Opeens wijzigen je zomervakantie plannen en besluit je voor vijf weken aan boord van een schip onderzoek te doen naar stromingen in de Atlantische Oceaan. Dit is het avontuur waar Master studenten Niek Kusters en Fleur Wellen in zijn gedoken.

Na een cursus ‘Safety at Sea’ in Nederland, stapten Niek en Fleur samen met Femke de Jong (expeditie leider van het NIOZ - Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) en de rest van de bemanning aan boord van het onderzoeksschip Pelagia. De komende vijf weken zou dit 66 meter lange schip hun thuisbasis zijn. Hun missie? Het meten en in kaart brengen van de Atlantische diepzee stromingen.

Achtergrond

Waarom de Atlantische stroming zo belangrijk is, is het best te begrijpen aan de hand van onderstaande afbeelding. De Atlantische Oceaan is de enige plek op Aarde waar warm water aan het oppervlak vanuit de tropen (het Caribisch gebied) naar heel hoge breedtegraden stroomt. Op zijn pad naar het noorden koelt de stroming af en geeft zijn warmte af aan de atmosfeer. In combinatie met de westelijke winden zorgt dit bij ons voor een gematigd klimaat. Het afgekoelde water zinkt naar de diepzee en gaat als koude stroming terug naar de evenaar en verder de oceanen in. Je kan deze Atlantische stroming zien als een transportband voor warmte van de evenaar naar de Noordpool. Zowel de temperatuur als het zoutgehalte van het water zijn van invloed op de sterkte van deze transportband en daarmee dus ook op ons klimaat. Als je wilt weten hoe dit precies zit, raden we je aan om het minicollege van Caroline Katsman te bekijken bij de Universiteit van Nederland.

Caroline Katsman, Universiteit van Nederland, 2018

Na dit stukje theorie, laten we graag Niek en Fleur zelf aan het woord.

Hoe is deze meet-expeditie op jullie pad gekomen?

Fleur: “Begin juni 2020 zag ik een mededeling bij het vak ‘Physical Oceanography’, wat ik vorig jaar had gevolgd. In dit bericht werd uitgelegd dat Femke de Jong, Fysisch Oceanograaf bij NIOZ, op zoek was naar studenten die konden helpen bij een meet expeditie naar Groenland. Ik was meteen enthousiast. Door Corona gingen al mijn vakantieplannen niet door en dit leek mij een unieke mogelijkheid! Ik heb mijn motivatiebrief en CV naar Femke gestuurd en na een Skype gesprek hoorde ik dat ik mee mocht.”

Niek: “Ik kreeg begin juni 2020 een mail van mijn afstudeerbegeleidster, Caroline Katsman, met de vraag of ik wellicht interesse had om mee te gaan op een meet expeditie naar de Noord Atlantische Oceaan. Het zou wel een kleine break betekenen in mijn afstudeeronderzoek, maar dit was natuurlijk wel een unieke kans! Buiten dat dit een geweldig avontuur zou zijn, was het ook een unieke mogelijkheid om mijn afstudeeronderwerp in de praktijk te zien.” 

Waar keken jullie van tevoren het meeste naar uit?

Fleur: “Van tevoren had ik eigenlijk geen idee wat ik moest verwachten. Het idee om vijf weken op zee te zijn met dezelfde mensen en weinig communicatie met de buitenwereld was aan de ene kant heel aantrekkelijk, maar aan de andere kant ook heel spannend. En wat moest ik eigenlijk meenemen voor vijf weken? Kon ik aan boord sporten? Zou ik zeeziek worden? Zou het gezellig worden met de mensen aan boord?”

Niek: “Vooraf keek ik zeker uit naar de reis, het zou hoe dan ook een groot avontuur worden, maar het was zeker ook wel een beetje spannend. Hiervoor was ik nog nooit zo lang op open zee geweest.”   

Kun je wat meer vertellen over de meet expeditie?

Fleur: Samen met 16 anderen, 4 onderzoekers en 12 bemanningsleden, zijn we voor vijf weken aan boord gestapt van het onderzoeksschip Pelagia, op weg naar Cape Farewell, de zuidpunt van Groenland.

Als voorbereiding op de tocht moesten we een medische keuring doen, zodat ze aan boord weten dat je gezond bent. Dit is belangrijk omdat we ver van de bewoonde wereld zouden gaan varen en er dus geen medische hulp is. Wel was er een klein noodhospitaal aan boord. Daarnaast volgden we met de drie studenten en Femke, de hoofdonderzoekster, de Safety At Sea training in Den Helder. Hier leer je wat je moet doen als je overboord valt of als je het schip moet verlaten in het geval van een calamiteit. Het was heel erg leuk om de anderen te ontmoeten in het echt, Skypen is toch anders, en te oefenen met onze survival suits in het zwembad.

