Een tijdje rondzweven helpt lapland-uilen om te horen waar hun diep onder de sneeuw rondscharrelende prooi zich precies bevindt.
Uilen kunnen ongelofelijk goed zien en horen. Zelfs in het pikkedonker kunnen ze tot op de centimeter nauwkeurig bepalen waar een muis zich bevindt. De meeste uilen vliegen dankzij deze gaven in een rechte lijn op hun prooi af. Maar dit geldt niet voor de laplanduil, die in de noordelijke naaldwouden van Europa, Noord-Amerika en Azië leeft.
Uilen in de sneeuw
Deze imposante uil hangt ‘s winters tijdens het jagen in de sneeuw eerst boven de plek waar mogelijk een lekker hapje zit. Pas na een tijdje duikt hij plotseling recht naar beneden, en slaat zijn klauwen in de sneeuw. Zo vangt de laplanduil woelmuizen onder sneeuwlagen van ruim een halve meter diep, waarbij hij zich ook nog een weg baant door harde ijskorsten die sterk genoeg zijn om het gewicht van een mens te dragen.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Amerikaanse onderzoekers hebben nu onderzocht hoe het kan dat laplanduilen hun prooi kunnen horen onder dikke sneeuwlagen, die geluid dempen en vervormen. Daarbij keken ze ook naar het nut van het zweven. ‘Ik vroeg me af of dit verband hield met de akoestiek van de sneeuwlaag’, mailt bioloog Christopher Clark van de Amerikaanse Universiteit van Californië in Riverside in de VS.
De reden dat de uilen geritsel van een woelmuis onder de sneeuw kunnen horen, is hun grote, schotelvormige gezicht. Net als de oorschelpen van mensen zorgt de vorm van het lapland-uilengezicht dat het geluid kan opvangen. Een opening onder hun veren leidt het geluid naar hun oren. ‘We vermoeden dat de grote schotelvorm ze helpt om geluid met lage frequenties beter te horen’, zegt Clark. Net als bij antennes geldt: grotere ontvangers zijn gevoeliger voor lagere frequenties.
Vervormd geluid
Om te onderzoeken hoe de sneeuwlaag het geritsel van woelmuizen vervormt en dempt, plaatsten de onderzoekers speakers op verschillende dieptes onder de sneeuw. Ze speelden vervolgens verschillende geluiden af: hoog frequente witte ruis en het laag frequente geritsel van woelmuizen.
Boven de sneeuw maten ze wat er was overgebleven dan deze geluiden. Het bleek dat alleen het laag frequente geluid door de sneeuw heen kan dringen. Daarnaast ontdekten de onderzoekers dat de sneeuw het geluid vervormt en verbuigt, waardoor het uit een andere richting lijkt te komen.
Door een tijdje boven de prooi onder de sneeuwlaag te hangen, kan de uil corrigeren voor deze vervorming van het geluid. Als de uil recht boven de geluidsbron hangt, is de afstand die het geluid aflegt door de sneeuw bijvoorbeeld het kortst. Clark: ‘Dat is dus de beste luisterplek om even te blijven zweven om de werkelijke locatie van de prooi te bepalen.’
Zacht zweven
Een ander hulpmiddel waarover de lapland-uil beschikt, is een stel stille vleugels. Dankzij de lange vleugels, bedekt met een dikke fluweelachtige structuur, is de lapland-uil een van de stilste vogels tijdens de vlucht. Dit zorgt ervoor dat ze zo min mogelijk geluid maken terwijl ze boven hun prooi hangen. Zo kunnen ze zich beter concentreren op het geluid van de woelmuizen.
De speakertjes onder de sneeuw hebben geholpen met het vinden van een verklaring voor het grote, schotelvormige gezicht van de laplanduilen, het zweven voor de aanval, én mogelijk ook voor hun stille vleugels.
Clark was voorafgaand aan het onderzoek verbaasd dat niemand eerder experimenten gedaan had met luidsprekers onder de sneeuw. Maar hij kwam er al snel achter waarom. ‘Het onderzoek in de sneeuw bij -30 graden Celsius, bleek niet eenvoudig. De luidsprekers en de laptop waarmee we de geluiden maten, bleven bevriezen’, vertelt hij.
Uiteindelijk slaagden de experimenten, onder meer doordat Clark de apparatuur die op afstand werkt warm kon houden door het tegen zijn huid te drukken.
