PHYVIR expeditie

In de weken daarvoor waren waarnemingen van mariene macrofauna schaars. Tijdens de lunch op onze eerste zeildag stond Liam op en wees naar dolfijnen buiten het raam die naast het schip zwommen. Dedmer nam de volgende dagen zijn plaats in aan de voorkant van het schip en zag nog meer dolfijnen speels op de boeggolf rijden. In de voedselarme gebieden tussen Kaapverdië en de Azoren was onze belangrijkste natuurwaarneming de prachtige, kleine Portugese oorlogsschipkwal. Helaas zagen we ook stukjes plastic voorbij drijven. 

Als microbiologen vinden we het natuurlijk ook leuk om een glimp op te vangen van de organismen die we bestuderen: fytoplankton! Corina of Hisham preparen elke dag zeewatermonsters, zodat we ze onder de microscoop kunnen bekijken. De samenstelling van de geconcentreerde watermonsters verschilt van dag tot dag, wat elke keer weer voor spannende verrassingen zorgt. Onlangs gezien: Dinophysis, een fytoplanktonsoort die verantwoordelijk is voor schadelijke algenbloei (potentieel giftig), en de diatomee (met glasachtige frustule) soort Pseudo-nitzschia, en een verrassende coccolithofoorbloei (fytoplankton met calciumcarbonaatschubben aan de buitenkant). En elke keer als er een roeipootkreeft (volwassen of jong) voorbij zoeft, is dat reden voor opwinding: “Roeipootkreeft!!”. Dit schattige zoöplankton was zelfs de inspiratiebron voor een verhaal dat Eva schreef tijdens de Talent Event-avond. 

Blog geschreven door Hisham Shaikh (Post-doc NIOZ)

Om de laatste week van de PHYVIR-I-expeditie af te trappen, hebben we de vierde — en laatste — drifting trap van de expeditie opgehaald. We konden dit apparaat lenen van onze NIOZ-collega Jan-Berend Stuut en het vormt een interessante aanvulling op onze onderzoeksexpeditie door de Noord-Atlantische Oceaan. Dorien Hoexum en ik vonden het erg leuk om met deze vallen te werken, maar we waren niet de enigen: het ophalen van de vallen trok meestal wel wat publiek. Mensen pauzeerden even en waren nieuwsgierig naar de kleine dieren die af en toe in de vallen terechtkwamen. Bij deze laatste ophaling kregen we echter wel heel bijzondere bezoekers. Een groep langvin-grienden, waaronder minstens twee kalveren, naderde het schip met duidelijke nieuwsgierigheid. Het was de dichtste nadering van deze walvissen tot ons drijvende huis, het onderzoeksschip RV Anna Weber-van Bosse, tijdens de afgelopen weken. Een ongelooflijk bijzonder afscheid terwijl we de laatste vallen uit de oceaan haalden.

Wat zijn drifting traps precies en waarom hebben we ze uitgezet?

Drifting traps bestaan uit een reeks buizen op verschillende dieptes die zinkende deeltjes uit het door zonlicht doordrongen oppervlaktewater opvangen. Tijdens deze expeditie hebben we vier drifting traps uitgezet, elk met buizen op een diepte van 100, 200 en 400 meter. Terwijl de deeltjes door de oceaan zinken, worden ze in deze buizen opgevangen. Ons doel is te begrijpen hoe virussen het zinken van fytoplankton kunnen beïnvloeden, dat de basis vormt van mariene voedselketens en een belangrijke rol speelt bij het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer. Door zinken of sedimentatie wordt deze koolstof naar de diepten van de oceaan getransporteerd. Tijdens hun afdaling worden deze deeltjes ook afgebroken, waardoor uiteindelijk slechts een zeer klein percentage de zeebodem bereikt. We bepalen het zinkpotentieel van de verschillende fytoplanktonpopulaties (zie eerdere blog van Li Zhao) en de drijvende vallen zijn daar een logisch vervolg op. Aangezien er aanwijzingen zijn dat sommige fytoplanktongroepen de neiging hebben om zich te aggregeren bij een virale infectie, willen we specifiek onderzoeken welk fytoplankton in deze zinkende aggregaten te vinden is.

