Van 16 tot 20 oktober 2023 vormde de UNESCO-werelderfgoedstad Brugge het toneel van de 34e jaarlijkse bijeenkomst van de International Research Ship Operators. De meeting werd georganiseerd door het Instituut voor Natuurwetenschappen en het Vlaams Instituut voor de Zee. 129 deelnemers woonden de bijeenkomst bij om informatie te delen en problemen van gemeenschappelijk belang op te lossen. Het verbeteren van de ondersteuning voor de onderzoeksinspanningen van de mariene wetenschappelijke gemeenschap op zee staat daarbij steeds centraal.
International Research Ship Operators, 16-20 oktober 2023, Brugge, België
Het International Research Ship Operators (IRSO) forum verenigt uitbaters van onderzoeksschepen die 49 organisaties uit 30 landen vertegenwoordigen. Samen beheren ze meer dan 100 van ’s werelds toonaangevende schepen voor zeewetenschappelijk onderzoek. Lidmaatschap van IRSO staat open voor alle organisaties die onderzoeksschepen exploiteren en voor nationale onderzoeksprogramma’s die gegevens van schepen op zee verzamelen en gevestigde protocollen volgen voor de open publicatie van hun resultaten.
IRSO werd opgericht in 1986 en kent sindsdien jaarlijkse bijeenkomsten die worden georganiseerd door en in deelnemende landen. In 2023 namen het Instituut voor Natuurwetenschappen, uitbater van de RV Belgica, en het Vlaams Instituut voor de Zee, uitbater van de RV Simon Stevin, de organisatie op zich. Samen garanderen zij ook de Belgische vertegenwoordigers in IRSO. 129 deelnemers zakten voor deze 34e IRSO-meeting af naar Brugge. Naast plenaire sessies en enkele specifieke workshops, die doorgingen in het Brugse Grand Hotel Casselbergh, stonden ook enkele sociale activiteiten op het programma. Een bezoek aan de onderzoeksschepen RV Belgica en RV Simon Stevin kon daarbij natuurlijk niet ontbreken. Voor deze gelegenheid lagen de beide schepen op vrijdag 20 oktober aangemeerd in de Marinebasis van Zeebrugge.
Het delen van succesvolle ervaringen (beste praktijken) bij het ontwerp en de exploitatie van onderzoeksschepen en wetenschappelijke apparatuur behoort tot de belangrijkste doelstellingen van de jaarlijkse IRSO-meeting.
“Deze meetings laten toe om efficiënt informatie te delen en problemen van gemeenschappelijk belang op te lossen. Zo kunnen de onderzoeksinspanningen van de mariene wetenschappelijke gemeenschap op zee alsmaar beter worden ondersteund” verduidelijkt Greg Foothead, voorzitter van IRSO en Algemeen Directeur van het Nieuw-Zeelandse NIWA Vessel Management Ltd.
Giuseppe Magnifico, IRSO vice-voorzitter en Adjunct-Directeur van het Italiaanse Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) vervolledigt: “IRSO fungeert ook als spreekbuis voor de onderzoeksgemeenschap en geeft desgewenst deskundig advies aan andere instanties”.
Bijkomende voordelen
Er wordt echter ook een stap verder gegaan dan elkaar op de hoogte houden van de ervaringen en ontwikkelingen in nationale onderzoeksvloten. “Actief zijn binnen IRSO resulteert soms ook in daadwerkelijke samenwerkingen en in de uitwisseling van scheepstijd en -uitrusting tussen instituten en landen”, zegt André Cattrijsse, Afdelingshoofd Onderzoeksinfrastructuur van het VLIZ.
“Deze strategische uitwisseling van kennis en ervaring is bovendien cruciaal in een tijdperk van afnemende budgetten, terwijl de behoefte aan kennis van de kustzeeën en de oceaan en hun relatie met de mens snel toeneemt.” benadrukt Lieven Naudts, coördinator van de RV Belgica en hoofd van de Meetdienst Oostende van het Instituut voor Natuurwetenschappen.
IRSO initieert verder ook projecten die van gemeenschappelijk belang zijn voor haar leden. Zo werd bijvoorbeeld een gedragscode voor mariene onderzoeksschepen ontwikkeld en werd via IRSO bijgedragen aan de oprichting van de OCEANIC database voor onderzoeksschepen aan de Universiteit van Delaware. IRSO sponsort ook workshops en werkgroepen, zoals de tweejaarlijkse International Marine Technician’s Workshop (INMARTECH).
Meer dan 200 wetenschappers uit 19 landen hebben de eerste uitgebreide beoordeling van trends in eco-systemen in de Zuidelijke Oceaan samengevat in een rapport dat speciaal geschreven is voor beleidsmakers. De Marine Ecosystem Assessment for the Southern Ocean (MEASO) benadrukt dat klimaatverandering de belangrijkste drijvende kracht is achter de verandering van soorten en ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan en aan de kust van Antarctica.
De Zuidelijke Oceaan rond Antarctica herbergt een unieke fauna en is daarom van fundamenteel belang voor de biodiversiteit. Hij is ook van cruciaal belang voor het welzijn van de mens door ons van voedsel te voorzien en ons klimaat te helpen regelen. Maar omdat de Zuidelijke Oceaan het grootste deel van de wereldwijde temperatuurstijging absorbeert, krijgt de fauna het letterlijk warm onder de voeten. Met de bijkomende druk van visserij, toerisme en vervuiling gaan deze omgeving en haar bewoners nu een onzekere toekomst tegemoet.
“Het behoud op lange termijn van ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan, in het bijzonder van aan de polen aangepaste Antarctische soorten en kustsystemen, kan alleen worden bereikt door dringende wereldwijde actie om klimaatverandering en verzuring van de oceaan tegen te gaan,” zegt Dr. Anton Van de Putte (Instituut voor Natuurwetenschappen en Université libre de Bruxelles, België), die lid was van de stuurgroep die toezicht hield op de Marine Ecosystem Assessment of the Southern Ocean (MEASO).
Het vijfjarige MEASO-proces werd gemodelleerd naar een werkgroep van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Dr. Van de Putte, die ook actief heeft bijgedragen aan een samenvatting voor beleidsmakers, voegt hieraan toe: “Het MEASO-rapport kan worden beschouwd als een IPCC-rapport voor de Zuidelijke Oceaan, en op een vergelijkbare manier werd de wetenschap gedistilleerd in een gemakkelijk leesbare en beknopte samenvatting om politici en beleidsmakers over de hele wereld te informeren”.
De auteurs van het rapport benadrukken ook dat het MEASO-proces in dit kritieke decennium voor klimaatactie moet worden voortgezet. Toekomstige beoordelingen zullen sterk worden vergemakkelijkt door het archiveren en openlijk delen van gegevens en algoritmen. “Het SCAR Antarctic Biodiversity Portal (www.biodiversity.aq), gehuisvest door het Instituut voor Natuurwetenschappen, zal hier een belangrijke bijdrage aan leveren. Dergelijke open datasystemen maken het mogelijk om de best beschikbare wetenschap tijdig samen te brengen en de informatie voor beleidsmakers te harmoniseren,” zei Dr. Van de Putte.
Belangrijkste bevindingen
De samenvatting voor beleidsmakers bevat 40 belangrijke bevindingen, waaronder:
Beheren met het oog op verandering: Het behoud op lange termijn van ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan, in het bijzonder van aan de polen aangepaste Antarctische soorten en kustsystemen, kan alleen worden bereikt door dringende wereldwijde actie om klimaatverandering en verzuring van de oceaan tegen te gaan.
