Verdrinkmachine

De opgeruimde vogel hier op de foto is een waterspreeuw. Een waterspreeuw is geen spreeuw, maar een buitenmodel winterkoninkje. Winterkoning, je ziet het aan de opgewipte staart.

De waterspreeuw leeft langs de oevers van snelstromende beken die niet al te smal zijn uitgevallen en jaagt daar op allerlei kleine diertjes. In Holland zijn er nauwelijks van die beken en dus wordt de spreeuw hier niet vaak gezien. Maar al in de Ardennen is hij een gewone verschijning en voor Zwitserland, Frankrijk of Engeland geldt hetzelfde. Engelsen noemen de waterspreeuw dipper. Of water ouzel.

Zo'n dertig jaar geleden werd de waterspreeuw ten tonele gevoerd door Maarten 't Hart, als de herinnering niet bedriegt, in de bundel `De kritische afstand'. 't Hart besprak een verblijf in Zwitserland en beschreef een verpozing aan een snelstromende beek van de zojuist genoemde soort. Hij zag er een waterspreeuw aan het werk en kon bevestigen wat hij al eerder had gelezen: bij zijn jacht op insecten liep de vogel als het zo te pas kwam gewoon onder water verder. Jezus Christus upside down.

Onmogelijk, want wat zou de dichtheid (het soortelijk gewicht) van zo'n vogeltje vol holle botten en met allemaal lucht tussen zijn veren nu helemaal zijn? Misschien 0,5 gram per kubieke centimeter. Zijn onderwaterwandeling spotte met Archimedes en diens opwaartse kracht. Een waterspreeuw drijft beter dan een kurk.

Sinds die vroege notitie heeft het AW-verificatieteam geen gelegenheid voorbij laten gaan om het mirakel met eigen ogen te zien te krijgen. Hoe lapte die vogel dat? De afgelopen weken was er weer volop kans om de ouzels en dippers te observeren, maar weer was er geen één die spontaan te water ging en onder water doorliep.

Toch is 't Hart niet de enige die denkt of weet dat de waterspreeuw onder water lopen kan. Ook de Winkler Prins en de Encyclopaedia Britannica noemen het alsof er niets vreemds in schuilt. En kijk eens onder Google (met de geslachtsnaam Cinclus), hónderden geloven het, met alleen de encyclopedie Wikipedia als uitzondering: there is no truth in the assertion that it can defy the laws of specific gravity and walk along the bottom. Er staat tegenover dat de beroemde Amerikaanse ornitholoog John Audubon het onderwaterwandelen, zoals blijkt uit een tekst van 1840, expliciet heeft bestudeerd. `I could observe it with certainty.' Een enkeling die naar een oplossing zocht bedacht dat de spreeuw misschien gebruik maakt van wervels of gradiënten in de stroomsnelheid. Vorige maand ontstond opeens uitzicht op een andere verklaring door een schokkend bericht in de Herald Tribune van 15 augustus. Het gedetailleerde verslag beschrijft de dood van vier jongens van 18 en 19 jaar die, zoals ze gewend waren, wilden gaan zwemmen bij de Split Rock Falls in de staat New York. Dat is een waterval in een niet al te wilde rivier die door een granieten kloof stroomt, de jongens kenden hem op hun duimpje. Maar nu had het lange tijd zwaar geregend en de waterval boven hun favoriete zwemplek was ongewoon woest.

Eén van de jongens gleed uit, raakte onbedoeld te water en verdween pardoes onder de golven. De drie anderen sprongen hem achterna. `But the laws of physics were against them.' Ze verdronken stuk voor stuk en werden pas een dag later benedenstrooms teruggevonden.

Het opmerkelijke aan het bericht is dat er ook een heldere verklaring wordt gegeven. De donderende waterval had zoveel lucht in het water geslagen dat daarin van de normale opwaartse kracht niet voldoende was overgebleven. Ze noemen het een `drowning machine', verklaarde een forest ranger. Een verdrinkmachine.

Tweemaal eerder ging het in deze rubriek over de invloed van in water gesuspendeerde gassen en vaste deeltjes op de opwaartse kracht die ondergedompelde lichamen ondervinden en tweemaal was de toon wat aarzelend. Eenmaal ging het over het gevaar van drijfzand (dat lang niet zo gevaarlijk is als beweerd omdat er juist een ongewoon hoge opwaartse kracht wordt ondervonden). De andere keer werd onderzocht waarom zeelui altijd zo haastig wegroeien bij een zinkend schip. Je moet de sloepen uit de zone zien te krijgen waarin lucht uit het gezonken schip opborrelt, meldde een oud-gezagvoerder. Als er veel lucht door het water borrelt blijft zo'n sloep daarin niet drijven.

Aan het bestaan van het effect hoeft zo langzamerhand niet getwijfeld te worden. Bovendien is het met een limonaderietje in een niet te klein glas ook wel na te bootsen, al gaan stromingen gauw een overheersende rol spelen. Het is duidelijk dat de waterspreeuw veel baat kan hebben van een verminderde opwaartse druk op zijn lichaam.

Eerlijk gezegd heeft de AW-redactie nog steeds grote moeite zich de invloed van luchtbelletjes op de opwaartse kracht voor te stellen. Het is dit gedachtenexperiment dat voor verwarring zorgt: in een met water gevulde teil of tobbe drijft een speelgoedbootje. Via een katrolletje dat op de bodem van de tobbe is vastgemaakt wordt een met lucht gevulde ballon onder water getrokken. Het water in de tobbe stijgt natuurlijk, maar het bootje ligt nog steeds even diep. In plaats van één grote kunnen we ook twee kleinere ballonnen onder water trekken. Of duizenden. Waarom zou het bootje in hemelsnaam dieper gaan liggen? De opwaartse kracht op een bootje dat drijft in water waar lucht door borrelt is de resultante van alle krachtjes die op oneindig kleine oppervlakjes van de ondergedompelde scheepshuid worden uitgeoefdend. Op veel plaatsen zal niet water maar een luchtbelletje tegen de huid drukken. Maar: (1) de druk in zo'n belletje is gelijk aan de hydrostatische druk van de omgeving. En (2) zo'n belletje wil eigenlijk naar bóven, dus levert juist extra opwaartse kracht. Goede raad is duur.