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Physik im Alltag und Naturphänomene

Katastrophales Rauschen im Walde

Nach mehreren Tagen mit Dauerregen nutzte ich die erste Gelegenheit, in der der Wasserstrom von oben als feines Nieseln seinem Ende entgegen zu gehen scheint, um eine kleine Wanderung zu unternehmen. Als ich den Wald betrete, fühle ich mich unter dem Blätterdach zunächst ziemlich geschützt, weil die Bäume den Nieselregen weitgehend auffangen. Doch plötzlich setzt ein anschwellendes Rauschen ein, das sich zunächst nur akustisch äußert und an eine Windböe erinnert, dann aber zu einem wahren Sturzbach eskaliert, der mit einem Wolkenbruch mithalten könnte. Es hört allerdings genauso plötzlich wieder auf und lässt mich wie einen begossenen Pudel zurück.

Während ich noch – zugegeben etwas länger – über die Ursache nachdenke, rollt die nächste Lawine heran. Lawine ist der passende Ausdruck für ein Ereignis, das ich bislang nur als Mechanismus bestimmter Wasserspiele kenne. Ein Beispiel erlebte ich vor Jahren im Berliner Europacenter. Das Foto zeigt einen Ausschnitt daraus. Im Prinzip funktioniert das Wasserspiel so, dass Wasser von oben in mehr oder weniger aufrechte Behälter fließt, die an der Spitze eines flexiblen Stabs sitzen. Wird ein bestimmtes kritisches Wasservolumen erreicht, neigt sich der entsprechende Behälter schlagartig und entleert sich bis zum letzten Tropfen. Das Wasser wird von einem tiefer liegenden Behälter aufgenommen, der schließlich ebenfalls einknickt und sich seiner Wasserfracht gründlich entledigt. Danach richten sich die Gefäße wieder auf und das Spiel beginnt von vorne.

Etwas Ähnliches passiert mit den Blättern der Bäume. Bei leicht konkav geformten weitgehend waagerecht ausgerichteten Blättern, haben wir eine direkte Entsprechung zum Wasserspiel: Das von oben herabrieselnde Wasser sammelt sich in flachen Hohlform. In vielen genügt es, dass Blätter benetzbar sind. Dann haften zunächst kleine Tröpfchen an ihnen, die bei weiterer Benetzung zu immer größer werdenden Tropfen verschmelzen. Deshalb ist man unter dem Blätterdach zunächst weitgehend vor dem Nieselregen geschützt. Mit zunehmender „Füllung“ der Blätter bzw. wachsender Tropfen können die Stängel die wachsende Wassermasse auf den Blättern nicht mehr halten und knicken plötzlich ein. Infolgedessen ergießt sich das Wasser auf die darunter liegenden Blätter, die vielleicht auch schon eine beträchtliche Wasserlast tragen, sodass dadurch auch deren kritische Haltekraft überschritten wird, sie ebenfalls einknicken und die nächst niedrigere Etage überfluten. Damit wird dann eine Kettenreaktion ausgelöst, deren Opfer ich bei meinem Spaziergang unter dem vermeintlich wasserdichten Blätterdach soeben geworden bin. Die größte Wirkung entsteht natürlich, wenn ein möglichst hoch liegendes Blatt mit der Entleerung beginnt und die Lawine ins Rollen bringt.
Nachdem die Blätter ihre Wasserlast los sind, gehen sie in die Ausgangsstellung zurück, sammeln wieder Tröpfchen für Tröpfchen ein, bis es zum nächsten Ausbruch kommt. Aber dann werde ich nicht mehr staunend das Schauer über mich ergehen lassen, sondern – inzwischen schlau geworden – schon beim ersten zaghaften Rascheln in den oberen Etagen das Weite suchen. Das funktioniert, weil die akustische Warnung des anschwellenden Rauschens oft noch Zeit lässt, unter benachbarte Bäume oder Lichtungen zu flüchten, die von der Lawine nicht betroffen sind.

Manchmal gibt es allerdings auch Fehlalarm. Dann hört es sich so an, als würde eine Kaskade starten, aber es wird nur eine Minilawine ausgelöst, weil die darunterliegenden Blätter noch so weit vom kritischen Punkt entfernt sind, dass sie die von oben kommende Last aufnehmen können. Diese kleinen, viel häufiger als die nassmachenden großen Lawinen vorkommenden Ereignisse tragen aber bereits zum nächsten Supergau bei, indem sie die unteren Blätter schneller aufladen als es der bereits von den oberen Blättern abgefangene Nieselregen tun könnte.

Ich habe hier nicht nur einem schönen – wenn auch etwas feuchtem – Naturphänomen der etwas unbekannteren Art beigewohnt, sondern auch gewissermaßen ein grobes Modell für andere Arten von Lawinen und Erdbeben am eigenen Körper erfahren. Auch bei echten Lawinen, Erdbeben und anderen Katastrophen treten die größeren Ereignisse viel seltener als die mittleren und erst recht als die kleineren auf (Potenzgesetz) aber die kleinen und mittleren spannen allmählich das große Ereignis vor, bis dann der sprichwörtliche Tropfen das Fass zum Überlaufen bringt.

 

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