|
| |
| |
| |
Natuurkunde.
Het stof in den dampkring.
Door tal van merkwaardige natuurverschijnselen is de mensch reeds sedert de oudste tijden tot de overtuiging geleid, dat de kleinste en geringste oorzaken dikwijls groote en machtige gevolgen kunnen hebben. Waarheen wij ook onzen blik wenden, hetzij naar de organische wereld of naar de levenlooze natuur, - overal zijn voorbeelden in overvloed voorhanden, om ons deze waarheid te bevestigen.
In de levenlooze natuur is dikwijls eene werking, die ons uiterst nietig toeschijnt, de oorzaak van aanzienlijke veranderingen in de aardkorst. Gansche landstreken worden na verloop van eeuwen door de wateren der zee bedekt of, omgekeerd, uit de diepten der zee opgeheven door dalingen of rijzingen van den bodem, die zoo gering zijn, dat zij aan onze directe waarneming ontsnappen. De nietige waterdroppel, die op de aarde neervalt, kan door den onophoudelijken kringloop, dien zij door opvolgende verdamping en verdichting ondergaat, de aanleiding worden tot de grootste wijzigingen in de aardoppervlakte en tot de vorming van machtige aardlagen.
Doch in de organische wereld doet zich de invloed dier onaanzienlijke werkingen, die men ‘de macht van het kleine’ heeft genoemd, in nog veel sterkere mate gevoelen. De koraaldiertjes bouwen uit hunne kalkmassa's koraalriffen op, die zich als reusachtige rotsen op den bodem der zee verheffen, en de arbeid dier kleine organismen heeft in den vóórhistorischen tijd zelfs aanzienlijke en machtige aardlagen doen ontstaan. De trotsche en majestueuze krijtrotsen van Albion zijn eveneens het uitvloeisel van de werkzaamheid van ontelbare microscopisch kleine diertjes. En vestigen wij eindelijk de aandacht op onze onmiddellijke omgeving, dan behoeven wij slechts te wijzen op de bacteriën, organische wezens, die voor het bloote oog onzichtbaar zijn en zelfs eerst door de sterkste vergrooting onzer microscopen kunnen worden waargenomen en die toch, als oorzaak van epidemische ziekten, in een
| |
| |
oogwenk duizenden en tienduizenden onzer medemenschen kunnen ten grave sleepen.
Even nietig en onbeteekenend schijnen den oningewijde de fijne stofdeeltjes toe, die ons in den dampkring, waarin wij ademhalen, voortdurend omringen en die, hoe klein en nietig ook, toch den grootsten invloed hebben op de natuur in het algemeen en vooral ook op de menschelijke samenleving in het bijzonder. Bij elke inademing, die wij doen, treden tallooze dezer stofjes in onze longen en dit zijn niet alleen deeltjes van de ons omringende voorwerpen, doch ook organismen van de meest verschillende natuur, zoowel dierlijke als plantaardige.
Het onderzoek van deze wereld in het klein heeft merkwaardige feiten aan het licht gebracht. De oningewijde staat verbaasd, indien hij het stof uit den dampkring bij voldoende vergrooting beschouwt. Want hij houdt gewoonlijk de door hem ingeademde lucht voor eene doode materie en tot voor korten tijd waren zelfs de geleerdste natuurkundigen deze meening toegedaan. Sedert de groote vorderingen, in het microscopisch onderzoek gemaakt, is men echter tot de overtuiging gekomen, dat de schijnbaar levenlooze atmosfeer niet alleen wemelt van plantaardige en dierlijke organismen, doch tevens, dat dezen een onberekenbaren invloed hebben op het gansche bestaan van den mensch. Eene nieuwe wereld, met de grootst mogelijke verscheidenheid van vormen, heeft zich in die nietige, dikwijls onzichtbare stofjes aan den onderzoeker geopenbaard, en het is zeer belangwekkend, die eenigszins van naderbij te beschouwen.
Hoe klein en nietig de stofjes van den dampkring in het algemeen ook mogen zijn, toch bestaat er nog een aanmerkelijk verschil in hunne afmetingen. Sommige zijn zoo groot, dat zij reeds door het bloote oog kunnen worden waargenomen, zelfs bij gewone verlichting; andere, reeds veel kleinere stofjes kunnen alleen bij sterke verlichting zichtbaar worden gemaakt en dit is b.v. het geval, als in een vertrek een zonnestraal valt en wij dezen tegen een donkeren achtergrond beschouwen, waarbij wij dan, in ontelbaar aantal, uiterst kleine stofdeeltjes zien, die zich in de meest verschillende richtingen door elkander bewegen. Dit zijn de uit het dagelijksch leven welbekende ‘zonnestofjes’.
De stofjes vertoonen, voor een deel reeds voor het bloote oog, allerlei vormen, doch zij kunnen duidelijker onderscheiden en herkend worden, als men ze op de eene of andere wijze verzamelt en onder den microscoop bij sterke vergrooting waarneemt. Daarbij is men dan tevens in de gelegenheid, om, indien de vergrooting sterk genoeg is, eene derde categorie van luchtstofjes waar te nemen, n.l. die, welke voor het bloote oog steeds onzichtbaar blijven, zelfs in een zonnestraal, en die, wat hoeveelheid en werking betreft, zeker niet de minst belangrijke zijn.
| |
| |
Het verzamelen der stofjes uit de lucht kan op verschillende wijzen plaats hebben. Pasteur, die omtrent dit onderwerp belangrijke proeven nam, liet de lucht, die hij wilde onderzoeken, eenige dagen gaan door eene glazen buis, die met een propje schietkatoen of collodium afgesloten was. In deze stof blijven de deeltjes, die in de lucht zweven, achter en men lost daarna het schietkatoen op in een mengsel van alcohol en aether, waarbij de stofjes overblijven en onder den microscoop kunnen worden onderzocht. Volgens eene andere methode voert men de lucht over eene glazen plaat, die met glycerine bestreken is. Met dezen toestel, den zoogenaamden aëroscoop van Pouchet, houdt men, door de kleverigheid van de glycerine, de stofdeeltjes terug.
De hoeveelheid stof, die in den dampkring zweeft, is, niettegenstaande de verbazend geringe afmetingen der afzonderlijke deeltjes, veel aanzienlijker, dan men oppervlakkig zou meenen, en hieruit blijkt vooral duidelijk, hoezeer men ook met deze nietige deeltjes van den dampkring dient rekening te houden. Bij benadering kan men de hoeveelheid stof in de lucht bepalen, door 's nachts, als de lucht zeer rustig is, stukken papier, ter grootte van ongeveer een vierkanten meter, op het dak van een huis te leggen en na een bepaalden tijd het stof, dat er zich op afgezet heeft, eraf te nemen en te wegen. Nauwkeuriger is echter de methode van Tissandier, den bekenden Franschen luchtreiziger en meteoroloog, die bepaalde, doch aanzienlijke hoeveelheden lucht laat strijken door gedestilleerd water, waarna hij het water vervolgens laat verdampen en dan het overschot nauwkeurig weegt.
Op deze wijze heeft men berekend, dat op een vierkanten meter gemiddeld 20 milligrammen stof komen, hetgeen voor de oppervlakte van eene hectare reeds 200 gram uitmaakt. Tissandier vond bij droog weer in eene luchtlaag op het Champ de Mars te Parijs, die eene hoogte van 5 meters en eene oppervlakte van een halven vierkanten kilometer had, niet minder dan vijftien kilogrammen stof. Volgens deze verhouding berekend, zou boven de geheele oppervlakte van Nederland, tot op eene hoogte van 5 meters boven den grond, eene hoeveelheid stof zweven, waarvan het gewicht ruim 988,000 kilogrammen bedraagt. Voor geheel Frankrijk zou, in de veronderstelling, dat zich de stofdeeltjes overal in dezelfde hoeveelheid bevinden als op het Champ de Mars, - hetgeen echter niet het geval behoeft te zijn - de hoeveelheid stof niet minder wegen dan 15,857,000 kilo's. Tissandier vond verder nog, dat de in het regenwater te Parijs meegevoerde hoeveelheid stof, naarmate het water meer of minder zuiver was, van 25 tot 172 milligrammen per liter bedraagt, terwijl hij in de sneeuw op de torens der Nôtre-Dame van 56 tot 118 milligrammen stof per liter aantrof.
Eigenaardig is de voortdurende, als het ware, dansende beweging, waaraan de stofdeeltjes in den dampkring zijn blootgesteld en die bij de ‘zonnestofjes’ reeds met het bloote oog duidelijk is te zien. De
| |
| |
oorzaken dier beweging, die in nauw verband staat met hoogst belangrijke verschijnselen in den dampkring, zijn in den jongsten tijd vooral bestudeerd en opgespoord door C. von Nägeli, die de uitkomsten van zijn onderzoek in 1882 bekendmaakte in een geschrift: Ueber die Bewegung kleinster Körperchen.
