Sandböden

Düne im Sossusvlei (Namibia)

Düne mit aufgesetzten Rippeln in Marokko

Dünen in Algerien

Satellitenaufnahme verschiedener Dünentypen bei Murzuk, Libyen

Die Wanderdüne Rubjerg Knude (Nordsee) verschluckt einen Leuchtturm

Düne (Ostsee)

Anschnitt einer Düne am Strand von Spiekeroog

Eine Düne ist eine Erhebung aus Sand, die vom Wind angeweht und abgelagert wird. Die Bildung von Dünen setzt das Vorhandensein von Sand und das Fehlen einer geschlossenen Pflanzendecke voraus. Dünen bilden sich daher bevorzugt in trockenen (ariden) Klimazonen, können aber auch in humiden Gebieten auftreten, sofern die befestigende Vegetation beseitigt wurde. Wird der Sand eher gleichmäßig in Form einer Decke aufgeweht, spricht man neutral von Flugsand.

Die Bildung von Dünen kann mit dem Helmholtzschen Gesetz erklärt werden: „Strömen zwei Medien unterschiedlicher Dichte aneinander vorbei, so ergibt sich eine wellenförmige Begrenzungsfläche.“ Diese ist bei den allgemein herrschenden Windstärken strömungsenergetisch günstiger als eine ebene Begrenzungsfläche (CW-Wert). Dabei unterscheidet man Großformen, die eigentlichen Dünen und Kleinformen, die Rippeln. Während Dünen beträchtliche Ausmaße und Mächtigkeiten erreichen können, haben Rippeln meist nur eine Höhe von wenigen Zentimetern, bei einer Erstreckung im Dezimeterbereich.

Die Dünenzonen der Erde unterteilt man allgemein nach den Klimazonen bzw. nach Sonderfällen:

• Dünen der tropischen und subtropischen Wüsten und Halbwüsten
• Dünen humider Klimate
• Dünen der Kältewüsten und Tundren
• Strand- bzw. Küstendünen und Dünen aktiver Flussauen

Dünentypen

In der Geomorphologie unterscheidet man zwischen verschiedenen Dünentypen die jeweils abhängig sind von den unterschiedlichen Windrichtungen und -geschwindigkeiten, der Dichte der Vegetationsbedeckung und der Sandzufuhr:

• Die Sicheldüne, auch als Barchan bezeichnet, ist die am weitesten verbreitete Dünenform trockener Klimate. Ihre Entstehung geht auf die Wirbelbildung zwischen den Dünenkämmen zurück. Auf der Luvseite steigt die Oberfläche der Düne mit geringem Gefälle (ca. 15°) an und fällt auf der Leeseite steil (ca. 30°) ab. Zu den beiden Seiten, den Sichelenden, fällt die Höhe des Kammes der Düne ab. Die Sichelenden bewegen sich schneller als der Hauptkamm der Düne, wodurch die charakteristische Form entsteht. Grund für das schnellere Wandern der Seitenarme ist die geringere Sandmasse, die durch den Wind umgewälzt werden muss. Sicheldünen entstehen durch konstante Winde aus einer Hauptwindrichtung und „wandern“ leewärts. In Barchanfeldern ist keine oder nur eine extrem lückenhafte Vegetation vorhanden, die die Bewegung des Sandes behindert.

• Die Parabeldüne oder Paraboldüne, auch Bogendüne genannt, ist der Sicheldüne ähnlich, jedoch schmaler und hat im Grundriss eine entgegengesetzte Krümmung. Sie ist teilweise mit Vegetation bewachsen. Die konvexe Seite zeigt leewärts. Der von Vegetation fast leere Mittelteil der Düne zieht schneller voran als die Schenkel, die dem Hauptkamm nicht folgen können, weil sie durch die dort dichtere Vegetation (Heidekraut, Krähenbeere) festgelegt werden. Parabeldünen entstehen in Regionen mit nennenswertem Niederschlag (semiarid bis humid), der die Entwicklung einer lockeren Vegetationsdecke bedingt.

• Die Querdünen, Transversaldünen oder Reihendünen sind langgestreckte Höhenrücken, die quer zur vorherrschenden Windrichtung angeordnet sind. Sie werden in Gebieten gebildet, in denen reichlich Sand vorhanden ist und eine Vegetation fehlt. Wichtig bei ihrer Bildung ist das Vorhandensein einer dominierenden Windrichtung, daher findet man Querdünen häufig an Sandküsten vor.

