Januari

�December � 2006/2007 � Februari ��Archief ��NIOZ in de pers

Januari 2007

	31 januari	NIOZ onderzoeker Leo Maas benoemd tot hoogleraar aan de Universiteit Utrecht...
		Fysisch oceanografisch NIOZ onderzoeker Dr. Leo Maas is met terugwerkende kracht vanaf 1 januari 2007 benoemd tot Bijzonder Hoogleraar in de Golfdynamica van de Oceaan bij het Departement Natuur- en Sterrenkunde van de Universiteit Utrecht. Zijn hoofdtaak zal bestaan uit het begeleiden van promovendi (OIO�s) en studenten en het geven van (extracurriculair) onderwijs in oceanografische onderwerpen welke bovenop de kernvakken van de studie worden gegeven.
Bij "golven"� moet men hier niet zozeer denken aan de golven die iedereen vanaf het strand of varend op een boot aan het zeeoppervlak meteen herkent. Het specialisme van Leo Maas betreft vooral interne golven. Dit zijn kilometers lange golven die hun maximale uitwijking in het binnenste van de oceaan hebben. Interne golven zijn zeer belangrijk voor de verticale menging van verschillende waterlagen in de kilometers diepe oceaan. Hierdoor komen voedingsstoffen uit diepe waterlagen weer aan het zeeoppervlak beschikbaar. Deze voedingsstoffen fungeren daar als nieuwe brandstof voor de groei van het hele ecosysteem. Ook het getij is op te vatten als een hele lange golf.