Vroeger heeft men de beweging der luchtstofjes willen verklaren door de moleculaire werkingen der lucht. Volgens de nieuwere theorie der gassen n.l. verkeeren alle gasmoleculen in eene voortdurende rechtlijnige beweging, waarbij zij telkens tegen elkaar stooten en de beweging op elkaar en eindelijk op den wand van de ruimte, waarin het gas bevat is, overplanten. Von Nägeli merkt echter te recht op, dat de stofdeeltjes, wel is waar, stooten van de luchtmoleculen zullen ontvangen, doch dat dit zal geschieden in alle mogelijke richtingen, zoodat zij elkaars werking opheffen, en hij besluit daaruit dus, dat dit niet de oorzaak der beweging kan zijn.
Volgens Von Nägeli moet de oorzaak der beweging gezocht worden in de luchtstroomen, die de stofdeeltjes treffen. Overal in den dampkring is beweging; nergens bestaat eene volstrekte rust. Zelfs als wij spreken van volkomene windstilte, zijn er toch nog stroomen in de lucht, die een halven meter in de seconde afleggen en zich ook binnen de muren van onze woningen voortplanten. Het is duidelijk, dat zelfs door zulke zwakke luchtstroomen de fijnste stofjes, die een onnoemelijk gering gewicht hebben, weggevoerd kunnen worden van de voorwerpen, waarop zij zijn afgezet. Voor de eenigszins grootere stofdeeltjes zal die beweging afhankelijk zijn van de grootte der bewegende kracht, van de zwaarte der stofjes en van de grootte hunner oppervlakte. Hoewel nu de luchtstroomen in den regel eene horizontale richting hebben, kunnen zij toch, door oneffenheden van den bodem of door andere hindernissen, die zij op hun weg ontmoeten, in meerdere of mindere mate van die oorspronkelijke richting worden afgeleid, zelfs naar boven gericht worden en dan ook betrekkelijk zwaardere stofdeeltjes meevoeren.
Volgens Von Nägeli werkt echter nog eene andere oorzaak er in sterkere mate toe mede, om de stofjes in de lucht zwevende te houden. De nieuwere natuurkunde heeft ons geleerd, dat alle vaste lichamen aan hunne oppervlakte door moleculaire aantrekking de omringende gassen in zekere mate verdichten. Ook bij de stofdeeltjes in de lucht is dit het geval en vooral schijnen de organische stofjes door een laagje waterdamp omgeven te zijn. Daar de stofjes zelf een zeer gering volumen hebben, is het volumen van de omringende laag waterdamp betrekkelijk zeer groot en daar het gewicht van dit omhulsel slechts uiterst weinig bedraagt, worden de stofjes dus betrekkelijk veel lichter.
Het rijkst aan stof is de lucht, zooals gemakkelijk is in te zien, bij droog weder; men vindt het dan overal, zoowel boven het vlakke
| |
| |
veld als boven de hoogste bergtoppen. Door regen, sneeuw, enz. worden daarentegen de stofdeeltjes naar den bodem meegevoerd en aldus uit de lucht verwijderd.
Dit blijkt duidelijk, als men de hoeveelheid stof in den regen of de sneeuw bepaalt bij het begin van de regen- of sneeuwbui en later. De eerste hoeveelheid van den gevallen regen of de sneeuw is dan zeer rijk aan stof; later wordt dit minder en eindelijk zelfs zeer gering. Tissandier vond bij het onderzoek der sneeuw op de torens van Nôtre-Dame te Parijs bij het begin 118, later slechts 56 milligrammen stof per liter; in het regenwater verschilden die hoeveelheden tusschen 172 en 25 milligrammen. Door het vallen van regen of sneeuw wordt dus de lucht van stof gezuiverd en als die verschijnselen van langen duur zijn, is de lucht zelfs bijna volkomen vrij van stof. Hierdoor laat het zich gemakkelijk verklaren, dat na hevige onweersbuien of langdurige stortregens de lucht veel frisscher, helderder en reiner is dan te voren en dat wij dan de omtrekken der voorwerpen, ook op grooten afstand, veel beter kunnen onderscheiden.
Het stof uit den dampkring is van zeer uiteenloopende natuur en men heeft er deeltjes in gevonden van den meest verschillenden aard en behoorende tot de drie rijken der natuur. Toch hangt de samenstelling van het stof ook in hooge mate af van de plaats der waarneming, van den bodem, den wind, enz. In de steden hebben de minerale bestanddeelen, van het straatplaveisel afkomstig, de overhand, doch zij zijn daar vermengd met allerlei producten van de aldaar uitgeoefende bedrijven en van den rook uit schoorsteenen en fabrieken, met vezeltjes van wollen en katoenen kleederen en weefsels, enz. Verder vindt men er zand-, kwarts-, kalkdeeltjes, stuifmeelkorrels van planten, zetmeelkorreltjes en eene oneindige verscheidenheid van microscopisch kleine organismen in, b.v. infusoriën, algen, mijten, enz., waaronder vooral de cellen en sporen van bacteriën, met het oog op den mensch, van bijzondere beteekenis zijn.
De aanwezigheid van organische stofdeeltjes in het stof van den dampkring is vooral een gevolg van het geringe gewicht dier stofjes, en dat is ook de reden, dat zij veel langer blijven zweven dan de anorganische. De Engelsche natuurkundige Tyndall heeft dit op de volgende wijze aangetoond: hij vulde eene glazen buis met lucht uit eene kamer en liet er in een donker vertrek het licht eener electrische lamp op vallen. De straalbundel van het licht was nu binnen in de buis duidelijk waar te nemen, daar de stofdeeltjes, die er zich in bevonden, het licht terugkaatsten. Toen hij echter de buis door middel van eene vlam sterk gloeide, verdween op die plaats de straalbundel en ontstond daar eene donkere wolk. Hetzelfde geschiedde, als men de lucht, vóórdat zij in de buis kwam, over gloeiend platina liet strijken. Hieruit volgt dus, dat door de hitte van de vlam of van het platina de stofdeeltjes verbrand werden en dat dezen dus van organische natuur waren.
| |
| |
Niet alleen het stof uit een vertrek echter bevat organische bestanddeelen en bestaat daaruit zelfs voor het grootste gedeelte, doch ook het gewone stof uit de buitenlucht bevat er eene aanzienlijke hoeveelheid van. Tissandier vond, dat de verhouding tusschen de brandbare of organische tot de onverbrandbare of anorganische deeltjes in het stof is als 25 à 34 tot 75 à 66 procent.
De stofdeeltjes worden door de beweging der lucht dikwijls zeer ver weggevoerd en over groote uitgestrektheden verspreid en die beweging kan plaats hebben naar de meest verschillende richtingen, afhangende van den bewegenden luchtstroom. Dit wordt vooral bevorderd door de opwaartsche beweging, die de lucht heeft op plaatsen, waar de barometerstand laag is, waardoor de toestroomende lucht van de plaatsen van hoogere drukking zich in eene spiraal naar boven beweegt en in de hoogere lagen van den dampkring naar buiten wegvloeit. Op die wijze zullen dus de door de lucht medegevoerde stofdeeltjes over zeer groote afstanden kunnen verspreid worden.
Zoo heeft men b.v. waargenomen, dat plantensporen door den luchtstroom werden meegevoerd naar andere landstreken, waar die kiemen vroeger geheel onbekend waren. In Lyon en Genua vond men in het stof infusoriën, die alleen voorkomen in La Plata, Venezuela, enz. Het verschijnsel der roode sneeuw, dat in vroegere tijden tot zoovele bijgeloovige voorstellingen aanleiding gaf, is insgelijks een gevolg van dezelfde oorzaak. In de poolstreken, waar de eeuwige sneeuw heerscht, komt n.l. een microscopisch plantje voor, behoorende tot de zwammen en dat soms door windstroomen in groote hoeveelheden, tot op duizenden mijlen afstands, b.v. zelfs tot op de Alpen, wordt weggevoerd en daar, met stof gemengd, als een rood poeder neervalt. Ook de zoogenaamde ‘zwavelregen’, waarmede men vroeger teekenen des Hemels, wonderen, enz. in verband bracht, heeft aan eene dergelijke oorzaak zijn ontstaan te danken en wel aan de stuifmeelkorrels van dennen, enz., die, met regen of sneeuw vermengd, als een geel stof neervallen.