• Die Längsdünen oder Longitudinaldünen sind langgestreckte, parallel zur vorherrschenden Windrichtung verlaufende Sandrücken. Die Gebiete in denen Längsdünen vorkommen weisen oft nur eine geringe Sandanlieferung auf und haben eher einen rauhen Untergrund. Diese Dünen erreichen Höhen bis zu 100 Meter und erstrecken sich zum Teil über viele Kilometer. Häufig vorzufinden sind solche kilometerlangen Sandwälle in der westlichen Sahara, in Folge der starken, konstant in eine Richtung laufenden Passatwinde. Sie gehen oft auf Parabeldünen zurück, deren Hauptkamm infolge der lang anhaltenden Winde durchbrochen wurde.

• Die Draa-Dünen sind Riesen- oder Megadünen mit stabilen Kämmen. Im Gegensatz zu den anderen Dünentypen kommen sie ausschließlich in den großen Sandgebieten der Erde vor (im Bereich der Erg der Sahara). Bei den Draa handelt es sich um Vorzeitformen aus dem Pleistozän. Sie werden auch als Binnendünen bezeichnet.

• Die Kreuz- oder Sterndünen sind besonders hohe Dünen und entstehen durch jahreszeitlich sich überlagernde Windrichtungen bei Vorhandensein großer Sandmengen. Die Sterndünen können unter Umständen mehrere 100 Meter über die Umgebung aufragen. Dieser Dünentyp wandert nicht, vielmehr wird der Sand immer wieder umgeschichtet.

Abgesehen von den Parabeldünen, die an das Vorhandensein von Vegetation gebunden sind, fasst man die obigen Dünenformen zu den freien Dünen zusammen.^[1] Im Gegensatz dazu stehen die Sandablagerungen an Hindernissen, die man als gebundene Dünen bezeichnet (Parabeldünen, Leedünen, Echodünen, Sandrampen). Trotz aller regelmäßigen Formen sind unregelmäßige Dünen einer der häufigsten Dünentypen. Auch ist die Form der oben genannten regelmäßigen Dünen in den allermeisten Fällen nicht perfekt sondern stets etwas abgewandelt. Die Ursachen sind vielgestaltig. Sie liegen zum einen im teilweise chaotischen Strömungsverhalten des Windes, auch kurzzeitig schwankenden Windrichtungen und andererseits in Unregelmäßigkeiten des Untergrundes, der Vegetation und der Feuchtigkeit des Sandes.

Dünen in Mitteleuropa

bewaldete Dünen bei Ehrhorn

In Mitteleuropa besitzen außer den Küstendünen nur noch die in der ausklingenden Eiszeit gebildeten Binnendünen eine nennenswerte Verbreitung.

• Die Küstendünen sind räumlich und genetisch mit Flachküsten verbunden. Der Sand für diesen Dünentyp wird durch vorherrschende auflandige Winde vom sandigen Strand herangeweht, stammt also ursprünglich aus dem Meer, das den Sandstrand aufbaut. Je nach der Entwicklung der Vegetation im Hinterland des Strandes können unterschiedliche Dünentypen entstehen, die von unregelmäßigen Formen bis hin zu Parabeldünen reichen.

• Die Binnendünen wurden ursprünglich im kalten Tundrenklima während der ausklingenden Weichseleiszeit gebildet. Eine Weiterentwicklung bzw. Reaktivierung in der Nacheiszeit erfolgte unter dem Einfluss des Menschen. Durch intensive Landnutzung, z.T. Raubbau, wurde die Vegetationsdecke zerstört und die Sandverwehung wieder aktiviert.

Dünen weltweit (exemplarisch)

Eine der höchsten Sanddünen der Welt in der Namib-Wüste

Zu den höchsten Dünen der Erde gehören diejenigen in der Namib-Wüste bei Sossusvlei. Sie erreichen weit über 200 m Höhe. In der Wüste Alashan erreicht der höchste Sandgipfel Biluthu fast 520 m Höhe. Er wird wahrscheinlich durch Feuchtigkeit aus dem Boden stabilisiert. Gleichzeitig sind sie die ältesten Dünen der Erde. Da der Wind nur die oberste Schicht über die Dünenkämme weht, wird davon ausgegangen, dass die Fundamente der Riesendünen zuletzt vor ca. 5000 Jahren bewegt wurden. Riesendünen gelten als Touristenattraktionen.

