Wenn Dünen singen
Französische Physiker lösen das berühmte Geheimnis
Schon seit Jahrhunderten ist bekannt, dass Sanddünen in manchen Gegenden der Welt zuweilen eigenartige Töne von sich geben: Wenn sich eine Lawine löst, ertönen minutenlang Geräusche, die galoppierenden Pferden oder einem Trommelwirbel ähneln. Manchmal sind sogar wohlklingende Töne zu hören, die so laut werden können wie ein niedrig fliegendes Flugzeug. Nun haben Forscher um Stéphane Douady von der französischen Forschungseinrichtung CNRS herausgefunden, wie der faszinierende Gesang entsteht.
ANZEIGE
Die Forscher schafften Sand von singenden Dünnen aus Marokko in ihr Labor. Dort stellten sie fest, dass sie die Töne selbst erzeugen konnten, indem sie Sand per Hand oder mit einer Metallschippe in Bewegung versetzten. Wie sie schreiben, erzeugt die Lawine selbst das Geräusch. Früher hatten Forscher vermutet, dass die Körner in der gesamten Düne in Schwingung geraten.
In der Zeitschrift Nonlinear Sciences berichten Douady und seine Kollegen, dass sich in der Lawine so genannte stehende Wellen bilden – ähnlich wie auf der Membran eines Lautsprechers. Die Sandkörner stoßen einander zunächst mit unterschiedlichen Frequenzen an, doch schließlich bewegen sich alle im Gleichschritt. "Merkwürdigerweise reicht bei einer riesigen Düne eine dünne Schicht von zwei bis drei Zentimetern, um die Resonanz zu erzeugen", sagte Douady dem britischen Wissenschaftsmagazin New Scientist.
Der Physiker fand außerdem heraus, dass der erzeugte Ton lediglich von der Größe der Sandkörner abhängt. So sagte er die Frequenz verschiedener Dünen in Marokko, Chile und den USA korrekt voraus. Allerdings scheint auch der Aufbau der Sandkörner eine Rolle zu spielen. So verlor der marokkanische Sand nach einem Monat seine musikalischen Fähigkeiten. Ursprünglich besaßen die Sandkörner einen dünnen Überzug aus Eisen, Silizium und Mangan, der aber durch die ständigen Lawinen abgerubbelt wurde. Ohne diesen Bezug blieben die Dünen still. Das könnte erklären, warum nicht alle Dünen singen, schreiben die Forscher.
Im Labor manipulierten sie den Dünenklang, indem sie mithilfe eines Motors verschiedene Mengen von Sand in Bewegung versetzten – mit wechselnden Geschwindigkeiten. "Wir erzeugen verschiedene Noten, die ausdrucksvoll und emotional sind", sagt Douady. Nun hat er eine CD mit den größten Dünen-Hits zusammengestellt.
Ute Kehse