Op de grootste schaal werken tot de vorming van stof in de natuur de zandwoestijnen mede, benevens de landen, die arm aan regen zijn, daar hier de deeltjes van den bodem, zandkorreltjes, deeltjes van gesteenten en rotsen door de daar heerschende winden gemakkelijk worden opgeheven en medegevoerd. Tot deze categorie behoort o.a. het zoogenaamde ‘passaatstof’, dat zich soms duizenden mijlen ver verspreidt en in zulke verbazend groote hoeveelheden kan optreden, dat de zon erdoor verduisterd wordt en men op de schepen dikwijls, zelfs op zeer geringen afstand, de kusten niet kan waarnemen.
Tegenwoordig wordt de Sahara als de oorsprong beschouwd van dit passaatstof, dat vooral in het West-Afrikaansche gebied wordt waargenomen. Ehrenberg, de bekende onderzoeker der infusoriën, was de eerste, die, reeds in 1830, dit passaatstof aan een nauwkeurig
| |
| |
onderzoek onderwierp. Hij vond er niet minder dan 300 verschillende organismen in, vooral infusoriën en diatomaeën, en meende de hypothese te mogen aannemen, dat in het hoogere gedeelte van den dampkring overal groote stofmassa's aanwezig waren, die van tijd tot tijd als wolken neervielen. Later echter werd bewezen, dat de oorzaak van de vorming van het passaatstof moet gezocht worden in het westelijke gedeelte der Sahara-woestijn, en deze theorie werd ook door Darwin als de juiste verklaring van dit verschijnsel beschouwd.
Darwin merkte, gedurende zijne wereldreis met de Beagle, op de Kaap-Verdische eilanden een eigenaardigen nevel op, die het gevolg was van een uiterst fijn, bruinachtig stof. Hij zond dit aan Ehrenberg en deze vond, dat het grootendeels bestond uit infusoriën met kiezelpantsers en uit kiezelskeletten van planten. Niet minder dan 67 verschillende organische vormen kwamen erin voor en dezen behoorden alle, uitgezonderd twee soorten, tot de zoetwaterbewoners. Darwin had ook talrijke berichten ontvangen van andere voorbeelden, dat groote hoeveelheden stof op aanzienlijke afstanden, somtijds zelfs op duizenden mijlen, van de kusten op de schepen gevallen waren. Hij houdt het dus voor een ontwijfelbaar feit, dat dit stof afkomstig is van de Sahara, daar de richting van den wind op het tijdstip van den stofregen dit niet alleen aanduidt, doch deze bovendien steeds optreedt in de tijden, dat in de Sahara de bekende ‘harmattan’ heerscht, een wind, die aanzienlijke hoeveelheden stof met zich voert.
Ook in andere streken worden, hoewel op kleinere schaal, zulke stofregens door de landwinden naar de kusten en de zee gevoerd.
Merkwaardig echter is de omstandigheid, dat zelfs midden op den Oceaan en in de streken der eeuwige sneeuw de lucht nooit volkomen zonder stof is. Het is tot nog toe niet met volkomen zekerheid uitgemaakt, aan welke oorzaken dit stof zijn oorsprong heeft te danken, doch daar het blijkbaar niet van aardschen oorsprong is, heeft men het den naam gegeven van ‘cosmisch stof’ of ‘wereldstof’. In dit stof vindt men als gewone bestanddeelen vooral ijzer, nikkel en kobalt, dezelfde metalen, die ook de kenmerkende bestanddeelen zijn van de meteoorsteenen. Het is dus wellicht van deze steenen afkomstig en wordt dus ook wel ‘meteoorstof’ genoemd. Hoewel vele bekende geleerden, zooals Ehrenberg, Nordenskjöld e.a., deze theorie hebben verdedigd en door nauwkeurige onderzoekingen getracht hebben, haar nader te bevestigen, heeft men toch aan de andere zijde in de laatste jaren bewezen, dat dit vermeende meteoorstof dikwijls zijn oorsprong alleen aan de aarde heeft te danken en dat het veelal slechts is samengesteld uit fijn verdeelde steenmassa's. Het bestaan van het meteoorstof is dus nog verre van bewezen en de beslissing omtrent dit vraagstuk zal eerst door meer uitvoerige proefnemingen kunnen verkregen worden.
Eene andere, zeer gewichtige oorzaak van stofvorming in den
| |
| |
dampkring vraagt nu onze aandacht en wel: de invloed van de menschelijke bedrijven en beroepen.
Hier komt in de eerste plaats het zoogenaamde straatstof in aanmerking, dat in dit opzicht zonder twijfel de voornaamste rol speelt. Het straatstof bestaat hoofdzakelijk uit minerale bestanddeelen, die door het verkeer op de straten, zooals de beweging der wielen van wagens, het afslijten door de hoeven der paarden, enz., zijn losgemaakt en door de luchtstroomen worden opgeheven en meegevoerd. De aard van dit stof hangt dus in de steden vooral af van de soort van plaveisel. Doch bovendien vermengen zich daarmede nog allerlei andere stofdeeltjes, zooals steenpoeder door het afslijten der metselsteenen, kooldeeltjes uit schoorsteenen en fabrieken, enz. De organische stofdeeltjes in het straatstof zijn van allerlei weefsels afkomstig, zooals kleederen, tapijten, enz., en zij worden vooral door het uitkloppen dier weefsels in de lucht gebracht. Doch behalve deze anorganische en levenlooze organische deeltjes, die het stof van de straten vormen, vindt men daarin bovendien ook tal van levende organische wezens, die voor het grootste gedeelte microscopisch klein zijn. Talrijke vormen van infusoriën, bacteriën, diatomaeën, enz. zweven in de lucht en worden, bij onnoemelijke hoeveelheden te gelijk, door ons ingeademd.
Het kan dus geene verwondering baren, dat deze lichaampjes, hoe nietig zij ook zijn mogen, toch een niet geringen invloed kunnen uitoefenen op de verschijnselen der ons omringende natuur door het verbazend groot aantal, waarin zij optreden.
Letten wij in de eerste plaats op den invloed van het stof op het menschelijk organisme, dan moeten wij daarbij een onderscheid maken tusschen levenlooze en levende stofdeeltjes. De eerste werken slechts mechanisch prikkelend, inzonderheid op de ademhalingsorganen; de laatste daarentegen kunnen ook door hunne physiologische werking hun nadeeligen invloed doen gelden.
Onder de levenlooze stofdeeltjes werken weer de minerale stofjes bij de inademing veel nadeeliger op het menschelijk organisme dan het stof, dat van plantaardigen oorsprong is. De prikkelende werking van het plantaardige stof, zooals de stofjes van kleederen, tapijten, enz., op de longen is veel minder sterk dan die van het minerale stof en het eerste wordt, zoodra het met de slijmvliezen in aanraking komt, week en lost zich spoedig op, zoodat het weldra onschadelijk wordt. Met de minerale stofdeeltjes echter is dit niet het geval. Dezen zijn hoekig van vorm, verwonden dus gemakkelijker het longweefsel en worden ook niet opgelost, zoodat zij voortdurend hunne prikkelende werking blijven uitoefenen. Hieruit kunnen dan ten slotte zeer gevaarlijke gevolgen voor de longen voortvloeien.
Men heeft de verschijnselen, die met het inademen van stof uit de lucht gepaard gaan, bestudeerd door proeven met levende dieren. Dezen liet men gedurende langeren tijd vertoeven in lucht, die met stof van
| |
| |
allerlei aard was bezwangerd, en men onderzocht dan, na de dieren gedood te hebben, hunne ademhalingsorganen. Hierbij zag men, dat het stof, dat door den mond en den neus wordt opgenomen, vandaar door het strottenhoofd en de luchtpijp in de longen dringt en zich op de slijmhuid daarvan vastzet. Het slijmvlies wordt daardoor beleedigd; er volgt ontsteking uit en dat kan gepaard gaan met hardnekkige aandoeningen van de keel en de longen. Bracht men de dieren echter na eenigen tijd weer in zuivere en frissche lucht, die volkomen vrij was van stof, dan verdwenen de catarrhale verschijnselen weer langzamerhand en de toestand werd eindelijk weer normaal. Doch bleven de dieren voortdurend in de stofrijke atmosfeer, dan werden de stofdeeltjes door de cellen der longen opgenomen, deels ook door de sappen meegevoerd en in de klieren van den longwortel afgezet. Eindelijk ontstaat eene langzame, doch hardnekkige verwoesting van het longweefsel en kan het verschijnsel optreden, dat wij longtering noemen.
