Je leest:

Brekende golven op onderzeese bergen

Brekende golven op onderzeese bergen

Oceanografen brengen fysische processen rond Sababank in kaart

Auteur: | 29 januari 2019

De zuidelijke helling van de onderzeese Sababank is een stuk steiler dan die aan de noordkant. Dat is één van de opvallendste observaties die fysisch oceanograaf Hans van Haren en zijn collega’s deden naar aanleiding van de NICO-expeditie.

Interne golven zijn golfbewegingen onder het oppervlak.

Bergen alleen op het land? Nee hoor, ook onder het wateroppervlak van de oceanen rijzen machtige bergen op vanaf de oceaanbodem. De Sababank is met een oppervlakte van 2200 vierkante kilometer het grootste onderzeese atol (koraaleiland) in de Atlantische Oceaan. Vanaf de zeebodem gezien is de berg, gelegen in het Nederlandse deel van de Cariben, duizend meter hoog.

Oceanografen Hans van Haren, Gerard Duineveld en Furu Mienis van het NIOZ (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) wilden meer te weten komen over de fysische en chemische omstandigheden van de dieper gelegen delen van de Sababank. In februari vorig jaar voer het team, Van Haren ging zelf niet mee, uit op onderzoeksschip de Pelagia naar de Sababank. “We vonden duidelijke verschillen tussen de noordelijke en zuidelijke helling”, aldus Van Haren. “Die laatste is een stuk steiler.” De resultaten staan deze maand in het vakblad Frontiers in Marine Science.

NICO-expeditie

NICO (Netherlands Initiative Changing Oceans) was een expeditie georganiseerd door het NIOZ om meer kennis te vergaren over de oceanen en zeeën. Van december 2017 tot en met juli 2018 voer het onderzoeksschip RV Pelagia met wisselende bezetting over de Noordzee, Atlantische Oceaan, Caribische Zee, Golf van Mexico en Golf van Biskaje.

Interne golven

Niets was er bekend over de fysische omgeving van de Sababank, vertelt hij. Het NIOZ-team bestudeerde daar interne golven; golfbewegingen onder het oppervlak. “Als je naar de zee kijkt zie je overal golven, die als ze breken wit schuim achterlaten. Binnen in de zee zijn er echter ook golven die door dichtheidsverschillen ontstaan.” Naast zoutgehalte speelt de temperatuur hierin een rol. Warmer water is wat minder dicht dan kouder water. Als die dichtheidsgelaagdheid van oppervlak tot bodem stabiel is, kan hij golven dragen. De golven bewegen langzaam in vergelijking met die aan het oppervlak.

“Interne golven worden opgewekt door een getij-stroming die tegen onderzeese bergen zoals de Sababank aanbotsen”, legt Van Haren uit. “Dat brengt de dichtheidsverschillen in trilling. Tegelijkertijd breken deze golven op de onderzeese berg. Als dat gebeurt wervelt er sediment op. We denken dat voedingsstoffen die op de bodem liggen hierdoor opnieuw in het water komen.”

Als planten en zeedieren dood gaan zinken ze naar de bodem. Daar worden ze afgebroken tot kleine deeltjes die weer onder andere als voeding dienen voor organismen in de diepzee, zoals koralen en sponzen. Van Haren en zijn collega’s testten of en hoe interne golven eraan bij kunnen dragen dat dit organische materiaal terug in de kringloop komt.

Uitgelicht door de redactie

Maatschappijwetenschappen
Hoeveel kans maken de Oranje Leeuwinnen op de wereldtitel?

Biologie
Na een Chinese, nu een Russische CRISPR-Cas-cowboy?

Techniek
Is het verstandig om alle kolencentrales te sluiten?

Turbulentie

De onderzoekers gebruikten instrumenten die nauwkeurig temperatuur meten. Ze maakten een ketting van 350 meter lang met om de anderhalve meter een temperatuursensor. Op zo’n ketting zitten dus tweehonderd sensoren, genoeg om golven van honderd meter hoog te bemeten.

“We willen de turbulentie meten om erachter te komen hoeveel materiaal er uiteindelijk in omloop gebracht kan worden.” Turbulentie wordt in belangrijke mate veroorzaakt door het breken van golven. Zonder die breking is er geen uitwisseling tussen warmer en kouder water.

Wat leverden die metingen op? Een belangrijk verschil tussen noordelijke en zuidelijke helling, is dat er aan de zuidkant sterkere turbulentie is in het water en aan de noordkant bij de bodem. Aan de noordkant is de concentratie deeltjes veel groter, blijkt uit troebelheidsmetingen.

Koraal

Interne golven en turbulentie in het water kunnen grote gevolgen hebben voor de ecosystemen op de hellingen van onderzeese bergen. Op de top van de zuidelijke Sababank, tussen zeven en vijftien meter vanaf het wateroppervlak, leven de koralen. Voedt het turbulente water aan de zuidkant het koraal? Zo’n directe link durven de onderzoekers nog niet te leggen. Hun instrumenten maten veel dieper dan het koraal. Van Haren: “We hebben de instrumenten via een verankering een week of zes onder water in zee laten staan, terwijl het schip niet in de buurt was.” Vissers vissen niet zo diep, dus ze kunnen er niet per ongeluk overheen varen of de apparatuur meenemen.

Als je meer aan de oppervlakte wilt meten, waar het koraal zich bevindt, moet je erbij blijven. “Anders riskeer je verlies van de meetinstrumenten en ben je alle data kwijt”, aldus Van Haren. Metingen rond het koraal hebben de onderzoekers dus niet kunnen doen. Dat is iets voor een volgende expeditie.

Bron:

Hans van Haren e.a., Internal wave observations off Saba Bank, Frontiers in Marine Science. Online op 10 januari 2019.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 29 januari 2019

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.