Meten van verandering: Er is behoefte aan investeringen in aanhoudende en gebiedsdekkende wetenschappelijke beoordeling en monitoring van de gezondheid van de oceaan door de internationale gemeenschap.
Verandering voorspellen: Er zijn modellen nodig om te begrijpen wat toekomstige veranderingen in habitats en menselijke invloeden zullen betekenen voor verschillende ecosystemen, gemeenschappen en soorten.
Waarde en belang van ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan: De Zuidelijke Oceaan is wereldwijd verbonden en belangrijk voor het klimaat en de oceanografie en biedt voedsel en broedplaatsen aan vele migrerende soorten. De bewegingen en activiteiten van de mens, waaronder de introductie van uitheemse soorten, ziekten en vervuiling, bedreigen dit unieke ecosysteem.
Veranderende habitats in de Zuidelijke Oceaan: De habitats in de Zuidelijke Oceaan, van het ijs aan het oppervlak tot de bodem van de diepzee, zijn aan het veranderen. De opwarming van de oceaan, de afname van het zee-ijs, het smelten van gletsjers, het instorten van ijsplaten, veranderingen in de aciditeit (zuurgraad) en directe menselijke invloeden zoals de visvangst, hebben allemaal een impact op verschillende delen van de oceaan en zijn bewoners.
Biologische veranderingen en kwetsbaarheden: De organismen die in de Zuidelijke Oceaan leven, van microscopische planten tot walvissen, worden geconfronteerd met een veranderend milieu. Hoe de meeste soorten zullen reageren is onzeker, maar belangrijke basissoorten zoals Antarctisch krill zullen waarschijnlijk achteruitgaan, wat een impact zal hebben op het hele ecosysteem.
De Marine Ecosystem Assessment for the Southern Ocean (MEASO) is de eerste circumpolaire interdisciplinaire beoordeling van de status en trends van ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan en de drijvende krachten achter verandering, voor gebruik door beleidsmakers, wetenschappers en het bredere publiek. Het rapport werd gelanceerd op woensdag 18 oktober 2023 in Hobart, Tasmanië, tijdens de jaarlijkse vergadering van de Commissie voor de instandhouding van de levende rijkdommen in de Antarctische wateren (CCAMLR), het internationale orgaan dat onder het Antarctisch Verdragssysteem verantwoordelijk is voor de instandhouding van de mariene ecosystemen in de Zuidelijke Oceaan en waarvan 26 landen (waaronder België) en de Europese Unie lid zijn.
Het in 2018 opgestartte MEASO is een open en participatief proces waarbij 203 wetenschappers uit de hele wetenschappelijke gemeenschap van Antarctica en de Zuidelijke Oceaan (19 landen) betrokken waren. Samen droegen ze bij aan 24 onderzoeksartikelen die werden gepubliceerd in een speciaal onderzoeksthema in Frontiers-tijdschriften.
MEASO is een kernactiviteit van Integrating Climate and Ecosystem Dynamics in the Southern Ocean (ICED), dat een regionaal programma is van Integrated Marine Biosphere Research (IMBeR, dat op zijn beurt een gezamenlijk programma is van het Scientific Committee on Oceanic Research [SCOR] en Future Earth). MEASO wordt ook gesponsord door het Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR) en wordt ook ondersteund door het Southern Ocean Observing System (SOOS), een gezamenlijk programma van SCAR en SCOR.
Begin juli 2023 voerde het Kustwachtvliegtuig van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) zijn jaarlijkse Tour d’Horizon (TdH) zending uit. Hierbij wordt gecontroleerd op olievlekken afkomstig van offshore olie- en gasplatformen in de Noordelijke Noordzee (dus buiten de Belgische wateren). De missie leverde detecties van niet minder dan 30 olievlekken op, het hoogste aantal dat ooit door een TdH-partner werd aangetroffen in één enkele missie.
De TdH-zending wordt ieder jaar uitgevoerd in het kader van het Akkoord van Bonn, en heeft de controle van zeeverontreiniging afkomstig van boorplatformen in de centrale en noordelijke delen van de Noordzee tot doel. De focus ligt op de Nederlandse, Deense, Britse en Noorse offshore wateren, en ook België engageert zich voor deze operatie. De activiteiten van toezichtvliegtuigen van de verschillende Noordzeelanden worden internationaal gecoördineerd om een optimale dekking van het toezicht op de offshore olie- en gasinfrastructuur te garanderen.
Het hoogste aantal olievlekken ooit gedetecteerd
Tijdens deze TdH-zending detecteerde het Belgische Kustwachtvliegtuig niet minder dan 30 olievlekken. Dit is het hoogste aantal olievlekken dat in één enkele zending door één vliegtuig werd gedetecteerd sinds de start van het programma in 1991. Van deze detecties betroffen er zes grote olievervuilingen met een minimale geschatte hoeveelheid van meer dan 1 m³. De grootste werd geschat op minimaal 16,9 m³. Op 2 detecties na, waren alle olievlekken gelinkt aan een boorplatform. 17 olievlekken werden waargenomen in Britse wateren, 12 in Noorse wateren en één in Nederlandse wateren.
Alle detecties werden gemeld aan de bevoegde nationale autoriteiten in overeenstemming met de procedures die zijn vastgelegd binnen het Akkoord van Bonn.
Luchttoezicht vult satelliettoezicht aan
Opvallend was dat het satelliettoezichtsprogramma (CleanSeaNet) van het Europees Agentschap voor de Veiligheid van de Scheepvaart (EMSA) in dezelfde zone en tijdsperiode geen detecties rapporteerde met de satellietpassages. Dit toont het primaire belang aan van traditioneel luchttoezicht met satelliettoezicht ter ondersteuning.
Observaties van zeezoogdieren
Naast olievlekken kon het Belgische Kustwachtvliegtuig tijdens de TdH-missie van 2023 ook orka’s en andere zeezoogdieren observeren. Het team kon, voor het eerst tijdens een TdH-zending, twee groepen orka’s fotograferen tussen Noorwegen en Schotland. Waarschijnlijk maakten de twee groepen deel uit van één enkele grotere groep van een tiental individuen.
Dankzij de jarenlange ervaring van de bemanning, de functionaliteit en de inzetbaarheid van het Kustwachtvliegtuig van het KBIN, blijft België zijn verbintenissen in het kader van het Akkoord van Bonn nakomen. Het KBIN blijft hierdoor haar inzet voor een betere bescherming van de Noordzee bewijzen. Het vliegtuig dateert echter van 1976 en begint meer technische mankementen te vertonen. De vervanging van het vliegtuig is daarom een topprioriteit, zodat het luchttoezicht ook in de toekomst kan worden verdergezet.
Tot op 7 oktober 2023 een dode lederschildpad op het strand van Knokke werd aangetroffen, kenden we slechts drie strandingen van deze diersoort in ons land. De autopsie van het dier, die plaatsvond op 9 oktober, wijst uit dat het onfortuinlijke dier in gezonde toestand verkeerde toen een acuut maar onbekend trauma een plotse dood veroorzaakte.