	22 januari	Overgang van oceaan naar kustzee heeft grote invloed op watermenging...
De continentale helling tussen de kilometers diepe oceaan en de slechts enkele honderden meters diepe kustzee�n boven het continentale plat kan grote invloed op de verticale menging van zeewater hebben. Dit komt door de opwekking van bundels interne getijgolven op de continentale helling die bij weerkaatsing aan dit soort hellingen in een nauwe band samenkomen. Frans-Peter Lam onderzocht deze problematiek bij het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, NIOZ, op Texel.		Frans-Peter Lam (rechts op de foto), thans werkzaam bij TNO
Hij hoopt op 24 januari aan de Universiteit van Utrecht te promoveren. Ook de begeleiding van dit onderzoek was geheel in NIOZ handen: De beide promotoren zijn prof. dr. Jeff Zimmerman en prof. dr. Leo Maas. Co-promotor is dr. Theo Gerkema. De oceaan is gemiddeld circa 4 km diep, maar met name langs de randen van de continenten komen er grote diepteverschillen voor bij de overgang tussen de open oceaan naar de ondiepe randzee�n boven het continentale plat. Randzee�n zoals de Noordzee zijn vaak niet dieper dan 100- 200 meter. De verbinding van oceaan naar randzee wordt gevormd door de continentale helling. Deze steile helling van diep naar ondiep water over een afstand van slechts circa 50 km is zo belangrijk, omdat hier allerlei fysische processen plaatsvinden. Deze zorgen vaak voor een verhoogde aanvoer van voedingsstoffen, die als brandstof fungeren voor biologische processen. Door de hoge productiviteit van de zee boven de continentale helling is er daar bijvoorbeeld veel visserijactiviteit. Interne golven in zee De golven die Frans-Peter heeft bestudeerd zijn niet die welke iedereen vanaf het strand of varend op een boot aan het zeeoppervlak meteen herkent. Het betreft hier namelijk interne golven of heel lange getijgolven. Interne golven zijn kilometers lange golven die hun maximale uitwijking in het binnenste van de oceaan hebben. Ook het getij is op te vatten als zo�n heel lange golf. In Scheveningen is het bijvoorbeeld steeds eerder hoogwater dan op Texel; de getijgolf loopt langs onze kust van zuidwest naar noordoost. De getijgolf zoals wij die langs onze Noordzeekust kennen, is een enorm lange golf van ca 1000 km� met een een periode van circa 12,4 uur voor het dubbeldaagse astronomisch getij. Enkeldaags getij bij Groenland Langs de kust van Groenland werden waarnemingen gedaan met een serie langdurig in zee uitgehangen stroommeters. Hier is geen dubbeldaags maar een enkeldaags getij met een periode van ongeveer 24 uur. Deze golf bleek te verklaren als een continentale hellinggolf die langs de continentale helling van Groenland in zuidwaartse richting loopt. Deze golven worden aangeduid als vorticiteitsgolven. Dit laatste betekent dat deze golven draaien, vergelijkbaar met de waterbeweging in een draaikolk, maar dan op een heel veel grotere schaal. Bij deze golven is niet de zwaartekracht de terugdrijvende kracht, maar een kracht die gerelateerd is aan het behoud van impulsmoment. Dit komt er op neer dat bij waterbeweging over variabele diepte het water wordt teruggeduwd naar de oorspronkelijke positie. Hierbij is de breedtegraad waar de golf zich op onze draaiende aarde bevindt bepalend voor diens gedrag. Dubbeldaags getij in de Golf van Biskaje In de Golf van Biskaje zijn stroommetingen gedaan vanaf het NIOZ onderzoeksschip Pelagia. Stromingen werden gemeten met een akoestisch instrument (ADCP), dat achter het schip aan werd gesleept. Dit instrument stuurt geluidspulsen naar beneden, schuin in vier verschillende richtingen. Deze signalen weerkaatsen aan in het water zwevende deeltjes die met de lokale watersnelheid in de richting van de geluidsbundel bewegen. Door combinatie van de informatie van de vier bundels kan hieruit de driedimensionale stroming worden bepaald. Wat lieten deze doorsnedes zien? In de Golf van Biskaje bestaan over de hele waterkolom sterke, periodieke dubbeldaagse getijstromen die grotendeels dwars op de continentale helling gericht zijn. Het water wordt dus twee keer per dag de steile helling op- en weer afgeduwd, waardoor een verticale beweging wordt veroorzaakt. Omdat het water gelaagd is, worden door deze beweging vlakken van verschillende dichtheid ook vertikaal heen- en weer bewogen, hetgeen resulteert in een interne getijgolf. Deze interne golven bewegen voornamelijk in een bundel vanaf de top van de continentale helling, schuin de diepzee in. Ter plekke verhoogt dit de menging van verschillende waterlagen in de oceaan sterk. Maar, waar gaan deze golven nu precies heen en waar mengen zij het water?
Door de grote schaal van deze golven kan dit in de oceaan nog niet goed worden vastgesteld. Dit gedrag is daarom bestudeerd in een laboratoriumexperiment, dat samen met collega's in Lyon werd uitgevoerd. Gekeken werd naar een bak met gelaagd water, waarvan ��n wand een schuine helling heeft. Doordat de bak samen met het wateroppervlak een afgesloten geheel vormde, kon de golfbundel, als ware het een biljartbal, in het verticale vlak door de bak kaatsen. Hierbij kwam een bijzondere reflectie-eigenschap van interne golven voor de dag: De uittreedhoek wordt namelijk niet gespiegeld ten opzichte van de lijn loodrecht op de schuine helling van de wand, maar ten opzichte van de verticaal.		Schematische voorstelling van een interne golfaantrekker in een laboratoriumbak met reflectiepunten op de bodem, op de schuine (continentale) helling, aan het wateroppervlak en op de loodrechte begrenzing van de laboratoriumbak.
Deze hoek is een functie van de frequentie en de gelaagdheid van het zeewater. Dit betekent echter dat bij reflectie aan de continentale helling de randen van een golfbundel of dichter bij elkaar komen, of juist verder van elkaar af komen. Hierdoor wordt de bundel smaller en intenser (focussering) of juist breder en zwakker (defocussering). Bij een groot aantal reflecties door het bassin blijkt focussering te domineren en eindigden de paden van de interne golven meestal in een bepaalde voorkeursbaan (fig.1). De lokatie hiervan is voor alle interne golven van zekere frequentie, dezelfde voor gegeven gelaagdheid en geometrie. Deze voorkeursbaan wordt de interne golfaantrekker� genoemd. Nadat de promovendus, samen met promotor Leo Maas, het bestaan van deze interne golfaantrekkers al eerder op theoretische gronden voorspelde, werden deze in de labexperimenten dus ook daadwerkelijk aangetoond. Blijft nog de vraag of hun aanwezigheid ook in de echte oceaan kan worden vastgesteld. Dat is toekomstmuziek. Titel proefschrift: F.P.A. Lam. Ocean and laboratory observations on waves over topography / Waarnemingen op de oceaan en in het laboratorium van golven boven een hellende zeebodem. Universiteit Utrecht, 175 pp. Meer informatie: Frans-Peter Lam, TNO, Tel.� 070 3740479 Prof. dr. Jeff Zimmerman, Tel. 0222 369420 � Prof. dr. Leo Maas, Tel. 0222 369419

