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Schlichting!: Das Schicksal einer Pfütze

Die ästhetischen Rissmuster in ausgetrocknetem Sediment einer Pfütze ent­stehen beim Zusammenspiel ganz unterschiedlicher physikalischer Vorgänge.
Dürre

Während eines kräftigen Regenschauers landen an tiefer gelegenen Stellen mit dem fließenden Wasser auch Erde und andere Stoffe, die den Boden bedecken. Eine schlammige Pfütze entsteht. Das strömende Nass schiebt das Baumaterial dafür jedoch nicht nur mechanisch vor sich her. Durch Oberflächenkräfte verleibt sich das Wasser einen Teil der benetzten Körnchen gewissermaßen ein. Die Partikel überziehen sich mit einer Flüssigkeitsschicht, weil sie hydrophil sind – für eine solche Substanz ist es energetisch günstiger, eine Grenzschicht mit Wasser zu bilden als mit Luft. Dahinter steckt ein bedeutendes Prinzip der Natur, wonach Vorgänge von selbst so ablaufen, dass möglichst viel Energie frei wird.

Spielende Kinder nutzen diese Zusammenhänge unwissentlich beim Bau von Sandburgen. Gibt man Wasser zum Zuckersand, so benetzt es so viel Oberfläche wie möglich. Das klebt die Körner zusammen – es entsteht eine zusammenhängende Substanz.

Sobald die mit Erde angereicherten Wasserströme eine Mulde in eine Pfütze verwandelt haben und darin halbwegs zur Ruhe gekommen sind, sondern sich die mitgeschleppten Teilchen bereits wieder ab: Wegen der Schwerkraft sinken sie auf den Grund. Die Grenzflächenenergie spielt hier keine Rolle mehr, denn die Sedimentation verläuft komplett unter der Oberfläche. Stattdessen treibt nun die Höhenenergie den Prozess an – die Körner fallen also einfach herab. ...

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