KAREL KNIP 
Eerder verschenen
columns

DE DRAAD
JL HELDRING
HJA HOFLAND
YOUP VAN 'T HEK
ELSBETH ETTY
ROEL JANSSEN

KAREL KNIP

7 februari 1998

Pootje over

NOG ZIJN ONTWRICHTENDE hoeveelheden sneeuw en ijs niet uitgesloten, maar wie wacht tot maart en dan tot de ontdekking komt dat het niks meer wordt heeft een jaar verspild. Daarom vandaag voor zelfstudie of groepsvermaak een kleine bloemlezing winteroverpeinzingen.

Om te beginnen een aantal waarnemingen uit de vrije natuur. Al eerder is hier zijdelings verwezen naar de brief van de Maastrichtse lezer die, alweer een jaar geleden, bij een wandeling door de Ardennen opmerkte dat de laatste restjes sneeuw het langst bleven liggen op koeienvlaaien. Ze zond een foto mee en gezegd moet worden: overtuigend. Het fenomeen verbaasde haar, omdat ze aannam dat 'het dierlijke product' warmer was dan de omgeving. Waaròm was niet helemaal duidelijk. Brief en foto waren van eind december, er was reden genoeg om aan te nemen dat het uitwerpsel inmiddels wel in temperatuurevenwicht met het milieu was. Waarschijnlijk was het al grondig bacterieel aangepakt en sponsachtig van consistentie geworden. Het ligt dus voor de hand dat de bovenzijde van de plak thermisch geïsoleerd was geraakt van de onderzijde die om zo te zeggen door Moeder Aarde werd warm gehouden. Een koude wind of een nacht met veel uitstraling deed de rest.

Geheimzinniger was de waarneming van de Utrechtse lezer die in februari 1994 foto's maakten van merkwaardige patronen in het ijs op een vijver in de oude Hortus Botanicus. Het waren haarscherpe, uit kleine gasbelletjes opgebouwde projecties van voorwerpen die ongeveer dertig centimeter onder het ijs op de modderige bodem lagen: een baksteen, wat stoeptegels en een boomblad. Van het boomblad waren niet alleen de omtrek, maar ook hoofd- en zijnerven als luchtbelletjes in het ijs vertegenwoordigd. Waarom zouden uitsluitend bladrand en nerven gasbellen vormen, vroeg de lezer zich af. Het is een mooi, bescheiden raadsel dat alleen oppervlakkig bezien verwant lijkt aan die veel algemenere waarneming dat ook rijp zich bij voorkeur op bladranden afzet. De verklaring daarvoor is eenvoudig: de bladrand koelt het snelst af onder invloed van wind en uitstraling. Het fenomeen wordt besproken in het boek 'What light through yonder window breaks?' van Craig Bohren (John Wiley, 1991). Daarin ook de uitwerking van een andere, heel mooie waarneming: soms is de afdruk van een schoenzool in de sneeuw even wit als de omringende sneeuw, soms steekt de afdruk duidelijk intenser wit tegen zijn omgeving af. Rara, hoe kan dat? Het hier ook al vaker genoemde boekje 'Life in the cold' van Peter Marchand (University Press of New Engand, 1991) legt uit waarom stenen van lieverlee in het ijs zakken en waarom de voet van bomen meestal vrij van sneeuw blijft. Steen en boom absorberen de kortgolvige straling van zon en hemel beter dan sneeuw en ijs en geven de verzamelde warmte aan hun omgeving af: rechtstreeks zoals bij de steen, of indirect via langgolvige straling zoals de boom doet. Hetzelfde mechanisme verklaart de aanwezigheid van de diepe spleet die bijna altijd wordt aangetroffen tussen een gletsjer en de bergwand waar deze langs schuurt.

In de loop van de jaren zijn er veel vragen over het schaatsen binnengekomen. Er was een lezer die een nauwe samenhang tussen het voorkomen van Elfstedentochten en het aantal zonnevlekken ontdekte en die nu meent dat het broeikaseffect onzin is. Een andere lezer ergerde zich al vijf jaar geleden aan het overdreven gewicht dat aan wind- en temperatuurinvloeden wordt toegekend bij het vergelijken van allerlei schaatsrecords. Waarom betrekt men niet ook de luchtdruk in de beschouwingen, moppert de Rotterdammer. Boven een schaatsbaan die op 1.350 meter hoogte ligt (zoals de toekomstige schaatsbaan van Salt Lake City) staat een luchtdruk die nog maar 85 procent is van die van zeeniveau. De luchtdichtheid is er navenant lager en hetzelfde geldt voor de weerstand die de schaatsende schaatser van de lucht ondervindt. Daar lijkt weinig tegen in te brengen.

Geen schaatsvraag die zo vaak wordt gesteld als de vraag waarom schaatsers altijd 'linksom' (tegen de klok en de natuurlijke zonnegang op het noordelijk halfrond in) hun rondjes rijden. Het geijkte antwoord is dat de meeste schaatsers alleen het pootje-over voor de bocht naar links goed onder de knie hebben, maar dat is natuurlijk een drogverklaring. Als ze van kindsbeen af hadden geleerd rechtsom te rijden hadden ze het andere pootje-over net zo goed beheerst. Bovendien: als het geheugen niet bedriegt, gaat ook hardlopen, wielrennen, motorrijden, autoracen, ja zelfs greyhound-racen linksom terwijl bijvoorbeeld veel motorrijders makkelijker een scherpe bocht naar rechts dan naar links maken (al maken ze bij de bocht naar links weer minder ongelukken, meent een lezer). 't Is geen kwestie waarvoor men makkelijk een deskundige belt, om te beginnen zou het al aardig zijn te weten hoe het Griekse hardlopen en wagenrennen ging: linksom of rechtsom.

Niet te ontlopen is ook de vraag naar de fysica achter het schaatsen. Klassiek is de aanname dat de schaatser schaatst op een laagje water dat onder druk van zijn eigen gewicht uit het ijs smelt. Onder invloed van de uitgeoefende druk zou het smeltpunt van het ijs beneden de heersende temperatuur dalen. Maar makkelijk rekent men uit dat de schaatsdruk (ongeveer 40 kilo per cm ) op geen stukken na groot genoeg is om het bedoelde effect op te roepen. Zelfs onderin in een kilometers dikke laag gletsjerijs (waar de temperatuur vaak maar een paar graden onder nul is en de druk kan oplopen tot wel 200 kilo per cm ) wordt de benodigde druk niet gehaald. Het antwoord is onder het lemma 'ijs' in de Winkler Prins te vinden: aan de bovenzijde van elk ijsoppervlak bevindt zich altijd een overgangslaag die uit 'losse' watermoleculen bestaat. Waarom de Prins onder hetzelfde lemma unverfroren volhoudt dat een baksteen (bodemdruk minder dan 0,02 kilo per cm ) onder invloed van zijn eigen gewicht in het ijs zakt is een mysterie.

Karel Knip