Van Delta tot Diepzee

Op de zandbanken en de kwelders of schorren van de waddenzee en de Zeeuwse wateren, waar het getij met bovenmenselijke regelmaat op en af gaat, ontstaan patronen. De zee, een ongedurige beeldhouwer, slaat ieder tij opnieuw sporen in het zand, in de geulen, maar ook in de vegetatie en zelfs in de manier waarop schelpdieren als mosselen zich vastzetten aan de ondergrond en aan elkaar. 

Wie maar lang genoeg kijkt, zoals de bioloog Johan van de Koppel, ziet dat er geen willekeur heerst, maar orde. En waar orde heerst, daar is niet alleen een oorzaak die te onderzoeken valt, maar daar is, in geval van Van de Koppel ook de wiskunde, die de patronen waarin de mossels zich organiseren in formules kan vangen.

Een gesprek aan de Oosterschelde over de weerbaarheid van zelf-organiserende mosselen, kreken als bloedvaten, 'Egyptisch boeren' en het visualiseren van de landschappelijke geschiedenis van Zeeland.

De zee voor onze kust is een zandbak, die voortdurend onderloopt met heel onrustig water. Het zand uit de zandbak is in voortdurende staat van beroering: door het tij natuurlijk, het komen en gaan van de vloedgolf, maar vooral ook door de wind. De bodem van Zeeland, Holland, Friesland, Groningen, het is voor een groot deel sediment dat de zee heeft achtergelaten, de helft van ons land is door de zee, in samenspel met de rivieren, neergelegd.

Maar hoe dat precies is gebeurd, hoe de zee het zand met ieder tij en met elke windvlaag opwervelt, vervoert, neerlegt, afslaat, door de zeegaten van Zeeland en het Wad aan- en weer afvoert; dat is een ontzettend ingewikkeld natuurkundig proces, waarover fysisch oceanograaf dr. Theo Gerkema zich al decennia het hoofd breekt.

Foto: Scenic aerial view of tideways and sandbanks in the Lower Saxony Wadden Sea national park at the German North Sea coast during low tide. Heide Pinkall/Shutterstock.com.

De oceaan is bad vol mineralen. Of een wereldomvattende soeppan vol chemische processen, waarin de ingrediënten iedere 2000 jaar door de grote soeplepel van de golfstromen worden omgeroerd. En het leven van alle wezens die er in rond dobberen of zwemmen, is volledig van die ingrediënten afhankelijk. Er hoeft maar één essentieel stofje, al is het maar een snufje metaal, te ontbreken of het raderwerk staat stil. Professor Rob Middag studeerde biologie, maar hij heeft zich meer en meer ondergedompeld in de scheikunde. Hij speurt naar metalen in de oceanen, met instrumenten die zo gevoelig zijn dat ze een mespunt ijzer detecteren in ruim 10 miljoen liter water.

Als er ooit iemand de stop uit de zee zou trekken en al

het water gorgelend in een afvoerputje zou verdwijnen, dan zou er, waar nu

water is, een landschap tevoorschijn komen met oneindige vlaktes, heuvelland,

vulkanen, bergketens en duizelingwekkend diepe canyons. Dr. Furu Mienis, marien

geoloog, kan zich daar zo langzamerhand een aardig beeld bij vormen, vooral bij

die canyons, want haar specialiteit is de diepzee, dat deel van de oceaan

waarin geen daglicht doordringt. Interviewer Tessel Blok trof Furu Mienis in

het torentje van het NIOZ, waar de diepzeespecialiste uitkeek over de ondiepe Waddenzee.

Tien jaar lang was de geoloog Professor Henk Brinkhuis, directeur van het Koninklijk NIOZ, Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee. In die periode waren twee van zijn grootste zorgen hoe het instituut met krappe middelen te laten overleven en hoe een vloot van drie onderzoeksschepen in de vaart te houden. Nu, tien jaar later bestaat het NIOZ nog, en de vervanging van de vloot is in volle gang.

Henk Brinkhuis heeft de directiehamer doorgegeven en hij is weer terug bij wat hij het liefste doet: boren in de zeebodem, op zoek naar het verleden van ons klimaat. Hij is net terug van een expeditie naar de Noordelijke Atlantische Oceaan waar hij geboord heeft naar de aardlagen die 56 miljoen jaar geleden zijn neergelegd. De aarde was een broeikas toen, met palmen op de polen en concentraties broeikasgassen die die van vandaag nog verre overschrijden.

