Stijgstappen

Karel Knip

Ziehier een raadsel dat vandaag niet opgelost wordt. De foto is terug te vinden op de site van Vara’s Vroege Vogels. Binnen een tijdspanne van nog geen twee uur wezen twee lezers op het bestaan van de opname, de meest aansprekende van een serie van veertien.

De foto is op maandag 27 december gemaakt op het strand van Scheveningen, zo’n 500 meter ten noorden van de pier. De fotograaf was Ton Bos die zelf in Gouda woont. ’t Was de dag na Kerst, maar het feest zelf heeft er niets mee te maken.

Wat men ziet zijn voetstappen die niet in maar op het strand staan. Dat is vreemd. Dat vindt zijn gelijke niet op internet. De vraag is daarom: komt dit vaker voor en hoe komt dat dan. Op de site van Vroege Vogels wordt een geologische verklaring gegeven die niet bevredigt. Het gaat daar over pingo’s en nog zowat. Over frost heaving, eigenlijk. Zie Google.

Het moet, dat is waar, raar lopen als dit niet als vorstverschijnsel te duiden is. Of liever gezegd: als vorst-dooi verschijnsel. De sneeuw in de verte laat zien dat het nog aan de koude kant was. Het was op het fotomoment zelf waarschijnlijk één, hooguit twee graden boven nul bij een zuidenwind. Op de site van het KNMI vindt men onder ‘Klimatologie/Verleden weer’ en dan verder onder ‘Tabellen met gegevens per station’ informatie over het weer in de voorafgaande dagen. Meetstation Hoek van Holland ligt het dichtst bij Scheveningen, dat scheelt maar 20 km.

De verheven sporen zijn minstens een paar uur oud, want Ton Bos en zijn gezelschap maakten zelf normale verzonken sporen. Hoe oud de sporen maximaal zijn is niet een twee drie te zeggen. Rekening houdend met normale erosieverschijnselen en het overlopen, kapot trappen en omverschoppen door anderen (dat nergens te zien is) zou je zeggen: hoogstens een of twee dagen.

Dan moet de verklaring komen van weersontwikkelingen die niet ouder waren dan, zeg, een week. Ook moet er iets in die ontwikkelingen zijn geweest dat jaarlijks niet vaak voorkomt. Anders zouden we het verschijnsel vaker zien. De Leidse hoogleraar Jos van den Broek, auteur van de boeken Strandvondsten en Strandevolutie had het nog nooit waargenomen.

Welnu: tussen 18 en 23 december onderging het strand aanhoudende vorst met ook overdag temperaturen onder nul. Tussen 23 en 26 december is er een kwakkelperiode met ’s nachts vorst en overdag dooi. Dan is er op 26 december lokaal stevige dooi, samenvallend met zonneschijn, en ’s nachts toch weer héél lichte vorst. Op de ochtend erna wordt de foto gemaakt.

Er valt nog aan te te voegen dat het op 18 en 21 december aardig had gesneeuwd. De neerslag die op 25 en 26 december viel bestond, gezien de temperatuur, misschien eerder uit natte sneeuw of regen.

Wat kan een voetstap op nat zand aan dat zand veranderen zodat het andere eigenschappen krijgt dan onbetrapt zand? Dat is in 1885 beschreven door de Britse geleerde Osborne Reynolds. Reynolds was bekend met de waarneming dat rond de voeten van de wandelaar die vlak langs zee over nat zand loopt tijdelijk droge plekken ontstaan. Het heet tegenwoordig het ‘wet sand effect’ en YouTube heeft er mooie filmpjes van. Reynolds bedacht als verklaring dat de voetstap een verstoring teweegbracht van de dichte pakking die de zandkorrels eerder hadden aangenomen. Er ontstond opeens meer ruimte tussen de korrels en het zand nam extra water op. Ook vanuit de oppervlakte waardoor die opeens droger werd. Maar in feite wordt zand onder een voetstap juist natter. Ton Bos wees daar zelf ook op.

Een neveneffect is dat het zand opeens veel vloeibaarder wordt dan het was. Daarom heet het in geotechnische kringen verwekingsvloeiing. Het verschijnsel is na te nabootsen in een samendrukbare plastic fles. Vul die voor de helft met zand of desnoods rijst en voeg water toe. Klop tegen de fles totdat zand of rijst hun dichtste pakking hebben bereikt en giet zoveel water af dat er net nog een paar millimeter boven staat. Knijp nu krachtig in de fles. De aanvankelijke weerstand valt opeens weg en het oppervlak ligt onmiddellijk droog.

Het is voorstelbaar (maar niet zeker) dat zand met veel water tussen de poriën makkelijker bevriest dan zand dat zijn dichtste pakking heeft bereikt. Er is enige literatuur die in die richting wijst. De aanname is daarom dat onder de voetstappen meer water bevroor dan verderop op het strand. De bevriezende voetstap rees op uit de omgeving (omdat bevriezend water uitzet) en was in bevroren toestand beter bestand tegen zandafvoer door regen, wind of overspoeling bij hoog water.

Dat zou kunnen. ‘Het zand ter plekke was heel licht bevroren’, schrijft Bos, ‘maar het was niet hard, je voeten zakten er normaal in weg.’ Hij heeft vergeten na te gaan of de voetstappen bevroren waren of een ijskern hadden. Het probleem is dat de voetstappen zich ook verhieven op een strandgedeelte dat dicht bij het duin lag, op een plaats waar de zee het zand helemaal niet zo nat maakt en waar de vloed de vorige dagen ook kennelijk niet was geweest. Dit inzicht leidde tot de veronderstelling dat het zand niet was doordrenkt geweest van zeewater maar van smeltwater dat de verdwenen sneeuw een dag eerder had achtergelaten. Daarmee is de zeldzaamheid gecreëerd die hierboven als voorwaarde gold. Bovendien, zeker zo belangrijk, geldt dat schoon zoet smeltwater veel makkelijker bevriest dan vuil, zout zeewater.

De verklaring wordt gesteund door de waarneming dat de voetstappen duidelijk werden gemaakt in drijfnat zand. Je ziet het aan de gladde bovenkant van de sporen. Maar een probleem is weer dat de verstoring van de dichte pakking meestal binnen een paar seconden is opgeheven. Dat is te kort om te durven veronderstellen dat onder de voetstappen wél ijs ontstond maar verderop niet, of veel minder. Ook is het hoogteverschil tussen voetstap en omgeving wel heel erg groot. De hoop is nu gevestigd op lezers die de interactie tussen tussen zand, water, ijs en mensenvoeten beter begrijpen.