Op zaterdagochtend 7 oktober 2023 troffen wandelaars op het strand ter hoogte van het Zwin Natuur Park in Knokke, vlakbij de Nederlandse grens, niets minder dan een aangespoelde dode Lederschildpad (Dermochelys coriacea) aan. De Lederschildpad is een exclusief mariene soort die enkel aan land komt om eieren te leggen, en is tevens de grootste schildpadsoort ter wereld (met een maximale lengte van 2,5 m). Het onfortuinlijke dier van Knokke was maar liefst 1,73 m lang en verkeerde al in staat van ontbinding. De dood was wellicht enkele dagen voor het aanspoelen opgetreden.
Het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), dat verantwoordelijk is voor de organisatie van het onderzoek van beschermde mariene soorten, haalde het dier op bij de brandweer van Knokke nadat door de brandweer, in samenwerking met de technische dienst van de gemeente, van het strand was gehaald.
De Lederschildpad is een zogenaamde kosmopoliet, wat betekent dat de soort wereldwijd voorkomt. Hij staat vooral bekend als een soort van warme zeeën, maar het is enkel voor het leggen van de eieren dat stranden langs tropische en subtropische zeeën van belang zijn. Buiten de legtijd worden Lederschildpadden ook veel noordelijker (tot Alaska en Noorwegen) en zuidelijker (tot Zuid-Afrika en Nieuw-Zeeland) aangetroffen. In de ondiepe Noordzee komen ze slechts heel sporadisch voor, maar ze kunnen er zich wel voeden in periodes met erg veel kwallen.
Kwallen vormen dan ook een mogelijke verklaring voor het opduiken van deze Lederschildpad in de zuidelijke Noordzee. De voorbije weken verblijven met name veel Zeepaddenstoelen (Rhizostoma pulmo) in onze wateren, een kwallensoort die op het menu van de Lederschildpad staat en die bij ons haar piek in voorkomen kent in de maanden augustus tot oktober. Het is niet ondenkbaar dat de Lederschildpad van Knokke deze voedselbron volgde tot in de Noordzee.
Vier strandingen in ons land
In onze streken is de Lederschildpad een grote zeldzaamheid. Jan Haelters (KBIN), coördinator van het strandingennetwerk en zeezoogdierenexpert, geeft een overzicht: “In België zijn slechts drie eerdere strandingen van de Lederschildpad bekend. Eerdere strandingen dateren uit 1988, 1998 en 2000. Verder zijn er slechts enkele waarnemingen van levende Lederschildpadden in Belgische wateren bekend: één in 2018, twee in 2019 en één in 2020. Die laatste werd tussen Oostende en Middelkerke aangetroffen in de netten van een garnaalvisser, en kon levend weer overboord worden gezet.”
Het lijkt erop dat het aantal gevallen in onze wateren toeneemt, maar met zo’n klein aantal is het gevaarlijk dergelijke conclusie te trekken. Zo zijn het aantal potentiële waarnemers en de doorstroming van gegevens dankzij de grote digitale verbondenheid in onze huidige leefwereld immers ook sterk toegenomen. Een verband met de opwarming van het klimaat kan ook niet worden gemaakt met zo’n laag aantal waarnemingen.
Autopsie
De autopsie van de Lederschildpad vond plaats op maandagvoormiddag 9 oktober aan de Faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Gent, in een samenwerking tussen de universiteiten van Gent en Luik. Hieruit bleek dat het om een vrouwtje van 247 kg ging. De resten van Zeepaddenstoelen in de slokdarm toonden aan dat het dier aan het eten was toen het stierf. In de darm werd een klein stukje plastic gevonden, maar de hoeveelheid was te beperkt om problemen te kunnen veroorzaken. Het is goed gekend dat dieren die kwallen eten zich soms laten vangen aan in het water zwevend plastic (dat verbazend sterk op kwallen kan lijken).
Alles lijkt erop dat de Lederschildpad gezond was toen ze plots kwam te overlijden. Hoewel het dier geen uitwendige tekenen van een acuut trauma vertoonde, werden inwendig talrijke bloeduitstortingen vastgesteld. Dit duidt op een plotse dood als gevolg van een traumatische gebeurtenis, maar het blijft onduidelijk wat de juiste oorzaak van dit trauma was.
In het kader van het EU-project EuroSea werkten 53 partners uit 14 Europese landen, Brazilië en Canada samen om het Europese systeem voor oceaanobservatie en -voorspelling in een mondiale context te verbeteren. Op die manier hebben ze een belangrijke basis gelegd om tegemoet te komen aan de groeiende vraag naar informatie ter ondersteuning van sociale en politieke processen en beslissingen. Ongeveer 200 belanghebbenden kwamen in Parijs bijeen voor de plenaire vergadering (19-20 september 2023) en het afsluitende symposium (op 21 september 2023). GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel leidde het project, dat wordt gefinancierd door de Europese Unie met 12,6 miljoen euro van 2019 tot 2023.
Dr. Toste Tanhua, chemisch oceanograaf bij GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, leidde het EuroSea-project. (Afbeelding: UNESCO/Fabrice Gentile)
De oceaan vormt de basis van al het leven op onze planeet. Het reguleert het klimaat en levert voedsel en zuurstof. Door de mens veroorzaakte veranderingen zoals vervuiling, overbevissing, opwarming en andere factoren verstoren echter de mariene ecosystemen. Inzicht in oceaan- en kustprocessen is essentieel voor het behoud van een gezonde oceaan en duurzaam oceaanbeheer.
Het EuroSea-project, gefinancierd door de Europese Unie met 12,6 miljoen euro, heeft de afgelopen vier jaar belangrijke hiaten in de kennis op deze gebieden opgevuld en de weg geëffend voor een interdisciplinair en duurzaam systeem voor oceaanobservatie en -voorspelling. Hiertoe werkten de belangrijkste Europese spelers op het gebied van oceaanobservatie en -voorspelling samen met de gebruikers van oceanografische producten en diensten. Eind september 2023 kwamen de belanghebbenden bijeen voor de Algemene Vergadering en een aansluitend symposium in het hoofdkwartier van de Intergouvernementele Oceanografische Commissie (IOC) van de Organisatie van de Verenigde Naties voor Onderwijs, Wetenschap en Cultuur (UNESCO) in Parijs.
Onder leiding van Dr. Toste Tanhua, chemisch oceanograaf bij GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel en coördinator van EuroSea, bracht het project 53 partners uit 14 Europese landen alsook Brazilië en Canada samen. Deelnemers waren zowel wetenschappelijke instellingen als partners uit de privésector en internationale organisaties en netwerken zoals IOC-UNESCO, de European Marine Board en het Europese deel van het Global Ocean Observing System (EuroGOOS).
De projectpartners hebben de koers uitgezet om bestaande oceaanobservatiesystemen van individuele Europese actoren met elkaar te verbinden en oceaangegevens nauwkeuriger en toegankelijker te maken voor iedereen. Zo zouden actoren van de blauwe economie – een milieuvriendelijke economie gebaseerd op het gebruik van de oceanen, met inbegrip van visserij, havens, toerisme en offshore-energieproductie – en beleidsmakers beter geïnformeerde beslissingen moeten kunnen nemen op basis van de gegevens. Op de algemene vergadering van EuroSea hebben de werkgroepen van de tien afzonderlijke, onderling verbonden werkpakketten hun resultaten gedeeld.