Senior instrumentenmaker Edwin Keijzer, Texelaar van geboorte, heeft, in de dertig jaar

dat hij bij het NIOZ in dienst is, leren werken onder hoge druk. Hij werkt bij

het onderdeel Nationale Mariene Onderzoeksfaciliteiten. Keijzer vertelt hoe het

is om met het team van uitvinders apparaten te maken voor de zeeonderzoekers van

het NIOZ en andere instituten en universiteiten; apparaten die bijvoorbeeld onder

omstandigheden van 600 atmosfeer soms een half jaar lang onafgebroken

nauwkeurig blijven meten. “Het is eenvoudiger om iets te maken voor de ruimte

dan voor de diepzee.”

Aardwetenschapper professor Han Dolman staat aan het begin van zijn aanstelling als directeur van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, het NIOZ. Hij zal leiding geven aan ongeveer 325 medewerkers: aan onderzoekers van overal ter wereld, aan ondersteunend personeel, aan zeelieden, technici en instrumentenmakers en aan een kleine vloot onderzoeksschepen die alle uithoeken van de oceaan bevaren. En hij is natuurlijk beschermheer van het onderzoek zelf, dat zich uitstrekt van de kust tot de oceaan, van de delta tot de diepzee.

Het is een interessante maar ook een verontrustende tijd voor oceaanonderzoekers. Het klimaat verandert, de zeeën veranderen mee. Dolman, die zich als hoogleraar aan de VU de laatste jaren vooral heeft bezig gehouden met klimaatonderzoek op het land, 30% van het aardoppervlak, maakt op 1 november 2021 de oversteek naar Texel, om, zoals hij zelf zegt, zich te gaan concentreren op de andere 70%.

Het waren de snavels van de verwante vinken op de verschillende eilanden van de Galapagos archipel die Darwin op het spoor zetten van zijn evolutietheorie. Veranderende omstandigheden leiden tot aanpassing in lichaamsbouw: kijk maar naar die verwante vogels op de verschillende eilanden: de ene heeft een dikke snavel ontwikkeld, de andere een lange.

Nu, bijna twee eeuwen na Darwins ontdekking in de stille oceaan, houden vogelsnavels de biologen nog steeds bezig. Deze keer is het de snavel van de kanoet, het dappere, compacte steltlopertje, dat ieder jaar de halve wereldbol overvliegt om te broeden en te eten. Vogelonderzoeker professor Jan van Gils van het NIOZ en de RuG heeft, als een hedendaagse Darwin, opnieuw de evolutie betrapt, deze keer bij de veranderingen van de kanoetensnavel.

Onder invloed van de opwarming van de aarde wordt de kanoet kleiner, maar de snavel van de exemplaren die in deze veranderende wereld overleven, krimpt minder hard mee, zodat in verhouding tot de rest van het lichaam de snavel groter is geworden. Een Pinokkio-snavel, noemt van Gils dat. En hij komt met een nieuwe onthulling: niet alleen de snavel verandert, ook komen er sinds hij begonnen is met zijn metingen steeds minder mannetjes uit het ei. De kanoet produceert vooral vrouwtjes.

Het IPCC-rapport 2021 is uit, het VN-klimaatrapport dat ruwweg om de zeven jaar verschijnt. Het rapport geeft een overzicht van de meest recente inzichten en bevindingen van klimaatonderzoek van experts dat over de hele wereld wordt gedaan. Natuurlijk schrijven niet al die experts aan het rapport. Dat is voorbehouden aan een selecte groep wetenschappers die de literatuur van hun vakgebied hebben bijgehouden en in aparte hoofdstukken die bevindingen samenvatten. NIOZ-onderzoeker dr. Aimée Slangen was een van de hoofdauteurs van het hoofdstuk over zeespiegelstijging. In deze podcast vertelt Aimee wat we nu weten over de zeespiegelstijging die ons te wachten staat, in hoeverre de trend nog te beïnvloeden is. Maar we beginnen met de vraag hoe de tekst die ze met haar Amerikaanse collega geschreven heeft, tot stand is gekomen, wat de moeilijkheden zijn om zo’n tekst samen te stellen en waarom ze dat wil, meewerken aan een rapport dat zo in de publieke belangstelling staat en waar - in dit achterdochtige tijdsgewricht – met zoveel vuur op geschoten zal worden.  

