Je leest:

De schrik der zeven zeeën

De schrik der zeven zeeën

Ze doemen op uit het niets. slaan snel en hevig toe en verdwijnen weer even plotseling als ze gekomen zijn. Reuzengolven vermorzelen boorplatforms en sleuren schepen naar de diepte. Moderne wetenschappers bestuderen het ontstaan van supergolven en ontdekten nog iets engers: de monstergolf.

“We bevonden ons 100 kilometer ten noorden van Bermuda toen kort voor het aanbreken van de dag een storm losbarstte,” vertelde Philip Sefton, roerganger van de Marques en een van de weinige overlevenden. “Een zware slagregen kletterde op het dek van onze driemaster neer en de wind rukte aan de zeilen. Aanvankelijk was er niets onrustbarends. Met 38 andere schepen namen we aan een transatlantische zeilrace deel en al eerder hadden we zware stormen meegemaakt. Maar nu, op 3 juni 1984, duwden windstoten het schip opzij waardoor het naar stuurboord overhelde. Op hetzelfde moment kwam een monsterlijk hoge golf aanrollen, die de masten onder water drukte. Een tweede, maar veel kleinere golf bezegelde vervolgens ons noodlot.” De Marques maakte water en zonk binnen een minuut. De meeste bemanningsleden sliepen benedendeks toen het ongeluk gebeurde. Van de achtentwintig opvarenden konden slechts negen worden gered.

Een onderzoek wees uit dat het niet alleen de storm was geweest die het ongeluk had veroorzaakt. De kapitein had reeds de zeilen laten strijken en de 36 meter lange driemaster zou zo gemakkelijk de storm hebben kunnen doorstaan. Alle overlevenden hadden het echter over een ‘extreem hoge golf, met een ongelooflijke vernietigingskracht en van een reusachtige afmeting’. Een dergelijke golf hadden zij nog nooit eerder gezien. Maar sommige leden van de onderzoekscommissie hadden er al eens eerder iets over gehoord. In de Tweede Wereldoorlog bijvoorbeeld, was het troepenschip Queen Mary door een extreem hoge golf op haar zij gesmakt. In 1974 boorde de Noorse tanker Wilstar zich in een dergelijke muur van water, waarna het grootste deel van de boeg afbrak. Wat de Marques was tegengekomen was vermoedelijk dus ook zo’n zeldzame reuzengolf.

Scene uit de film ‘The Perfect Storm’. bron: Warner Bros.Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

“De gespannen spieren van Neptunus,” noemden zeevarenden vroeger wel eens de golven waartegen zij moesten opboksen. Meestal kon het gevecht met de zeegod worden gewonnen, maar van tijd tot tijd spande hij zijn spieren zó krachtig dat reuzengolven opdoken die sindsdien het schrikbeeld van de scheepvaart zijn geweest. In oude logboeken en scheepsjournalen komen ze net zo vaak voor als zeemonsters, meerminnen en spookschepen als de Vliegende Hollander. Zelfs nu nog hebben Russische matrozen en Britse vissers het over de ‘negende golf’, die altijd hoger en vernietigender zou zijn dan de voorafgaande. Anderen spreken daarentegen over de vijfde of zevende als grootste van een aanrollende serie, zodat dit eerder een wisselwerking lijkt die optreedt tussen de eigen trillingen van schepen van verschilende grootte en die van de golven. De hoogste normale golven die ooit goed en volledig zijn waargenomen varieren trouwens slechts van maximaal 3,5 meter in de Baltische Zee tot 12 meter in de oceanen. En toch leren rampen zoals die van de Marques dat er van tijd tot tijd nog hogere golven opduiken met recordhoogten van naar schatting 30 meter. In het verleden werden dit soort berichten vaak als overdrijving afgedaan. Maar recente onderzoekingen wijzen uit dat we wérkelijk te maken hebben met een extreme wisselwerking tussen wind, water, en de topgrafie van het zeeopervlak.