De eerste twee weken op zee waren vooral wennen… Allereerst natuurlijk aan de bewegingen van de zee. Het ging na een paar dagen al gelijk goed stormen, waardoor ik een paar dagen even helemaal niks kon. Daarnaast was het natuurlijk ook wennen aan elkaar en had je even nodig om je plekje te vinden en te wennen aan het ritme. Maar deze laatste dingen gingen gelukkig heel gemakkelijk. Het was al snel onwijs gezellig met iedereen!

Na twee weken kwamen we op het verste punt van onze reis: Cape Farewell bij Groenland. Hier begonnen we met onze metingen en werkzaamheden. Iedereen had zijn eigen taken en dit wisselde elke dag door.

Mijn dag begon vaak om 08:00 uur wanneer ik samen met Nora, PhD student bij NIOZ, de CTD (conductivity, temperature, depth) mocht bedienen. Met dit apparaat kun je op verschillende dieptes watermonsters nemen, waarbij daarna de temperatuur en het zoutgehalte op deze dieptes in kaart wordt gebracht. Dit was altijd een leuke en gezellige start van de dag, waarbij ons gelach door het hele schip te horen was. Later op de dag gingen we naar de brug om verankeringen (moorings) te spotten; dit zijn lange kabels met meetinstrumenten die sinds de vorige expeditie in het water stonden om metingen te doen. Vanaf de Pelagia konden we hun anker op afstand los koppelen zodat ze weer boven kwamen drijven. Zodra iemand de mooring gespot had, werd deze binnengehaald en maakten we deze schoon op het dek. Dit kon soms behoorlijk stinken door al het zeeleven wat er in twee jaar op de bodem van de oceaan aan was gegroeid. Na het schoonmaken kon de data die de afgelopen jaren op drie kilometer diepte was gemeten, uitgelezen worden. Daarna plaatsten we de verankeringen terug voor een volgende meetperiode van twee jaar.

Ook mochten we helpen met het uitzetten van de ‘drifters’. Dit zijn kleine drijvende meetinstrumenten die overboord werden gezet om de stroming te kunnen volgen. Naast deze meetwerkzaamheden vond ik het heel erg leuk om de deck crew te helpen met als gevolg dat ik schroefdraden mocht draaien voor de verankeringen, kabel mocht uitmeten door rondjes te lopen over het dek, mocht helpen bij het binnenhalen van de CTD en nog veel meer. Als ik vrij was ging ik vaak sporten, lezen op de boeg, walvissen of dolfijnen spotten op de brug of een rondje lopen en kletsen met de andere onderzoekers en bemanningsleden. Iedereen had zijn of haar eigen avonturen van eerdere boottochten en dit was altijd leuk om te horen.”

Hoe sluit deze ervaring aan bij jullie studie?

Niek: “Deze reis sloot vooral goed aan op de vakken die ik tijdens mijn Master Hydraulic Engineering heb gevolgd. Met name vakken vanuit de specialisatie Environmental Fluid Mechanics, zoals Physical Oceanography hadden een goede aansluiting hierop. Ook sloot dit goed aan op mijn afstudeeronderwerp, waarin ik de AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) oftewel de eerder genoemde ‘transportband’ bekijk in een klimaatmodel. Daarbij focus ik mij vooral op het model en komen observaties maar zeer beperkt terug. Deze reis heeft dan ook vooral nieuwe inzichten opgeleverd die ik heb kunnen toepassen.” 

Fleur: “Het was voor mij heel erg interessant om tijdens de tocht de wetenschap waar je over leert tijdens de Bachelor en Master in het echt te zien. Opeens begreep ik hoeveel werk er achter de verschillende figuren in mijn boeken zat en hoeveel tijd, geld en mensen hiervoor nodig zijn. In de Bachelor Civiele Techniek ligt weinig focus op water. Oceaanstromingen worden niet genoemd, dus ik had in eerste instantie niet verwacht dat je met een Bachelor Civiele Techniek ook deze richting op zou kunnen gaan. Tijdens de Bachelor leer je wel veel van de basiskennis die je nodig hebt bij zo'n expeditie.

