Mein heutiges Video am Freitag zeigt wieder einmal sehr schön, dass selbst die alltäglichsten Dinge, schaut man sie sich aus der Nähe an, noch Geheimnisse bergen. Eines davon gehört der Erosion durch Regentropfen.

Bisher ist nur unzureichend erforscht, wie genau die Bodenerosion funktioniert, wenn Regentropfen auf die Oberfläche prallen. Ein einzelner Regentropfen ist harmlos, aber, so die Wissenschaftler der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee weiter:

…wenn Milliarden von Tropfen bei einem Wolkenbruch auf die nackte Erde fallen, schlagen sie wie Milliarden kleiner Hämmer und verdrängen Tonnen von Erdboden pro Hektar, die vom Oberflächenabfluss fortgeschwemmt werden.

i-63c2ed6ccc57524117b0c7d6752ca636-raindrop02.pngDieser mit splash erosion benannte Vorgang ist von entscheidender Bedeutung für die Landwirtschaft. Diese erste Phase der Erosion bedeute für die USA jährlich 27 Mrd. US-Dollar wirtschaftlichen Verlust. Umso wichtiger, dass dieser Prozess auch im Detail verstanden wird.

In einem Forschungsprojekt haben die Vanderbilt- und Arizona State University jetzt einen 50-jährigen Irrtum ausgeräumt in dem Verständnis, wie diese splash erosion funktioniert und ein theoretisches Modell erstellt, das darstellt, auf welche Weise die kinetische Energie des Regentropfen beim Aufprallen auf die Sandkörner übertragen wird und wie diese dann vom “Einschlagsort” weggeschlagen werden.

In einem Versuch wurden dabei mithilfe eines sechs Meter langen Rohres Tropfen auf eine Oberfläche mit Sandkörnern fallen gelassen und mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen. Der Versuchsaufbau war dabei so konzipiert, dass die Regentropfen ungefähr dieselbe Aufprallgeschwindigkeit wie in der Natur hatten. Das Ergebnis sieht man nun hier:

Was wurde dabei herausgefunden?

Wenn kleine Tropfen auf groben Sand fallen, so trafen sie ohne große Spritzer und verschwanden beinahe, ohne eine Spur zu hinterlassen. Ganz anders sieht es dagegen bei großen Tropfen auf feinem Sand aus. Fällt der Tropfen auf die Erde, dann flacht er ab und schiebt dabei eine Wolke von Sandkörnern vor sich her. Fast direkt danach gewinnt die Oberflächenspannung des Tropfens; er zieht sich wieder zusammen und hinterlässt einen kleinen “Einschlag-Krater”.

Die großen Unterschiede der Ergebnisse in Abhängigkeit von der Tropfengröße sind dabei nicht überraschend, ist die Masse eines Regentropfens mit 5 mm Durchmesser 125 Mal höher als die eines 1-mm Regentropfens. Zusätzlich fallen große Regentropfen schneller, sodass 5 mm Tropfen die 50.000-fache Energie eines 1 mm Tropfens haben.

Mehr Untersuchungsergebnisse findet ihr im Journal of Geophysical Research in der Ausgabe vom 16. Januar 2007.

Damit macht das “Video am Freitag” Pause, in der zweiten Augusthälfte bin ich wieder da.

» Verwandter Artikel: “Welche Form haben Regentropfen?”

Kommentare (4)

  1. #1 Joe Dramiga
    Juli 30, 2010

    Das Video ist einfach klasse! Ich möchte gar nicht wissen wie viele Tropfen im Durchschnitt in einer Minute auf einen Quadratmeter Boden fallen.

  2. #2 doofkopp
    Juli 31, 2010

    Wie, und wegen solch lächerlicher Ergebnisse wird ein Forschungsprojekt veranstaltet? Man hat also herausgefunden, daß sich das Volumen eines Tropfens mit der 3. Potenz des Durchmessers erhöht und daß große Tropfen schneller als kleine fallen. Und daß kleine Tropfen einen Kieselstein nicht wegschubsen können, aber große Tropfen feinen Sand schon.

    Na ja, in der heutigen Pisalandschaft sind solche Forschungsergebnisse vielleicht doch schon sensationell.

  3. #3 Ich
    August 31, 2010

    Klimablogging at ist best

    Weil ich mir erlaubt hatte zu schreiben dass Georg Hoffmann auf dem Blog Klimazwiebel “absolute rubbish” verzapft hat, wurde ich “geperrt” oder eher zensiert “bis auf weiteres”.

    Hier ist die Wahrheit hinter dem “science”blog “Primaklima”:

    Googelt doch einmal den Fachbegriff “Eddyversum”.

    Er stammt von einem gewissen Jörg Rings, dem Inhaber des “Science”Blogs “Diax’s Rake”.

    “Jörg RINGS” ist also wahrscheinlich “Evil Dude” und spukt seit ich dieses Blog (Primaklima) kenne mit seinen extremen, tumben und peinlichen Beleidigungen hier herum. Er wird nicht nur geduldet, sondern ist ein Bestandteil dieses Primaklima-Systems das den wissenschaftlich interessierten Blogbesucher beeindrucken und den interessierten skeptischen Laien herausekeln soll.

    Der Blogbesucher soll meinen, dass hier “dumme Klimaspinner” ad absurdum geführt werden.
    In Wirklichkeit ist das was der “ehrenwerte” Georg Hoffmann mittlerweile hier abzieht übelste, peinlichste Meinungsmache mithilfe perfider Mitwisser, die unter verschiedenen Pseudonymen und Sockenpüppchen immer wieder recycelt hier auftreten.

    Eddy

    PS: Soll jeder sich selbst eine Meinung bilden, was er von solchen “Wissenschaftlern” hält.

  4. #4 Frank Abel
    August 31, 2010

    Was wird er dann zu diesem hochinteressanten Artikel sagen?

    http://www.dailyexpress.co.uk/posts/view/196642

    Gruß
    Frank Abel

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