“Er kan sprake zijn van een normale deining met twee tot drie meter hoge golven en dan plotseling één op zichzelf staand, 30 meter hoog exemplaar,” zegt Blair Kinsman, oceanograaf van de State University van New York en expert op het gebied van golfslag. “Ze doemen dreigend op uit het niets, hebben slechts een kort moment van ongelooflijke vernietigingskracht en verdwijnen dan weer even plotseling als ze waren gekomen.” Het is dus niet alleen hun afmeting waaraan reuzengolven hun verwoestende uitwerking ontlenen. Een minstens even groot gevaar is dat ze volkomen onvoorspelbaar zijn. Van andere gevaarlijke golven, zoals door aardbevingen of vulkaanuitbarstingen opgewekte tsunami’s, is tenminste het verloop bekend, zodat voor verder van de haard af gelegen gebieden tenminste nog een waarschuwing kan uitgaan. Bovendien rijzen tsunami’s alleen op voor kusten en gaan voor schepen verderop op zee ongemerkt voorbij. Maar een reuzengolf is juist voor schepen een plotselinge confrontatie met een ondoordringbare muur van water."

Waardoor zou zo’n reuzengolf worden veroorzaakt? Tot voor kort hadden de oceanografen slechts één verklaring. Reuzengolven zouden het gevolg zijn van een zeldzame versterking, die optreedt als de toppen van verschillende kleinere golven samenvallen. De meeste golven ontstaan onder invloed van de wind. De lucht die langs een wateroppervlak schuurt, brengt kleine rimpelingen op gang. Eerst ontstaan er ronde toppen, die van elkaar gescheiden worden door V-vormige dalen. Maar naarmate de wind voortblaast krijgen de golven spitsere toppen en ontstaan er komvormige dalen. De wind krijgt zo meer vat op de golven. Aan de windzijde wordt een grote druk uitgeoefend, aan de lijzijde zorgen luchtwervelingen dat de weerstand daar minder wordt. Daardoor worden groei en snelheid van de golven bevorderd. Hoe langer een storm aanhoudt, hoe hoger de golven worden opgezweept. Toch is hier een maximum aan verbonden. In een kaarsrecht kanaal van tien kilometer lengte zullen de golven nooit hoger dan enkele centimeters kunnen worden, hoe lang en hoe hard de wind er ook in de lengterichting overheen blaast. Daarom zien we alleen in de oceanen, waar de wind over duizenden kilometers vrij spel heeft, golven met een hoogte van een tiental meters.

Golven bewegen zich duidelijk voort. Toch veroorzaken ze bijna geen waterverplaatsingen. In een golf beschrijven de waterdeeltjes cirkels. Na de golfpassage bevinden de deeltjes zich weer vrijwel op dezelfde plaats als daarvoor. Zo verandert een in golvend water drijvend voorwerp nauwelijks van plaats. Zolang wind en stroming er geen vat op hebben, maakt het alleen maar schommelende bewegingen.De cirkels die de waterdeeltjes aan de oppervlakte beschrijven, hebben een diameter die gelijk is aan de golf hoogte (vertikale afstand van golftop tot golfdal). Op een diepte van meer dan de helft van de golf lengte (afstand van golftop tot golftop) is de beweging van de waterdeeltjes gelijk aan nul. Bij een vijf meter hoge en honderd meter lange golf reikt de waterbeweging tot vijftig meter diepte. Maar op tien meter diepte is de waterbeweging eigenlijk al zo zwak dat een onderzeeboot er nauwelijks iets van merkt.

Golven op open zee of op de oceaan lijken willekeurig verdeeld. Dat wil zeggen: ze variëren in afmeting en bewegen zich met verschillende snelheden in uiteenlopende richtingen voort. Soms echter zullen snellere golven langzamer bewegen de exemplaren inhalen of botsen golven die uit uiteenlopende richtingen komen op elkaar. Heel vaak zullen deze golven elkaar opheffen: de top van de ene golf valt min of meer samen met het dal van de andere. Maar af en toe kan zich het verschijnsel voordoen dat verschillende golftoppen elkaar precies overlappen. Als dat gebeurt wordt de in de afzonderlijke golven opgeslagen energie samengevoegd en kan één enkele reuzengolf ontstaan. Het plotseling opgedoemde monster verdwijnt zodra de verschillende kleinere golven waaruit hij is opgebouwd weer uit de pas gaan lopen.