In het recent verschenen Amerikaanse boek ‘A World on the Wing’ wordt Theunis Piersma getypeerd als een legende in de wereld van de kustvogels. Hij dankt zijn wereldwijde reputatie ondermeer aan zijn studie aan de vogeltrek, waarbij hij vogels een zendertje geeft en met de gegevens die daarbij binnenkomen, de trekroutes over onze planeet in kaart brengt. Een gesprek van Mathijs Deen met trekvogelecoloog Piersma, die bij zijn onderzoeksobject vaak het perspectief probeert aan te nemen van de individuele vogels die hij bestudeert. (Foto door Jan van de Kam.)

Ecoloog Professor Tjeerd Bouma doet ondermeer onderzoek naar kustverdediging met gebruikmaking van natuurlijke processen zoals het aanleggen van kwelders, en wellicht van bossen, voor de dijken. Mathijs Deen praat met Tjeerd Bouma vanuit de NIOZ-locatie in het Zeeuwse Yerseke, met uitzicht over de Oosterschelde; een zeearm vol verhalen over de eeuwenlange wisselwerking tussen mens en natuur. (Foto 'Saeftinghe' door Edwin Paree).

Het is bijna een jaar geleden dat in Scheveningen vijf bijzonder ervaren surfers verongelukten toen ze werden overweldigd door opgehoopt zeeschuim dat door een ongelukkige samenloop van omstandigheden was ontstaan en op drift geraakt. Marien ecologe Katja Philippart, die al jaren onderzoek doet naar de algen die dit schuim veroorzaken, aarzelde toen niet, liet haar gebruikelijke werk vallen en ging op onderzoek uit naar de omstandigheden waaronder dit tragische ongeluk had kunnen gebeuren.

Een gesprek met ‘Waddenprofessor’ Philippart over algenbloei, wind en stroming, maar ook over de kweek van platte oesters en het samenspel tussen land en water.

Marien geoloog Gert-Jan Reichart beklimt het torentje van het NIOZ om te praten over diepzeemijnbouw en CO2. 

Op het moment dat we dit gesprek opnemen is, meer dan 10.000 kilometer van Texel verwijderd, een andere NIOZ-geoloog Henko de Stigter op het Noorse onderzoeksschip Island Pride onderweg naar de Clarion-Clipperton Fracture Zone, een plek in de Stille Oceaan waar een proef wordt gedaan met diepzeemijnbouw. Het NIOZ is bij de proef aanwezig om na te gaan of - en hoeveel - schade die proef aanbrengt aan de zeebodem, op vijf kilometer diepte. Niet alleen Henko de Stigter is onderweg, ook de Rainbow Warrior van Greenpeace heeft koers gezet naar de site. 

Dr. Henko de Stigter werkt voor de NIOZ-afdeling Ocean Systems Research, en professor dr. Gert-Jan Reichart is hoofd van die afdeling. Reichart leidt al jaren onderzoek naar de zogeheten mangaanknollen, de mysterieuze klompen van zeldzame metalen waarvan er miljarden in de diepzee verspreid liggen. De industrie wil ze oogsten, de natuurbeschermers willen ze ongemoeid laten, de wetenschappers doen onderzoek in dat spanningsveld.

Afbeelding: Mangaanknol met diepzeespons. Expeditie SO242. ROV KIEL6000, GEOMAR.

Te gast is vogelonderzoekster Tamar Lok, die aan het NIOZ lepelaars bestudeert. 

Texel heeft vanouds een kolonie gehad, ook toen de vogel in de rest van Nederland bijna was verdwenen. Maar ze zijn weer terug, ook op de andere eilanden, een vertrouwde, zwijgzame, sneeuwwitte, slanke en sierlijke verschijning, hoog op de poten, bijna afgeleid en hautain, schrijdt hij door het water, de lange donkere snavel nijver zigzaggend voor zich uit.

De vlucht gestrekt, recht van koers: een lepelaar weet waar hij heengaat, beter zelfs dan de wetenschappers ooit konden vermoeden. Stapje voor stapje verovert Tamar Lok terrein op het innerlijk van deze geheimzinnige, zwijgzame vogel.

Een wat afwijkende aflevering: dit keer geen interview met een NIOZ-onderzoeker, maar een interview met kapitien Bram Fey vanaf het Wadden en delta onderzoeksschip de RV Navicula in de haven op Texel. Bram Fey bevaart al bijna twintig jaar het Wad van Texel tot de Dollard, en soms aan de Duitse kant van de Eems tot onder het Wangeroog. Zelfs na zoveel tijd, blijkt het Wad nog altijd verrassingen voor hem in petto te hebben. De laatste 10 minuten gaan over zijn vrijwilligerswerk op de Zuidelijke Oceaan bij Antarctica, waar hij helpt met het tellen van krill, zeevogels en zeezoogdieren.