Het project heeft talrijke innovaties opgeleverd die de observatie en voorspelling van oceanen op Europees niveau en in een wereldwijde context verbeteren. De partners hebben onder andere een instrument ontwikkeld dat steden en hun havens kunnen gebruiken op basis van gegevens van drie testlocaties in Spanje, Italië en Colombia, en dat real-time informatie en voorspellingen geeft over golven, zeeniveau en temperatuur van het zeeoppervlak, waardoor de veiligheid bij maritieme operaties toeneemt. In het kader van het EuroSea-project is ook een systeem voor de monitoring van aquacultuur opgezet dat gebruikmaakt van sensoren, unieke boeien en geavanceerde modelleringsmogelijkheden om parameters als zuurstof, temperatuur en pH te meten. Het maakt gerichte voorspellingen mogelijk van extreme mariene gebeurtenissen zoals mariene hittegolven en biedt exploitanten van aquacultuurbedrijven een mechanisme voor vroegtijdige waarschuwing.
Tijdens het afsluitende symposium konden nationale en internationale belanghebbenden uit de politiek, wetenschap en industrie zich informeren over de huidige stand van innovaties op het gebied van Europese oceaanobservatie en -voorspelling. Naast het bespreken van toekomstige uitdagingen richtte de discussie zich op aanbevelingen voor een effectief, duurzaam en interdisciplinair systeem.
In zijn slotverklaring benadrukte Dr. Toste Tanhua het baanbrekende karakter van het project en pleitte hij voor een voortzetting van de gezamenlijke inspanningen op Europees niveau: “EuroSea heeft de weg geëffend voor een interdisciplinair, duurzaam systeem voor oceaanobservatie en -voorspelling. Wij, de oceaanexperts en belanghebbenden, zetten ons in voor een gecoördineerde actie om het Europees systeem voor oceaanobservatie en -voorspelling duurzaam te versterken om tegemoet te komen aan de groeiende behoeften van de Europese samenleving en het Europese beleid en om de Europese Green Deal en de Ocean and Waters-missie te ondersteunen.”
De belanghebbenden willen voortbouwen op de samenwerkingsverbanden en relaties die via het project tot stand zijn gekomen. Parallelle workshops van het Global Ocean Observing System (GOOS) en een bijeenkomst van de Europese nationale focal points voor GOOS vonden ook plaats in Parijs. Daar werden mogelijkheden voor vervolgprojecten besproken en ervaringen uitgewisseld. “We konden de opgedane kennis direct doorgeven op mondiaal niveau”, zei Dr. Toste Tanhua, die ook medevoorzitter is van GOOS.
Projectfinanciering:
Het EuroSea-project is een innovatieactie van de Europese Unie die van 2019 tot 2023 met 12,6 miljoen euro wordt gefinancierd door het financieringsprogramma voor onderzoek en innovatie Horizon 2020 van de Europese Commissie als onderdeel van een oproep ter ondersteuning van het initiatief “De toekomst van zeeën en oceanen” van de G7.
De uitstoot van schadelijke stoffen door schepen naar de lucht is wereldwijd aan strikte normen onderworpen. Ward Van Roy analyseerde in een doctoraatsonderzoek het potentieel en de meerwaarde van luchttoezicht voor de monitoring van schadelijke scheepsemissies. Hij maakte hiervoor gebruik van gegevens die werden verzameld met het Belgische luchttoezichtvliegtuig1. Zijn bevindingen onderstrepen de operationele voordelen van monitoring vanuit de lucht en bieden waardevolle inzichten in de effectiviteit van de internationale regelgeving bij het verbeteren van de luchtkwaliteit boven de Noordzee. Bovendien bracht het onderzoek hiaten in de regelgeving aan het licht en worden aanbevelingen geformuleerd om deze op te lossen. Ward Van Roy is verbonden aan het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) en promoveerde op 28 september 2023 tot de allereerste doktor in de maritieme wetenschappen die deze graad behaalde aan de Faculteit Recht en Criminologie van de Universiteit Gent. Een extra reden voor zowel Ward, Ugent als KBIN om trots te zijn.
Doktor in de maritieme wetenschappen Ward Van Roy en de leden van zijn doctoraatsjury.
De scheepvaart speelt een cruciale rol in het verbinden van economieën en culturen over de hele wereld maar is tegelijk ook één van de grootste bronnen van luchtvervuiling. Bij de verbranding van traditionele scheepsbrandstoffen ontstaan immers zwavelverbindingen, stikstofverbindingen en ‘zwarte koolstof’, met nadelige gevolgen voor de volksgezondheid en het leefmilieu.
Om hieraan tegemoet te komen werden internationaal inspanningen geleverd om regels2 op te stellen die zijn gericht op het verminderen van de uitstoot van schepen naar de lucht. Zonder een effectieve handhaving riskeert regelgeving echter dode letter te blijven. Dit bewoog Ward Van Roy3 ertoe om in een doctoraat te beschrijven in hoeverre luchttoezicht kan bijdragen tot de ontwikkeling van een strategie voor de monitoring en handhaving van de emissieregels voor de scheepvaart.
Het eerste deel van de doctoraatsthesis presenteert de wetenschappelijk onderbouwde methode voor de monitoring van scheepsemissies vanuit de lucht. De zogenaamde ‘sniffer sensor’ die werd geïntegreerd in het Belgische luchttoezichtvliegtuig speelt hierin een centrale rol. Dankzij de implementatie van verschillende innovaties kon Ward de methode voor de monitoring van zwaveloxiden (SOx) in de uitstoot van schepen ook aanzienlijk verbeteren. Een uitgebreide handleiding, eveneens onderdeel van de thesis, waarborgt de uniformiteit en de kwaliteit van de metingen en kan als leidraad dienen voor het opzetten van overeenkomstige programma’s in andere landen.
Analyse van de bekomen gegevens toont vervolgens niet enkel aan dat de internationale regelgeving voor de emissie van zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) doeltreffend kan worden gemonitord vanuit de lucht, maar ook dat de regels voor de uitstoot van SO2 relatief goed worden nageleefd, zowel in België als in het grotere emissiecontrolegebied dat de hele Noordzee en Baltische Zee omvat.
Ward Van Roy: “We kunnen besluiten dat het luchttoezicht daadwerkelijk heeft bijgedragen tot de aanzienlijke vermindering van de SO2-uitstoot. Voor NOx-emissies blijkt anderzijds dat de beoogde afname van de uitstoot nog niet werd bereikt, niet in België en niet daarbuiten”.
Voor de analyses werden zowel gegevens van het Belgische luchttoezicht gebruikt, als gegevens van meetcampagnes uit andere landen, van meetstations voor luchtkwaliteit aan land, en van satellietbeelden.
De studie van Ward legde echter ook enkele onverwachte trends bloot.
Zo werd voor het eerst aangetoond dat schepen die zijn uitgerust met nabehandelingssystemen voor hun uitstoot naar de lucht, de zogenaamde scrubbers, een aanzienlijk groter deel van de emissieovertredingen voor hun rekening nemen. Aangezien scrubbers net worden geïnstalleerd om de uitstoot van schadelijke componenten naar de lucht te verminderen, druist deze bevinding in tegen de verwachtingen. Bovendien neemt het gebruik van scrubbers toe, tot reeds reeds 30% van de waargenomen schepen in 2022. Als deze ontwikkeling zich verderzet, in combinatie met de huidige toename van de scheepvaart, zal de SO2-uitstoot van de scheepvaart weer toenemen en zal de sector verantwoordelijk worden voor een groter aandeel van de totale SO2-uitstoot.