Bij den mensch werkt de invloed van het ingeademde stof op de longen even nadeelig als bij de dieren. Hoewel de werking niet zoo hevig en krachtig is als de zoo even geschilderde, kan toch ook op den duur veel straatstof in onze longen geraken en dat niet alleen op de straten zelf, doch ook in onze woningen, waar het door deuren en vensters binnendringt en zeer nadeelig op onze longen en slijmvliezen kan werken. Het microscopisch onderzoek van het stof uit onze vertrekken heeft geleerd, dat het slechts voor een gering deel uit de afgesleten deeltjes van kleederen en tapijten, doch grootendeels uit minerale stofjes bestaat, die van buiten onze woningen afkomstig zijn. Wij bespeuren den invloed van het straatstof op onze longen dadelijk, als wij door straten gaan, waar veel stof wordt gevormd, door de prikkeling, die niet alleen op het slijmvlies der oogen, doch ook op de longen in meerdere of mindere mate wordt waargenomen en dikwijls tot hoesten opwekt. Hoewel nu niet dadelijk ernstige gevolgen daaruit behoeven voort te spruiten, wordt toch de long op die wijze gevoelig, en er ontstaan spoediger, dan anders het geval zou zijn, catarrh en ontsteking van het longweefsel.
Men heeft door proeven werkelijk bewezen, dat na verloop van jaren betrekkelijk groote hoeveelheden stof in onze longen en luchtwegen worden opgenomen en zich daar verzamelen. In de asch, verkregen door de verbranding der longen van een kind, dat 4 weken oud was, kon men zelfs nog niet de geringste sporen van zand of andere vreemde minerale deeltjes bespeuren. Op lateren leeftijd neemt echter het minerale stof reeds een aanzienlijk gedeelte van die asch in; bij een volwassen mensch bedraagt het, onder gewone omstandigheden, reeds 7 procent, op veertigjarigen leeftijd 13 procent en op zestigjarigen leeftijd zelfs reeds 16 procent van de geheele hoeveelheid asch der longen.
| |
| |
Het inademen van zulke groote hoeveelheden stof moet, evenals bij de dieren, waarmede de boven vermelde proeven werden genomen, op den duur ook noodlottig op onze ademhalingsorganen werken. De voorbijgaande, lichtere aandoeningen der luchtwegen, die in het begin optreden, worden, bij eene voortdurende inademing van veel stof, talrijker en hardnekkiger en ten slotte kan de nadeelige invloed op de longen zoo sterk worden, dat het weefsel zelf wordt aangetast en teringlijden optreedt. In groote steden, en vooral in die, waar de vorming van stof het grootst is, heeft de statistiek dan ook geleerd, dat de tering veel meer offers eischt dan op andere plaatsen. De buitengewoon groote sterfte aan longtering, waarvoor Weenen bekend is, schrijft men dan ook wel toe aan de groote massa's stof, die daar, meer dan elders, vooral ten gevolge van het plaveisel van graniet, worden gevormd. Hoewel nu, wel is waar, de groote sterfte aan tering in de groote steden niet uitsluitend aan het stofgehalte der atmosfeer kan worden toegeschreven, is het toch tamelijk zeker, dat dit er grooten invloed op heeft en dat het vooral kan medewerken, om de ziekte, zoo die reeds op andere wijze ontstaan is, te bevorderen.
Vandaar, dat men tegenwoordig ook met recht de aandacht wijdt aan den aard van het plaveisel, uit een hygiënisch oogpunt beschouwd, en in Engeland vooral heeft men in dit opzicht op groote schaal proeven genomen, ten einde de verschillende methoden van bestrating, vooral met het oog op de stofvorming, met elkaar te vergelijken. Doch deze proeven hebben tot nog toe geene beslissende uitkomsten opgeleverd. Veel kan echter in de steden verricht worden, dat bevorderlijk kan zijn voor den afvoer van het stof van de straten door wegspoelen met water. De gewone wijze van besproeiing, door middel van wagens of slangen, kan aan dit doel niet beantwoorden. Integendeel: het stof wordt op die wijze juist van de straten naar boven gedreven en dringt in de woningen, terwijl het grootste gedeelte, met het water gemengd, blijft liggen en na het verdampen van het water weer achterblijft. Slechts door het bezigen van grootere hoeveelheden water en door aan de straten eene naar beide zijden eenigszins hellende ligging te geven, zoodat het stof met het water in de afvoerkanalen vloeit, kan het doel op meer volkomene wijze bereikt worden. Hoe vochtiger de straten zijn, des te minder vindt het stof gelegenheid, om zich in den dampkring te verspreiden, en men heeft daarom ook reeds middelen trachten te vinden, om het snelle uitdrogen der straten, vooral in den zomer, te voorkomen. Men heeft daartoe o.a. te Parijs en te Rouaan proeven genomen met chloorcalcium, eene stof, die sterk water aantrekt uit de lucht. Hoewel de uitkomsten dier proeven zeer bevredigend waren, staat echter vooralsnog de kostbaarheid van eene dergelijke behandeling der openbare straten hare algemeene toepassing in den weg.
Terwijl wij dus zien, dat reeds de inademing van het gewone
| |
| |
straatstof zeer nadeelige gevolgen kan na zich sleepen, is het niet moeielijk in te zien, dat die nadeelen bepaald noodlottig en gevaarlijk worden voor hen, die door hun beroep gedwongen worden, buitengewoon groote hoeveelheden stof in te ademen. Het onderzoek van de asch der longen van werklieden, die verschillende bedrijven uitoefenen, heeft geleerd, hoe ongunstig de hygiënische toestand is voor hen, die beroepen uitoefenen, waarbij veel stof, en vooral veel mineraal stof, wordt gevormd. Bedraagt de hoeveelheid zand en mineraal stof in de asch der longen van een man op veertigjarigen leeftijd, zooals wij zagen, hoogstens 13 procent - zoo vond men, dat die hoeveelheid bij een steenhouwer niet minder dan 24 procent bedroeg.
Vandaar dan ook het verschijnsel, dat de sterfte onder de arbeiders van deze soort buitengewoon groot is. Longziekten en tering komen bij steenhouwers, slijpers, enz. veel meer voor dan bij werklieden van andere bedrijven. Volgens Schmidt te Karlsruhe bereiken steenhouwers zelden een leeftijd van meer dan veertig jaren. Bij Épernon, waar men molensteenen vervaardigt uit eene zeer harde steensoort, worden de arbeiders meestal niet ouder dan 35 jaren; binnen weinige jaren stierven daar van 100 werklieden bijna de helft aan longziekten. De arbeiders in de Engelsche messenslijperijen, die niet alleen metaaldeeltjes, doch ook fijne, harde deeltjes van de slijpsteenen inademen, bereiken zelfs slechts een gemiddelden leeftijd van 30 jaren. Ook de arbeiders in steenkolenmijnen, de kolenbranders, enz. verkeeren in dit opzicht in een zeer ongunstigen toestand; zij hebben dikwijls uitwendig zwartgevlekte longen, waarin men onder den microscoop de kooldeeltjes duidelijk kan aantoonen.
De verbeteringen, die moeten aangebracht worden in werkplaatsen en fabrieken, en de middelen, om het inademen van stof tegen te gaan, vormen dus hygiënische vraagstukken van de grootste beteekenis. Een zeer eenvoudig middel, dat hierbij echter reeds van veel nut kan zijn en dat ook aanbeveling verdient tegen de inademing van het gewone straatstof, is het ademen met gesloten mond. Bij het ademen met open mond geraakt het stof dadelijk in de luchtpijp en vandaar in de longen; ademt men echter met gesloten mond, dan blijven de meeste stofdeeltjes in de holten en gangen van den neus achter. Voor de werklieden in fabrieken, waar veel stof wordt ontwikkeld, worden zoogenaamde ‘respiratoren’ aanbevolen; d.i., men brengt voor neus en mond een draadnet, waarop gaas is uitgespannen, of ook wel een vochtigen doek of eene spons. Deze toestellen kunnen echter alleen goed werken, als de beschuttende laag niet te dun is, en juist in dat geval werken zij zeer belemmerend op de ademhaling. Daarom is er slechts één afdoend middel, om de nadeelige gevolgen van de stofvorming tegen te gaan, n.l. rationeele ventilatie van de werkplaatsen. Dit moet echter zoodanig geschieden, dat de lucht met kracht uit de lokalen weggezogen wordt, of door er op kunstmatige wijze versche
| |
| |
lucht in te persen. Dit moet tevens gepaard gaan met het voortdurend vochtig houden der lucht door besprenkelen met water of door bakken met water in de vertrekken te plaatsen. Door het bevochtigen der ruimten worden n.l. de stofdeeltjes veel gemakkelijker uit de lucht neergeslagen en het verdient dus ook aanbeveling, om de voorwerpen, die bewerkt worden, vochtig te houden.