In sommige buisjes worden de kwetsbare aggregaten in een gel op de bodem van het buisje bewaard, zodat we hun vorm en abundantie kunnen bestuderen. Andere buisjes worden gebruikt voor zogenaamde bulkmeteringen van: de abundantie en genetische samenstelling van fytoplankton, bacteriën en virussen; de totale concentratie van chlorofyl; en de transparante exopolymeerdeeltjes (TEP) die een kleverige voorloper van aggregaten vormen en ervoor zorgen dat deze sneller zinken. Door het DNA en RNA uit de vallen te sequencen, willen we achterhalen welke virussen deze zinkende fytoplanktongemeenschappen infecteren, en hoe deze microscopische interacties het vermogen van de oceaan om koolstof op te slaan in de diepzee kunnen beïnvloeden.

21 mei – Voelen de cellen zich goed?

Geschreven door Xiaonan Cai (promovendus bij NIOO)

Kleine cellen, grote aanwijzingen

De oceaan zit vol met fytoplankton. Deze minuscule organismen vormen de basis van mariene voedselketens en helpen bij het opnemen van CO₂ uit de atmosfeer. Maar fytoplankton is niet allemaal hetzelfde: verschillende soorten hebben verschillende afmetingen, vormen en manieren om licht en voedingsstoffen te gebruiken.

Hierdoor kunnen fytoplanktongemeenschappen sterk verschillen van de ene plek tot de andere. Een gemeenschap in warme, voedselarme subtropische wateren kan er heel anders uitzien dan een in koudere, voedselrijke subpolaire wateren. Tijdens onze transect over de Noord-Atlantische Oceaan van zuid naar noord is een van de vragen die ons interesseert: hoe gezond zijn deze fytoplanktoncellen, en verandert hun fotosynthetisch vermogen en cellulaire samenstelling onderweg, en houdt dat verband met externe oorzaken zoals veranderingen in omgevingsomstandigheden of virale infecties?

Fytoplanktoncellen bevatten chemische aanwijzingen die ons helpen dit te ontcijferen. Een belangrijke aanwijzing is de elementaire stoichiometrie: de balans van koolstof, stikstof en fosfor in de cellen, vaak weergegeven als de verhouding C:N:P. Deze elementen zijn essentieel voor groei, metabolisme en energieoverdracht. Wanneer de C:N:P-balans verschuift, kan dit erop wijzen dat cellen zich aanpassen aan hun omgeving, te maken hebben met nutriëntenstress of hun groeipatroon veranderen.

Dit is ook belangrijk voor het begrijpen van de interacties tussen fytoplankton en virussen. Als parasieten zijn virussen voor hun voortplanting afhankelijk van hun gastheren, dus de toestand van de gastheer kan van invloed zijn op het succes van de productie van nieuwe virusdeeltjes. Een cel die onder voedingsstress staat, levert mogelijk niet dezelfde middelen als een gezonde cel.

Gezondheid in verschillende grootteklassen

Fytoplankton wordt vaak ingedeeld in verschillende grootteklassen: microfytoplankton is ongeveer 20–200 µm, nanofytoplankton ongeveer 3–20 µm en picofytoplankton 0,3–3 µm. Deze grootteklassen reageren niet altijd op dezelfde manier op omgevingsstressoren. Kleinere cellen doen het vaak goed, zelfs in voedselarme wateren, omdat ze efficiënt zijn in het opnemen van voedingsstoffen, terwijl grotere cellen talrijker kunnen worden wanneer er meer voedingsstoffen beschikbaar zijn.

Tijdens de expeditie verzamelen we zeewater en filteren we dit stap voor stap door filters met verschillende poriëngroottes. Zo kunnen we de fytoplanktongemeenschap in deze verschillende groottefracties scheiden. Soms geeft de filtratie zelf al een eerste indruk van het water: als de filters snel verstopt raken en het water er heel langzaam doorheen stroomt, zit er waarschijnlijk meer deeltjesmateriaal in, waaronder fytoplanktonbiomassa. Later, terug in het laboratorium, analyseren we de filters op de elementaire samenstelling en het belangrijkste pigment dat fytoplankton bevat, namelijk chlorofyl-a. Samen helpen deze metingen ons niet alleen te zien hoeveel fytoplanktonmateriaal er aanwezig is, maar ook hoe hun chemische samenstelling verschilt.

Door Melle Versluis (promovendus UvA), Xiaonan Cai (promovendus NIOO) en Amelie Wittig (masterstudent UvA)

We zijn onze expeditie begonnen in tropische wateren, waar iedereen in rustig en zonnig weer kon wennen aan de dagelijkse routines op een onderzoeksschip. Maar omdat we koers zetten richting IJsland, waren we ons er allemaal van bewust dat we niet gedurende de hele reis op zulke kalme omstandigheden konden rekenen. Gisteren maakten we voor het eerst kennis met ruigere zeeën en de hele ervaring veranderde meteen.

