Je leest:

Mare incognitum

Mare incognitum

Een historische inleiding

Auteur: | 27 juni 2014

De oceanen en zeeën mogen dan meer dan twee derde van de globe beslaan, ze bestrijken bij lange na niet hetzelfde aandeel in onze kennis van het aardoppervlak. Tot op de dag van vandaag is de oceaan nog voor een belangrijk deel wat cartografen vroeger aanduidden als Terra incognita: onbekend gebied.

Dat geldt vandaag de dag misschien niet meer zozeer voor de topografie van de oceaanbodem, maar nog wel degelijk voor het water daarboven. Daar stroomt nog steeds een Mare incognitum. Maar wat hebben oceanografen en marien biologen de afgelopen eeuwen dan uitgevoerd? Een bloemlezing als historische inleiding tot de huidige kennis.

Aristoteles als eerste marien bioloog

Oceaanonderzoek kan ruwweg worden verdeeld in vier periodes: de Oudheid tot en met de Middeleeuwen, de periode van de grote ontdekkingsreizen, de wetenschappelijke expedities in negentiende en twintigste eeuw en de periode na de Tweede Wereldoorlog.

Aristoteles, marien bioloog avant la lettre.
Shutterstock

Van de Oudheid tot de Middeleeuwen was de oceaan écht onbekend gebied. De plaatsbepaling op zee was een groot probleem en men waagde zich liever niet te ver van de kust, want men was bang niet terug te kunnen keren. Toch was er al wel visserij en er werd ook uitgebreid handel gedreven. De benodigde kennis was de praktische kennis van zeelieden over stromingen en havens, die mondeling werd doorgegeven. De grote drijfveer achter het ontdekken van nieuwe gebieden was de zeer lucratieve handel in specerijen en andere oosterse producten van oost naar west.

Voor zover we weten was Aristoteles (384-322 v. Chr.) de eerste marien bioloog avant la lettre. Hij schreef onder andere over de fauna van de Aegeïsche Zee. Hij publiceerde – net als tijdgenoten – ideeën over de fysische oceanografie, zoals over getijden en de neerslag- en verdampingscyclus als verklaring voor het zoutgehalte van het water.

In de Middeleeuwen kwamen daar weinig nieuwe inzichten bij. Wel waren sinds ongeveer de achtste eeuw de winden bekend die met de seizoenen wisselden en die op de Indische Oceaan werd gebruikt door handelsschepen bij de oversteek van China, Indonesië en India naar het Midden-Oosten en weer terug: de moessons.

Ontdekkingsreizen

Na het uiteenvallen van het Mongoolse Rijk en de val van Constantinopel in 1453 waren de belangrijke handelsroutes over land grotendeels geblokkeerd en vond de handel nog meer plaats via scheepvaart. Er was dan ook een grote noodzaak om de kusten in kaart te brengen en gegevens over diepte en stroming paraat te hebben aan boord van de schepen. Ook was het letterlijk van levensbelang om een goede plaatsbepaling te kunnen uitvoeren. In het begin van de vijftiende eeuw werden de breedtegraden bepaald aan de stand van de hemellichamen met behulp van een kompas en een windroos. Pas halverwege de achttiende eeuw kon dankzij de uitvinding van de chronometer ook met voldoende nauwkeurigheid de oost-west positie worden bepaald.

Vanaf het eind van de vijftiende eeuw werden er veel ontdekkingsreizen ondernomen, van Columbus (1451-1506) tot James Cook (1728-1799). Deze reizen hadden als doel nieuwe routes, kusten en handelsplaatsen te vinden tussen Europa en ‘de Oost’. Nadat in 1595 de eerste Nederlandse handelsvloot naar Oost-Indië was gestuurd werd in 1602 de VOC opgericht. De VOC had ook zijn eigen kaartenafdeling. Vader en zoon Blaeu waren de bekendste cartografen in dienst van de VOC. De circulatie in de oceaan werd bekend en de Nederlander Bernard Varen publiceerde in 1650 het boek Geografia Generalis, met daarin de basis van de moderne (mariene) geografie.

Zeeleven

Kennis over het leven in de oceaan was meestal afhankelijk van de belangstelling van een officier of de scheepsarts. Vanaf het begin van de zeventiende eeuw deden zeevarenden ook meer systematische metingen aan getijden, stromingen en diepte. Die waren immers van groot belang om veilig de havens te kunnen bereiken. Er werden dieptemetingen gedaan vanaf de kust richting de oceaan. Zo ontdekte men het continentale plat en de vrij steile continentale helling. Daarachter werd het zo diep dat er geen bodem kon worden bereikt. Men veronderstelde dan ook dat er alleen leven mogelijk was in de oppervlakkige lagen en dat de donkere diepte koud en leeg was.

In de negentiende eeuw werden diverse expedities georganiseerd met een, al dan niet gedeeltelijk, wetenschappelijk doel. De bekendste is natuurlijk die met de Beagle (1831-1836), met aan boord ene Charles Darwin als naturalist. Een andere belangrijke stap in de ontdekkingen van het leven in de diepzee was feitelijk een toevallige. In 1866 werden namelijk de eerste telegraafkabels in de Atlantische Oceaan gelegd, tussen Europa en Noord-Amerika. Als bij storingen die kabels naar boven werden gehaald voor reparatie bleek er van alles op te groeien; er zat wel degelijk leven in de diepzee!

