Rokende bomen

ZOMER IS HET, maar niet lang meer. Wie uitziet naar de herfst heeft al voldoende tekenen van het najaar waargenomen. Hem is niet ontgaan hoe eind juli achtereenvolgens nachtegaal, koekoek, merel en zanglijster het zingen voor gezien hielden en hoe twee weken later de gierzwaluw de wijk nam. Een zomeravond in juli is niet te vergelijken met een zomeravond in augustus.

Maar nu is er een lezer die meent dat hij 's ochtends, als hij het huis uitgaat, kan horen dat het herfst wordt. Het klinkt anders dan anders, al weet hij niet hoe anders. Zou dat kunnen, vraagt hij, dat je de herfst kunt horen? Wel, het toeval wil dat de AW-redactie net deze zomer op grond van wat los veldwerk tot de conclusie is gekomen dat het kan.

't Zit zo. Vier jaar geleden kwam hier de invloed van de temperatuur op de hoorbaarheid van geluiden ter sprake. Het ging erom dat men zich rond een kampvuur nauwelijks verstaanbaar kan maken terwijl anderzijds de dracht van de menselijke stem over koele meren buitengewoon goed is. Zonder de termen te gebruiken werd ook gewezen op de 'uitzonderlijke hoorbaarheid' die samenhangt met een 'grondinversie'. Ze worden beschreven in deel twee van Minnaert's serie 'De natuurkunde van 't vrije veld'.

Een grondinversie treedt op in windstille, heldere nachten met veel uitstraling. De sterke afkoeling van het aardoppervlak deelt zich mee aan de bovenstaande luchtmassa en doet daarin een omgekeerde temperatuurgradiënt ontstaan: gaande van boven naar beneden daalt de temperatuur. Het wat ongewone, maar niet zeldzame, verloop heeft grote consequenties voor de dracht van geluid omdat geluid harder loopt in warme lucht dan in koude. Dat brengt met zich meer dat de golffronten van de meest gangbare geluidsbronnen zich anders gedragen dan overdag: ze buigen naar de aarde toe. Het effect is vanuit alle richtingen even sterk.

Het ontstaan van een grondinversie is te merken aan een toename van het omgevingsgerucht. Plotseling breekt verwijderd geluid door dat men overdag niet of nauwelijks opmerkte. Minnaert noemt als voorbeeld het klateren van water aan een sluisje, het geblaf van een hond, gejuich van kinderen in de verte, het geratel van een trein en het hameren van een timmerman.

Wie, in een poging te objectiveren, zoekt naar constante geluidsbronnen kan zich ook behelpen met de branding, een verre snelweg, een torenklok of het zoemen van een centrale. De mooiste constante bron is een klaterende bergbeek. Het inversie-effect is zo frappant dat het een raadsel mag heten dat het niet algemeen bekend is.

Een grondinversie ontstaat onder gunstige omstandigheden een uur of wat na zonsondergang en kan zich tot een paar uur na zonsopgang handhaven. Daar zit hem de clou: 's zomers is een eventuele grondinversie gewoonlijk al verdwenen als de forens naar zijn werk gaat, in herfst en winter heerst er nog volop nachtlawaai als de deur wordt dichtgetrokken. Voilà: de herfst is te horen.

Er kan nog aan worden toegevoegd dat grondinversies in het winterhalfjaar sowieso algemener zijn dan 's zomers en zich boven sneeuw ook overdag kunnenhandhaven. Maar ook dat inversies in de stad, die veel warmte produceert en vast houdt, nauwelijks optreden.

Het akoestisch onderzoek aan een bergbeek is een ontspannend karweitje waarbij men als vanzelf een sigaar opsteekt. Zo kwam deze zomer nog een ander verschijnsel aan het licht dat samengaat met grondinversies. Zodra na zonsondergang de overheersende wind wegviel en de stralingsafkoeling inzette ontwikkelde zich een vast patroon in de afvoer van de sigarenrook. Steevast dreef die in de richting van de bosrand of de dichtstbijzijnde boom met een flinke kroon. Aan welke kant je ook van die boom ging zitten. Nachtbomen zuigen lucht aan.

Niets nieuws. Overdag verzamelt zich onder een gesloten bladerdek veel warme lucht en als de lucht boven het omringende vrije veld gaat afkoelen brengt natuurlijke convectie een schoorsteeneffect op gang. Dat de luchtstroom met zó eenvoudige hulpmiddelen is zichtbaar te maken was een verrassing. Het vertrouwen dat uit de toppen van de bomen evenredig veel warme lucht naar boven welt is er aanmerkelijk door toegenomen.

Dat brengt ons op bijgaande illustratie, een improvisatie op een plaatje dat is te vinden in 'The flying circus of physics' van Jearl Walker (John Wiley, 1977) die het weer aan Science ontleende. In de jaren 1965 en '66 is in dat blad een debat gevoerd over aard en herkomst van de eigenaardige rookpluimen die men soms op warme, windarme zomeravonden boven de bomen waarneemt. 'Convection plumes' was de kop boven de vele reacties die Science, na het eerste artikel van 16 april 1965, publiceerde tot de Nederlandse bosbouwer J.H. Wiersma er in maart '66 een eind aan maakte. Namen de bureau-redacteuren van Science aanvankelijk aan dat het hier een nog onbeschreven fysisch-chemisch verschijnsel betrof dat misschien alleen boven iepen van New Brunswick voorkwam, al gauw was duidelijk dat het gewoon om muggenzwermen ging. Zoals al een paar eeuwen bekend was. Wiersma zag het in Wageningen boven bijna alle bomen van het lokale arboretum.

De communis opinio die zich in de loop van de maanden ontwikkelde was dat de slimme diertjes profiteerden van de lucht die 's avonds uit de toppen van de bomen stroomde. Als ooievaars hingen ze in de thermiek, genietend van warmte en vochtigheid.

Geraadpleegde Nederlandse entomologen, verbonden aan musea in Leiden en Amsterdam, geven geen cent voor de theorie. Heel véél muggen, zoals wintermuggen en dansmuggen, verzamelen zich in dichte zwermen om de ontmoetingskans tussen mannetjes en vrouwtjes te vergroten. Ze zoeken daarvoor punten in het landschap op die 'vanuit muggenoptiek' markant zijn. Dat kunnen boomtoppen zijn, maar ook kerktorens, dijkhoofden of tv-antennes. Zelfs boven een late wandelaar kan zich een opgewonden muggenmenigte verzamelen. Met vocht en warmte heeft dat niets te maken.

    • Karel Knip