MOSES jaagt op oceaanbronnen

Onderzoekers willen mobiele zuurstofminimumzones bestuderen

De netten zijn geplaatst: In het kader van het Helmholtz-milieubewakingsprogramma willen MOSES-onderzoekers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en het Helmholtz ZentrumGeesthacht Center for Material and Coastal Research (HZG) extreem zuurstofarme wervelingen in de tropische Atlantische Oceaan bestuderen.

Even nu kunnen autonome apparaten rond de Kaapverdische Eilanden op zoek gaan naar geschikte draaikolken voor de bemonstering. Op 23 november 2019 vertrekt het onderzoeksschip "METEOR" uit de haven van Mindelo. Een onderzoeksvliegtuig zal de zoektocht vanuit de lucht ondersteunen.

In 2010 waren zeeonderzoekers in Kiel zeer verrast. Het Cape Verde Ocean Observatory (CVOO), een langetermijnobservatiestation dat door hen wordt beheerd ten noorden van het Kaapverdische eiland São Vicente, registreerde zeer lage zuurstofniveaus in het zeewater die nog nooit eerder in de Atlantische Oceaan waren gemeten. Een meetfout? Nee. Satellietgegevens en verdere observaties onthulden dat een oceaanvortex met een diameter van 100 kilometer zojuist het observatorium was gepasseerd. In het binnenste ervan heersten blijkbaar extreme omstandigheden.

In 2014 slaagde een team van GEOMAR en het Kieler onderzoeksnetwerk "Future Ocean" erin. Nu kijken ze naar een nieuwe berichtencampagne om open vragen over het fenomeen en de rol van wervelingen in systeemoceanen te beantwoorden. Ze maken deel uit van het milieuobservatieprogramma MOSES van de Helmholtz-vereniging. Deze keer maakt ook het Helmholtz-ZentrumGeesthacht Centrum voor Materiaal- en Kustonderzoek (HZG) deel uit van het team. Het HZG heeft al eerder soortgelijk onderzoek gedaan naar kleinere kustwervelingen als onderdeel van de "Expeditie Clockwork Ocean". De complementaire expertise van beide onderzoeksinstellingen wordt nu samengebracht in de "MOSES Eddy Study II".

De kern van de nieuwe meetcampagne is een expeditie met het Duitse onderzoeksschip "METEOR", die op 23 november 2019 begint in de haven van Mindelo (Kaapverdië). De onderzoekers aan boord krijgen extra ondersteuning vanuit de lucht. De Hogeschool van Aken stationeert het onderzoeksmotorzweefvliegtuig "Stemme S-10 VTX" op het eiland Kaapverdië.

"Hoe meer onderzoek je doet naar wervelingen in de oceaan, hoe meer je je realiseert dat ze een belangrijke en tot nu toe onvoldoende begrepen rol spelen bij de distributie van energie, zuurstof of zelfs voedingsstoffen, en dat ze de fysica en biogeochemie van hele oceaanbekkens kunnen beïnvloeden," zegt prof. dr. med. Arne Körtzinger van GEOMAR, wetenschappelijk leider van de expeditie.

De bemonstering van de draaikolk in 2014 en de daaropvolgende analyse van de gegevens toonden aan dat dit nog niet eerder was waargenomen in de Atlantische Oceaan. Dit omvat de natuurlijke productie van broeikasgassen als gevolg van speciale biochemische processen in de zuurstofarme zones. "Dit verandert ons idee van de elementaire circulatie in de Atlantische Oceaan, wat uiteindelijk van invloed is op onze oceaan- en klimaatmodellen," benadrukte Körtzinger.

Zijn collega Prof. Dr. Burkard Baschek, directeur van het Instituut voor Kustonderzoek van het HZG, bevestigt dit. Tijdens de expeditie "Clockwork Ocean" in de zomer van 2016 hebben kustonderzoekers uit Geesthacht kortstondige wervelingen bij de kust gemeten vanaf hun vorming tot hun instorting. "We konden bewijzen dat koud water in de werveling snel naar boven wordt getransporteerd. De kleine wervelingen brengen voedingsstoffen van diepere niveaus van de waterkolom naar het oppervlak. Als ze dicht bij het zonlicht komen, hebben we ideale omstandigheden voor algengroei en dus voor het begin van de voedselketen en het leven in de zee. Nu willen we de interactie van de kleine wervelingen met de grote wervelingen meten en begrijpen," zegt Baschek.