Omdat we de voorspelling voor hogere golven van tevoren hadden gezien, pasten we het wetenschappelijke programma hierop aan. Voor ons team betekende dit dat we ons experiment eerder op de dag moesten bemonsteren. Dit houdt in dat we 20L-cubitainers, waarin we water voor onze experimenten incuberen, van de incubatoren aan de voorkant van het schip naar de ultraclean container achterop moeten dragen (waar we onder schone omstandigheden bemonsteren om besmetting te voorkomen), met daartussen twee trappen. We hadden speciale rugzakken meegenomen om dit veilig te kunnen doen, en het is een teamprestatie om 18 cubitainers heen en weer te dragen. Maar in ruwe zee wordt recht lopen bijna onmogelijk, zelfs zonder 20 kg extra gewicht. Daarom haastten we ons om eerder op de dag te bemonsteren en met extra hulp van de bemanning lukte het ons om het sneller te doen dan ooit tevoren. Gelukkig maar, want zodra het zware werk achter de rug was en we ons konden richten op het verwerken van onze monsters in de labcontainers, werd het steeds moeilijker ons evenwicht te bewaren. Voor we het wisten, klampten we ons vast aan een labtafel of leunden we tegen een muur om maar op onze benen te blijven staan. Gelukkig hadden we elk losstaand voorwerp in onze labcontainer ruim van tevoren vastgesjord en verliep de monsterverwerking soepel.

Toen we na een lange werkdag gingen zitten voor het avondeten, werd de coördinatie echter nog lastiger. Op de lange eettafels gleden borden met eten van de ene persoon naar de andere en al snel begonnen zelfs mensen zijwaarts te schuiven terwijl ze op hun stoelen zaten. Je aan de tafel vasthouden en tegelijkertijd proberen om borden en glazen op hun plek te houden, maakte comfortabel eten onmogelijk, en de meesten van ons werkten snel wat eten naar binnen om zo snel mogelijk een stabielere plek op te zoeken. Maar zulke plekken waren nergens meer te vinden; in plaats daarvan moesten we terug naar het lab haasten om de laatste dingen vast te zetten die nog konden bewegen: labstoelen, computerschermen en koelkast- en vriezerdeuren hadden allemaal nog extra spanbanden nodig voordat we de dag konden afsluiten. En zelfs dan is rust moeilijk te vinden als je bij elke golf zijwaarts wordt meegevoerd terwijl je probeert in slaap te vallen…

18 mei - De stroming volgen: fytoplankton onderzoeken op zee

Geschreven door Emma Hynes (MSc-student 2026 aan de UvA)

Nu we halverwege onze reis zijn, begint mijn groep aan de tweede ronde van onze experimenten. Deze experimenten bestaan uit zogenaamde microkosmossen en, in mijn geval, flowcytometrie, een methode om de verschillende populaties fytoplankton te detecteren en te tellen. We nemen water uit de bovenste waterkolom en laten dat in containers aan boord incideren, zodat we live interacties en veranderingen in de fytoplanktonpopulaties kunnen observeren als reactie op de toevoeging van voedingsstoffen (stikstof, fosfor, ijzer) die de groei van de algen kunnen beperken.

Het tellen van verse monsters is een heel spannende kans, omdat veel eerdere fytoplanktonstudies gebruik maakten van ‘gefixeerde’ monsters. Bij ‘fixeren’ voeg je een fixeermiddel toe (bijv. formaldehyde of glutaaraldehyde), waarna de monsters worden ingevroren en bij -80 °C worden bewaard voor analyse in het laboratorium. Dit is handig omdat we zo monsters kunnen nemen, zelfs als we de flowcytometer niet bij de hand hebben, maar het heeft ook een nadeel. Het fixeren van monsters kan leiden tot verminderde pigment (chlorofyl) fluorescentie, waardoor het moeilijker wordt om alle fytoplanktongroepen te onderscheiden die we waarnemen bij het tellen van verse monsters. Dit geldt met name voor een specifieke groep algen die in warmere wateren voorkomt, en die centraal staat in een aantal van mijn experimenten. Wanneer we aan boord levende monsters gebruiken, kunnen we de volledige samenstelling zien zonder enige afbraak.

