Verhaal geschreven door Edda Heinsman voor NEMO Kennislink | 5 februari 2018

Storm op zee, dat kent iedereen, er bestaan zelfs liedjes over. Storm ín zee is een heel ander verhaal. Femke de Jong, Caroline Katsman en Carine van der Boog onderzoeken dit fenomeen.

De oceaan is woest of kalm, of iets ertussenin. Het kan waaien, stormen en regenen. Tot zover weinig nieuws. Maar wat gebeurt er onder dat oppervlak? Hoe stromen de oceanen en hoe voorspel je die bewegingen? Femke de Jong van het NIOZ en principal investigator van de trip, en Caroline Katsman en Carine van der Boog van de TU Delft gaan dit onderzoeken. Aan boord van onderzoeksschip de Pelagia proberen De Jong en Van der Boog een heuse onderwater-oceaanstorm in beeld te brengen met geluid. Caroline Katsman zal vanuit Nederland monitoren en de weersomstandigheden in de gaten houden om te helpen de Pelagia de juiste koers te laten varen.

Optimale eddy

De onderzoekers hangen continu met elkaar aan de telefoon. Hoe zien de laatste voorspellingen eruit? Gaat het lukken een geschikte oceaanwervel te vinden? De wervels waar de onderzoekers geïnteresseerd in zijn, zijn tussen de 100 en 300 kilometer in doorsnede. Deze wervels, ook wel eddy’s, ontstaan aan de oostzijde van de Caribische Zee en trekken dan heel langzaam naar het westen, richting de Golf van Mexico. Ze bestaan enkele weken tot maanden.

De Jong en Van der Boog zoeken nu een goede wervel om aan te meten, maar hoe weet je waar ze zich bevinden? “We zijn de laatste week constant bezig de hoogte van het zeeoppervlak te bestuderen, om te kijken waar de wervels zijn”, zegt De Jong. “Een van de weinige realtime data die je hebt is satellietdata. En omdat deze eddy’s heel veel warmte bevatten, zet het water uit. Het oppervlak kan wel een halve meter hoger zijn dan het omliggende water.”

“We hebben een heel mooie wervel op het oog, hij ligt perfect in het bereik waar we kunnen komen met het schip”, aldus Van der Boog. “Het enige nadeel is dat hij richting de territoriale wateren van Venezuela kruipt, en we hebben nog geen toestemming om daar te varen. Normaal moet zo’n verzoek zes maanden van te voren ingediend worden. Omdat het NICO-programma echter pas in november definitief was, hebben we dit niet op tijd kunnen doen. Maar er wordt keihard gewerkt om dit voor elkaar te krijgen, er is een heel team mee bezig”, zegt Van der Boog.

Aan de satellietbeelden is al wel wat af te leiden, maar bijvoorbeeld niet hoeveel warmte en voedingsstoffen de wervel bevat, of hoe diep hij reikt. Om dit te meten, varen ze er straks dwars doorheen. Om de zoveel mijl liggen ze stil en laten ze een frame zakken vol meetapparatuur. Ze meten zoutgehalte, voedingsstoffen, chlorofiel en temperatuur. Misschien is stroming nog wel de belangrijkste component die ze gaan meten, dat gebeurt continu. Onder het schip hangt een stromingsmeter. Het instrument werkt akoestisch: het stuurt een geluidssignaal uit dat reflecteert in het water. Aan de tijd die het kost voor het signaal terug gekaatst is, kun je zien hoe ver het kwam. En aan de verandering in de frequentie van het signaal (Doppler-effect, denk aan de langsrijdende ambulance) is de snelheid te bepalen. Naast de metingen direct vanaf het schip, zetten de onderzoekers ook floats uit. Deze boeien vol meetapparatuur bewegen mee met de stroming op een vooraf ingestelde diepte en slaan onderweg informatie op over hun posities.

Met beter begrip van de wervelingen hopen de onderzoekers te ontdekken wat het effect is op de algehele oceaanstroming, en dat is weer van belang voor klimaatmodellen. Zo staat de storm ín zee uiteindelijk ook in verband met de storm óp zee.

Warme wervels zijn te zien als bulten in de zeespiegel. De eddy’s steken zo’n vijftig centimeter boven het zeeoppervlak uit. Het gebied is ongeveer 2000 km in de oost-westelijke richting en 1200 km in noord-zuidelijke richting. Originele data
Carine van der Boog

De snelheden en stromingsrichtingen in de Caribische Zee op basis van satellietbeelden. Het gebied is ongeveer 2000 km in de oost-westelijke richting en 1200 km in noord-zuidelijke richting. Originele data.
Carine van der Boog

Gepubliceerd: februari 2018

Credit header: NICO-expeditie


Contact