Brekende golven op onderzeese bergen

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.

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.