Expeditie naar de Noorse geul om koolstofopslag te onderzoeken

Nieuws - 31 juli 2023 - Webredactie

Om de rol van de Noordzee in het mondiale klimaatsysteem te onderzoeken, ging het NIOZ-onderzoeksschip de Pelagia op expeditie naar de Noorse geul. Op 15 juni meerde het schip weer aan in de haven op Texel, met aan boord Anna Enge, promovendus Waterbouwkunde aan de TU Delft. Meer dan twintig sedimentkernen en honderd monsters neemt ze mee terug naar het laboratorium van de TU Delft. Ze onderzoekt de dynamiek van het sediment, dat een cruciale rol kan spelen bij het vastleggen van koolstof.

De oceaan speelt een belangrijke rol bij de opname van koolstof. Koolstof kan voor lange termijn worden opgeslagen in diepzeesediment. De Noorse geul, een diepe trog in langs de Noorse kust, is de belangrijkste route van de Noordzee van sedimentexport en staat bekend als een plek waar sediment zich ophoopt. Daarom wil Enge de sedimentdynamiek in de Noorse geul in kaart brengen en kwantificeren. Het project maakt deel uit van het project North Sea- Atlantic Exchange (NoSE).

Tijdens de expeditie hijst Enge monsters sediment aan boord uit de vierhonderd meter diepe trog. Het schip dobbert af en toe op en neer. Toch gaat ze meteen aan de slag met het onderzoeken van enkele monsters: onder welke omstandigheden komt het sediment in beweging?

Enge nam sample van sediment met de box core monsterbuizen (links) en een multi-corer met twaalf monsterbuizen (rechts). 

Transport en afzetting van sediment

Enge bestudeert sedimenteigenschappen in samenhang met stroomsnelheden van de oceaan. Dit helpt haar om randvoorwaarden en ruimtelijke en temporele variaties te bepalen voor sedimenttransport. Een manier om dit te doen is het erosie-experiment aan boord, de zogenaamde Gust-kamer. Het plan om erosie te meten op een bewegend schip vereiste een voorafgaande voorbereiding, legt Enge uit: "De Noordzee geeft absoluut geen garantie op rustig water. Ik wilde mijn sedimentmonsters voor het erosie-experiment niet door elkaar geschud hebben." Om de beweging van het schip te compenseren, bouwden de technici van de TU Delft een tafel waarop het experiment niet beĆÆnvloed wordt door de beweging.

Schuifspanningen die Enge vervolgens creƫert in de Gust-kamer gaan over het sedimentoppervlak van het monster. "Ik onderzoek bij welke stroomsnelheden resuspensie kan optreden. Met de kennis over wanneer en hoe het sediment in beweging komt, kunnen we hotspots identificeren voor enerzijds erosie en koolstoftransport, en anderzijds depositie en het vastleggen van koolstof." Uiteindelijk zijn precies deze hotspots interessant om verder te onderzoeken in relatie tot klimaatverandering.

Enge bij het Gust-kamerexperiment. De cilinder is gemonteerd op de beweegbare tafel die speciaal voor dit project is gebouwd.

Een andere manier om sedimentdynamica te onderzoeken, is het meten van stroomsnelheden van het water diep in de geul. Enge liet twee meetinstrumenten achter op vijf en twintig meter boven de bodem. Deze registreren gedurende een jaar de stroomsnelheden in hoge resolutie en zullen inzicht geven in veranderingen gedurende de verschillende seizoenen. Enge kijkt uit naar volgend jaar: "Dan kunnen we de karakteristieken van het sediment, die ik momenteel bepaal in het lab, koppelen aan de snelheidsgegevens die we volgend jaar krijgen. Dit alles vormt een veelbelovende database en zal ons helpen om de dynamiek van sedimenten in de Noorse geul te bepalen."

Het ADV-meetinstrument, beschermd door een frame, ligt een jaar lang net boven de zeebodem en registreert turbulentiegegevens.

De rol van de geul in het wereldwijde klimaatsysteem begrijpen

Op het schip werkten zes promovendi van verschillende instituten (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee NIOZ, Universiteit Utrecht en Rijksuniversiteit Groningen) samen aan het NoSE-project. Enge richt zich in het bijzonder op de fysische factoren die het transport van sediment beĆÆnvloeden, zoals de effecten van oceaanstroomsnelheid. Andere aandachtsgebieden binnen het NoSE-project zijn bijvoorbeeld de organische en anorganische waterchemie en paleo-analyse van het sediment. Enge: "Door deze multidisciplinaire aanpak kunnen we onderzoeksvragen vanuit verschillende perspectieven bekijken. Samen zullen de projecten inzicht geven in de rol van de Noorse geul in het wereldwijde klimaatsysteem. Het is belangrijk om deze rol op te nemen in klimaatmodellen en ze te valideren met de gegevens die we via ons onderzoek verkrijgen."