Torfmoose (Sphagnum ssp.) bedecken etwa ein Prozent der Landoberfläche, sie spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf – und sie sind gewiefte Ballistiker. Denn geht es darum, den Sporennachwuchs auf die Reise zu schicken, nutzen sie die verstärkende Kraft von kreisförmigen Wirbeln. Ein Prinzip, das auch Quallen und Tintenfische anwenden.

Die Sporen der Moose sind bis zur Reife in geschlossenen Kapseln verstaut, die sich auf Stielen über die Moosdecke erheben. An sonnigen Tagen trocknet diese Hülle zunehmend aus und zieht sich zusammen. Der Innendruck steigt, bis die Kapsel schließlich explodiert und die Sporen in die Luft schleudert. Ballistischen Experimenten zufolge steigen diese bei einer realistischen Anfangsgeschwindigkeit von 13 Metern pro Sekunde innerhalb von weniger als einer halben Millisekunde auf eine maximale Höhe von zwei bis sieben Millimeter.

Doch das reicht nicht. Um überhaupt die Chance auf einen Ferntransport zu bekommen, müssten die federleichten Körnchen mindestens 10 Zentimeter hoch in die Luft gelangen. Und wie Messungen zeigen, sind Sporen nach fünf Millisekunden und bereits 40 zurückgelegten Millimetern tatsächlich noch immer mit drei Metern pro Sekunde unterwegs. Wie macht die Pflanze das?

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen brachten des Rätsels Lösung: Die Moose nutzen Wirbelringe. Indem die Kapsel kreisförmig aufreißt und explosionsartig Sporen und Luft entlässt, entsteht der dafür notwendige zylindrische symmetrische Impuls. Die Sporenwolke zeigt denn auch die für turbulente Wirbelringe charakteristische Pilzform.  (af)

Whitaker, D.L., Edwards, J.: Sphagnum Moss Disperses Spores with Vortex Rings. In: Science 329, S. 406, 2010.