Verschillende onderzoekers zijn er van overtuigd dat deze willekeurige ontmoetingen tussen golven niet de enige ontstaansfactor vormen. In waterloopkundige laboratoria is de situatie onder diverse omstandigheden nagebootst en daar is men tot de conclusie gekomen dat reuzengolven op veel meer manieren hun tol kunnen eisen dan alleen maar bij een storm op zee. In Ottawa zijn bijvoorbeeld proeven genomen met golven die weerkaatsten tegen een vertikale kademuur en vervolgens frontaal botsen op een andere, nog aanrollende golf. “Als de twee golven precies in fase zijn, met de twee golftoppen tegelijkertijd over elkaar, bereikt het wateroppervlak mede door terugkaatsing tegen de bodem een nog grotere hoogte dan de som van beide golven alleen. Er is dan sprake van een echte monstergolf,” vertelt Etienne Mansard, een van de onderzoekers van het Waterloopkundig Laboratorium ter plaatse. Een soortgelijk verschijnsel, aldus Mansard, blijkt zich voor te doen als golven zich splitsen als zij een eiland naderen en dan ombuigen als zij achter het eiland zijn aanbeland. Botsen de golven dan op elkaar, dan kunnen ze op dezelfde manier tot monsterlijke proporties uitgroeien. En dat terwijl de meeste schepen voor een storm juist beschutting zoeken achter een eiland."

Zou er ooit iets aan de bescherming tegen reuzengolven kunnen worden gedaan? Zeeën en oceanen bedekken 360 miljoen vierkante kilometer van het aardoppervlak en de ontmoeting met een eenzame reuzengolf is dus een zeldzame gebeurtenis. Statistische berekeningen wijzen op een kans van 1 op 300.000 voor een golf die vier maal hoger is dan het gemiddelde. Wie er een op zijn weg vindt, bevindt zich dus op de verkeerde tijd op de verkeerde plaats. Als de Marques zich honderd meter verder van de onheilsplek had bevonden was er vermoedelijk niets gebeurd. Andere schepen die zich tijdens de race in de buurt bevonden hadden totaal geen last gehad.

En toch is er onnoemelijk veel meer in het geding dan een enkel schip alleen. Boorplatformen bijvoorbeeld kunnen nooit op tijd uit de route van een storm worden gemanoeuvreerd en moeten dus zo stevig zijn verankerd dat elke aanrollende gigant kan worden weerstaan. Direct na de Tweede Wereldoorlog werden de eerste fatale vergissingen in de constructie van boorplatformen begaan. Bij de bouw van de allereerste kunstmatige eilanden in de Golf van Mexico hadden de constructeurs slechts rekening gehouden met de grootste golfhoogte die bij zware storm in het betreffende gebied voorkwam. Natuurlijk was er een veiligheidsmarge genomen. De platforms stonden op hoge poten boven het zeeoppervlak, zodat de golven er onderdoor konden lopen.

Maar de veiligheidsmarge was niet ruim genoeg. Dat bleek toen verscheidene platforms door reuzengolven werden weggevaagd. Ook in maart 1980 onderging het booreiland Alexander Kielland in het Duitse deel van de Noordzee hetzelfde lot. Een peiler brak af, waarna nagenoeg het hele platform in de golven verdween. 124 mensen kwamen om. Momenteel houdt men daarom voor de Noordzee een maximumgolfhoogte aan van 34 meter. Dat is 11 meter hoger dan de hoogste, daar ooit voorgekomen golf. Maar theoretisch is het mogelijk dat eens in de honderd jaar een nog grotere gigant zijn kop opsteekt.

Eigenlijk is het onvoorstelbaar hoeveel kracht en energie er in water wordt opgeslagen als het in beweging wordt gebracht. In Wick, in het uiterste noorden van Schotland, is men daarmee nog het meest bekend. Eens werd er, tijdens een zware storm, een gloednieuwe golfbreker door reusachtige golven weggeslagen. Toch was het uiteinde ervan met een betonblok van 800 ton afgedekt, dat met negen centimeter dikke, ijzeren klampen in de fundering was verankerd. De verankering hield, maar het betonblok verdween met fundament en al in de golven. Het gezamenlijke gewicht bedroeg 1350 ton. Vanaf een rotspunt in de buurt was de ontwerper van de golfbreker getuige van de vernietiging van zijn werk. Hij bouwde een nieuwe breker, die werd verstevigd met een betonblok van 2600 ton. Maar een paar jaar later onderging deze hetzelfde lot.

Dit artikel is een publicatie van Astronet.
© Astronet, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 juli 2003

Discussieer mee

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

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE