Laatste North-Sea Atlantic Exchange-expeditie

Department

Theme

RV Pelagia on the North Sea

Op 9 juli vertrokken we vanaf Texel met de RV Pelagia richting de Noorse Geul (ook bekend als Norwegian Trench) voor de laatste expeditie van het NoSE-project. In dit project onderzoeken we welke rol de Noordzee speelt bij de opname van koolstof. De Noordzee is een zeer productieve, ondiepe zee en neemt veel koolstofdioxide (CO₂) op via zowel fysieke als biologische processen. Toch is nog veel onbekend: wordt de koolstof naar de Atlantische Oceaan afgevoerd of raakt die juist begraven in de zeebodem? 

Ons onderzoeksgebied ligt in de Noorse Geul, het diepste deel van de Noordzee en de belangrijkste uitstroombaan van Noordzeewater naar de Atlantische Oceaan. Tijdens de expeditie volgen we dit uitstromende water en bestuderen we de processen die de koolstof- en nutriëntenkringlopen beïnvloeden. Zo kunnen we bepalen wat er naar de Atlantische Oceaan wordt afgevoerd en wat er juist in de geul achterblijft. Het belangrijkste doel van deze expeditie is het terughalen van twee verankeringen en een benthische lander die we 14 maanden geleden hebben uitgezet. Deze meetopstellingen zijn uitgerust met allerlei instrumenten die veranderingen in temperatuur, pH, zuurstof, hoeveelheid deeltjes in de waterkolom en stromingssnelheid en -richting meten, van uur tot seizoen. Daarnaast is er aan elk systeem een sedimentval bevestigd die deeltjes opvangt, zodat we deeltjes- en koolstofstromen kunnen berekenen. 

The side of a ship (the RV Pelagia) recovering a red/orange mooring device from the water.

Terugwinning van een afmeervoorziening uit de Norwegian Trench (Foto: Furu Mienis)

Vertrek (door Lucia Kranawetter)

Vorige week hebben we veel dozen gevuld met spullen en apparatuur voor de komende NoSE-expeditie met de RV Pelagia. Het inpakken en vervoeren van al die dozen is een groepsinspanning. De onderzoekers bedenken wat ze allemaal aan boord willen doen en pakken dus van alles in. Je wilt tijdens een expeditie op zee niet zonder bepaalde materialen komen te zitten, dus nemen we vaak twee of drie keer zoveel mee. Vervolgens zorgen de technici ervoor dat de dozen netjes naar het schip worden vervoerd en samen met de bemanning aan boord worden gebracht. Te zware apparatuur wordt via het bovendek aan boord gehesen. 

Two people lifting a large metal box in a hallway, placing it onto a pallet jack. Around them are multiple stacked boxes and containers, prepared for transfer.

De ingepakte dozen moeten naar de containers worden gebracht.

Het is inmiddels de derde keer dat we binnen het NoSE-project naar de Noorse Trog varen. Het plan is om al het materiaal dat we daar vorig jaar hebben uitgezet, weer op te halen. De locaties liggen ver uit elkaar, waardoor we onderweg tijd hebben om extra water- en sedimentmonsters te nemen. Voor het wetenschappelijke team is dit onze laatste expeditie met de RV Pelagia: nog één keer over het houten dek lopen, genieten van de zonsondergangen en de hechte sfeer aan boord. De komende 11 dagen zijn we op zee en houden we jullie via deze blog op de hoogte. 

Two boats (RV Pelagia and RV Wim Wolff) visible on the water from the harbour.

RV Pelagia verlaat de haven van het NIOZ op weg naar de Noordzee (en ontmoet RV Wim Wolff)

Duik naar 100 meter boven de zeebodem – Mooring-data (door Anna Enge)

Binnen het NoSE-project hebben we in mei 2024 twee verankeringen in de Noorse Trog uitgezet. Instrumenten zoals een ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), CT-sensor (geleidbaarheid-temperatuur), pH-sensor en sedimentval hebben daar een jaar lang, op 100 meter boven de zeebodem, metingen gedaan. Een paar dagen geleden hebben we beide verankeringen met succes teruggehaald. Met deze meetreeksen willen we de variatie van verschillende processen met hoge resolutie onderzoeken over een periode van twee jaar (2023–2025). De data uit de onderste 100 meter van de waterkolom geven inzicht in de uitwisseling van water en deeltjes tussen de Noordzee en de Atlantische Oceaan. 

