Versteckte Ordnung im verwehten Sand

Ein internationales und inter­disziplinäres hat eine umfang­reiche Sammlung von Sandproben aus Megarippel-Feldern auf der ganzen Welt analysiert und dabei neue Erkenntnisse über die Korn­zusammen­setzung dieser Sandwellen erlangt. Diese könnten dazu beitragen, Debatten über den mecha­nis­tischen Ursprung einiger kürzlich entdeckter rätsel­hafter, außer­irdischer Sand­strukturen beizulegen und die Rückschlüsse über Wetter- und Klima­ereignisse der Vergangen­heit aus Sediment­auf­zeichnungen zu verbessern.

Megarippel sind Sandwellen mit Wellen­längen im Meter­bereich, die zwischen gewöhnlichen Strand­rippeln und Dünen liegen. Sie werden häufig auf der Erde und auf dem Mars gefunden. Ihr Sand besteht aus einer einzig­artigen Mischung grober und feiner Körner. „Diese Mischung sieht immer ähnlich aus, ist aber wegen der turbulenten Winde niemals identisch", erläutert Klaus-Dieter Kroy von der Uni Leipzig, einer der Leiter der Studie.

 In dieser Vielfalt hat das Team aus Geomorpho­logen und Physikern dreier Univer­sitäten in Deutschland, Israel und China jetzt eine unerwartet einheit­liche Signatur des zugrunde­liegenden Sand­transport­prozesses entdeckt, die jahr­zehnte­langen Feldstudien bisher entgangen war. Bei ihrer Analyse von Sandproben-Daten aus aller Welt verglichen die Forscher die Häufig­keiten aller Größen beweglicher Körner und teilten den Durchmesser der gröbsten Körner sowie der am seltensten vor­kommenden feinen Körner für jede Probe. Dabei sei eine über­raschend konsistente Zahl heraus­gekommen, so Kroy. Mit ihr lasse sich nun sicherer entscheiden, welcher Kategorie die entdeckten Sandrippel zuzuordnen sind – wie von den theore­tischen Berechnungen des Teams vorher­gesagt – und durch welchen physikalischen Transport­prozess sie entstanden sind.

 Das Team hofft auch, dass seine Entdeckung in Zukunft dazu beitragen könnte, die Entstehung einiger mysteriöser Sandwellen, die kürzlich auf dem Mars beobachtet wurden, besser erklären zu können. „Wenn wir die Entstehung und Wanderung terres­trischer und extra­terres­trischer Sandwellen aus den vorherr­schenden atmo­sphä­rischen Bedingungen erklären können, wäre das ein wichtiger Schritt“, sagt Katharina Tholen von der Uni Leipzig. „Dann wäre es vielleicht künftig möglich, die derzeit zu beobach­tenden Sand­strukturen, etwa auf dem Mars oder in Versteine­rungen und an abgelegenen Orten der Erde, als komplexe Archive früherer Klima­bedingungen auszu­werten."

U. Leipzig / RK

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  K. Tholen et al.: Megaripple mechanics: bimodal transport ingrained in bimodal sands, Nat. Commun., online 10. Januar 2022; DOI: 10.1038/s41467-021-26985-3
• Soft Condensed Matter Theory Group (K. Kroy), Institut für theoretische Physik, Universität Leipzig