Die Rub al-Chali ist die größte Sandwüste der Erde. Hier erstrecken sich Sanddünen über eine Fläche von über 500.000 km² und erreichen bis zu 300 Meter Höhe.

Die größte Wanderdüne Europas (Dune du Pyla) ist z.Zt. 117 m hoch und befindet sich in Frankreich bei Arcachon. Große Wanderdünen gibt es auch in Litauen bei Nida (Nidden) sowie im Slowinzischen Nationalpark (Lontzkedüne, 42 m) bei Łeba in Polen. Auch in Dänemark gibt es große Wanderdünen, z.B. die Råbjerg Mile.

Singende Dünen

Singende Dünen finden sich in nahezu allen Wüsten der Erde und darüber hinaus auch in Gebieten mit großen Stranddünen. Als Singen werden dabei die durch an den Dünen abrutschenden Sand erzeugten tiefen und lauten Brummtöne bezeichnet, die teilweise über mehr als 10 km hörbar sind und bis zu 15 Minuten anhalten.

Die entstehenden Geräusche werden oft mit „Brummen, Stöhnen, Trommeln, Donner, Nebelhörnern oder tief fliegenden Propellerflugzeugen“ verglichen. Durch diese große Bandbreite und die lange unerklärliche Herkunft der Töne haben die Singenden Dünen Eingang in Legenden und Literatur gefunden. Schon Marco Polo berichtete aus der Gobi von bösen Wüstengeistern, die „manchmal die Luft mit den Klängen der verschiedensten Musikinstrumente füllten, manchmal aber auch mit Trommeln oder Waffenlärm“. Neuere Erwähnung finden sich in so unterschiedlichen Texten wie Charles Darwins „Voyages of the Beagle (1889) und Frank Herberts „Der Wüstenplanet“ (1984).

Die von den Dünen erzeugten Töne liegen meistens bei 100 Hz und können eine Lautstärke von bis zu 100 dB erreichen, es sind aber auch Frequenzen von bis zu 770 Hz dokumentiert.

Obwohl das Phänomen der Singenden Dünen also schon lange bekannt ist und wissenschaftlich untersucht wurde, wurden die wesentlichen Wirkmechanismen erst in den letzten Jahren erforscht. Erzeugt werden die Geräusche durch das Abrutschen von Sandlawinen, in denen sich die Sandkörner abwärts bewegen. Durch diese Bewegung wird die angrenzende Luft in Schwingungen versetzt, so dass eine kleine Druckwelle und damit auch Schallwelle entsteht. Da die abrutschende Sandschicht aus bis zu 500 Sandkornschichten besteht, summieren sich die einzelnen Töne bei synchroner Bewegung der Sandkörner zu den lauten Brummtönen. Ungeklärt ist bisher noch der Mechanismus, mit dem die Sandkörner ihre Bewegung synchronisieren.^[2]

Singende Dünen finden sich in fast allen Trockenwüsten der Erde, unter anderem in

• der Namib bei Terrace Bay (Skelettküste)
• der Sahara
• der Gobi
• der Arabischen Wüste
• am Sand Mountain in Nevada
• und auf Hawaii.

Verweise

Einzelnachweise

1. ↑ Helga Besler: Geomorphologie der ariden Gebiete. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1992, ISBN 3-534-10922-8. 
2. ↑ http://www.sand-abc.de/sand-abc/sorten/singender-sand.htm

Literatur

• Baumhauer, R.: Geomorphologie. 2006. 
• Goudie, A.S., Livingstone, I., Stokes, S.: Aeolian Environments, Sediments and Landforms. 2000. 
• Livingstone, I., Warren, A.: Aeolian Geomorphology. 1996. 
• Smithson, P., Addison, K., Atkinson, K.: Fundamentals oft he Physical Environment. 2002. 
• Summerfield, M.A.: Global Geomorphology. An Introduction to the Study of Landforms. 1991. 
• Zepp, H.: Grundriss Allgemeine Geographie: Geomorphologie. 2008. 

Weblinks

• WEBGEO: Dünenformen
• The song of dunes as a wave-particle mode locking. Mit Tonbeispielen