Ook met betrekking tot NOx deed Ward een opmerkelijke waarneming: “Uit mijn onderzoek blijkt dat de gemiddelde NOx-emissies van recenter gebouwde schepen aanzienlijk hoger zijn dan die van oudere schepen, wat uiteraard niet de bedoeling kan zijn” geeft hij aan. “Bovendien stelde ik vast dat de regelgeving, die een beperking van de NOx-emissies tot doel heeft, slechts zeer langzaam ingang vindt als gevolg van de manier waarop deze internationale regelgeving is opgesteld”. Als hier geen verandering in komt wordt verwacht dat de scheepvaartsector bij ons (in Vlaanderen) tegen 2025 de grootste bron van NOx zal zijn, en tegen 2030 zelfs zal zorgen voor 40% van alle NOx-uitstoot.
Toegevoegde waarde en aanbevelingen voor het beleid
In zijn thesis reflecteert Ward ook uitgebreid over de juridische aspecten van het luchttoezicht en over de toegevoegde waarde voor diverse belanghebbenden.
Allereerst kon een belangrijke meerwaarde worden aangetoond voor de haveninspectiediensten. Door de identificatie van potentiële overtreders op zee kunnen haveninspectiediensten de betreffende schepen gerichter opvolgen wanneer ze een haven aandoen, wat wanneer nodig tot sanctionering kan leiden. Luchtmonitoring blijkt de opvolging en sanctionering van emissieovertredingen door schepen dus positief te beïnvloeden. Uit een kosten-batenanalyse blijkt dat toezicht vanuit de lucht hierdoor ook financieel loont.
De Belgische bevindingen komen ook de internationale samenwerking ten goede, en worden meegenomen bij de inspanningen om tot een doeltreffende en geharmoniseerde internationale monitoring te komen.
Verder worden op basis van de opgedane ervaring ook een aantal aanbevelingen voor beleidsmakers geformuleerd, die op het terrein een effectieve bijdrage kunnen leveren tot de vermindering van lucht-verontreiniging afkomstig van de scheepvaart. Het gaat hierbij onder meer om het verhogen van de rechtstreekse juridische waarde van luchtmetingen (die momenteel steeds moeten worden bevestigd door een havencontrole), het bekomen van een internationaal aanvaard protocol om NOx-overtredingen op zee te monitoren en een daaraan verbonden handhavingsmechanisme, en het wegwerken van bepaalde lacunes in de regelgeving. Deze aanbevelingen worden op internationaal niveau besproken in het kader van de Bonn Overeenkomst (samenwerking van de Noordzeestaten bij het opsporen, rapporteren en bestrijden van verontreiniging op de Noordzee) en de Internationale Maritieme Organisatie (IMO), terwijl in België in samenwerking met het Directoraat-Generaal Scheepvaart (FOD Mobiliteit en Vervoer) naar oplossingen wordt gezocht die via federale beleidsmakers hun weg zullen vinden naar de internationale regelgeving.
Bijkomende achtergrond
1 De Beheerseenheid van het Mathematisch Model van de Noordzee (BMM), Wetenschappelijke Dienst van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), is verantwoordelijk voor de uitvoering van het Belgisch programma voor luchttoezicht boven de Noordzee. Het KBIN bezit hiervoor een vliegtuig van het type Britten Norman Islander dat uitgerust is met wetenschappelijke sensoren voor het opsporen van mariene pollutie, en werkt samen met Defensie dat de piloten aanlevert. Sinds 1990 levert dit programma belangrijke resultaten op. De focus ligt hierbij op drie groepen van kerntaken: 1) toezicht op illegale en accidentele zeeverontreiniging, 2) monitoring van het mariene milieu en 3) breder maritiem toezicht in het kader van de Kustwacht (het vliegtuig draagt dan ook het opschrift ‘Coast Guard’ en is ook breed gekend onder de naam ‘Kustwachtvliegtuig’).
2 Wereldwijd geldende emissienormen voor zwavel en stikstof zijn beschreven in Annex VI van het internationale MARPOL-verdrag (Internationale Conventie voor de preventie van vervuiling door schepen). Verder schrijft ook de Europese Zwavelrichtlijn beperkingen op de zwaveluitstoot van schepen voor en is de uitstoot van zwavel- en stikstofverbindingen in het zeer druk bevaren ‘Noordzee en Baltische Zee Emissiecontrolegebied’ (waar ook de Belgische wateren integraal deel van uitmaken) nog strikter gereglementeerd dan daarbuiten. Voor zwarte koolstof (een maat voor de roetconcentratie in de lucht) afkomstig van de scheepvaart gelden nog geen internationale beperkingen, deze emissies worden momenteel in kaart gebracht om de ontwikkeling van een beperkend kader te voeden.
Promotor Prof. Frank Maes stelde de titel van doktor in de maritieme wetenschappen destijds voor aan de UGent en is bijzonder opgetogen om – een week voor hij op pensioen gaat – Ward als eerste deze graad te zien behalen.
3 Ward Van Roy studeerde in 2008 af als bio-ingenieur aan de Universiteit Gent, en vervoegde later in 2008 het luchttoezichteam van het KBIN (BMM) als operator. Hij is eveneens verantwoordelijk voor het beheer van de wetenschappelijke instrumenten en geldt als het brein achter de integratie van de zogenaamde ‘sniffer sensor’-opstelling in het Belgische luchttoezichtvliegtuig. Zo is hij mee verantwoordelijk voor de internationale naam en faam van het team op het vlak van de monitoring van scheepsemissies naar de lucht. Ward heeft de eer als allereerste de titel van ‘doktor in de maritieme wetenschappen’ te hebben behaald aan de Universiteit Gent (Faculteit Recht en Criminologie).
Op dinsdag 29 augustus 2023 werd een dode gewone vinvis (Balaenoptera physalus) aangetroffen in het Deurganckdok in de Antwerpse haven. Het kadaver werd door het kraanschip Brabo uit het water getild.
De autopsie op woensdag bevestigde dat het dier om het leven kwam door een aanvaring, en in de haven werd binnengebracht op de boeg van een schip. Er werden bloeduitstortingen aangetroffen ter hoogte van de borstvin, en de wervelkolom was op die locatie ook gebroken.
“Het ging een jong mannetje van 10,5 m lang en ongeveer 8-9 ton zwaar,” zegt Jan Haelters, zeezoogdierenexpert van het KBIN. “Het dier was niet gezond, er werden nogal wat parasieten aangetroffen en de speklaag was erg dun”.
De autopsie werd uitgevoerd door medewerkers van de universiteiten van Gent, Antwerpen en Luik, en de civiele bescherming zorgde voor technische ondersteuning, in samenwerking met de Haven van Antwerpen.
Door het drukke scheepsverkeer in onder meer de Golf van Biskaje en de Middellandse Zee zijn aanvaringen met grote walvisachtigen niet ongewoon. Ook in 2009 kwam een vinvis van twintig meter na een aanvaring terecht in de haven van Antwerpen. In 2015 gebeurde hetzelfde in de haven van Gent, met een vinvis van elf meter.
