Glasperlenspiel

us | Vom Wind getrieben bewegen sich Wanderdünen langsam durch die Wüste. Ihre Bewegung zu verfolgen fällt schwer, da sie sich sehr ähneln und ihre Form verändern. Doch können die Dünen dabei zusammenstoßen oder weichen sie einander aus? Diese Frage trieb Physiker der Universität Cambridge an, ein Laborexperiment zu entwerfen. Dünen simulierten sie mit mehreren Kilogramm Glasperlen mit Durchmessern zwischen 1 und 1,3 mm. Um langfristige Bewegungen beobachten zu können, führten die Wissenschaftler ihr Experiment in einem zylinderförmigen Tank mit Wasser durch. Rotierende Paddel an der Oberseite sorgten für die nötige Bewegung. Die simulierten Dünen befanden sich in einer Rinne auf der Unterseite des Tanks, die gegenläufig rotierte. Zwei Kameras zeichneten die Fortbewegung von zwei Glasperlen-Dünen auf. Es zeigte sich, dass zwei gleich große Dünen sich, abhängig von ihrem Abstand, unterschiedlich schnell bewegen. Während die vorweglaufende Düne sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, entstehen an ihrem höchsten Punkt Turbulenzen. Diese Verwirbelungen reißen Sandkörnchen von der Spitze der hinteren Düne mit. Die Körnchen sinken im Windschatten herab. Dadurch wird die hintere Düne ausgebremst. Mit zunehmendem Abstand wird dieser Effekt schwächer bis ein Gleichgewicht entsteht und beide Dünen sich in gleicher Entfernung folgen. So zumindest bei gleich großen Dünen. Ist die hintere Düne kleiner, passt sich die Geschwindigkeit bereits in geringerem Abstand an. Hat sich ein Gleichgewicht eingestellt, wandern miteinander in Wechselwirkung stehende Dünen also gleich schnell in dieselbe Richtung ohne je zusammenzustoßen. |