Het brandgevaar van uitgeperste plantendruppels

Wekelijks stuit Karel Knip in de alledaagse werkelijkheid op raadsels en onbegrijpelijke verschijnselen. Deze week: wat zijn de waterdruppels op het gras?

Met de handen in de lucht maakt een persoon een lange schaduw in het gras. Foto Urbancow

Dit is wat de waarnemer zag toen hij op 17 oktober om 9.39 uur in noordwestelijke richting keek: zichzelf. Althans: de eigen schaduw. En verder wat nat gras en meidoornstruiken die hun blad hadden verloren.

Het was niet ver van Ambly in de Belgische Ardennen, je moet kunnen opzoeken hoe hoog de zon op dat moment stond, waarschijnlijk was het een graad of 20. Had ze lager gestaan dan was de schaduw nog langer geweest en was van het hoofd niet veel meer dan een puntje overgebleven, althans: vanuit dat hoofd bekeken. Wie de schaduw van opzij had geobserveerd, of, nog mooier, van boven (zoals bij het Wikipedia-lemma ‘shadow’) die had er niet veel bijzonders aan gezien. Van opzij bekeken ligt de schaduwnavel gewoon halverwege het lichaam.

Waarom de perspectivische vertekening ons soms zo verrast is een raadsel. Dat wegen, zelfs brede wegen, aan de horizon tot een punt kunnen samenvloeien verbaast ons geen seconde. Dat de schaduw van bergen en vulkanen, zoals die bij heel lage zon op de wolken wordt geprojecteerd, óók in een punt eindigt, zelfs als het om platte bergen en afgeknotte vulkanen gaat, dat lijkt dan weer pure tovenarij.

Ook die andere bijzonderheid van de foto, de lichte plek rond de schaduw van het hoofd, mag eigenlijk niet verbazen. Het is niets anders dan de vermaarde ‘heiligenschijn’, opgewekt door de vele druppeltjes op het natte gras. Die zenden het zonlicht terug in de richting van de zon en in dit geval dus ook van de camera. Glasparels, zoals toegepast in de witte verf voor wegmarkeringen, hadden hetzelfde gedaan, hun weerschijn wordt meestal retroreflectie genoemd.

Van belang: het gras op de foto was nat, dat is zonder twijfel de voornaamste verklaring voor het ontstaan van de heiligenschijn, maar ook op droog gras zou wel een vage lichte zone rond het schaduwhoofd te zien zijn geweest. Wie precies met de zon meekijkt ziet niet langer de schaduwen die de grassprieten op elkaar werpen. Dit is het fenomeen ‘shadow hiding’ (schaduw-afdekking), het doet het betreffende grasgebied wat lichter lijken dan de rest. Je zou zweren dat de foto ook schaduw-afdekking laat zien.

Veel vocht dat voor dauw wordt versleten is in werkelijkheid het product van guttatie

Waaróm was het gras bij Ambly nat, dat kun je je ook nog afvragen. Dauw, roept de lezer. Guttatie en dauw, weten wij van AW, want we zagen het ontstaan. Veel vocht dat voor dauw wordt versleten is in werkelijkheid het product van guttatie, het ontstaat bij een soort zelfbenatting, het komt uit de plant zelf. Als ’s nachts door uitstraling en wegvallende wind de luchtvochtigheid flink oploopt kunnen planten het vocht dat de wortels omhoog pompen niet langer verdampen. Ze gaan het dan door speciale poriën in het blad (hydathoden) naar buiten persen. Gras heeft zijn hydathoden aan de bladpunten zitten. Per grasblad ontwikkelt zich altijd maar één guttatiedruppel, maar een druppel die veel groter dan de vele dauwdruppeltjes die zich verderop vastzetten.

Ambly, België, 17 oktober 2017, omstreeks 9.39 uur. Foto NRC

Het verwarrende is dat dauw en guttatie onder dezelfde meteorologische omstandigheden ontstaan. Maar guttatie is algemener. Dauw zonder guttatie komt niet voor, het omgekeerde wel. Het is in 1994 door R.N. Hughes en P. Brimblecombe voor een Engels gazon beschreven in Agricultural and Forest Meteorology. De twee hadden in de zomer van 1985 nachten lang op hun buik in het Engelse gras gelegen om de beide soorten druppels te tellen, op te meten en te wegen en ze stelden vast dat de totale vochtproductie van het guttatieproces niet onder doet voor die van het dauwproces. Iemand moest het eens doen en zij deden het.

Guttatie begint vaak al tijdens zonsondergang en kan de eerste uren heel sterk zijn, schrijven H. en B. Later op de avond zakt het snel af. Dit is precies wat de kampeerder vanuit zijn tent ziet gebeuren. Het gras is drijfnat vóór de tent nat is.

Na een zware dauw- en guttatie-nacht kan het nog lang duren voor het gras weer droog is, dat laat de foto ook zien. Soms liggen er tegen het middaguur nog steeds druppels op het blad. Denk daar eens aan: dat die druppels niet alleen licht terugwerpen in de richting van de zon, maar ook, als kleine lenzen, licht achter zich in hun brandpunt verzamelen. Kan daar geen brandschade van ontstaan?

Dat probleem is een jaar of tien geleden onderzocht door Adam Egri en andere Hongaarse onderzoekers, ook of vooral omdat iemand het eens doen moest (New Phytologist, 2010). Want juist met het oog op de mogelijke brandschade wordt de tuinliefhebber altijd ontraden zijn planten te besproeien als de zon schijnt. Dit voorschrift is al eeuwen oud.

De Hongaren namen de proef op de som: eerst met glasparels die – verrassend genoeg – wel degelijk brandvlekken deden ontstaan, later met waterdruppels die het nooit deden – tenzij ze op zwaar behaarde plantenbladeren kwamen te liggen, zoals die van de kleine vlotvaren (Salvinia natans) of de lotus. De haren hielden de druppels precies zo ver van het bladoppervlak dat dat in het brandpunt van de druppels kwam te liggen. Met pijnlijke gevolgen. Bij druppels die op behaarde mensen komen te liggen kan in principe hetzelfde gebeuren, denken Egri en zijn collega’s, vooral bij mensen die nauwelijks bewegen. Dit moet nog verder onderzocht worden.

    • Karel Knip