Ook in de natuur zelf is de vochtigheid der atmosfeer een belangrijke factor tot wering van dezen gevaarlijken, doch onzichtbaren vijand, daar, zooals wij reeds hebben opgemerkt, regen en sneeuw in hooge mate zuiverend en verfrisschend op den dampkring werken. Tissandier vond te Parijs, na eene droogte van 8 dagen, 23 milligrammen stof op 1 kubieken centimeter lucht en na een zwaren regen slechts 6 milligrammen op dezelfde hoeveelheid, zoodat het gehalte aan stof door den regen tot op ¼ was verminderd. Dezelfde geleerde vond ook een groot verschil tusschen de hoeveelheden stof in de lucht te Parijs en in die van de landelijke omgeving dier stad; bij droog weer was die verhouding als 6:1, na eene regenbui zelfs als 24:1. Na hetgeen reeds boven werd opgemerkt omtrent de nadeelen, die groote hoeveelheden stof in den dampkring kunnen opleveren, behoeft het geen betoog, dat in deze voor de stadbewoners zoo ongunstige verhouding eene der voornaamste oorzaken moet gezocht worden van de grootere sterfte in de steden tegenover die op het platteland.
Hebben wij in het voorgaande slechts gesproken over de minerale stofdeeltjes, die vooral mechanisch prikkelend werken, zoo moeten wij ons nu met eene andere categorie van stofjes bezighouden, die insgelijks groote verwoestingen onder de menschheid kunnen aanrichten, n.l. de in het stof voorkomende microscopische organismen. Daaronder zijn vooral de zoogenaamde bacteriën of splijtzwammen van bijzonder gevaarlijke natuur. Zij ontbreken in het stof nimmer en sommige soorten dier organismen moeten, zooals in de laatste jaren met zekerheid is bewezen, als de oorzaken van de meeste besmettelijke ziekten beschouwd worden. Dezen organismen heeft men, wegens hun vermogen tot buitengewoon snelle vermenigvuldiging door splijting, den naam van splijtzwammen en, wegens den staafjesachtigen vorm, dien van bacteriën gegeven.
De bacteriën kunnen nu, wel is waar, zooals door vele geleerden wordt aangenomen, door het drinkwater in ons lichaam worden opgenomen, doch zij worden ook bij groote hoeveelheden te gelijk door de inademing van het atmosferische stof in de longen gebracht. Zij worden van de organismen of voorwerpen, waarin zij zich ontwikkelen, zelfs door uiterst geringe luchtstroomen, die onder gewone omstandigheden en bij volkomen windstilte heerschen, in den dampkring gebracht. Volgens Dr. Soyka te Weenen zouden die luchtstroomen de bacteriën niet alleen medevoeren, als de stofjes, waarin zij zich ontwikkelen, droog, doch zelfs als zij vochtig zijn.
Daar bovendien de bacteriën, en vooral de kiemen dier organische
| |
| |
wezens, een uiterst taai leven bezitten en zij zich buitengewoon snel voortplanten, kan het ons niet bevreemden, dat zij, eenmaal in de lucht gekomen, overal, waar zij zich vertoonen, dood en verderf verspreiden en dat de strijd, dien men ertegen voert, tot nog toe weinig uitkomsten heeft opgeleverd. Voor zoover de bacteriën uit het water afkomstig zijn, is de zorg voor zuiver drinkwater zeker een der eerste en noodzakelijkste middelen, om hare verspreiding te voorkomen, hoewel Von Nägeli beweert, dat de bacteriën en hare kiemen uit den bodem zich alleen in de lucht kunnen verspreiden, wanneer de grond droog is, zoodat de opname uit het drinkwater zou zijn uitgesloten. Volgens dien geleerde, wiens meening echter nog weinig ingang heeft gevonden bij de deskundigen, zou de verspreiding der bacteriënkiemen hoofdzakelijk afhangen van den stand van het grondwater en kan zij dus alleen plaats hebben bij lagen waterstand, als de bovengrond uitdroogt.
Wij komen nu tot andere, niet minder gewichtige gevolgen van de stofvorming in den dampkring, n.l. die, welke hun invloed op het klimaat doen gevoelen. Men heeft in de laatste jaren omtrent dit onderwerp merkwaardige proeven genomen, waaruit vooral is gebleken, dat het stof een belangrijk aandeel heeft in de vorming van mist, nevel en wolken, en wij zouden daarin dus eene hoogst nuttige werking van het stof mogen begroeten. De nieuwere onderzoekingen van den Engelschen geleerde John Aitken, die voor een paar jaren medegedeeld werden in de Proceedings of the Royal Society te Edinburg, hebben dit verband duidelijk in het licht gesteld.
Uit de proeven van Aitken bleek, dat waterdamp zich nooit tot vloeibaar water verdicht, wanneer in de ruimte, waarin zich de waterdamp bevindt, niet tevens vaste of vloeibare stoffen aanwezig zijn. Hij bracht lucht, die vooraf door water zorgvuldig gefiltreerd en van alle stofdeeltjes bevrijd was, in een goed gereinigden glazen ballon en voerde er vervolgens waterdamp in. Hierbij nu vertoonde zich geen spoor eener condensatie van den waterdamp tot nevel. In een anderen ballon echter, die gewone, met stof vermengde lucht bevatte, bracht de waterdamp onmiddellijk een zwaren nevel te voorschijn, die des te sterker was, naarmate de lucht rijker was aan stof. Verder bracht Aitken een weinig water onder den recipiënt eener luchtpomp, om die ruimte met waterdamp te verzadigen, en verdunde daarop snel de lucht in die ruimte. Door de afkoeling, die daarbij plaats had, vormde zich nu dadelijk een sterke nevel. Werd de proef echter genomen met een recipiënt, waaronder zich zuivere gefiltreerde lucht bevond, die volkomen vrij was van stof, dan had de nevelvorming niet plaats.
Even merkwaardig waren de proeven, die in het vorige jaar genomen werden door de Engelsche geleerden Lodge en Clark en die medegedeeld werden in eene voordracht, door den eerste gehouden in de ‘Royal Dublin Society’. Lodge wees in zijne voordracht o.a. op het
| |
| |
bekende feit, dat, als men met eene griffel of een ander puntig voorwerp op eene vensterruit schrijft en er vervolgens tegen ademt, het geschrevene zichtbaar wordt. Op de plaatsen, waar het potlood de ruit heeft aangeraakt, heeft men het stof van de ruit weggenomen, zoodat de waterdamp zich op die plaatsen niet, doch op de overige plaatsen wel tot uiterst fijne droppeltjes verdicht. Dezelfde proefnemers vonden ook, dat de stofjes zich gemakkelijker afzetten op koude dan op verwarmde voorwerpen, en zij meenen, dat de oorzaak van dit verschijnsel moet gezocht worden in eene afstootende werking, die de vaste voorwerpen steeds op de uiterst fijne stofdeeltjes uitoefenen en die bij warme voorwerpen steeds sterker is dan bij koude. De gewichtige beteekenis van het stof voor de vorming van wolken en van regen werd door deze geleerden duidelijk aangetoond. Lodge wees o.a. op de omstandigheid, dat de waterdamp, als er geen stof in de lucht was, niet zou worden neergeslagen, vóórdat deze er zeer sterk mede verzadigd was. Dit zou een groot nadeel voor onze gezondheid opleveren, daar onze kleederen en andere voorwerpen in dat geval spoedig met vocht zouden verzadigd zijn en slechts zeer moeielijk droog zouden kunnen blijven.
Doch in andere opzichten kan het stof, vooral als het in buitengewoon groote hoeveelheden optreedt, juist door die nevelvorming zeer ongunstig werken op de gezondheid van den mensch. Zoo is het o.a. een feit, dat de beruchte en zoozeer gevreesde mist van Londen hoofdzakelijk zijn ontstaan heeft te danken aan de verbazende hoeveelheden stof, en vooral aan onverbrand roet, dat in die wereldstad door ontelbare fabrieken, ovens, stookplaatsen, enz. in den dampkring wordt gebracht. En daar nu, zooals door Aitken werd aangetoond, juist deze fijne, door onvolkomen verbranding gevormde kooldeeltjes den waterdamp sterk aantrekken en zij daardoor hun volumen vergrooten en dus betrekkelijk lichter worden, laat het zich gemakkelijk verklaren, dat op die wijze dichte en zware nevels moeten ontstaan, die zeer lang in de lucht zullen blijven zweven.
