Song of the siren(Sand Dunes Create Sound)

For years desert nomads have spoken of the haunting songs of sirens which lure travellers to a waterless doom. Now, a French scientist has replicated the effect in his lab using grains of sand

A strange sound rises from the cinnamon-coloured sand: a deep, almost hypnotic rhythm. It could almost be the chanting of Tibetan monks, yet the setting is rigorous and clinical – the laboratory of French physicist Stephane Douady, where a robot arm is pushing small, precisely measured amounts of sand down a plexiglass ring.

Douady is a leading expert in a very narrow field. He is investigating one of the most romantic yet maddening phenomena in the natural world: the “song of the dunes.”

Travellers in the desert have long known that shifting sand can make an eerie noise, ranging from a bass boom to a baritone bark and a soprano whistle.

Writings in the Middle East from more than 1,500 years ago discuss this spine-tingling effect, as did Chinese authors from 1,200 years ago.

The sounds are “the song of the sands, the song of sirens who lure travellers to a waterless doom, the tolling of underground bells in sand-engulfed monasteries,” said British scientist Ralph Bagnold in a 1941 book.

In Douady’s lab at the Paris-VII University, a few cubic centimetres of sand make a pleasant, low-frequency background noise. But in the real desert, the sound can reach 100 decibels, just 10 dB short of the pain threshold. Marco Polo compared the sound to the ominous pounding of war drums.

“Only a few dozen dunes in the world can sing,” says Douady. The most vocal are in China and in the Americas.

The noise occurs when the ridge of a sand dune builds up and eventually topples. This shear effect causes a mini- avalanche of sand in which millions of grains rub against each other as they fall.

Lab experiments show that synchronicity plays a vital role. Put simply, enough grains have to be flowing at the same rate in order to create and amplify the oscillation.

In turn, the factors behind synchronicity are wind speed, humidity – most “singing dunes” are in warm, dry climates – the size of the sand grain and the smoothness of its coating, too: a varnish-like deposit of clay and calcite.

The frequency range is remarkably high, from as low as 64 Hertz to as high as 2,500 Hz.

Research into dunes also has practical outlets. Douady’s lab also replicates the desert on a 1/1,000 scale, creating dunes made from tiny ceramic balls and using water instead of wind, to see how the sand advances.

“In a day, you get an idea of how dunes can move over years, centuries even,” says Douady.

Douady, whose research appears in a forthcoming issue of the journal Physical Review Letters, is far from being the white-coated lab nerd of cartoon stereotypes.

He is passionate about the desert and is exploring ways in which the “song of the dunes” could be incorporated in art and music.

To most people it is just sand. For Douardy, it is a substance that is fluid, capable of order and disorder at the same time, and becoming more complex as the aeons pass.

“We are trying to understand chaos, and we are finding systems which gain in complexity with the passage of time.”

• “Only a few dozen dunes in the world can sing. The most vocal are in China and in the Americas” - French physicist Stephane Douady

It sounds like a Sarah Connor song, haunting:

"Von Sarah Mit der Liebe"

Seit so vielen Jahren waren wir Freunde
Und ja wusste ich immer, was wir tun konnten
Aber so viele Tränen im Regen
Gefühlt die Nacht sagten Sie
Diese Liebe war zu Ihnen gekommen
Ich dachte, dass Sie nicht meine Art waren
Ich dachte, dass ich mich für Sie nie fühlen konnte
Die Leidenschaft und Liebe fühlten Sie sich
Und so reisten Sie ab
Für jemanden neu
Und jetzt wo Sie bei weitem sind
Ich sende einen Brief heute

[Chor:]
Von Sarah mit der Liebe
Sie hatte den Geliebten, von dem sie träumt
Sie fand nie, dass die Wörter sagten
Aber ich weiß das heute
Sie ist wird ihren Brief an Sie senden

Von Sarah mit der Liebe
Sie brachte Ihr Bild in die Sterne oben
Und sie sagten ihr, dass das wahr ist
Sie konnte wagen, sich in Sie zu verlieben
Machen Sie ihr Blau so nicht, wenn sie Ihnen schreibt
Von Sarah mit der Liebe

So vielleicht die Chance für den Roman
Ist einem Zug ähnlich, um zu greifen, bevor es gegangen ist
Und ich werde fortsetzen, zu warten und zu träumen
Sie sind stark genug
Zu verstehen
Solange Sie bis jetzt weg sind
Ich sende einen Brief jeden Tag

[Chor]

[Letzter Chor:]
Von Sarah mit der Liebe
Sie hatte den Geliebten, von dem sie träumt
Sie fand nie, dass die Wörter sagten
Aber ich weiß das heute
Sie ist wird ihren Brief an Sie senden

Von Sarah mit der Liebe
Sie ist haben wissen, woran Sie denken
'Verursachen Sie jeder wenig ab und an
Und immer wieder
Ich weiß, dass ihr Herz für Sie aufschreit

Von Sarah mit der Liebe
Sie hatte den Geliebten, von dem sie träumt
Nie gefunden die Wörter, um, ahh zu sagen
Aber heute, aber heute...

Von Sarah mit der Liebe
Sie brachte Ihr Bild in die Sterne oben
Und sie sagten ihr, dass das wahr ist
Sie konnte wagen, sich in Sie zu verlieben
Machen Sie ihr Blau so nicht, wenn sie Ihnen schreibt
Von Sarah mit der Liebe

[Koda:]
Machen Sie mich blau so nicht, wenn ich Ihnen schreibe
Von Sarah mit der Liebe

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