Een synergie van wetenschap en toerisme
Sinds 2012 werken het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) en Oceanwide Expeditions samen bij het uitzetten van temperatuurmeetapparatuur, bekend als Argo-drijvers, op verre zuidelijke breedtegraden. De Antarctica cruises van Oceanwide bieden een unieke kans om deze afgelegen gebieden te bereiken. Tot nu toe zijn er 35 drijvers ingezet op deze reizen en voor dit seizoen zijn er nog acht aan boord van Oceanwide's m/v Plancius.
Wat zijn Argo-drijvers?
Argo-drijvers, of profilers, zijn autonoom aangedreven machines die de watertemperatuur, het zoutgehalte en de druk meten. Hoewel ze bedoeld zijn om passief meegevoerd te worden door de oceaanstromingen, stijgen en dalen ze ook actief tussen het oppervlak en een diepte van 2 km (1,2 mijl).
Een typische operationele cyclus, hieronder afgebeeld, begint met een afdaling van de profiler naar de parkeerdiepte van 1 km, waar hij ongeveer 9 dagen blijft. Daarna daalt hij af naar de maximale diepte van 2 km en stijgt dan onmiddellijk weer naar de oppervlakte. Onderweg naar boven meet hij de watertemperatuur en het zoutgehalte.
De gegevens worden vervolgens doorgestuurd voor opslag, kwaliteitscontrole en distributie. Als het verzenden klaar is, begint de Argo aan een nieuwe cyclus door weer af te dalen naar de parkeerdiepte.
Het belang van watertemperatuur en zoutgehalte
Een belangrijke parameter in de oceanografie is de dichtheid van zeewater, die wordt bepaald door temperatuur en zoutgehalte. Over het algemeen neemt de dichtheid van water toe met het zoutgehalte en af met de temperatuur. (Met andere woorden, warm water is lichter en meer zout water is zwaarder)
De dichtheid van zeewater bepaalt op zijn beurt het zeeniveau en de druk. Deze druk, en meer precies de drukverschillen tussen punten in de ruimte, bepaalt oceaanstromingen. Kennis van temperatuur en zoutgehalte is daarom essentieel om stromingen en het zeeniveau te begrijpen.
Aangezien de oceanen meer dan 90% van de overtollige warmte absorberen die in het klimaatsysteem gevangen zit als gevolg van het versterkte broeikaseffect, is het nauwkeurig monitoren van de temperatuur van de oceanen van cruciaal belang om de processen te kennen waardoor oceanen opwarmen.
Door Argo Data Management (https://www.seanoe.org/data/00311/42182/) [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons
Argo's nieuwe wetenschap van weersvoorspellingen
Seizoensgebonden weersvoorspellingen zijn afhankelijk van een grondige kennis van de toestand van de oceanen. Hiervoor zijn frequente kwaliteitsmetingen nodig. Traditioneel worden deze metingen uitgevoerd door een sonde vanaf een onderzoeksschip te laten zakken. Deze metingen zijn zeer nauwkeurig, maar ook tijdrovend en duur, zodat slechts enkele metingen haalbaar zijn. Bovendien hebben ze te lijden onder slecht weer, omdat er in de winter nauwelijks metingen worden gedaan in de Zuidelijke Oceaan.
Argo-drijvers daarentegen zijn goedkoop (ongeveer € 17.000 of $ 20.000 over een levensduur van vier jaar) en kunnen onafhankelijk van het weer meten. Dit betekent dat wintermetingen in de Zuidelijke Oceaan voor het eerst mogelijk zijn. Eenmaal uitgezet hebben de Argo-drijvers geen onderhoud nodig en de gegevens worden automatisch doorgestuurd naar opslagcentra. Deze vrije informatiestroom is een essentieel principe van het Argo-programma.
CSIRO [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
Het programma achter Argo
Argo is een internationaal onderzoeksprogramma. Elk land of instituut kan zijn eigen Argo-programma maken en gegevens bijdragen. Op dit moment nemen instituten uit ongeveer 30 landen deel. Meerdere Europese landen hebben zich zelfs verenigd in Euro-Argo en leveren samen ruwweg een kwart van alle Argo-schotsen. Wereldwijd zijn er bijna 4.000 actieve drijvers.
Argo-drijvers gedragen door oceaanstromingen
De afbeelding hieronder laat zien hoe de Argo-vlotters die in 2014 vanaf Plancius werden uitgezet, door de stromingen werden meegevoerd. Omdat de drijvers het grootste deel van hun tijd op parkeerdiepte doorbrengen (1 km of .6 mijl), geeft deze afbeelding een goede illustratie van de stromingen op die diepte. De markeringen langs de lijnen liggen tien dagen uit elkaar, wat het verschil in stroming laat zien, afhankelijk van de locatie van de drijvers.
Gegevens van drijver 6901979
De gegevens van een specifieke drijver (de rode marker ten noorden van South Georgia) laten de lus zien die de drijver maakte tijdens de eerste paar maanden dat hij in bedrijf was. Het omringende water is zoet en koud, komt uit de Drake Passage en stroomt naar het noorden. Alleen een ondiepe laag warmt op in de zomer. Begin augustus 2015 verandert het beeld echter plotseling: De bovenste 200 meter (650 voet) wordt zouter en warmer, wat een duidelijke jaarlijkse cyclus laat zien. Dit water is afkomstig uit het noorden. In juni 2017 verandert het beeld opnieuw: De Argo-dobber is naar het zuiden verplaatst en heeft opnieuw de grens overschreden tussen relatief warm water uit het noorden en relatief kouder water uit de Drake Passage.
Zie voor meer informatie de volgende links:
- Argo International voor alles over het Argo-programma
- Argo Information Center voor alle vlotters en gegevens
- Euro Argo voor de Europese bijdrage aan Argo en toegang tot gegevens