Dat de voortdurende inademing van dien rook noodzakelijk schadelijke gevolgen moet hebben, ligt voor de hand, en bovendien gaat die nevelvorming gepaard met vele ongemakken en met aanzienlijke kosten door de schade, die zij berokkent aan kleederen, meubels, schilderijen, enz. Vandaar, dat men reeds dikwijls naar middelen heeft omgezien, om dien lastigen, ondoordringbaren mist, die somtijds zelfs aan de zonnestralen den doorgang weigert, uit Londen's atmosfeer te verwijderen. Want, hoewel in zeker opzicht de meening van Aitken juist moge zijn, dat de rook - en vooral de in de Engelsche steenkool bevatte en onverbrand in de lucht ontwijkende zwavel - gunstig op den dampkring kan werken; dat daardoor schadelijke gassen uit de lucht worden opgeslorpt, terwijl ook het door de verbranding der zwavel gevormde zwaveligzuur desinfecteerend werkt, - zoo kan toch niet ontkend
| |
| |
worden, dat de onophoudelijke inademing van die groote hoeveelheden stof en kool op den duur uiterst noodlottig op de algemeene gezondheid moet werken.
Lodge en Clark meenen een middel te hebben gevonden, om de stofdeeltjes uit den dampkring te verwijderen. Zij hebben door proeven aangetoond, dat door electrische ontladingen, zelfs als die zeer zwak zijn, de stofjes uit de lucht spoedig neerslaan. Zij brachten in een glazen ballon achtereenvolgens magnesiadamp, roet van eene terpentijnvlam, stoom, enz. en lieten dan door den ballon eenigen tijd electrische vonken gaan. Steeds zagen zij, dat de nevel in den ballon spoedig verdween en de inhoud helder werd. Volgens de proefnemers worden da stofjes door inductie electrisch, trekken elkander dan aan, vereenigen zich daardoor dus tot grootere deeltjes en vallen dan spoedig op den bodem. Zij meenen, dat door toepassing van deze eigenschap de mist van Londen zou kunnen worden neergeslagen, doch het is de vraag, op welke wijze dit zou moeten geschieden en of deze toepassing in de practijk niet op al te groote moeielijkheden zou stuiten.
Het eenige afdoende middel tegen de vorming van roet en rook in den dampkring, en tegen het ontstaan van den Londenschen mist in het bijzonder, moet ongetwijfeld gezocht worden in het invoeren van eene rationeelere verwarmingsmethode dan die, welke tegenwoordig in gebruik is. Want de hedendaagsche verwarmingsmethode, het stoken van steenkool, turf, enz. in kachels, haarden en ovens, is nog geenszins in overeenstemming met de groote vorderingen der nieuwere natuurwetenschap. Zij is niet alleen schadelijk voor de gezondheid door de vorming van rook, doch ook in hooge mate in strijd met alle begrippen van economie.
De hoeveelheid brandstof, die door de onvolkomen verbranding in ovens en kachels als rook en als onverbrand gas in den dampkring opstijgt en dus reddeloos verloren is, moet inderdaad ongeloofelijk groot worden genoemd. Professor Roberts heeft berekend, dat de hoeveelheid roet, die op een enkelen winterdag boven en rondom de hoofden der Londenaars zweeft, niet minder bedraagt dan 50,000 kilo's. Het behoeft dus geen betoog, hoe aanzienlijk het kapitaal is, dat, alleen te Londen reeds, dagelijks wordt vernietigd, - een kapitaal, dat den bewoners bovendien, terwijl het verloren gaat, nog zooveel nadeel en overlast berokkent!
Men is algemeen nog veel te weinig overtuigd van de waarheid, dat overal, waar rook gevormd wordt, brandstof verloren gaat en dat de verwarming veel volkomener en goedkooper kan plaats hebben, zonder dat onverbrande kooldeeltjes in de lucht geraken. Aan deze verspilling van kapitaal zal slechts dan een einde komen, als men niet langer de vaste steenkool zelf als brandstof bezigt, doch daaruit eerst gas stookt en dit dan, met lucht gemengd, volkomen verbrandt.
Ook de plantenwereld ondervindt in meerdere of mindere mate
| |
| |
den nuttigen of den verderfelijken invloed van het atmosferische stof.
Eene zeer nuttige werking oefent het stof in het plantenrijk uit bij de verspreiding der stuifmeelkorrels, die, nadat zij door de bloemen zijn uitgeworpen, door het stof worden meegevoerd en zich heinde en ver verspreiden. Daar het tegenwoordig eene bewezen waarheid is, dat de voortplanting der bloemen in den regel slechts dan een gunstig gevolg heeft, als het stuifmeel van de eene bloem op den stempel eener andere wordt overgebracht, terwijl de zoogenaamde zelfbestuiving in den regel onvruchtbaar blijft, moet aan de verspreiding van het stuifmeel door den dampkring een onberekenbaar nut worden toegekend en zou zelfs zonder deze op den duur het bestaan van het plantenrijk onmogelijk zijn.
Dikwijls echter hebben ook de planten een nadeeligen en zelfs voor haar bestaan noodlottigen invloed van het stof te verduren. Daartoe moet vooral gerekend worden: de werking van de sporen en kiemen van zwammen en andere lagere planten, die door luchtstroomen over groote uitgestrektheden worden verspreid en bij de planten even gevaarlijke epidemische ziekten kunnen voortbrengen als de bacteriën bij den mensch en de dieren. Hiertoe behooren voornamelijk de roestzwam (Puccinia graminis), die de oorzaak is van de roest- of brandziekte op rogge, de aardappelzwam (Peronospora infestans), die de aanleiding is tot het ontstaan der gevreesde aardappelziekte, de druivenzwam (Oïdium Tuckeri), die den wijnstok aantast en verwoest, enz.
Dat de kiemen dezer zwammen zich uiterst snel en over aanzienlijke afstanden in den dampkring verspreiden, volgt o.a. hieruit, dat de aardappelziekte vóór het jaar 1845 in Europa nog geheel onbekend was, totdat reeds in datzelfde jaar in geheel Midden- en West-Europa plotseling de aardappeloogst bijna geheel verwoest werd. Ook de druivenzwam verspreidde zich ongeloofelijk snel; in 1845 werd zij voor het eerst met Amerikaansche beetwortels naar Europa gevoerd en reeds in 1851 had zij zich niet alleen in vele streken van Zuid-Europa genesteld, doch zich zelfs over de zee verspreid en den wijnbouw op het eiland Madera bijna geheel vernietigd.
Wij zullen nu nog den invloed van het stof op de anorganische wereld beschouwen, een invloed, die volstrekt niet zonder beteekenis moet geacht worden. Men wist reeds sedert lang, dat de vorm der aardoppervlakte door het stof, dat zich verplaatst, belangrijke wijzigingen kan ondergaan. Dit blijkt immers reeds uit de verplaatsing en vormverandering onzer duinen en diluviale zandheuvels, onder den invloed der heerschende winden.
Doch zelfs de vorm van gansche vastelanden kan door winden, die steeds in dezelfde richting het stof opwaaien, zoodanig gewijzigd worden, dat aanzienlijke nieuwe aardlagen daardoor ontstaan. Het blijkt ten duidelijkste uit de vorming van het löss, eene eigenaardige
| |
| |
grondsoort, waarvan het ontstaan op meesterlijke wijze is geschetst door Ferdinand von Richthofen in zijn, voor eenige jaren verschenen, beroemd werk over China.
Het löss is eene fijne, geelachtige aardsoort, die tot de vruchtbaarste gronden moet gerekend worden, daar het in hooge mate geschikt is voor den graanbouw en zelfs somtijds wel gebezigd wordt tot verbetering van andere gronden. Het komt in bijna alle streken der wereld voor. Behalve de uitgestrekte landstreken in China, die door Von Richthofen onderzocht werden, vindt men het in vele andere landen van Azië, in Zuid- en Noord-Amerika (o.a. de Argentijnsche republiek, het La-Platagebied, Uruguay) en ook in Europa, waar het insgelijks zeer vruchtbare landen vormt, o.a. in Gallicië, Hongarije, de Bukowina, de landen van den Boven-Rijn, den Neckar, de Main, enz., terwijl in ons land de Limburgsche klei ertoe gerekend moet worden.
Behalve door de buitengewone vruchtbaarheid, de gele kleur en de fijnheid der samenstellende deeltjes komen al deze lössgronden nog daarin overeen, dat zij nooit lagen vertoonen en dikwijls loodrechte wanden vormen. Doch overigens komt het löss op de meest verschillende wijzen op de aarde voor: men vindt het op bergkammen en in dalen, op aanzienlijke hoogten boven het niveau der zee en ook in zeer laag gelegen streken, bij de kusten, in de binnenlanden, enz. Deze zoo uiterst verschillende wijzen van ligging en van voorkomen maken eene verklaring van het ontstaan dezer aardlagen zeer moeielijk en deze heeft dan ook aan de geologen zeer veel hoofdbrekens gekost.