De Belgica documenteert klimaatverandering in een Arctisch marien ecosysteem
Op 13 juli 2023 vertrekt het nieuwe Belgische oceanografische onderzoeksschip RV Belgica vanuit Reykjavik, IJsland, voor drie weken naar de Arctische gebieden van Zuidwest-Groenland. Het internationale onderzoeksteam aan boord zal gebruik maken van de geavanceerde faciliteiten van de Belgica om te onderzoeken hoe de klimaatverandering, en meer bepaald het versneld afsmelten van de gletsjers, de koolstofdynamiek, de biodiversiteit en het voedselweb zullen beïnvloeden in Groenlandse fjorden, een typisch Arctisch marien ecosysteem.
Fjorden zijn van regionaal en globaal belang omdat ze niet alleen een zeer productief en divers voedselweb ondersteunen, maar ook omdat dit rijke zeeleven veel koolstof opneemt. Fjorden spelen daardoor een belangrijkere rol als CO2-opslag dan je zou vermoeden op basis van hun beperkte omvang ten opzichte van het enorme oceaanbekken.
Van gletsjers in zee tot gletsjers die op land eindigen
De opwarming van de aarde heeft sinds enkele decennia door het versnelde afsmelten van gletsjers een aanzienlijke invloed op mariene fjorden. Dit heeft grote gevolgen in poolgebieden, waaronder ook Groenland. Hier eindigen gletsjers vaak in fjorden, de zogenaamde mariene gletsjers.
Vooral bij de Groenlandse mariene gletsjers is de afvoer van smeltwater veroorzaakt door het smelten van de ijskap de laatste tijd zeer sterk toegenomen. Als gevolg hiervan verschuiven veel van de Groenlandse mariene gletsjers geleidelijk naar het land, een proces dat in de nabije toekomst zelfs nog zal versterken.
Invloed op het functioneren van ecosystemen en ecosysteemdiensten
Hoewel er steeds meer bewijs is dat verschuivingen in gletsjertypes grote veranderingen veroorzaken in de fysische, biogeochemische en ecologische processen in de aanpalende fjordensystemen, zijn de gevolgen voor het mariene voedselweb en de opname en opslag van koolstof in de zeebodem op dit moment slecht in kaart gebracht. Bijgevolg blijven de gevolgen van een verdere opwarming op belangrijke ecosysteem-diensten van deze Arctische fjorden zoals voedselvoorziening en klimaatregeling grotendeels onbekend.
Deze Belgica-expeditie zal onderzoeken in welke mate een verschuiving van mariene naar landgletsjers in Arctische fjorden leidt tot lagere primaire productiviteit (aanmaak van biomassa door algen uit koolstof en water door gebruik te maken van externe energie), en daardoor een minder rijke biologische gemeenschap en voedselweb. Het onderzoek maakt deel uit van het CANOE-project (Climate chANge impacts on carbon cycling and food wEbs in Arctic Fjords), dat gefinancierd wordt door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO).
Studiegebied
Het studiegebied bestaat uit twee aangrenzende fjorden met een verschillende gletsjerinput, respectievelijk op zee en op het land. In beide fjorden zal een gradiënt van de monding naar het meest landinwaartse gedeelte van de fjord worden bemonsterd. Processen in de waterkolom zullen met hoge resolutie beschreven worden in elke fjord, naast de processen en biodiversiteit op de zeebodem. Het voedselweb zal bestudeerd worden op twee contrasterende locaties in elke fjord.
“Met deze expeditie zal het team bijdragen tot twee belangrijke maatschappelijke problemen waarvoor onderzoek cruciaal is voor een duurzaam beleid, namelijk visserij en klimaatverandering,” zegt Ann Vanreusel, professor aan het departement Biologie van de Universiteit Gent en hoofdwetenschapper van de RV Belgica Groenlandexpeditie. “Door inzicht te verschaffen in de effecten van klimaatverandering op de mariene voedselwebben, wordt belangrijke informatie gegenereerd voor een toekomstig beheer van deze fjorden.”
Het CANOE-project, gecoördineerd door professor Ulrike Braeckman (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen en UGent), zal ook voorspellende modellen ontwikkelen die zullen helpen te anticiperen op de huidige en toekomstige klimaatgerelateerde verschuivingen in mariene ecosystemen en de gevolgen voor natuurlijke rijkdommen en andere ecosysteemfuncties zoals natuurlijke CO2-opslag.
De traditie van geïntegreerd onderzoek
België heeft een lange traditie in marien Arctisch onderzoek sinds Adrien de Gerlache in 1907 met de historische Belgica vertrok voor een wetenschappelijke expeditie om delen van de Noordelijke IJszee te verkennen. Zelfs toen betekende dit dat verschillende onderzoeksdisciplines werden geïntegreerd en dat wetenschappers van verschillende nationaliteiten werden betrokken in deze expeditie. In eenzelfde traditie gebruiken de CANOE-wetenschappers nu ook de nieuwe RV Belgica voor een geïntegreerde en internationale onderzoekscampagne, waarbij fysische, biogeochemische en biologische aspecten van zowel de bodem als de waterkolom in deze Groenlandse fjordenecosystemen worden bestudeerd in relatie tot gletsjerdynamiek onder invloed van klimaatverandering. Een dergelijke interdisciplinaire campagne vereist een optimaal gebruik van de talrijke oceanografische en biologische onderzoeksinstrumenten die de RV Belgica aanbiedt.
Het multidisciplinaire en internationale CANOE-team wordt geleid door onderzoekers van de UGent (Prof. Ulrike Braeckman) en bestaat verder uit onderzoekers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuur-wetenschappen (KBIN), het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ), Universiteit Antwerpen (UAntwerpen), Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), Zuidelijke Universiteit van Denemarken en Universiteit Bonn Duitsland. Het onderzoek wordt ook uitgevoerd in samenwerking met Groenlandse onderzoeksinstituten.
CANOE wordt gefinancierd door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) als begunstigde van een specifieke oproep die bedoeld was om een impuls te geven aan het opstarten van onderzoek op de nieuwe RV Belgica en om onderzoekers toe te laten het schip en haar potentieel te leren kennen. Het project loopt van 15 december 2021 tot 15 maart 2026. Meer informatie op http://canoe.marinetraining.eu/.
De CANOE-expeditie met RV Belgica volgt op de DEHEAT-expeditie die van 26 juni tot 11 juli opereerde in de IJslandse wateren. Hier werd onderzocht hoe de natuurlijke verwering van silicaatmineralen in zee het broeikasgas koolstofdioxide uit de atmosfeer verbruikt, daardoor helpt om dit uit de atmosfeer te verwijderen, en bij versnelling een bondgenoot kan zijn in de strijd tegen de opwarming van de Aarde.
Meer informatie over RV Belgica kan geraadpleegd worden op de websites van het schip bij KBIN (inclusief live posities en webcambeelden) en BELSPO. Het schip en haar wetenschappelijke activiteiten kunnen ook worden gevolgd op Facebook en Twitter.
28 juni 2023 – Drie gedaan, twee te gaan! Alsof de Van Veen grijper, de box corer en de GEMAX corer het DEHEAT-team nog niet genoeg sedimentstalen opleveren om de bodem van Hvalfjördur en de biogeochemische processen die er plaatsvinden beter te leren begrijpen, sturen de wetenschappers nog twee extra soorten apparaten naar de bodem om nog meer sediment te verzamelen.
