Een ballon is een opmerkelijk energiezuinige manier van voortbewegen. Geen wonder. Een ballon drijft als het ware in de lucht. Het verplaatste gasvolume lucht is zwaarder dan de inhoud van de ballon plus de lading die de ballon meebrengt. Kunnen er in theorie dieren of planten bestaan die net als een ballon kunnen zweven?
Paul Calle bedacht deze luchtvissen, die op een gasreus de dominante levenvorm kunnen vormen. Of toch niet?
Vliegen kost veel energie, drijven niet
Op aarde kennen we alleen dieren die vliegen door met hun vleugels te klapwieken, vogels bijvoorbeeld, of een zweefvlucht te maken, zoals vliegende vissen en sommige roofvogels. Grote roofvogels als condors en lammergieren maken gebruik van thermiek: opstijgende luchtstromen. Kleine dieren laten zich vaak meevoeren door de wind – de bekende herfstdraden werken als een vlieger en stellen jonge spinnetjes in staat grote afstanden af te leggen.
In de lucht blijven door te vliegen kost een dier echter veel energie. Veel meer dan het een dier van vergelijkbare grootte kost om zich over land voort te bewegen. Waarom dan niet de ontwikkeling van ballonhaaien of zwevende pompoenen, die het licht kunnen wegvangen voor zelfs de hoogste plant? Daar zijn enkele verklaringen voor.
Weinig gassen die voldoende lift opleveren
Om een plant of dier van bijvoorbeeld een kilo in de lucht te houden is veel drijfvermogen nodig. Een kubieke meter lucht weegt ongeveer dertienhonderd gram. Stel dat het dier gevuld zou zijn met waterstof, dan zou het in principe kunnen. Helaas is waterstof nogal explosief en brandbaar. Een gas als ammoniak (NH3) ligt dan meer voor de hand. Dat is ongeveer half zo dicht als lucht. Wel blijft er dan nog maar de helft van het drijfvermogen over. Ook kost het maken van ammoniak uit luchtstikstof en waterstof veel energie.
Gasdichtheid een probleem
De huid van de ballon moet levend zijn, anders kan het dier of de plant zichzelf niet repareren. Deze huid moet zowel zeer licht zijn, gasdicht zijn als in staat zijn leven de cellen te onderhouden. Een zeer lastige combinatie van eigenschappen. In theorie zou het kunnen, als een vetlaagje aan buiten- en binnenkant wordt afgescheiden. Elk lek is echter dodelijk.
Log en langzaam
De reden dat in de luchtvaart luchtballonnen en zeppelins alleen nog voor transport van zware vracht worden gebruikt, is hun onhandelbaarheid. Wil je vooruit komen, dan wordt hun enorme afmeting een groot nadeel. Immers, hoe groter de doorsnede in de bewegingsrichting, hoe meer luchtweerstand bij het voortbewegen. Voor een ballonhaai hoef je dus niet erg bang te zijn, tenzij het dier als een enorme kwal met zijn tentakels toeslaat.
Ballonplanten kunnen onbeperkt licht vangen zonder dat ze worden beschaduwd door bomen. Waarom komen ze dan niet voor?
Geen toegang tot water en voedingsstoffen
Voor planten is het niet erg als ze log en langzaam zijn. Dat zijn ze immers al. Een ballonplant zou een groot voordeel hebben boven een boom. De plant kan onbeperkt licht oogsten, zonder dat de plant een enorme stam, die heel veel energie kost, hoeft aan te maken. De plant zou hiermee dus een enorm voordeel hebben boven bomen. Voor planten is er echter een ander nadeel. In de lucht zijn er nauwelijks voedingsstoffen. Welgeteld zijn dat er twee: kooldioxide en stikstof. Ook zou de plant water kunnen oogsten via wolken, condensatie of op zee.
De plant zou dit water dan moeten opslaan en hier komen we al direct bij een groot nadeel. Het gewicht. De plant kan een niet erg groot deel van zijn gewicht als water meenemen zonder te zwaar te worden. Wellicht zou je je een cyclus kunnen voorstellen dat de plant zweeft en fotosyntheseproducten aanmaakt (en hierbij het drijfgas gebruikt als waterstof- en stikstofbron) en die, als de plant geland is, omzet in nieuw drijfgas en water en zouten inlaadt. Hierbij moet de plant echter niet in stilstaande lucht boven een woestijn belanden, want dan is het snel afgelopen met de ballonplant als deze probeert te landen…