Dat het löss van betrekkelijk jonge dagteekening is, blijkt o.a. daaruit, dat het in Europa steeds de erratische blokken vergezelt en dat het aan de oppervlakte van den bodem te gelijk met de diluviale lagen is afgezet. Tot nog toe was men in het algemeen de zienswijze toegedaan, dat het löss uit het water is afgezet. In dat geval echter zouden vele verschijnselen, als: de wijze, waarop het löss voorkomt, afwezigheid van lagen, de ligging op hooge bergruggen en het ontbreken van overblijfselen van zeeplanten en zeedieren, onmogelijk te verklaren zijn.
Aan Von Richthofen komt de eer toe, door zijne onvermoeide onderzoekingen van den Chineeschen bodem eene verklaring te hebben gevonden, die alle vroegere bezwaren opheft en waarmede alle verschijnselen, die zoo even genoemd werden, zich zeer goed laten vereenigen. Volgens hem is het ontstaan uit water volkomen buitengesloten en moet als eenige oorzaak der lössvorming het stof worden beschouwd, dat door hevige stormen werd opgezweept en voortgestuwd.
Von Richthofen neemt aan, dat in China, tijdens de lössvorming, een droog klimaat heerschte, zooals uit de afwezigheid van gletschers in den ijstijd o.a. volgt. Hij verklaart de vorming van het löss op dergelijke wijze als die van de steppen. Door de droogte van het klimaat en de groote hitte worden de gesteenten tot fijn gruis ver- | |
| |
deeld en eindelijk, door hevige winden tegen elkaar geschuurd, tot nog fijnere stofdeeltjes uiteengestooten. Deze fijnste stofdeeltjes worden dan door den wind opgewaaid, voortgedreven en heinde en ver verspreid, zoodat niet alleen de vlakke landen met dit gele stof worden bedekt, doch dit ook wordt voortgedreven naar hooge bergtoppen en ook wordt afgezet in dalen en kloven. Het verspreidt zich, naarmate de richting is van den wind, nu eens naar de kusten, dan weer naar het binnenland. Op sommige plaatsen, waar deze stofstormen vruchtbare wateren deden verzanden, ontstonden, wel is waar, woestijnen, doch in den regel deed het löss een uiterst vruchtbaren bodem ontstaan, daar het aan uitgeputte gronden nieuwe groeikracht meedeelde, terwijl het tevens den bodem ophoogde.
Ook in Europa moet het löss op dergelijke wijze gevormd zijn als in Azië. Het klimaat was door de grootere hoogte der Alpen en door de verbinding van Groot-Britannië en Ierland met het vasteland veel droger dan tegenwoordig. De zuidelijke winden verloren hun waterdamp door de beweging langs de hooge Alpentoppen en zoo ontstonden droge winden, die over de noordelijke vlakten gingen en daar aanzienlijke verstuivingen van stof veroorzaakten, waardoor de lössmassa's ontstonden, die zich ook op de noordelijke gletschers en hunne erratitische blokken hebben afgezet.
Tallooze schelpjes van landslakken komen in het löss voor en hier en daar komen er ook beenderen van landzoogdieren in voor. Beide omstandigheden, die gepaard gaan met het ontbreken van lagen, leveren de duidelijke bewijzen, dat het löss niet uit het water is ontstaan en vormen een gewichtigen steun voor de theorie van Von Richthofen, dat stofstormen de oorzaak zijn van de vorming dezer eigenaardige gronden.
Bij de vermelding van de verschillende oorzaken, die tot het ontstaan van het stof in den dampkring medewerken, mogen wij niet nalaten, ten slotte nog op een ander belangrijk verschijnsel te wijzen, dat, wel is waar, slechts bij tusschenpoozen en niet onafgebroken zijn invloed doet gevoelen, doch in den jongsten tijd toch, door de bijzondere toestanden, die er het gevolg van kunnen zijn, de algemeene aandacht tot zich heeft getrokken, n.l. het uitwerpen van stof in den dampkring door vulkanische uitbarstingen.
Hoewel de vulkanen slechts in bepaalde streken der aarde voorkomen en bovendien niet voortdurend in toestand van werking verkeeren, moet toch ook aan de vulkanische uitbarstingen eene groote beteekenis worden toegekend bij de vorming van het atmosferische stof. Het is waar, dat deze invloed voor ons, die, ver van de door deze grootsche natuurverschijnselen geteisterde streken, een rustigen en weinig veranderlijken bodem bewonen, weinig in het oog valt, doch voor de bewoners van vulkanische streken hebben deze door de kraters uitgeworpen aschen stofmassa's dikwijls de noodlottigste gevolgen. Bedenken wij verder,
| |
| |
dat de uitbarstingen van vele vulkanen, zooals den Vesuvius, den Aetna en de vulkanen van Centraal-Amerika, dikwijls maandenlang voortduren en dat de hoeveelheden uitgeworpen stof van den Vesuvius dikwijls zoo verbazend groot zijn, dat te Napels de zon wordt verduisterd en men des daags in de huizen aldaar het licht moet ontsteken, dan kunnen wij ons gemakkelijk voorstellen, dat ook deze oorzaak van stofvorming in de natuur waarlijk niet gering moet geacht worden.
Niet alleen echter de bewoners van de onmiddellijke omgeving der vulkanen ondervinden den invloed van deze uitgeworpen producten, doch dezen verspreiden zich dikwijls over aanzienlijke uitgestrektheden. Bij sommige uitbarstingen van den Vesuvius, b.v. die van 512, viel de aschregen tot in Constantinopel en Tripoli en de asch van den Aetna wordt somtijds tot naar Afrika meegevoerd. Doch de fijnere stofdeeltjes van de vulkanische uitwerpselen verplaatsen zich meestal tot op nog veel grootere afstanden. Zij worden door de hevige kracht der uitbarsting tot in zeer hooge luchtlagen opgevoerd en, daar de aantrekkende kracht der aarde op die hoogte natuurlijk uiterst gering is, blijven de lichte stofdeeltjes in die lagen zeer lang zweven en worden dan door luchtstroomen over buitengewoon groote afstanden weggevoerd. Bij de uitbarsting van den Vesuvius en den Aetna in 1783 werd een zware nevel van vulkanische producten niet alleen over geheel Italië, doch zelfs over een groot deel van Europa, ja, zelfs tot in Syrië en op het Altaïgebergte waargenomen.
Wij behoeven echter niet zoover in onze verbeelding terug te gaan, daar wij in den jongsten tijd een voorbeeld van eene zoodanige aanzienlijke verspreiding van stof hebben bijgewoond, dat bij ieder nog versch in het geheugen ligt wegens de treurige gevolgen, die deze gebeurtenis vergezelden, n.l. de bekende en veelbesproken uitbarsting van Krakatau op den 26sten en 27sten Augustus van het jaar 1883.
De hoeveelheid asch, die bij deze uitbarsting werd uitgeworpen, was zóó aanzienlijk, dat over een gebied van ongeveer 400 kilometers in middellijn de zon volkomen verduisterd werd. De fijne stofdeeltjes van deze asch hebben zich echter zelfs bijna over de geheele aarde verspreid en zijn zelfs in Nederland met regen neergevallen en microscopisch onderzocht. Het schijnt dus buiten twijfel te zijn, dat deze fijne aschdeeltjes wekenlang in de hoogere luchtlagen kunnen blijven zweven en in dien tijd groote afstanden kunnen afleggen.
De uitbarsting van Krakatau heeft nog door een ander merkwaardig natuurverschijnsel de aandacht van de geheele wetenschappelijke wereld getrokken en de verbazing van de beschaafde menschheid opgewekt. Men heeft haar n.l. in verband gebracht met de prachtige schemeringsverschijnselen, die in de maanden September tot December 1883 over een groot deel der aarde zijn waargenomen en overal eene rechtmatige bewondering hebben opgewekt.
In Nederland werd deze prachtige roode avondgloed, die aan den
| |
| |
westelijken hemel kort na zonsondergang optrad, het eerst waargenomen in den avond van den 26sten November 1883 en later nog verscheidene malen, somtijds ook wel in den morgen bij het opgaan der zon.