Zoals ik in een eerdere blogpost al zei, is ijzer een ‘micro’-voedingsstof die essentieel is voor al het leven, inclusief fytoplankton. Het komt meestal in heel lage concentraties voor (vandaar ‘micro-’ of ‘sporen-’ voedingsstof) en kan in bepaalde delen van de wereldzeeën een flinke beperkende factor zijn. Als we kijken naar hoeveel ijzer er in de voedselarme wateren zit waar we nu zijn, is dat te vergelijken met een paperclip in een olympisch zwembad.

We voeren incubaties uit met 1 liter en 20 liter, en in deze experimenten kijken we vooral welke beperkingen in voedingsstoffen de samenstelling van de populatie beïnvloeden over een periode van 4 dagen. Want net zoals planten mest nodig hebben om te groeien, hebben algen ook voedingsstoffen nodig.

Het leven in container #21

Geschreven door Naomi Bakken (UvA) en Lea Simon (RUG)

Hallo… Wie is daar?

Fytoplankton mag dan wel minuscuul zijn, het behoort tot de belangrijkste organismen in de oceaan. Deze microben vormen de basis van vrijwel elke mariene voedselketen en helpen zelfs het klimaat op aarde te reguleren door kooldioxide op te nemen. Het is daarom van onschatbaar belang om te begrijpen wat hen helpt te gedijen en wat hen bedreigt.

Een grote bedreiging komt van virussen. Wanneer een fytoplanktoncel geïnfecteerd raakt, sterft deze meestal. Overal in de oceanen vinden voortdurend talloze onzichtbare gevechten plaats tussen fytoplankton en virussen, die mariene ecosystemen vormgeven op manieren die we nog maar net beginnen te begrijpen. Deze interactie is precies wat het PHYVIR-project wil onderzoeken.

De uitdaging is dat deze organismen veel te klein zijn om gemakkelijk te zien, zelfs met standaardmicroscopen. Dus in plaats van ze te identificeren op basis van uiterlijk of pigment samenstelling, gebruiken we iets wat wij – de schrijvers van deze blog – veel cooler vinden… hun DNA. Dit is de genetische informatie die de meeste microben hebben en die gebruikt kan worden om ze te identificeren; zie het als een moleculaire vingerafdruk. We filteren een grote hoeveelheid zeewater door een filter, dat we bewaren en meenemen naar het laboratorium. Daar kunnen we het DNA uit het monster extraheren, het sequencen en weer in elkaar puzzelen om te bepalen welk fytoplankton, en met behulp van een ander type filter ook welke virussen, aanwezig waren op onze bemonsteringslocaties.

Maar wat doen ze?

Maar daar houdt het niet op. Weten wie er aanwezig is, is nuttig, maar we willen ook weten wat ze doen. We kunnen dit onderzoeken door te kijken naar een ander molecuul, genaamd RNA. Waarom is dat? RNA geeft ons informatie over welke delen van het DNA op een bepaald moment worden gebruikt. Reacties op veranderende omstandigheden kunnen bijvoorbeeld leiden tot verminderde fotosynthese, ook om hun energie te richten op het reageren op de veroorzaakte stress.

Een virale infectie kan ook als een stressfactor worden beschouwd. Virussen zijn obligate parasieten, wat betekent dat ze afhankelijk zijn van de cellulaire machinerie van hun fytoplankton-gastheren om zich voort te planten. Een deel van deze reproductieve activiteit wordt tijdens de infectie weerspiegeld in het RNA. Aan de hand van deze signalen kunnen we actieve virale infecties identificeren.

We zijn ook geïnteresseerd in fytoplankton-RNA tijdens virale infecties omdat virussen soms de werking van hun gastheren kunnen veranderen, verdergaand dan alleen basisreplicatie. Een virus kan bijvoorbeeld andere voedingsstoffen nodig hebben dan zijn gastheer normaal gesproken gebruikt en kan het RNA van de gastheer beïnvloeden om routes te activeren die de opname van die voedingsstoffen verhogen.

Ten slotte hebben sommige virussen RNA als hun enige genetisch materiaal, wat relatief ongebruikelijk is in de biologie. Hierdoor zijn op DNA gebaseerde methoden niet voldoende om alle aanwezige virussen te detecteren, maar kunnen we toch inzicht krijgen in hun aanwezigheid door RNA te bestuderen. De analyse van virale genexpressie (inclusief RNA-virussen) zal worden uitgevoerd in samenwerking met anderen in het PHYVIR-project.

