Die Schallgeschwindigkeit in Wasser nimmt rapide ab, wenn Luftbläschen anwesend sind. Wie stark, das berechneten Wissenschaftler der University of North Texas sowie der Universität im mexikanischen Puebla erstmals genau mit einer neuen Formel.

Demnach reichen bereits Konzentration von nicht einmal zwei Promille Luft aus, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in Wasser unter die in Luft üblichen 330 Meter pro Sekunde zu drücken. Normalerweise pflanzt sich der Schall in Wasser mit etwa 1500 Metern pro Sekunde fort. Zwanzig Prozent Luft lassen diesen Wert auf ein Minimum von nicht einmal 50 Metern pro Sekunde schrumpfen.

Wie sich herausstellte, steigt die Geschwindigkeit in den Bläschen-Wasser-Gemischen erst oberhalb von 30 Prozent Luft wieder an und erreicht schließlich fast den Wert für reine Luft, wenn sich einzelnen Bläschen untereinander berühren und somit Schall leitende Kanäle bilden. Für die umgekehrte Situation – Wassertröpfchen in Luft – ergibt sich indes kaum ein Unterschied zu reiner Luft. Hier erreicht der Schall selbst bei extremen Tröpfchenkonzentrationen von bis zu 40 Prozent noch Geschwindigkeiten von 300 Metern pro Sekunde, was erklären dürfte, warum selbst bei heftigsten Regengüssen die Kommunikation nicht beeinträchtigt ist.

Arkadii Krokhin und seine Kollegen stellten für ihre Berechnungen eine Formel auf Basis sich vielfach wiederholender Streuprozesse an Strukturen zweier unterschiedlicher Medien auf. Dabei nahmen die Wissenschaftler zunächst eine regelmäßige, kristallgitterartige Struktur der Luftbläschen in Wasser an, berücksichtigten später jedoch auch realistische, regellos gestreute Bläschen-Arrangements. Die Arbeit ist sowohl für meteorologische wie auch für ozeanographische Belange von Interesse.