	19 januari	Micro-organismen op de zeebodem zetten aardgas om in kalk...
Alina analyseert de monsters in het NIOZ laboratorium		Op een aantal plaatsen van de zeebodem borrelt het aardgas (methaan) spontaan in zee omhoog. Dit methaan vormt de grondstof voor bijzondere ecosystemen in de donkere diepzee met bacteri�n en oerbacteri�n (Archaea) in plaats van algen aan de basis. De Russische onderzoeker-in-opleiding (OIO) Alina Stadnitskaia van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee NIOZ op Texel heeft deze geologie en de ecologie van deze onderzeese gemeenschappen in de Zwarte Zee en in de Atlantische Oceaan vergeleken. Op 22 januari promoveert zij op dit onderzoek aan de Universiteit van Utrecht. Promotoren zijn NIOZ onderzoekers prof. dr. ir. Jaap Sinninghe Damst�, Prof. Dr. Tjeerd van Weering en prof. dr. M.K. Ivanov van de Universiteit van Moskou.
Op verschillende plaatsen ter wereld komen plaatsen voor waar gassen, vloeistoffen, modder en stenen spontaan omhoog komen in moddervulkanen. Hierbij moet niet gedacht worden aan de enorm hoge bergen die we gewoonlijk vulkanen noemen, maar meer aan heuvels met pruttelende modderpoelen op het land en op de zeebodem. Alina Stadnitskaia vergeleek moddervulkanen in de Sorokin Trog ten zuiden van het schiereiland De Krim in de Zwarte Zee en de Golf van Cadiz tussen Spanje en Marokko in de Atlantische Oceaan. De activiteit van moddervulkanen gaat gepaard met het ontsnappen van methaan (aardgas) en het ontstaan van enorme kalkkorsten op de zeebodem en een hoge activiteit en diversiteit van gemeenschappen van micro-organismen. Alina onderzocht de geologische en biogeochemische processen die gepaard gaan met de erupties met behulp van geochemische en moleculair biologische technieken. De geschiedenis van beide gebieden is zeer verschillend wat betreft de tektoniek, sedimentafzettingen en de eigenschappen in de waterkolom vlak boven het gebied. Zo is het water in de Golf van Cadiz zuurstofhoudend, maar in de Sorokin Trog - net als in het overgrote deel van de Zwarte Zee - zuurstofloos. De hoeveelheden opborrelend aardgas en modder waren ook veel groter in de moddervulkanen in de Sorokin Trog. E�n van de hier nieuw ontdekte moddervulkanen draagt thans officieel de naam van het oceanografische instituut: de �NIOZ mud volcano�. Deze ligt op de 2km dieptelijn en is ongeveer 100m hoog en 1 km breed. Locatie van de NIOZ moddervulkaan samen met andere MV�s in de Sorokin Trog in de Zwarte Zee De kalkkorsten ontstaan door de activiteit van micro-organismen die het uit de zeebodem opstijgende aardgas in afwezigheid van zuurstof omzetten via het biochemische proces van anaerobe methaanoxidatie. Dit proces gaat gepaard met de reduktie van de zwavelverbinding sulfaat (electronenacceptor). Methaan wordt omgezet in carbonaat, dat samen met in zeewater opgeloste calciumionen neerslaat als kalk (officieel: calciumcarbonaat). De samenstelling van de microbi�le levensgemeenschappen bleek nauw verbonden met de hoeveelheden opborrelend aardgas en modder. Het omhoog komende methaan kan afkomstig zijn uit twee heel verschillende bronnen. Vaak is het afkomstig van grote koolwaterstofmoleculen die onder invloed van de aardwarmte onder hoge druk in diepe aardlagen worden gekraakt tot veel kleinere moleculen. Deze toevoerwegen door de aardkorst kunnen wel 15 km lang zijn en dit type methaan is geologisch zeer oud. Het komt echter ook voor dat het methaan recent gemaakt is door methaan-vormende bacteri�n. Methaan (CH4) is een