Waar werken we?

We werken samen in lab container 21, wat precies is wat het zegt: een omgebouwde zeecontainer die is ingericht als laboratorium. Het is handig om aparte containers te hebben voor verschillende soorten onderzoek, omdat de omstandigheden binnenin zorgvuldig kunnen worden geregeld. We passen bijvoorbeeld elke dag de temperatuur aan aan die van het zeewater, zodat de microben zo min mogelijk stress ervaren wanneer we ze naar binnen halen.

We moeten schoon werken om besmetting te voorkomen. Dit kan een uitdaging zijn, vooral wanneer apparatuur zoals filtersystemen kan lekken, maar er zijn strategieën om hiermee om te gaan. De belangrijkste bronnen van besmetting waar we ons zorgen over maken, zijn enzymen die RNasen en DNasen worden genoemd, die het RNA en DNA dat we verzamelen afbreken. Deze enzymen komen overal in onze omgeving voor: in zeewater, op onze huid en op laboratoriumtafels. Daardoor besteden we veel tijd aan schoonmaken. Het dragen van handschoenen is een must.

Het doel is om te voorkomen dat onze monsters worden besmet met genetisch materiaal uit onze omgeving, inclusief ons eigen materiaal.

Geschreven door Guy Schleyer, NIOZ

Een groot voordeel van een (nieuw) groot schip is dat we een diverse groep wetenschappers met elkaar aanvullende expertise en interesses aan boord kunnen nemen. Samen bestuderen we zowel het fytoplankton in het water als de omgeving waarin het leeft en sterft. Elk team van wetenschappers is verantwoordelijk voor verschillende metingen en analyses – sommige worden live uitgevoerd met speciale instrumenten aan boord, maar voor veel andere is apparatuur nodig die alleen in onze thuisinstituten beschikbaar is. We verzamelen allemaal monsters. Heel veel monsters.

Chemische communicatie op zee

Zeewater bevat niet alleen micro-organismen in grote hoeveelheden, maar ook veel chemische stoffen die ze tijdens hun bestaan produceren, verbruiken en verwerken. Samen zorgen mariene micro-organismen voor de kringloop van enorme hoeveelheden koolstof en andere voedingsstoffen (zoals stikstof en fosfor). Deze chemische stoffen, ook wel ‘metabolieten’ genoemd, worden bovendien door micro-organismen gebruikt om met elkaar te communiceren. Door te luisteren naar deze grotendeels onbekende ‘chemische taal’ van mariene micro-organismen, krijgen we inzicht in hun fysiologische toestand en de ingewikkelde relaties die ze met elkaar hebben.

Het bestuderen van metabolieten van micro-organismen op zee is echter een uitdaging: de hoeveelheden kunnen minuscuul zijn en sommige worden zo snel verwerkt dat het moeilijk is ze te vangen. Bovendien kunnen de zouten uit het zeewater de instrumenten die voor de analyse worden gebruikt, beschadigen. Hoe verzamelen en bestuderen we deze metabolieten dan? Eerst halen we alle micro-organismen uit het zeewater met behulp van verschillende filters. Vervolgens vullen we dit micro-organismevrije zeewater in speciale cartridges die metabolieten opvangen terwijl het zout erdoorheen gaat. Zo kunnen we metabolieten uit grote hoeveelheden zeewater verzamelen en concentreren. Zodra de cartridges vol zitten met metabolieten, kunnen we ze met chemische oplosmiddelen vrijmaken, drogen en bewaren totdat ze in het thuislaboratorium worden geanalyseerd. En natuurlijk gebeurt dit allemaal op een veilige manier – we willen niet dat er glas breekt terwijl het schip vaart.

Ons team begint de dag met twee containers van 20 liter zeewater en sluit de dag af met 50 verschillende monsters die ingevroren worden bewaard totdat ze in het lab kunnen worden geanalyseerd. Met meer dan 20 stations komt dat neer op heel wat monsters die ons zeker bezig zullen houden in de maanden nadat het schip terugkeert naar Texel om te lossen.

