Hoe een schaatsenrijder een regendruppel overleeft

Door onze medewerker

Schaatsenrijders, de kleine slanke insectjes die razendsnel over het wateroppervlak rennen, zijn opmerkelijk goed bestand tegen de inslag van regendruppels. Dat schrijven Amerikaanse en Turkse wetenschappers deze week in PNAS. Ze analyseerden filmbeelden die ze maakten met hogesnelheidscamera’s en lieten allerlei fysica los op de krachten tussen regendruppel en insect.

De kans dat een schaatsenrijder wordt getroffen door een regendruppel, is aanzienlijk. Tijdens een hevige bui krijgt een gemiddelde schaatsenrijder maar liefst elke zeven seconden een waterdruppel op zijn kop, becijferden de onderzoekers. De druppel is vijf tot wel veertig keer zo zwaar als het insect en kan wel 30 kilometer per uur gaan. Dat levert een flinke impact op. De onderzoekers beschrijven het plastisch: ze schrijven over het ‘lot’ van het insect, dat wordt ‘neergeslagen’ door de ‘aanval’.

Maar het effect lijkt mee te vallen: elk diertje vervolgt vrolijk zijn weg. Hoe kan dat? De onderzoekers maten in het lab welke kracht nodig is om een schaatsenrijder tussen twee oppervlakken te pletten. Of nu ja, te verwonden, schrijven ze. Dat gebeurt bij zo’n anderhalve Newton. De kracht die een vallende regendruppel uitoefent op de schaatsenrijder is minder dan de helft daarvan, mede dankzij de vervorming van de oppervlakken. Tot zover dus geen probleem.

Maar wat nu als de schaatsenrijder onder water terechtkomt? Ook dat deert niet, bleek uit de videobeelden. Eerst wordt de schaatsenrijder mee naar beneden gezogen in de krater die ontstaat door de inslag van de regendruppel. Als die krater vervolgens instort, kan het insect onder water gaan rondtollen. Maar door dat instorten ontstaat een waterstraal omhoog, die de schaatsenrijder weer kan uitspugen. Soms landt die dan veilig op het water, soms in een tweede krater, die ontstaat door het vallen van die waterstraal. Ook dan kan hij weer worden gelanceerd – of onder water terechtkomen, alles afhankelijk van zijn aanvankelijke positie.

Ook onder water ervaart de schaatsenrijder geen problemen. Hij is dan omgeven door een heel dun laagje lucht dat wordt vastgehouden door de flinterdunne haartjes van het pantser. Dat vachtje is daardoor extreem waterafstotend. Het laagje lucht helpt schaatsenrijders weer omhoog te drijven en al zwemmend door het wateroppervlak heen te breken. Al met al was tijdens het onderzoek de overleving 100 procent – behalve dan bij de pletproeven.