Nieuwe werelden ontdekken op de zeebodem

De beste kaarten van het onderzoeksgebied bij Bonaire stammen voor een groot deel uit de jaren zeventig. Ze zijn behoorlijk onnauwkeurig, om de paar mijl is slechts met één lijntje de diepte gemeten. Op onze nauwkeurige kaarten zien we niet alleen diepte, maar echte landschappen met vlaktes, hellingen, heuvels en dalen. Belangrijke informatie, want de heuvels en dalen op de zeebodem zijn het gevolg van de processen die zich daar afspelen. Sterke stromingen kunnen dalen uitslijten net als een rivier op het land.

Tijdens de tocht die we momenteel met ons onderzoeksschip de Pelagia maken zijn we bijvoorbeeld op zoek naar koralen en bacteriematten die niet van sterke stromingen houden, dus weten we dat we niet in de dalen moeten kijken, want daar stroomt het water te hard. Zo helpt kennis over het landschap van de zeebodem – de bathymetrie – ons om de juiste positie voor onze monsterstations te vinden.

Nachtonderzoek

Hoe meet je de diepte van de zee? In de bodem van een schip zit een zogeheten echolood dat een geluidspuls uitzendt. Het geluid reist door het water naar de zeebodem en kaatst weer omhoog naar het schip. Daar meet het echolood hoe lang het duurde voor het geluid heen en weer reisde. De tijd vermenigvuldigd met de snelheid van het geluid in het water geeft de afgelegde afstand. Het geluid reisde naar beneden en omhoog, dus de afstand gedeeld door twee geeft de waterdiepte. Dit levert echter per keer maar één dieptemeting op, recht onder het schip. We zouden dus heel vaak lijnen heen en weer moeten varen om een kaart van een stuk zeebodem te maken.

Gelukkig bestaat er een modernere versie van het echolood, het multibeam-echolood. Die van ons zendt niet één, maar 288 geluidsbundels tegelijkertijd uit. Een groot aantal van deze bundels doet twee metingen tegelijk, zodat we per uitgezonden geluidspuls niet één, maar 432 dieptemetingen krijgen. De bundels staan niet evenwijdig aan elkaar, maar gespreid zoals je de vingers van je hand kunt spreiden. We hebben dus een soort waaier van geluidsbundels loodrecht onder het schip. Met slechts een paar keer heen en weer varen, in hetzelfde patroon zoals je gras maait, maken we dus heel snel heel veel nauwkeurige dieptemetingen in ons onderzoeksgebied. Dit werk doen we meestal ‘s nachts, wanneer bijna iedereen slaapt. De volgende ochtend controleer ik de metingen en maak ik een kaart.

De grootte van het gebied dat je op een nacht in kaart brengt hangt af van de diepte van het water. De geluidspulsen weerkaatsen als een driehoek onder het schip. Vaar je in ondiep water, wordt je bundel minder breed. De breedte van de bundel is ongeveer vijf keer de waterdiepte. Bij een diepte van 500 meter is de bundel dus 2,5 kilometer breed.