10 mei - De perfecte omstandigheden creëren

Geschreven door Jitske Luttikholt (HBO-student) & Amelie Wittig (MSc-student Universiteit van Amsterdam)

We zijn inmiddels goed ingewerkt in onze dagelijkse routines aan boord. Vroeg opstaan, chagrijnig of niet, en nadat we onze veiligheidsschoenen en helm hebben aangetrokken, worden we soms getrakteerd op een prachtige zonsopgang boven de zee. Zodra we de eerste watermonsters van de dag hebben ontvangen, beginnen we met onze tests (incubaties om groei- en sterftecijfers te meten). We hebben ons inmiddels aangepast aan onze routines met betrekking tot de organismen waarmee we werken. Tijdens de experimenten werken we op het schip met levende algen, bacteriën en virussen, dus we willen dat ze zich zo goed mogelijk voelen. De lichtomstandigheden op de verschillende dieptes waar we monsters nemen, variëren en nemen logischerwijs af naarmate we dieper in de waterkolom komen. Om voldoende voedingsstoffen (stikstof en fosfor) binnen te krijgen in het huidige voedselarme oppervlaktewater van de oceaan, houden de algen zich iets dieper op, waar ze nog toegang hebben tot de hogere concentraties voedingsstoffen uit het diepere water. Maar algen hebben licht nodig (voor fotosynthese) en kunnen daarom niet te diep gaan. Daarom zie je een verhoogde concentratie chlorofyl (een belangrijk pigment voor algen) tussen 50 en 100 m, het zogenaamde diepe chlorofylmaximum (DCM). Daar hebben de algen heel weinig licht, maar ze zijn eraan aangepast. Om te voorkomen dat ze worden blootgesteld aan fel daglicht wanneer ze naar de oppervlakte worden gehaald – wat stress veroorzaakt en onze experimenten beïnvloedt – beschermen we deze eencellige algen tegen “verbranding” door te fel licht, net zoals wij onszelf tegen de zon beschermen met zonnebrandcrème en hoeden.

Dit begint al bij het halen van het water: het wordt uit de CTD-bemonsteringsflessen overgeheveld in containers die zijn omwikkeld met meerdere lagen donkere zakken (die regelmatig worden vernieuwd). Ten tweede wordt het licht in onze laboratoriumcontainer gedimd, waarbij de ramen en lampen zoveel mogelijk worden afgedekt. Vervolgens bereiden we voor wat nodig is: we filteren virussen en grazers (roofdieren) eruit, om het fytoplankton te verdunnen en te kijken hoe verminderde sterfte de algengroei beïnvloedt. We maken flessen klaar die in een incubator op het dek worden geplaatst. Om de flessen daarheen te brengen, gebruiken we rugzakken die het licht zoveel mogelijk tegenhouden. Hierdoor voelen we ons net bergbeklimmers, terwijl we over het dek klauteren en verschillende trappen opklimmen om de andere kant van het schip te bereiken. Daar gebruiken we een afdekking terwijl we de flessen op een wiel in de incubator plaatsen, die voorzien is van schermen om de natuurlijke lichtomstandigheden (op de diepte waar ze bemonsterd zijn) na te bootsen. Na deze routine kunnen de algen tijdens onze experimenten prima overleven, en hopelijk krijgen we een aantal fascinerende resultaten!

Geschreven door Dorien Hoexum, promovendus bij NIOZ en UU

Loslaten is niet makkelijk

Vorig jaar heb ik voor mijn promotieonderzoek drie grote trechters aan een verankeringslijn in de Atlantische Oceaan geplaatst. Nu is het tijd om ze op te halen en te kijken welke voedingsstoffen naar de bodem van de oceaan zakken. De trechters liggen langs de route van de PHYVIR-expeditie, waardoor ik als enige geoloog mee kan doen aan dit algenavontuur!

Het ophalen van de trechters begint met ze op te sporen. Alle drie zijn ze verbonden met een lange kabel, vastgemaakt aan een ijzeren blok op de zeebodem dat 800 kilo weegt. Eerst stuurt de dekbemanning een signaal naar de kabel, zodat die zich losmaakt van het blok. We zouden precies op de plek van de trechters moeten zijn, maar het terugkomende signaal komt van meer dan 12 kilometer verderop! Als je apparatuur langer dan een jaar op de zeebodem laat liggen, kan er natuurlijk van alles misgaan. Zitten de trechters nog vast aan het verankeringsblok? Zijn ze door de stroming verplaatst? Gelukkig heeft de bemanning van de RV Anna Weber-van Bosse veel ervaring met dit soort klussen!

