Bestoven water

Karel Knip

Wat is dit, schrijft Weia Reinboud in een e-mail met attachment. “Op 28 juli zag ik dit op een plasje ten zuiden van Gouda. Het was net aan het eind van de afgelopen hittegolf, de dag ervoor waren een paar druppels regen gevallen, maar het was nog steeds warm. Tijdens de opname stond de zon misschien zo’n 45 graden hoog aan de hemel, het was nog geen middag.

Ik zag de weerkaatsing van de zon in het water en door de zon liep een heldere kleurige band, naar links en rechts, tot een graad of tien opzij. Daarboven en daaronder liepen andere gekleurde banden, min of meer evenwijdig. De kleuren boven de zonweerkaatsing hadden precies de omgekeerde volgorde van die onder de zon. De bogen waren maar kort, maar toch kon je de kromming duidelijk zien. Het leek of er sprake was van concentrische cirkels, met mijzelf als middelpunt.”

De foto die Reinboud meestuurde is niet de foto die hier in de krant staat. Hij was mooier en geheimzinniger, maar de prachtige kleuren – regenboogachtig, maar nèt niet met de juiste afwisseling van tinten – waren zo bleek dat ze in zwart-wit verloren gingen. De foto hier komt uit het tijdschrift Physik in unserer Zeit, jaargang 35 nr.2 (2004). Wat Reinboud waarnam krijgt daar een verklaring van de fysicus H. Joachim Schlichting.

Reinboud is niet gek. De waargenomen kleuren deden haar sterk denken aan de kleuren die je ziet als ergens olie op het water is gemorst: Newton-ringen. De wederzijdse beïnvloeding van licht dat van de onder- en dat van de bovenkant van de olie wordt teruggekaatst (interferentie) doet de kleuren ontstaan. Dat er hier op die kalme plas bij Achterbroek/Berkenwoude (in de Krimpenerwaard, een kilometer of acht ten zuiden van Gouda) sprake moest zijn van een interferentieverschijnsel in een dunne film op het water lag voor de hand. De vraag was: wat lag daar dan op het water. Olie was het niet: dat had je snel geroken. Bovendien had Reinboud de tegenwoordigheid van geest even haar vinger door het laagje te steken. Ze prikte er een gat in dat niet dicht liep toen de vinger werd teruggetrokken. Olie zou dat wel gedaan hebben. Biologen gebruiken deze test om snel het verschil tussen een olielaag of een bacterievlies aan te tonen. Waar ijzerhoudend kwelwater aan de oppervlakte komt willen nogal eens karakteristieke bacteriën tot ontwikkeling komen die als een vuile laag op het water gaan drijven. Ook bepaalde ijzerverbindingen kunnen zo’n vlies vormen. In die vliezen zijn bij gunstige belichting ook regenboogkleuren te zien.

Maar het zijn altijd brokkelige, enigszins onregelmatige vliezen. Hetzelfde geldt voor de groene of blauwgroene bacteriën die worden aangeduid met de term ‘blauwalgen’. Ook die kunnen een film vormen als ze bij warm weer massaal aan de oppervlakte komen. Maar die film is groen. Of blauwgroen.

Het probleem werd elektronisch doorgeschoven naar Baltus Zwart, oud-medewerker van het KNMI en van huis uit bioloog. Zwart heeft veel over verwante verschijnselen gepubliceerd. “Stuifmeel”, seinde hij terug, “het water is duidelijk lichtgeel. In juli zat er nog veel stuifmeel in de lucht, van grassen maar vooral van brandnetels. Eind juli, begin augustus is dat er wel uitgeregend, maar stuifmeel blijft wel drijven en wordt door de wind bijeengeblazen.”

Lastig geval want het was toch al 28 juli toen de foto werd gemaakt en er wás al wat regen gevallen. Microscopisch onderzoek van het laagje had onmiddellijk uitsluitsel gegeven, maar daar was het niet van gekomen. Vreemd is dat de literatuur weinig of geen aandacht heeft voor dit soort kleurverschijnselen op water. Het hier vaker aanbevolen ‘Color and light in nature’ van Lynch en Livingston noemt het niet. Ook in ‘Light and color in the outdoors’, (Springer Verlag, 1993), een heruitgave van Minnaerts beroemde ‘Licht en kleur in het landschap’, voorzien van veel nieuwe (vooral Finse) illustraties komt het niet voor. In Minnaerts oorspronkelijk werk is alleen een minimale suggestie waar hij zogenoemde ‘kransen’ op ruiten bespreekt. ‘Kransen’ hebben in de optica een tamelijk strenge definitie gekregen. Wie vanaf een flink afstand door beslagen ramen naar gloeilampen en andere kleine lichtbronnen kijkt ziet vaak een kleurenkrans om die lampen. Soms is het weinig meer dan een aureool, soms zijn er meerder gekleurde kringen. De grootte en gevarieerdheid van de condensdruppeltjes is bepalend voor de aard van de kransen.

Minnaert doet de aanbeveling wat lycopodium-poeder (stoffijne sporen van de wolfsklauw) op een glasplaatje te strooien en vanaf tien meter door die bepoederde glasplaat te kijken naar een gloeilamp. Er komen dan prachtige kransen in beeld. Het doet denken aan de proef die H. Joachim Schlichting aanbeveelt. In het bovengenoemde artikel bespreekt hij de kleurkransen die vaak op vijvers en plassen te zien zijn als er in juli of augustus in de buurt een maaidorser (combine) aan het werk is geweest. Het dorsen doet enorme stofwolken ontstaan, bevestigt ook Baltus Zwart die het vaak van nabij aanziet. (Maar rond Gouda valt niet veel te dorsen).

Schlichting benadrukt dat er op bestoft of bestoven water twee typen kleurkransen zijn te zien. Het ene type komt in beeld als je, zoals Reinboud deed, in de richting van de zon en de zonweerkaatsing kijkt. Het andere type wordt zichtbaar als je naar de andere kant van de vijver loopt en naar de schaduw van je hoofd op het bestofte, zonbeschenen water kijkt. Deze kransen hebben de kopschaduw als centrum.

Schlichting komt met een sterk vereenvoudigde, en niet helemaal bevredigende verklaring voor de kleurkransen in stof op water, vermeldt en passant dat Newton ze al in 1692 zag en voert dan die proef op die het bewijs moet leveren dat stof de veroorzaker is. Hij zet een brandende kaars op één meter afstand voor een vertikaal geplaatste flink bestofte spiegel en zet de waarnemer weer 1,5 meter verder achter die kaars. De waarnemer moet dan dóór de kaarsvlam naar de weerkaatsing van de vlam in de spiegel kijken. Ook dan krijgt hij prachtige Farbkränze te zien. Maar niet als het stof wordt weggeveegd.

Wèrkt die proef? De AW-herhaling viel niet mee. Aan kaarsen en spiegels geen gebrek, maar waar haal je zo gauw stof vandaan? Aardappelmeel en tarwebloem moesten het goedje vervangen maar voldeden nauwelijks. De vlam van de kaars was te groot, die van een waxine-lichtje voldeed beter. Dan nog moest je de vlam en de weerkaatsing ervan met een opgestoken pink afdekken om iets te zien te krijgen dat op een kleurkransje leek. Waar o waar is lycopodiumpoeder te koop?