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Schlichting!: Dünen halten Abstand

Sanddünen wandern je nach ihrer Größe unterschiedlich schnell. Dennoch kollidieren sie nicht. Dafür sorgt ein neu entdeckter Strömungsmechanismus, der die Gebilde miteinander verknüpft.
Sanddünen in der Wüste von Abu DhabiLaden...

Dünenfelder sind fast ständig Strömungen ausgesetzt, ob in einer stürmischen Sandwüste oder als Rippel unter Wasser. Das verformt die einzelnen Hügel und versetzt sie in Bewegung: Sandkörner gelangen von der dem Wind oder Wasser zugewandten Luv- zur abgewandten Leeseite, und mit ihnen wandert allmählich die ganze Düne. Beobachter haben schon sehr früh bemerkt, dass kleine Exemplare schneller sind als große. Das leuchtet wegen der unterschiedlichen Sandmengen, die dafür transportiert werden müssen, auch unmittelbar ein. Eigentlich sollten deshalb die schnelleren die langsameren Hügel einholen, mit ihnen zusammenstoßen und verschmelzen. So müssten die Dünenzwerge langsam verschwinden – doch das passiert nur selten.

Hinter ihrem überraschenden Überleben steckt ein subtiler Mechanismus, der die Nachbarn auf Abstand hält. Ein Team um den theoretischen Physiker Karol Bacik von der University of Cambridge hat die Hintergründe des Effekts bei Experimenten zur Wanderbewegung von Dünen entdeckt und die Resultate im Februar 2020 veröffentlicht. Bei Modellversuchen setzten die Wissenschaftler kleine Dünen einer Wasserströmung aus und stießen dabei auf unerwartete Wechselwirkungen: Turbulenzen sorgen für zusätzliche, weit reichende Kräfte und könnten das Phänomen erklären. Die Zusammenhänge dürften sich auf die windgetriebenen Exemplare an Land übertragen lassen …

Oktober 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Oktober 2020

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  • Quelle

Bacik, K. A. et al.: Wake induced long range repulsion of aqueous dunes. Physical Review Letters 124, 2020