Waarom een vogel zelden een adempluim heeft

Epauletspreeuw (Agelaius phoeniceus) op een koude decemberochtend bij Minneapolis (Minnesota) Foto: Ian Plant/ Solent News/rex

De Eskimo heeft honderd woorden voor sneeuw, de Arabier heeft honderd woorden voor zand, maar Engelsen en Amerikanen hebben geen woord voor ademwolk of adempluim. Geen eenduidige, heldere term, tenminste. Dan wordt het moeilijk zoeken op internet als je meer over ademwolken weten wilt. De Nederlandse aanduidingen ‘adempluim’ en ‘ademwolk’ zijn ook al niet gangbaar. Vóór 1932 is de term ‘ademwolk’ in Nederlandse kranten, althans de kranten die de KB scande, maar één keer gebruikt. Dat was voor de stoompluim van een locomotief.

Wat zeiden ze dan vroeger? Mondwolken? Mondpluimen? Je weet het niet. Dat hele wolkje interesseerde niemand. Misschien heeft de krantenlezer pas voor het eerst in 1986 een verklaring gekregen voor het ontstaan van adempluimen. In dat jaar legde drs. A. Kampen in het Nederlands Dagblad uit dat het ’m zat in het drukverschil tussen longen en buitenlucht. Bij het inademen wordt de lucht in de longen sterk samengeperst, zei hij. Als die druk bij het uitademen plotseling vermindert zet de lucht uit. Je krijgt dan adiabatische expansie en daarbij koelt de longlucht zó sterk af dat condensatie van waterdamp optreedt.

Kampen moet gedacht hebben aan het mistwolkje dat zichtbaar wordt in de hals van een bierfles als die abrupt wordt opengemaakt. Het gasmengsel boven het bier heeft een druk van een paar bar (een paar ‘atmosfeer’) en inderdaad kan het wegvallen van die druk tot flinke afkoeling leiden. Maar welke voorstelling zou hij zich gemaakt hebben van de longdruk? Wie alle zeilen bijzet kan met maximale longdruk nèt een kolom water van 1 meter optillen. Dat komt overeen met een overdruk van 0,1 bar. Bij de gewone inademing wordt die druk op geen stukken na bereikt. De longdruk kan helemaal geen rol spelen.

De ademwolk is wat in het Engels heet een mixing cloud. Daar hebben wij in Nederland weer geen woord voor. Een ‘mixing cloud’ is een wolk die ontstaat bij menging van twee luchtsoorten die elk apart onverzadigd zijn aan waterdamp maar die na de menging qua temperatuur en waterdampspanning net over de verzadigingsgrens heen schieten. De typische relatie tussen temperatuur en maximale waterdampspanning maakt dit mogelijk. De condensstrepen, de contrails, die hoogvliegende vliegtuigen langs de hemel trekken zijn misschien wel het bekendste voorbeeld van mixing clouds. Omdat de condensstrepen op hun beurt weer andere wolken kunnen doen ontstaan, wolken die een klimaatverwarmend effect hebben, is er veel onderzoek aan gedaan.

Dat kan niet gezegd worden van de gewone mensgemaakte ademwolk. Er is wel eens beweerd dat die wolken pas kunnen optreden als de buitentemperatuur tot onder de 7°C is gezakt, maar dat is aantoonbaar onzin. Toen de relatieve vochtigheid (RV) van de buitenlucht een week geleden (22 oktober) bij 14 graden Celsius rond de 99 procent lag kon je moeiteloos ademwolken maken. Maar toen de RV twee dagen later bij 13 graden nog maar 77 procent was lukte dat met geen mogelijkheid. De AW-redactie verzamelt sinds kort in het project Mondmist alle combinaties van temperatuur en RV waarbij wel of juist geen ademwolken ontstaan. Dit is er het juiste seizoen voor. En veel werk is het niet, de combinatie van temperatuur en RV is praktisch van minuut tot minuut af te lezen op de site van het KNMI. Er is altijd wel een meetstation in de buurt.

Hoe persoonlijk de uitkomsten zijn valt te bezien. Het schijnt dat uitgeademde lucht praktisch altijd nagenoeg geheel verzadigd is aan waterdamp. Maar de temperatuur van de lucht die de mond verlaat kan misschien wat variëren. Er is in deze rubriek al eens eerder vastgesteld dat ademwolken mooier zijn naarmate de ingeademde lucht langer werd binnengehouden. Ook blijkt de wijze van uitademen een rol te spelen. Er moet turbulentie opgewekt worden om menging tot stand te brengen.

Wie zichzelf zo bezig houdt komt vroeg of laat tot de ontdekking dat hij met neuslucht veel minder makkelijk ademwolken maakt dan met mondlucht. Het is een vreemde wetmatigheid die de clou blijkt in de verklaring van de waarneming dat zoogdieren veel vaker ademwolken maken dan vogels. Wie heeft er wel eens een vogel met een adempluim gezien? Vergelijk het eens met schapen, koeien en paarden! Bedenk ook dat de kerntemperatuur van veel vogels boven de 40 graden ligt.

Hoe zit dat? Google Scholar schoof na wat trial-and-error een artikel naar voren dat het raadsel oploste. In 1970 publiceerde de Noorse dierfysioloog Knut Schmidt-Nielsen met anderen in Respiration Physiology de uitkomsten van doorslaggevende metingen aan zeven vogelsoorten. De groep bepaalde met miniatuur-thermistors de temperatuur van de lucht die vogels in- en uitademden. In de neusgaten, wel te verstaan, want zolang vogels niet kwaken, schreeuwen of zingen ademen ze voornamelijk door de twee openingen aan de snavelbasis. Direct achter die openingen ligt een labyrint-achtige structuur die een heel effectieve warmtewisselaar blijkt te zijn. Ingeademde lucht neemt warmte op, uitgeademde lucht staat warmte af. Vogels als de huismus en de stadsduif ademen lucht uit die maar een paar graden warmer is dan de omgevingslucht. De mens en zijn medezoogdieren kunnen er wel 10 of 15 graden boven zitten. Zo simpel zit dat. Dat ook de mensenneus een redelijke warmtewisselaar is blijkt uit de waarneming dat hij drupt als het koud is. Het is geen snot dat daar drupt maar condens.