Reeds vele jaren geleden had zich Tyndall met eene verklaring van het gewone avond- en morgenrood beziggehouden. De blauwe kleur, die de lucht bij een helderen en nevelloozen hemel vertoont, moet volgens Tyndall alleen worden toegeschreven aan de tallooze uiterst fijne stofdeeltjes, die zich in de lucht bevinden en het licht der zon met eene blauwe kleur terugkaatsen. Deze stofdeeltjes zijn zoo uiterst klein, dat zij van de verschillende lichtgolven, die de zon hun toezendt, alleen die kunnen terugkaatsen, die de kleinste golflengte hebben, d.i. de blauwe lichtgolven, die daardoor dus de overhand verkrijgen. Bevat echter de lucht meer stofdeeltjes, dan verliest het meer en meer de blauwe lichtstralen en het licht, dat ons oog bereikt, wordt dan geel, daar het van de blauwe stralen beroofd wordt. Wordt het aantal deeltjes, die het licht ontmoet, nog grooter, hetgeen vooral het geval is, als de zon de kim nadert, daar dan de afgelegde weg voor het licht het grootst is, dan worden ook de violette en groene kleuren weggenomen en de doorgelaten lucht schijnt ons rood toe.
De deeltjes, die deze werking op het zonlicht uitoefenen, behoeven echter niet vast te zijn. Dezelfde werking heeft plaats door waterdamp, die zich in een half verdichten toestand bevindt, en Forbes neemt dan ook aan, dat de waterdamp uit de lucht de oorzaak is van het gewone avond- en morgenrood. Hij verklaart daaruit tevens het verschijnsel, dat het avondrood in den regel veel schitterender is dan het morgenrood, omdat de lucht 's avonds veel kouder wordt dan op den dag en door de afkoeling de waterdamp in dien eigenaardigen toestand overgaat, waarin hij het verschijnsel kan teweegbrengen.
Het ontstaan van het gewone avondrood laat zich dus op deze wijze voldoende verklaren en sommige geleerden willen uit dezelfde oorzaak ook het optreden van de schemeringsverschijnselen van het jaar 1883 afleiden. Flammarion o.a. was deze meening toegedaan; hij nam als oorzaak van het verschijnsel de buitengewone helderheid van den dampkring aan, gepaard met de aanwezigheid van groote hoeveelheden waterdamp, die zich toen in de hoogere luchtlagen bevonden en waardoor de stralen der zon, als deze zich onder den horizon bevond, gebroken en teruggekaatst werden.
Tegen deze verklaring pleit echter een gewichtig feit. Dr. Meldrum, directeur der sterrenwacht op Mauritius, heeft in de dagen van den avondgloed de lucht, ook wat de hoogere lagen betreft, spectroscopisch onderzocht en gevonden, dat zij juist in dien tijd zeer weinig waterdamp bevatte en zich door buitengewone droogte kenmerkte. Meldrum schreef dus het verschijnsel toe aan de stofdeeltjes der uitgeworpen asch van Krakatau en de juistheid dier verklaring wordt nog waarschijnlijker door de omstandigheid, dat hij op Mauritius den avondgloed
| |
| |
reeds waarnam op den 1sten en 2den September, dus zeer spoedig na de uitbarsting.
Dezelfde verklaring gaf ook Forster, Hoogleeraar aan de sterrenwacht te Berlijn, en wel vooral op grond van de door hem waargenomen en uit de barometerstanden afgeleide krachtige luchtgolven, die door de uitbarsting werden veroorzaakt. Deze stroomen konden de aschdeeltjes heinde en ver over de geheele aarde verspreiden, daar de eerste luchtgolf reeds tien uren na de uitbarsting te Berlijn kon worden waargenomen. Ook de beroemde Engelsche sterrenkundige Norman Lockyer beschouwt deze verklaring van het verschijnsel als de meest waarschijnlijke. Volgens hem zouden de fijnste asch- en stofdeeltjes uit den vulkaan tot eene hoogte van 70 kilometers boven de oppervlakte zijn opgevoerd en vandaar door den passaatwind over groote afstanden zijn verspreid. Deze stofdeeltjes waren bovendien zoo verbazend klein, dat zij geruimen tijd in de hoogere luchtlagen konden blijven zweven.
Andere geleerden willen echter de oorzaak van het verschijnsel aan gansch andere omstandigheden toeschrijven. Rudolf Falb verklaart den rooden gloed uit de aanwezigheid van ijskristalletjes, die in de hoogere luchtlagen zweven en die ook aanleiding geven tot de roode kleur van de zoogenaamde bijzonnen, die dikwijls aan den hemel worden waargenomen. De aarde zou, volgens Falb, in eene wolk van dergelijke fijne ijsnaaldjes zijn gekomen en daardoor zou de gloed op zooveel verschillende plaatsen der aarde gelijktijdig zijn opgetreden. Volgens deze theorie echter zou de roode avondgloed op alle plaatsen der aarde tegelijkertijd moeten ontstaan zijn, hetgeen volstrekt niet het geval was, daar er maanden verliepen tusschen het optreden van het verschijnsel op verschillende plaatsen der aarde. Terwijl het op Mauritius reeds den 30sten Augustus zichtbaar was, in Venezuela, Panama en Trinidad den 1sten en 2den September werd waargenomen, zag men den gloed op Ceylon en te Aden tusschen den 21sten en 25sten September, op de Sandwich-eilanden en aan de Kaap de Goede Hoop in de maand October, in Engeland in het begin van November. In Nederland verscheen de avondgloed eerst den 26sten November en in Rusland eerst in December.
Sommigen hebben bij de verklaring van de schemeringsverschijnselen ook het oog gevestigd op cosmische oorzaken. Smyth te Edinburg en Lacaze-Duthiers te Genève nemen aan, dat de gloed veroorzaakt is door meteoorstof, dat zijn oorsprong had te danken aan meteoorsteenen, die uit elkaar waren gesprongen, en dat in de hoogere lagen van den dampkring gedurende vele weken bleef zweven. Zij gronden hunne hypothese o.a. hierop, dat in de maanden November en December van 1880 groote hoeveelheden van fijne ijzerdeeltjes in het regen- en sneeuwwater werden waargenomen, terwijl het bekend is, dat ijzer een zeer standvastig bestanddeel van de meteoorsteenen uitmaakt. Daar zulke ijzerdeeltjes echter ook in de vulkanische asch van
| |
| |
Krakatau zeer veel voorkomen en bovendien het bestaan van cosmisch of meteoorstof nog verre van bewezen is, heeft deze hypothese slechts eene zeer geringe mate van waarschijnlijkheid.
Hoewel het merkwaardige natuurverschijnsel, dat wij in de roode avondschemeringen hebben waargenomen, tot nog toe geene afdoende verklaring heeft gevonden, schijnt toch de theorie van Lockyer de meest waarschijnlijke te zijn en kan men met vrij groote zekerheid zeggen, dat de uitbarsting van Krakatau de hoofdoorzaak is geweest van den avondgloed, zij het dan ook, dat er andere omstandigheden mede samengewerkt hebben, om dien te versterken.
De eindbeslissing omtrent dit vraagstuk zal echter aan de meteorologen moeten worden overgelaten en men zal zeker nog vele moeielijkheden moeten overwinnen, vóórdat men de noodige gegevens heeft verzameld, om de ware oorzaak van het verschijnsel te leeren kennen. Reeds nu echter kan met zekerheid beweerd worden, dat tegen de theorie van Lockyer geene wezenlijke bedenkingen kunnen gemaakt worden.
Mocht zijne hypothese werkelijk volledige bevestiging vinden, dan zullen wij te recht kunnen beweren, dat de gevolgen van de verschrikkelijke uitbarsting van Krakatau zich over den geheelen aardbol hebben doen gevoelen, en dat wel door den invloed van stofdeeltjes, die men bijna met den naam van oneindig klein zou kunnen bestempelen.
Zoo zien wij dus, hoe groot en hoe uiterst verschillend de invloed kan zijn, dien het nietige stof van den dampkring op de geheele organische en anorganische natuur uitoefent. Zoowel de mensch en de dieren als de planten zijn aan de schadelijke of nuttige werking van dat stof blootgesteld; op het klimaat en op de vochtigheid der lucht doet het zijn invloed duidelijk gevoelen, en de vorm der aardoppervlakte heeft er de aanzienlijkste wijzigingen door ondergaan.
Nergens is de macht van het kleine wellicht duidelijker op te merken dan in het ontstaan dier uitgestrekte en machtige aardmassa's, die het löss vormen en die toch slechts aan de fijnste stofdeeltjes, door stormen opgeheven en weggevoerd, haar oorsprong hebben te danken. En niet minder grootsch en verheven is de uitwerking van deze, op zichzelf als het ware onzichtbare en onweegbare, stofjes op de lichtstralen der zon, waardoor de heerlijke en prachtige kleurverschijnselen werden voortgebracht, die de bewondering der gansche wereld hebben opgewekt.
Zutfen, Maart 1885.
Dr. a.j.c. snijders.
|
|
Gedeeltelijk auteursrechtelijk beschermd