HMS Beagle in de Straat van Magellaan.
Wikimedia Commons

Na een aantal voorbereidende expedities werd in 1872 de Engelse Challengerexpeditie georganiseerd om de diepzee te onderzoeken. Vele expedities volgden, zoals één van de grootste Nederlandse expedities ooit, de Siboga-expeditie (1899-1900) in de Indonesische wateren onder leiding van Max Weber. De Siboga-expeditie had tot doel om diepte- en temperatuurmetingen te doen en zoveel mogelijk organismen te verzamelen. De grootst gemeten diepte was ongeveer vijfduizend meter. De expeditieleider van de Challengerexpeditie had Weber aangeraden om niet alleen naar de diepzee te kijken. Daardoor heeft de Siboga-expeditie een belangrijke bijdrage geleverd aan de kennis van de soorten in zee. Het Indo-Maleisische gebied kent immers de grootste biodiversiteit op aarde. Veel van de gevonden dieren werden daar voor het eerst gevonden en beschreven. Daarmee is de Sibogacollectie een van de belangrijkste referentiecollecties voor mariene taxonomie geworden. De resultaten van de Siboga-expeditie zijn tussen 1902 en 1970 neergelegd in 147 monografieën. Anna Weber-van Bosse, echtgenote van expeditieleider Max, schreef in 1903 het boek Een jaar aan boord H.M. Siboga, ‘om den lezer een getrouw beeld te geven van ons dagelijks leven aan boord’. Bij de 100-jarige herdenking van de expeditie in 2000 verscheen daarvan een herdruk.

In 1929 werd de Snelliusexpeditie naar het toenmalige Nederlands-Indië gehouden. Hoewel deze expeditie primair hydrologisch en geologisch was, zijn er ook vele biologische monsters genomen, gepubliceerd als Biological Results of the Snellius Expedition.

In dezelfde tijd als de grote wetenschappelijke expedities werden overal in Europa en Noord-Amerika aan de kusten zoölogische stations opgericht die nu vaak nog steeds bestaan. Het oudste is het Anton Dorn station in Napels uit 1872. In eigen land had de Nederlandse Dierkundige Vereniging sinds 1876 een verplaatsbare houten keet als station in Den Helder. Dat werd later het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, dat in 1969 van Den Helder naar Texel verhuisde.

In 1902 kwam ook het inzicht dat zeeonderzoek internationale coördinatie behoefde. De International Council for the Exploration of the Sea (ICES) werd opgericht in Kopenhagen, door onder andere Nederland. Het is de oudste internationale organisatie voor visserij- en marien onderzoek.

Na de Tweede Wereldoorlog

Direct na de Tweede Wereldoorlog was er nog weinig geld, maar vanaf eind jaren vijftig kwam het zeeonderzoek in een stroomversnelling. De niet-gouvernementele organisatie Scientific Committee on Oceanic Research, SCOR (1957) werd opgericht, net als de VN-organisatie Intergovernmental Oceanographic Organization, IOC (1961). Het leidde mede tot de eerste grote internationale expeditie: de International Indian Ocean Expedition, IIOE (1959-1965).

De International Indian Ocean Expedition was in 1959 de eerste grote internationale oceaanexpeditie.
NOAA

Door nieuwe instrumenten werd het gaandeweg mogelijk om veel nauwkeuriger diepte, temperatuur en zoutgehaltes te bepalen, zodat watermassa’s ook beter konden worden herkend en gevolgd. Ook werden netten ontwikkeld die op de gewenste diepte konden worden opengemaakt en weer gesloten. Hierdoor konden de verticale verspreidingspatronen van planktonsoorten worden vastgesteld. Door goede metingen van de hoeveelheid water die door het net stroomde, kon men bovendien de juiste aantallen bepalen van de aanwezige soorten, waardoor een beter begrip van de ecologische processen werd bereikt. De rol van de oceanen bij klimaatsveranderingen, zoals opslag van CO2 en warmteopslag in lagen dieper dan drieduizend meter, werd een belangrijk onderzoeksterrein.

Hoger, dieper…

Het immense oppervlak van de oceanen maakt het verzamelen van gegevens niet makkelijk. Sinds 1979 kunnen we ook met satellieten naar de oceaan kijken. Over een groot oppervlak kun je de temperatuur van het zeewater meten of de kleur van het zeewater bepalen. Die kleur wordt gebruikt als een maat voor het aanwezige fytoplankton en zodoende kan de productiviteit snel en over grote gebieden worden gemeten.

Door de ontwikkeling van duikbootjes met goede camera’s zijn we ook meer te weten gekomen over het leven in de diepzee, al bestond het team dat in 1977 onderzoek deed naar heetwaterbronnen op grote diepte alleen uit geologen, geochemici en geofysici. Niemand had bedacht dat er ook een bioloog nodig zou zijn. Men dacht dat er in diep water en op de zeebodem nauwelijks leven zou zijn. Toch waren de meest spectaculaire vondsten van deze diepzee-expeditie de concentraties van enorme aantallen krabbetjes, grote tweekleppige schelpen en manshoge kokerwormen die profiteren van de bacteriën die daar bij de bronnen leven. Het zijn net oases in een woestijn.

…en meer!

In de afgelopen tientallen jaren zijn diverse internationale onderzoekprogramma’s opgetuigd, zoals het fysische World Ocean Circulation Experiment, WEOC (1990 tot 2002) en het ecologische programma Global Ocean Ecosystem Dynamics, GOED (1998-2010). Ondanks al dat onderzoek en de bijbehorende vooruitgang weten we ook nu nog niet zo veel van de diepzee. Het meest recente internationale programma Census of Marine Life, CML (2000-2010) heeft nog vele nieuwe soorten ontdekt. Voorlopig zijn we blijkbaar nog niet uitgestudeerd.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 27 juni 2014

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.