In figuur 1 (onder) zie je een van de teruggehaalde sedimentvallen. Gedurende een heel jaar ving deze deeltjes op die naar de onderste waterlagen zakten aan de rand van de Noorse Trog richting de Atlantische Oceaan. Er zijn 24 opvangflesjes die telkens over een periode van twee weken de deeltjesstromen registreerden. We moeten de data nog analyseren, maar beide vallen hebben genoeg organisch materiaal verzameld om een interessant beeld te geven van deeltjesstromen in het afgelopen jaar. Daarnaast hebben zich op de verankeringen ook dieren gevestigd, vooral op de sedimentvallen. Omdat zulke soorten alleen in specifieke omstandigheden voorkomen, vertellen ze ons veel over de leefomgeving van de meetlocaties. De ADCP’s en CTD’s meten stromingssnelheid, temperatuur en zoutgehalte, waarmee we de dynamiek van de watermassa’s (zoals Noordzeewater en Atlantisch water) kunnen onderscheiden. 

you can see one of our retrieved sediment traps. Over one entire year, it trapped the vertical and lateral particles that reached the lower water column at the edge of the Norwegian Trench toward the Atlantic Ocean.

Sedimentval geplaatst aan de rand van de Noord-Atlantische Oceaan op een diepte van 350 m.

In figuur 2 (onder) zie je de teruggehaalde ADV en een fragment van de stroomdata op 10 meter boven de zeebodem. Met de gegevens van vorig jaar (2023–2024) en de nieuwe reeks (2024–2025) kunnen we de jaarlijkse variatie vergelijken en onze kennis over stromingen en deeltjesdynamiek in de Noorse Trog verder uitbreiden. 

you can see the retrieved ADV and a snapshot of the timeseries of current velocities at 10 m above the bed.

ADV-terugwinning uit de zuidelijke aanlegplaats in de Norwegian Trench.

CTD-metingen (door Naniek en Myrthe)

Tijdens deze expeditie mochten wij, Naniek en Myrthe, als masterstudenten meehelpen bij de bemonstering met de CTD. Een CTD meet drie belangrijke eigenschappen van zeewater: mate van geleiding, dichtheid en temperatuur. Aan het frame zijn daarnaast waterflessen, een fluorescentiesensor en een troebelheidssensor bevestigd. Het frame wordt langzaam naar de zeebodem neergelaten, waarbij we live de waterkolom kunnen volgen. Op de weg terug naar boven worden op geselecteerde dieptes watermonsters genomen. 

A CTD rosette sampler being recovered from the sea, partially lifted out of the water on a cable. The frame holds multiple vertical sampling bottles arranged in a circular structure.

CTD tijdens een terugwinning

Naniek hielp mee met het project van Marina en Margaux. Zodra de CTD weer aan dek stond, werden eerst zuurstofmonsters genomen en gelijktijdig temperaturen gemeten. Daarna werden flessen gevuld om in het scheepslaboratorium te analyseren op alkaliniteit en pH. Myrthe ondersteunde het project van Daan. Zij filterde watermonsters van verschillende dieptes om zwevende (organische) deeltjes op te vangen. De filters zijn bewaard voor verdere analyse bij NIOZ. 

Group of researchers wearing helmets and gloves collecting water samples from the Niskin bottles on a CTD rosette sampler aboard a research vessel. The cylindrical bottles are mounted vertically in a metal frame, with tubing used to draw water into sample containers.

Water verzamelen uit de CTD-houders

Meer over de NoSE-expeditie

Kustzeeën beslaan minder dan 10% van het oceaanoppervlak, maar zijn desondanks van groot belang voor de wereldwijde koolstof- en nutriëntenkringlopen, omdat ze land en oceaan met elkaar verbinden. In het NoSE-project werkt een multidisciplinair consortium (NIOZ, TUD, RUG, UU) samen om de rol van de Noordzee in het verleden, heden en de toekomst te bepalen en deze te koppelen aan het grotere biogeochemische systeem van de Atlantische Oceaan. Dit doen we door de uitwisseling van koolstof en andere belangrijke nutriënten tussen de Noordzee en de Atlantische Oceaan te onderzoeken. Deze processen worden bestudeerd in de Noorse Trog, de belangrijkste uitstroombaan naar de Atlantische Oceaan én de plek waar veel sediment uit de Noordzee terechtkomt.