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In
den 70er und 80er Jahren waren amerikanische Geowissenschaftler bemüht,
geologische Unterschiede zwischen singenden und nicht-singenden Dünen
im Westen der USA zu erarbeiten (Link 2). Dabei stellten sie fest, dass
die besten "musikalischen" Qualitäten bei Sanden mittlerer Korngröße
und guter Sortierung zu finden sind, die eine gute Rundung der Körner
sowie glattpolierte Kornoberflächen aufweisen. Hohe Dünen mit
besonders steilen Flanken produzierten nach Beobachtungen der Wissenschaftler
die besten Klänge. Weitere Voraussetzung: extreme Trockenheit des
Sandes. Berichtet wurde, dass bereits minimale Feuchtigkeitsgehalte von
unter 1% die Geräuschentwicklung drastisch reduziert. |
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Unlängst
griffen französische Physiker das Thema erneut auf - diesmal sogar
mit beachtlicher Resonanz in den Medien (Link 6,7). Mit Hilfe von Frequenzmessungen
auf Dünen und Laborexperimenten, die sie mit Sand von singenden marokkanischen
Dünen durchführten entwickelten sie ein physikalisches Modell,
dass die Geräusch-Mechanismen näher beschreibt (Link 4,5). |
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Aufgrund
ihrer Untersuchungsergebnisse waren sich die Physiker sicher, dass sich
eine singende Lawine nicht wie ein starres Gleitbrett verhält, sondern
dass die Geräuschentwicklung auf Bewegungen der einzelnen Körner
innerhalb einer Lawine zurückgeht.
Wenn
sich eine Lawine aus trockenem Sand hangabwärts bewegt, kommt es ständig
zu kleinen Kollisionen. Zum einen prallen die rollenden Sandkörner
ab und zu aufeinander, zum anderen treffen Partikel der Sandlawine auf
Sandkörner der unbewegten Unterlage. Alle diese Bewegungen verursachen
kleine Erschütterungen und Geräusche, allerdings mit unterschiedlichen
Frequenzen. Das Ergebnis ist ein hochfrequentes Rauschen, das Sandlawinen
generell auszeichnet. Das ist der Normalfall.
Das
Besondere am singenden Sand ist aber nun, so folgerten die Physiker, dass
sich die Sandkörner beim Abgleiten offensichtlich nach kurzer Zeit
synchron, wie im Gleichschritt bewegen. Die winzigen Einzeltöne summieren
sich dabei auf einer bestimmmten Frequenz zu einem gewaltigen Ton, der
dann auch als seismische Erschütterung in der Düne erfassbar
ist. Die Ursache der synchronen Bewegung der Körner vermuten die Wissenschaftler
in einem akustischen Resonanz-Effekt innerhalb der Lawine.
Mit
Messungen auf verschiedenen singenden Dünen konnten sie belegen, dass
deren Tonfrequenz mit der Größe der Sandkörner variiert
(kleine Korngröße --> höhere Frequenz). Und ein weiterer
entscheidenden Faktor wurde bei den Experimenten offensichtlich: die Oberflächeneigenschaften
der Sandkörner. Nach einer Reihe von Laborversuchen "verstummte" der
marokkanische Sand. Wüstensande weisen bekanntlich häufig eisen-
und manganhaltige Überzüge auf (daher die rötlich-braune
Färbung der Sande). Die Vermutung lag daher nahe, dass die im Labor
getesteten Sande durch die ständige Reibung bei den Experimenten ihre
Überzüge ganz oder teilweise verloren hatten - und damit auch
ihre musikalischen Fähigkeiten. |
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