De eerste is de ‘long gravity corer’ (de ‘lange zwaartekrachtboor’), die in wezen bestaat uit een smalle boor van 3 m waarin een monsterbuis is aangebracht – of twee van zulke boren en buizen samen, in totaal 6 m – en een enorm gewicht om de boor in de zeebodem te drijven (vandaar ‘zwaartekrachtboor’). Op deze manier worden veel diepere sedimentlagen aangesneden dan met de andere technieken, waarbij dieper ouder betekent. De lange kernen maken het mogelijk om de sedimentologische geschiedenis van de zeebodem te reconstrueren en een heleboel geheimen uit het verleden te ontrafelen. In het geval van DEHEAT en de biogeochemici aan boord wordt dit uiteraard gedaan met aandacht voor hoe silicaatverwering hier in de loop van de tijd is geëvolueerd en hoe historische veranderingen kunnen worden gekoppeld aan klimaatrelevante processen.
Een 6 m lange ‘gravity corer’ komt veilig terug aan dek na een succesvolle staalname.
Christian März, professor algemene geologie aan de universiteit van Bonn, Duitsland, is vooral geïnteresseerd in het diepere deel van de sedimenten en is daarom afhankelijk van de lange boorkernen. Door deze te bestuderen kan hij bepalen hoe de samenstelling van het sediment in de loop der tijd veranderde en hoe deze veranderingen de cyclus van essentiële elementen zoals koolstof, metalen en nutriënten in de zeebodem beïnvloedden. Door omgevingen uit het verleden te bestuderen op basis van de sedimentaire gegevens, kunnen ook signalen van klimaatverandering worden afgeleid.
“Het is ook spannend om dieper in te gaan op het onderwerp van silicaatverwering, een nieuw en heel hip onderwerp vanwege de noodzaak om de opwarming van de aarde te stoppen en te keren. Door deze link kregen mijn collega Katrin Wagner en ik de kans om mee te gaan op de expeditie met RV Belgica in IJsland als samenwerkingspartners van het DEHEAT-project. In die hoedanigheid brengen we onze expertise in ten voordele van ons onderzoek en dat van DEHEAT”, legt Christian uit.
Het uitzetten en ophalen van de long gravity corer is echter allesbehalve eenvoudig. En eenmaal in het water blijkt de eigenlijke bemonstering van de bodem ook niet eenvoudig te zijn. De polyvalente en interdisciplinaire RV Belgica is niet perfect uitgerust voor dit type van bemonstering. Het vergt veel inventiviteit en voortschrijdend inzicht om de procedure goed te krijgen, maar de zeer gemotiveerde bemanning slaagt erin en levert regelmatig bruikbare ‘lange kernen’ af aan de wetenschappers.
Een opgetogen Christian na verschillende pogingen om een goede lange kern te verkrijgen.
Christian: “De long gravity corer kan niet over de zijkanten van RV Belgica worden uitgezet, dus dit moet vanaf het achtersteven gebeuren. Als de deining ervoor zorgt dat de amplitude van de beweging van het achterschip groter is dan de nauwkeurigheid waarmee de positie van de corer ten opzichte van de diepte van de zeebodem bekend is, is het bijna onmogelijk om deze methode met succes toe te passen. We moeten het soms meerdere keren proberen, maar dankzij de bemanning lukt het uiteindelijk om goede boorkernen te bekomen”. Hij voegt er lachend aan toe: “Daarom werk ik zo graag in het centrale noordpoolgebied. Daar voorkomt het ijs dat het schip beweegt en kunnen we nauwkeuriger werken”.
Tot slot is er nog een vijfde manier waarop sediment naar de oppervlakte wordt gebracht tijdens de DEHEAT-cruise: de benthische lander. Het zou echter oneerbiedig zijn om dit apparaat te verslijten als een eenvoudige grondgrijper. De lander doet immers veel meer dan dat. Het is een platform dat de diepte in wordt gestuurd om metingen te doen op de zeebodem zelf, en dat is uitgerust met zogenaamde ‘benthic flux chambers’ die de stroming van stoffen tussen de zeebodem en het water erboven meten. De lander blijft één of meerdere dagen op de zeebodem achter terwijl de DEHEAT-wetenschappers op een ander station monsters nemen en de voorgeprogrammeerde acties uitvoeren terwijl ze de resulterende gegevens opslaan in een datalogger op batterijen.
De benthische lander die gebruikt wordt tijdens de DEHEAT-expeditie is eigendom van de Universiteit van Göteborg, Zweden, die een echte benthische lander-goeroe in dienst heeft in de vorm van Mikhael Kononets. Het is bijna ondenkbaar dat de lander zou worden ingezet zonder de aanwezigheid van Mikhael om toezicht te houden op de operatie, dus regelde het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen een contract voor hem voor de duur van het RV Belgica-avontuur in IJsland, evenals voor de daaropvolgende expeditie in Groenland. Hij ging aan boord in Galway, Ierland, en was voortdurend betrokken bij de lander tijdens de reis naar IJsland en tijdens het tweedaagse verblijf in Reykjavik. Mikhael en de lander lijken met elkaar verweven en hij zette zelfs geen voet op IJslandse bodem, maar hield zich bezig met ervoor te zorgen dat de lander helemaal klaar is voor zijn taken op de RV Belgica. “Het is maar beton, dat is toch overal hetzelfde?” grapt hij.
Binnenhalen van de bentische lander.
Er komt wat bij kijken om de lander vanop de RV Belgica uit te zetten, en vooral om hem terug aan boord te halen. Mikhael legt uit hoe dit in zijn werk gaat: “Het uitzetten van de lander is niet zozeer het probleem. Hij kan over de kant worden getild, waarna ballast hem naar de zeebodem laat zinken. Oude stukken spoorrails, die ons zijn geschonken door het Zweedse bedrijf Stena Recycling, worden in dit geval gebruikt als ballast. Nadat de lander zijn werk heeft gedaan, activeren we het ontkoppelingsmechanisme met een akoestisch signaal via een hydrofoon, waarna de met piepschuim gevulde compartimenten ervoor zorgen dat hij weer naar de oppervlakte stijgt. De sporen blijven achter, wat geen probleem is omdat de primaire productie in de zee beperkt wordt door de beschikbaarheid van ijzer”.
Pas dan begint het moeilijkste werk: de lander weer aan boord krijgen. Mikhael: “Eerst moeten we de drijvende lander spotten. Meestal kennen we zijn positie heel precies, maar als we hem niet meteen kunnen zien – bijvoorbeeld door golfslag – kunnen we met een eenvoudig radiosignaal bepalen in welke richting we moeten zoeken. Eenmaal gevonden, wordt de lander dan voorzichtig met een RHIB (rigid-hulled inflatable boat) naar de achtersteven van de RV Belgica gesleept, vanwaar hij aan boord kan worden gehesen. De tijd die verstrijkt tijdens het roepen en opstijgen van de lander door de waterkolom kan soms zenuwslopend zijn … er zijn immers gevallen bekend van landers die voor eeuwig verloren zijn gegaan …”.
Mikhael werkt aan de bentische lander.
Voor het te water laten van deze grote verscheidenheid aan bemonsteringsapparatuur, voor de eigenlijke bemonstering van de waterkolom en de bodem, en voor het terug ophalen van de apparatuur, is het uiteraard zeer belangrijk dat het platform waarop deze operaties plaatsvinden zeer stabiel is en zeer nauwkeurig ter plaatse blijft. De RV Belgica is inderdaad een zeer stabiel schip, maar wind en golfslag zijn ook belangrijk en men is ook afhankelijk van de deining. Voor het tweede komt het zogenaamde Dynamic Positioning System om de hoek kijken. Dynamische positionering is een computergestuurd systeem om de positie en koers van een schip automatisch te behouden door gebruik te maken van de eigen propellers en thrusters. Het DEHEAT-team is gezegend: alle bemonstering verloopt volgens plan in Hvalfjördur dankzij de gunstige omstandigheden en de Dynamic Positioning van de RV Belgica. Duimen dat dit ook later op het continentaal plat het geval zal zijn.
