Das "MEGA Clever" - Wissensbuch

Die wissenschaftlichen Erläuterungen der MEGA Experimente aus Sendung 1

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1. Tödlicher Treibsand

Frage: Welche „Gefahren“ verstecken sich im Sand? Gibt es das Treibsandphänomen überhaupt in der Natur und wenn ja, kann Treibsand tatsächlich tödlich sein?

Kurzerläuterung: Man unterscheidet zwischen nassem und trockenem Treibsand: Während man in nassem Treibsand nicht vollständig versinken kann, besteht in trockenem Treibsand durchaus die tödliche Gefahr, gänzlich unterzugehen.

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Wissenschaftliche Erläuterung

Man kennt das Phänomen Treibsand aus Filmen wie „Lawrence von Arabien“ und „Mad Max 3“. Der Wüstensand öffnet sich wie ein Schlund und verschlingt Mensch und Tier.

Treibsand kann durch Wasser verursacht sein. So tritt er bei einer bestimmten Bodenbeschaffenheit auf und wenn der Untergrund nass ist – und zwar von unten her! Dies ist der Fall bei einem extremen Anstieg des Grundwasserspiegels (durch ergiebige Niederschläge), an Meeresufern mit großen Ebbe/Flut-Unterschieden oder in der Nähe von Flussläufen. Quillt dann aus dem Untergrund Wasser mit einem gewissen Druck nach oben, werden die einzelnen Körner voneinander gelöst. Sandkorn liegt nicht mehr an Sandkorn, sondern wird von einem Wasserkissen umschlossen. Wird nun auf den Sand Druck ausgeübt, gibt der Sand nach. Damit verringert sich die potenzielle Reibung zwischen den Sandkörnern und Sand wird zu Treibsand.

Aber warum kann man in nassem Treibsand nicht vollständig versinken? Die Dichte des nassen Treibsandes ist größer als die eines Menschen und darum kann man in nassem Treibsand nicht komplett versinken. Das ist genau so wie bei einem Stück Holz, das im Wasser nicht untergeht. Jedoch sollte man nassen Treibsand nicht mit Moor verwechseln, wo zum Teil die Dichte des Wassers durch organische Schwebeteilchen soweit reduziert ist, dass sie unter die eines Menschen sinkt.

Aber nun zum trockenen und damit zum weitaus gefährlicheren Treibsand: Nach schweren, heftigen Sandstürmen ist es durchaus möglich, vollständig im Sand, wie in einer Flüssigkeit zu versinken. Normalerweise halten so genannte Kraftketten den Sand zusammen. Das heißt, jedes Sandkorn sucht quasi andere Sandkörner als „Partner“, um sich auf diese zu stützen. Zieht nun ein Sturm über den Sand hinweg, wirbelt dieser alles durcheinander und schwächt, oder zerstört die verbindenden Kraftketten. Der Sand wird locker und die einzelnen Sandkörner liegen nur noch relativ lose und instabil aufeinander. In der Fachsprache nennt man das Packungsdichte - die von ca. 60r dem Sandsturm (hohe Packungsdichte) auf nur noch ca. 40% abgenommen (niedrigere Packungsdichte) hat. Diese 20% weniger reichen, um einen Gegenstand vollständig verschwinden zu lassen. Die Sandkörner können untereinander kein so genanntes dichtes „Kraftnetzwerk“, sprich keinen Zusammenhalt der einzelnen Sandkörner mehr herstellen, die den Sand normalerweise tragfähig machen.

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Hohe Packungsdichte = wenig Hohlräume
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Niedrige Packungsdichte = viel Hohlräume
 

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