Vanuit mijn Master Hydraulic Engineering en met name de specialisatie Environmental Fluid Mechanics herkende ik wel dingen. Zo kon ik de plaatjes van ‘moorings’ en ‘drifters’ uit mijn dictaat van Physical Oceanography nu in het echt zien achterop het dek van de Pelagia. Het was een eyeopener om met verschillende onderzoekers te kunnen praten en brainstormen over de theorie die je hebt geleerd, waarbij toch vaak blijkt dat het in de praktijk anders gaat dan in de theorie. Je kunt alles zo goed plannen en voorbereiden, maar er zullen altijd dingen ‘fout’ gaan. Zo viel bijvoorbeeld een Microcat (een meetinstrument dat stroming op grote diepte kan meten) tijdens een storm uit de stelling aan dek, en kon deze helaas niet meer in de verankering worden gebruikt. Ook bleek tijdens het uitlezen van de instrumenten die twee jaar lang op de bodem van de oceaan hebben gemeten, dat één ervan na anderhalf jaar het instrument was gestopt met meten. Hoe moet je dan omgaan met dit gat in je data? Al deze zaken samen zorgden ervoor dat het enorm leerzaam was. Heel concreet heeft deze trip mij bijvoorbeeld ook geholpen bij het vak Hydraulic Fieldwork, omdat ik al met verschillende instrumenten (CTD en ADV) had gewerkt op de boot. Deze kennis kon ik nu toepassen. Verder weet ik nu hoe belangrijk het is om notities en checklists bij te houden van je metingen en instrumenten. Deze kennis kan ik ook verder toepassen bij mijn afstuderen, waarbij ik veldwerk ga doen bij de Marker Wadden."

Hoe kijk je terug op de meet expeditie?

Fleur: “Ik had dit avontuur niet willen missen en de skills die ik heb geleerd ga ik toepassen bij mijn laatste vakken en het afstuderen. Verder weet ik nu veel meer over hoe onderzoek echt werkt en wat er allemaal bij komt kijken. Zelfs de mogelijkheid van het doen van een PhD na mijn Master wordt steeds concreter. De mensen die ik heb ontmoet tijdens deze reis maken dit ook een unieke ervaring, ik heb zoveel geleerd van hen!”

Niek: “Ik heb echt enorm veel geleerd tijdens deze reis. Het belangrijkste is het doen van veldwerk, het werken met instrumenten en het verwerken van de resultaten. Dit is iets wat ik nog nooit op deze schaal gedaan heb in mijn studie, dus dat is een waardevolle ervaring. Het is ook bijzonder om te beseffen onder welke omstandigheden de instrumenten jarenlang hun werk hebben gedaan: in waterdieptes tot drie kilometer. Ter vergelijking, de Noordzee is bij de Nederlandse kust slechts een tiental meters diep. Die dieptes zorgden ervoor dat er voor ons onbekende ‘biologie’ op de instrumenten was aangegroeid die mee naar boven kwam, heel gaaf! Naast alle bijzondere ervaringen rondom de instrumenten en de metingen is het ook apart om te beseffen hoe ver weg je bent van de rest van de wereld. Er is natuurlijk geen telefoonbereik en je komt voor lange tijd en tientallen zeemijlen geen enkel ander schip tegen. Ondanks dat je met een kleine groep ‘vastzit’ op het schip, geeft het een enorm gevoel van vrijheid als je op het dek bent en voor de zoveelste keer de horizon afspeurt in de hoop een walvis te spotten."

Hoe nu verder?

Niek: “Terwijl wij terugkeerden naar Texel, stonden de verankeringen weer in de oceaan, om met nieuwe batterijen en een lege geheugenkaart weer voor de komende twee jaar metingen te verrichten. Zo worden langzaam maar zeker de tijdseries uitgebreid.  

Na afloop van de reis heb ik mijn afstuderen weer opgepakt. Ondertussen heb ik mijn thesis voltooid en op dit moment ben ik aan het kijken naar mogelijkheden om verder te gaan op het gebied van fysische oceanografie, wat er vooral op neerkomt dat ik op zoek ben naar een interessante PhD positie.”

Fleur Wellen

Master Programma:
Civil Engineering

Master Track:
Hydraulic Engineering

Niek Kusters

Master Programma:
Civil Engineering

Master Track:
Hydraulic Engineering

Universiteit van Nederland

Wat gebeurt er als de Atlantische Oceaan anders gaan stromen?
De golfstroom van de Atlantische Oceaan is belangrijk voor ons klimaat. Maar wat gebeurt er als deze golfstroom stil valt? Volgens het scenario van "The day after tomorrow" verandert het noordelijk halfrond dan in enkele dagen in een ijslandschap. Of dit doemscenario echt zou kunnen gebeuren en op korte termijn reëel is, hoor je van Caroline Katsman (TU Delft).