Een goed geoliede machine

Zodra we op de plek van het signaal aankomen, krijg ik een e-mail van het baken. Dit werkt alleen als het boven water is, wat betekent dat het losmaken gelukt is! Als we vanaf de brug uitkijken, zien we na een tijdje de oranje boei, zodat de bemanning kan beginnen met het binnenhalen van de trechters. Het wordt meteen duidelijk dat ik de enige ben die hier nerveus over is: de bemanning pakt het aan als een geoliede machine. Het kost de hele ochtend om de trechters aan boord te krijgen: ze bevonden zich op 1500, 3500 en 5000 kilometer onder zeeniveau, wat betekent dat er heel veel kabel moet worden binnengehaald.

Steek je mouwen maar op (of misschien ook niet)

Nu de trechters aan dek staan, is het tijd voor mij om aan de slag te gaan. Het schip blijft nog even op zijn plek liggen zodat de biologen hun werk kunnen doen, wat voor mij best handig is. In de volle zon werken in een regenpak klinkt misschien vreemd, maar het is wel het veiligst. Elke trechter heeft 12 flessen, één voor elke maand, waarin ze alles verzamelen wat in het water naar beneden zinkt. Elke fles bevat een beetje kwik, om alles wat in deze monsters leeft te doden. Ik ben tenslotte geoloog: ik ben alleen geïnteresseerd in de chemische samenstelling van het materiaal. Zodra ik alle flessen heb gesloten en schoongemaakt, worden ze in de koelkast bewaard, zodat ik ze kan analyseren zodra ik terug ben in het lab.

Geschreven door Jasmin Stimpfle (marien bioloog, Alfred Wegener Instituut), Thomas Cupido (masterstudent, RUG), Melle Versluis (PhD-kandidaat bij Phyvir, UvA) en Yael Artzy-Randrup (universitair docent, UvA)

Nu we afscheid hebben genomen van het laatste stukje land dat we de komende maand zullen zien en officieel internationale wateren zijn binnengevaren, kan het echte avontuur beginnen: watermonsters verzamelen uit de diepten van de oceaan.

Elke ochtend om 5 uur worden we zachtjes wakker gerommeld door de boegschroeven van het schip. Ze houden het schip perfect stabiel, zodat we kunnen beginnen met bemonsteren met het Ultra-Clean CTD (UCC)-systeem, waarmee we zeewater kunnen verzamelen op verschillende dieptes (tot in de diepzee!). Wij, het UCC-team (Jasmin, Thomas, Melle en Yael), gaan naar de kleedkamer, trekken onze veiligheidslaarzen en helmen aan en verzamelen ons op het dek. De dekbemanning is er al.

Even is alles rustig. De oceaan is nog donker en eindeloos, terwijl de lucht om ons heen langzaam roze en oranje kleurt. We krijgen een spectaculair uitzicht voordat het allemaal begint. De bemanning laat de UCC in het water zakken, een zwaar frame dat meer dan een halve ton weegt.

Op verkenning in de diepte

Zodra de UCC onder de golven verdwijnt, beginnen de sensoren met het meten van temperatuur, zoutgehalte, waterdichtheid, chlorofylfluorescentie (een indicator voor de algen in het zeewater), zuurstofconcentratie en nog veel meer, waardoor een verticaal profiel van de oceaan onder ons ontstaat. Onze hoofdwetenschapper, Corina, houdt de binnenkomende gegevens nauwlettend in de gaten terwijl het profiel in realtime op haar scherm verschijnt.

Terwijl het instrument door de waterkolom omhoog komt, bepaalt Corina precies op welke dieptes er zeewatermonsters worden genomen. Ondertussen schrobben twee van ons de cleanroom schoon waar de monsters later verwerkt zullen worden. Zodra de UCC weer aan de oppervlakte komt, gaat het snel. Het instrument wordt overgebracht naar onze cleanroom-laboratoriumcontainer, uitgerust met een luchtfiltersysteem dat is ontworpen om verontreiniging buiten te houden. Hier wachten we al in volledige cleanroom-uitrusting: overall, haarnetjes en rubberen laarzen, ergens tussen een ziekenhuis-ER en een low-budget ruimtemissie in.

Zwaar metaal in de cleanroom

Een verontreiniging waar we extra hard ons best op doen om te vermijden, is ijzer. De micro-organismen die we hier bestuderen, komen uit omgevingen die extreem ijzerarm zijn, dus zelfs de kleinste sporen van ijzerverontreiniging kunnen de experimenten beïnvloeden. Dat betekent dat alles uiterst schoon moet blijven: geen slordigheden, geen rondzwevend stof en geen roestige apparatuur in de buurt van de monsters. Zelfs het frame van de UCC is van titanium gemaakt om verontreiniging door sporenmetalen tijdens het verzamelen van zeewater tot een minimum te beperken. Toch klinkt er, terwijl de zeewatermonsters worden verwerkt, vrolijke rock- en light metal-muziek tegen de wanden van de container. Tussen de steriele pakken, de gefilterde lucht en de zware gitaarriffs is er in de cleanroom een heel bijzondere sfeer ontstaan.