Nu, begrijp ons niet verkeerd, de genoemde bodembemonsteringstechnieken worden niet alleen gebruikt op de dag dat ze in deze blog worden beschreven, maar maken deel uit van de dagelijkse routine. Hetzelfde geldt voor de CTD die we eerder bespraken en voor veel van de handelingen en analyses die zullen volgen.
27 juni 2023 – Hoeveel manieren kun je bedenken om modder van de zeebodem naar de oppervlakte te brengen? Maar liefst vijf technieken worden toegepast tijdens de DEHEAT-campagne met RV Belgica, allemaal verschillende ontwerpen maar met één gemeenschappelijk doel: stalen van de kostbare modder, zijn bewoners en chemische gradiënten, naar de wetenschappers brengen zonder dat ze nat hoeven te worden! Voorkomen dat ze vuil worden is echter niet gegarandeerd! Toegegeven, het is beter om te spreken van ‘sediment’ in plaats van modder, want technisch gezien is het niet altijd modder dat naar de oppervlakte wordt gebracht. Net zoals het ene water het andere niet was, is ook het ene sediment het andere niet.
Laten we beginnen met de eenvoudigste low-tech methode, die meestal de eerste sedimentbemonsteraar is die wordt ingezet op elk nieuw staalnamestation tijdens de DEHEAT-campagne: de Van Veen grijper (of simpelweg de Van Veen). Zodra de CTD weer aan boord is, wel te verstaan. Dit instrument is niets meer dan een roestvrijstalen schelpvormige emmer die als een schaar wordt opengespreid terwijl hij door de waterkolom naar beneden wordt gelaten. Het vergrendelingsmechanisme wordt losgelaten wanneer het toestel de zeebodem raakt, waardoor de emmerhelften zich sluiten en een sedimentstaal grijpen wanneer het apparaat weer omhoog wordt getrokken.
Van Veen grijper
In het uitgebreide programma wordt meestal een box corer naar de zeebodem gestuurd als de Van Veen-bemonstering voltooid is. Dit kan één of meerdere keren gebeuren, afhankelijk van de staalnamebehoeften. Technisch gezien is de box corer ook een vrij eenvoudig apparaat om sediment te verzamelen, dat in wezen bestaat uit een cilindrische kern die afhankelijk is van gewichten om de cilinder te helpen in de bodem te dringen en van een spade die de kern van onderen afsluit om te voorkomen dat het sedimentstaal verloren gaat wanneer het apparaat terug naar de oppervlakte wordt getild.
Box corer
De volgende stap op het programma is het inzetten van de GEMAX corer. Deze ziet er een beetje uit als een dubbele torpedo met vleugels (zie foto, waarop het apparaat te zien is voordat het naar de zeebodem wordt neergelaten) waar buisvormige monstercontainers in de twee kernen worden gestoken die er na het ophalen – hopelijk gevuld met sediment – weer uit worden gehaald.
GEMAX corer
In tegenstelling tot de Van Veen grijper en de box corer wordt de GEMAX niet slechts één of een paar keer ingezet bij elk staalnamestation, maar worden er tot 22 sedimentkernen per locatie verzameld.
Per Hall, marien biogeochemicus en emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Göteborg, legt uit: “De GEMAX neemt onverstoorde kernen en levert daardoor een representatiever sedimentstaal dan bijvoorbeeld de box corer. Deze laatste verstoort het sediment meer, om verschillende redenen. Een daarvan is dat het een zeer grote ‘boeggolf’ heeft die deeltjes van het sedimentoppervlak kan wegblazen. Ook kan het sediment in de box meer verstoord zijn, er kunnen scheuren in zitten, er kan water tussen de boxwand en het sediment komen. Dat is vaak prima, bijvoorbeeld als je voor faunamonsters gaat, maar als je ongestoorde chemische gradiënten in je kernen wilt, zoals nodig is voor veel van de biogeochemische analyses van DEHEAT, is de GEMAX een veel betere keuze. De keuze van de boor hangt dus af van het doel van je bemonstering.”
Per is een senior academicus die niet vies is van vuile handen. “Hoewel ik officieel met pensioen ben, doe ik nog steeds parttime onderzoek omdat ik er in geïnteresseerd en enthousiast over blijf. Vandaag neem ik deel aan deze expeditie op uitnodiging van Sebastiaan, waarbij ik mijn expertise probeer in te brengen in de hele keten, van de praktische aspecten van de bemonstering tot de discussies over de gegevens”.
Per met een sedimentstaal van de GEMAX corer.
Saheed Puthan Purayil van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen helpt Per met de verschillende sedimentkernen. Hij is doctor in de fysische oceanografie en heeft uitgebreide ervaring in oceaanonderzoek, voorspellingen en modellering. Maar het opstropen van de mouwen maakte minder deel uit van deze ervaringen.
Saheed reinigt GEMAX-kernen tussen de staalnamesessies door.
“Ik heb deel uitgemaakt van veel wetenschappelijke expedities op zee en in sommige gevallen was ik hoofdwetenschapper, maar het is de eerste keer dat ik echt help met het nemen van sedimentkernen. Ik vind het bijzonder om te zien hoe de kernen worden verwerkt nadat we ze aan andere wetenschappers hebben overgedragen, en hoe sommige gegevens al tijdens de expeditie verschijnen”, zegt hij.
Saheed geniet er duidelijk van om deel uit te maken van de DEHEAT-expeditie: “Het is ook een leuke en boeiende expeditie, met wetenschappers uit zoveel verschillende vakgebieden en instituten, en van zoveel verschillende nationaliteiten, en een prachtig schip en bemanning. En iedereen is heel vriendelijk!”
Alle bovenvermelde sedimentcorers en de CTD worden uitgezet aan stuurboordzijde van RV Belgica, met behulp van een kraan en lier die speciaal geïnstalleerd zijn voor het uitzetten van dergelijke instrumenten.
De CTD heeft zelfs zijn eigen hangar en uitzetsysteem, omdat je niet wilt dat rondvliegende sedimenten de waardevolle watermonsters verontreinigen. Grapje! Natuurlijk worden de sedimenten ook met grote zorg behandeld. Maar bij het afspuiten van de corers tussen de bemonsteringen door (want zelfs sedimentresten van de ene bemonstering mogen de volgende niet beïnvloeden) is het niet ondenkbaar dat er wat sediment op de CTD-rozet of in de watermonsters terechtkomt. En voor de wetenschappers die de nauwkeurige en schone CTD-bemonstering uitvoeren, is het ook correcter en prettiger om beschut te kunnen werken bij slechte weersomstandigheden.
Over het weer gesproken, we waren gewaarschuwd dat het weer in IJsland ook in de zomer alle vormen kan aannemen. Vandaag waren we daar getuige van, met afwisselend zonneschijn, wolken, mist, een regenvlaag en zelfs een vlokje sneeuw. Maar Hvalfjördur bleef in al deze omstandigheden even dramatisch mooi!
Het is een genot om te werken in het fantastische landschap van de Hvalfjördur.
