Wenn sich bei Ebbe das Meer für einige Stunden zurückzieht, sieht man oft auffällig umströmte Steine. Das periodisch auf- und abfließende Wasser weicht dem Hindernis aus. Ähnlich wie bei einem schwimmenden Schiff entstehen Bugwellen – stationäre Ablenkungen des Wassers. Der einzige Unterschied: In diesem Fall bewegt sich nicht ein Gegenstand durchs Wasser, sondern umgekehrt das Wasser selbst.

Dabei staut sich das auftreffende Wasser vor dem Stein und fließt an dessen Seiten etwas schneller vorbei. Die Verengung des verfügbaren Raums zwingt es, die gleiche Wassermenge in kürzerer Zeit hindurchzuleiten. Die erhöhte Fließgeschwindigkeit führt dazu, dass mehr Sand aufgewirbelt und abtransportiert wird als in der weiteren Umgebung. Zurück bleiben entsprechende Vertiefungen.

Hinter dem Stein treffen die beschleunigten Teilströme wieder aufeinander und verwirbeln das Wasser. Solche Turbulenzen wühlen den Sand auf und führen in der Regel zu einem Strudelloch, einem sogenannten Kolk. Da das Wasser bei Ebbe allmählich in Richtung Meer abfließt, nimmt es den ausgehobenen Sand wie in einem Kanal mit. Übrig bleibt eine charakteristische Rinne.

Zusätzliche Einsicht in das Geschehen bekommt man an Stränden, deren Sand aus schwarzen und weißen Körnern besteht, beispielsweise am beliebten Touristenstrand in Maspalomas auf Gran Canaria. Denn es findet eine vielsagende Entmischung statt. Die Farben beruhen vor allem auf verschiedenen Dichten der Sandkörner. Deswegen wechselwirken sie unterschiedlich stark mit dem bewegten Wasser, was sich in eindrucksvollen Mustern niederschlägt.

Wenn man mit einem starken (am besten in dünne Folie gewickelten) Magneten durch den Sand fährt, überzieht sich dieser igelförmig mit schwarzen Sandkörnern. Das bedeutet: Die Körner sind ferromagnetisch. Sie bestehen aus Magnetit, einem Eisenoxid (Fe₃O₄) vulkanischen Ursprungs. Es hat eine wesentlich größere Dichte als der Stoff, aus dem die weißen Sandkörner entstanden sind. Diese haben zum größten Teil einen biogenen Ursprung und sind hauptsächlich aus Muschelkalk, Korallenbruchstücken und Überresten anderer Meeresorganismen hervorgegangen. Sie bestehen also überwiegend aus Calciumcarbonat (CaCO₃) 

Da sich diese Substanzen in ihrer Dichte unterscheiden, werden sie beim Transport durch das strömende Wasser deutlich entmischt. Es nimmt die leichteren hellen Körner weiter mit als die schwereren dunklen. Diese lagern sich zum großen Teil am Boden ab, oft in winzigen Rippeln innerhalb der Rinne.

Das dokumentiert auf faszinierende Weise die Dynamik des Wassers. Wir bekommen in einem kontrastreichen Bild so etwas wie eine Momentaufnahme des Geschehens zu sehen.

Ein recht einseitiger Vorgang

Aber warum weist die ausgespülte Rinne fast nur in Richtung Meer? Müsste nicht bei der anschließenden Flut, wenn das Wasser den Stein aus umgekehrter Richtung kommend umströmt, ein entsprechend umgedrehtes Bild zurückbleiben?

Die Asymmetrie der Wasserbewegung verhindert das. Fließt das Wasser landeinwärts, so umfließt es zwar die Steine auch in dieser Richtung mit höherer Geschwindigkeit und wirbelt entsprechend den Sand auf. Aber das Wasser kommt immer wieder zurück – und wegen der Neigung des Strands zum Meer hin mit größerer Heftigkeit. Die Sandbewegungen in Richtung Land werden daher mehr als aufgehoben.

Hinzu kommt, dass wir wegen des unablässig hin- und herlaufenden Wassers eher Steine betrachten, um die herum es bereits ruhig ist. Gegen Ende der Ebbe werden die Steine von kleiner werdenden Strömen umspielt, die kaum noch Veränderungen an der Grundstruktur des Kolks hervorrufen. Werden die Steine nicht mehr direkt durch die auflaufenden Wellen erreicht, sickert noch ein wenig des im Sand gespeicherten Wassers nach und zeichnet das vergangene Geschehen durch dunkle und helle Sandsträhnen auf.

»Steine sind stumme Lehrer«
Johann Wolfgang von Goethe

Mit der neuen Flut wird der Strand für einen erneuten Zyklus des abfließenden Wassers vorbereitet. Zunächst verschwinden nach und nach die alten Spuren weitgehend. Anschließend beginnt der Vorgang von Neuem.

Die Muster durch die beiden unterschiedlich dichten Sandsorten geben Aufschluss über das Strömungsverhalten rund um den Stein. Landseitig vor dem Stein verraten die dunklen Strähnen, dass hier vor allem der schwere schwarze Sand liegengeblieben ist. Offenbar wurde die Strömung durch das Hindernis abgebremst, und die Fließgeschwindigkeit reichte nicht mehr aus, um den schweren schwarzen Sand weiter zu transportieren. Er blieb zurück, während der weiße Sand noch weiter gelangte.

Unmittelbar hinter dem Stein reichte die Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls gerade einmal dazu aus, den weißen Sand aus der Mulde herauszubefördern. Wieder blieb der schwarze Sand zurück, während die Luvseite der Böschung überwiegend weißen Sand aufweist.

So vergänglich solche Muster im Auf und Ab der Gezeiten erscheinen, hinterlassen sie manchmal einen bleibenden Eindruck: In der Geologie werden derartige Erosionsstrukturen (sogenannte »scour marks«) genutzt, um in versteinerten Sedimenten noch Jahrmillionen später die Strömungsrichtung des Wassers zu bestimmen.