ongeveer 20 maal sterker broeikasgas dan koolstofdioxide (CO2). Door de anaerobe oxidatie van methaan wordt meer dan 90% van het uit de aarde opborrelende methaan al verwerkt tot �onschadelijke kalk� voordat het zou kunnen ontsnappen naar de atmosfeer om daar bij te dragen aan de aardse opwarming. Er zijn echter wel perioden in de geologische geschiedenis geweest waarin grote hoeveelheden methaan wel ontsnapt zijn naar de atmosfeer met inderdaad een aanzienlijke opwarming tot gevolg. Recent werd ontdekt dat dit soort activiteit op bescheiden schaal ook voorkomt in het Nederlandse deel van de Noordzeebodem. Dit gebied wordt thans aangeduid met de naam �gasfonteinen�. Titel proefschrift: Alina N. Stadnitskaia: Bio- and petroleum geochemistry of mud volcanoes in the Sorokin Trough (NE Black Sea) and in the Gulf of Cadiz (NE Atlantic): From fluid sources to microbial methane oxidation and carbonate formation. Mededelingen van de faculteit Geowetenschappen Universiteit Utrecht no. 271: 227 pp. Meer informatie: Alina Stadnitskaia, NIOZ, (+31)(0)222-369 566 Prof. dr. ir. Jaap Sinninghe Damst�, NIOZ, (+31)(0)222 369 550 Prof. dr. Tjeerd van Weering, NIOZ, (+31)(0)222 369 395 Dr. Jan Boon (communicatie & PR officer NIOZ), (+31)(0)222 369 466
	19 January	Micro-organisms in the sea bottom convert natural gas into lime�
At a number of places, natural gas (methane) and mud spontaneously emerge together from the sea bottom. This methane is the main food source for a special ecosystem with bacteria and Archaea instead of algae at its basis. Russian PhD student Alina Stadnitskaia of the Royal Netherlands Institute for Sea Research NIOZ at Texel compared the composition and the activity of these microbial communities in the Sorokin Trough in the Black Sea and the Gulf of Cadiz in the Atlantic Ocean. She will defend her thesis on 22 January at Utrecht University. Promoters are NIOZ scientists Prof. Dr. Ir. Jaap Sinninghe Damst� and Prof. Dr. Tjeerd van Weering, together with Prof. Dr. M.K. Ivanov from the University of Moscow. Title PhD thesis: Alina N. Stadnitskaia: Bio- and petroleum geochemistry of mud volcanoes in the Sorokin Trough (NE Black Sea) and in the Gulf of Cadiz (NE Atlantic): From fluid sources to microbial methane oxidation and carbonate formation. Mededelingen van de faculteit Geowetenschappen Universiteit Utrecht no. 271: 227 pp. More information: Alina Stadnitskaia, NIOZ, (+31)(0)222-369 566 Prof. dr. ir. Jaap Sinninghe Damst�, NIOZ, (+31)(0)222 369 550 Prof. dr. Tjeerd van Weering, NIOZ, (+31)(0)222 369 395 Dr. Jan Boon (communicatie & PR officer NIOZ), (+31)(0)222 369 466

	10 januari	Grondbroeders geuren minder in de broedtijd...
		Poetswas als camouflage voor strandlopers Vogels poetsen hun veren met was uit hun stuitklier. Bij kanoetstrandlopers verandert de samenstelling van die was echter drastisch in de broedtijd. Waarom dit zo is, was tot nu toe onbekend. Bioloog Jeroen Reneerkens toonde met hulp van een speurhond aan dat de stuitklierwas tijdens het broeden minder geur verspreidt. En dat vermindert het risico op ontdekking door roofdieren voor de op de grond broedende vogels. Reneerkens promoveert op 12 januari 2007 aan de Rijksuniversiteit Groningen. Meer informatie (RUG nieuws)
Foto: Jan van de Kam

�December � 2006/2007 � Februari ����Archief ����NIOZ in de pers

Januari 2007

31 januari

22 januari

� Prof. dr. Leo Maas, Tel. 0222 369419

19 januari

19 January

10 januari

�December � 2006/2007 � Februari ��Archief ��NIOZ in de pers