Zodra elke monsterfles gevuld is, brengt het UCC-team deze naar de kleine gang in de UCC-container, waar hij door een ander toegewijd lid van de wetenschappelijke groep aan boord wordt meegenomen. Ze delen de watermonsters uit aan verschillende onderzoeksgroepen die geduldig in de rij buiten de container staan te wachten. Iedereen staat te popelen om verschillende parameters te gaan meten of incubatie-experimenten op te zetten (daarover later meer in toekomstige posts). Het is een zorgvuldig gecoördineerde operatie en elk team is voor zijn werk afhankelijk van deze monsters. Tegen de tijd dat de laatste flessen zijn overhandigd, zijn we net op tijd voor het ontbijt (het programma is zorgvuldig gepland om ervoor te zorgen dat iedereen op tijd kan eten).

Een sinaasappel per dag houdt scheurbuik weg

Het ontbijt bestaat altijd uit eieren (bijvoorbeeld een verse omelet), havermoutpap en daarnaast zijn er soms pannenkoeken en gesneden fruit – en dat allemaal midden op de oceaan. En hoewel we proberen de verse sinaasappels niet al te vroeg in de reis op te maken, blijft het moreel hoog en scheurbuik op afstand.

Meteen na het ontbijt gaat de UCC weer naar beneden voor een tweede ronde bemonstering, zodat alle teams alles kunnen verzamelen wat ze nodig hebben. Tegen de tijd dat we klaar zijn met de verwerking van de tweede bemonstering en eindelijk de labcontainer uitstappen, kijkt een van ons op de klok. Het is pas 10 uur 's ochtends…

3 mei - Zorg dat je zeebenen er klaar voor zijn voor een veiligheidsoefening!

Geschreven door Eva Hekma

Vliegende vissen en wankele zeebenen

Gisteren zijn we de haven uitgevaren. Terwijl de kustlijn langzaam uit het zicht verdween en de golven hoger werden, stonden we allemaal op het dek te kijken naar vliegende vissen die vlak naast het schip uit het water schoten. Niet iedereen genoot echter alleen maar van het uitzicht. Veel onderzoekers moesten nog hun zeebenen vinden. Gelukkig zag het er vanochtend al heel anders uit.

Alle apparatuur is vastgezet voor de eerste golf

Gelukkig zag het er vanochtend al heel anders uit. Tegen de ochtend hadden de meeste mensen hun evenwicht gevonden en kon het echte werk beginnen. Werken op zee brengt net iets meer veiligheidsmaatregelen met zich mee dan werken op het land. Voordat we vertrokken, hadden we al onze laboratoriumapparatuur en kratten vastgezet om te voorkomen dat ons lab bij de eerste fatsoenlijke golf plotseling zou besluiten om zijn eigen onderzoek te doen.

Zeven korte en één lange

Na bijna een dag op zee was het tijd voor onze eerste veiligheidsoefening. Iedereen was druk bezig met de voorbereidingen voor onze eerste watermonsters toen we ons werk onderbraken. De scheepstoeter liet zeven korte tonen horen, gevolgd door één lange, terwijl de alarmsystemen binnen meededen met luide, onmiskenbare piepjes. Dat signaal betekent maar één ding: meld je bij het verzamelpunt, de aangewezen plek op het dek. In het begin ging dat niet helemaal soepel. Een groot deel van de groep stond enthousiast klaar, maar op de verkeerde plek. Gelukkig is dat precies waarom je oefent.

Overleven op zee in de praktijk

Toen iedereen eindelijk de juiste plek had gevonden, legde de bemanning uit wat we moesten doen als we ooit echt het schip zouden moeten verlaten. Gelukkig was veel hiervan al bekend dankzij de overlevingstraining op zee die we van tevoren hadden gevolgd. De specifieke procedures voor dit schip werden nog eens doorgenomen, maar het was allemaal een opfrisser. Met de veiligheid weer vers in ons geheugen en onze zeebenen eindelijk gevonden, waren we klaar om vol vertrouwen weer aan het werk te gaan.