Een wandeling langs de vloedlijn: het geluid van schelpen onder je schoenzolen, krakend kalk. De zee waar die schelpendieren hun huizen bouwen verzuurt. Dat komt doordat het oceaanwater CO₂ opneemt. En van CO₂, daar komt alleen maar meer van. Kalk lost op in zuur. Schelpen dus ook. Komt er een dag dat het geluid van schelpen onder je voeten tot het verleden zal behoren? Dat de zee te zuur is voor schelpen om hun huizen te bouwen? Lennart de Nooijer weet het antwoord op die vraag. Hij is opgeleid in de biologie, maar gepromoveerd bij de geologen. Hij doet bij het NIOZ onderzoek naar de eigenaardige verhouding tussen kalk en CO₂, vooral bij piepkleine zeebeestjes: eencelligen die kalkhuisjes bouwen om in te wonen. 

Kustecoloog professor Tjisse van der Heide onderzoekt het grensgebied tussen land en zee: van de duinen via de kwelders en de zandplaten tot op de bodem van de geulen. Hij doet onderzoek naar ecosytem-engineers. Dat wil zeggen, naar beesten en planten die niet alleen de biodiversiteit verhogen, maar ons in een moeite door helpen onze kusten te verdedigen. Een dijk met een oesterbank ervoor kan veel meer hebben dan een dijk waar de zee ongehinderd tegenaan beukt. Maar hoe krijg je oesters zover om een bank voor de dijk aan te leggen? Hoe zorg je dat een kwelder ontstaat? Hoe zorg je dat zeegras zich vestigt? Hoe ziet de kust eruit als je de natuur zelf haar gang laat gaan? 

Wat kan in tijden van problemen met stikstof en veestapel, zorg om de visstand en een almaar groeiende wereldbevolking van mensen die gewoon lekker willen eten iedere dag; wat kan kortom in deze tijden de zee voor ons betekenen? 

De geruchten gaan dat zeewier ons door de moeilijke tijden zal helpen. Het probleem is: we weten nog verrassend weinig van zeewier af. Vandaar dat het NIOZ in 2014 een zeewier-centrum oprichtte, met aan het hoofd de experimenteel marien bioloog professor Klaas Timmermans. 

Timmermans is nadrukkelijk geen zeewier-boer, maar een fundamenteel onderzoeker, die de afgelopen zes jaar geprobeerd heeft het zeewier de basisvragen te laten beantwoorden: wanneer voel je je op het best, wat heb je daarvoor nodig, wat doe je met de rest van het ecosysteem als je je massaal ergens vestigt.

Hoe weet je eigenlijk hoe het ervoor staat met de Waddenzee? Waar kijk je dan naar? Naar het aantal zeehonden? Naar de vervuiling in het water? Naar de hoeveelheid kokkels? Ecoloog en vogelonderzoeker Allert Bijleveld kijkt naar de kanoet, een stevig, enigszins propperig steltlopertje, wiens aantal, gezondheid en vooral ook gedrag heel wat meer verraadt over hoe het met het Wad en de rest van de wereld gesteld is dan je op het eerste gezicht zou vermoeden.

Afgelopen zomer kopten krant en internet dat een enorme wolk Sahara-zand onderweg was naar de VS. Satellietfoto’s toonden een stofwolk zo lang als de helft van de Atlantische Oceaan. In het land dat het meest ter wereld geplaagd wordt door de ademnood van het coronavirus was dit alarmerend nieuws. Marien Geoloog Jan Berend Stuut, de stofexpert van het NIOZ bezag de wolk met een mengeling van ontzag en opwinding. 

Want saharazand bevat ijzer, en de algen hebben dat ijzer nodig om te groeien en CO2 op te nemen. Saharazand is dus, voor de zee, goed nieuws.

In de ban van het corona-virus als we zijn, trappen we af met de virus-deskundige van het NIOZ, Corina Brussaard. Want ook al barst het in de zee van het leven, van bacteriën tot baleinwalvissen, de virussen verslaan al die levensvormen verreweg in aantal en gewicht. 

De oceaan is de plek bij uitstek waar de eindeloze strijd tussen virussen en levende organismen wordt uitgevochten. Zonder dat daar ooit een winnaar uit de bus zal komen. 

Hebben we ze alleen maar te vrezen? Of moeten we ze ook dankbaar zijn? ‘Als bioloog moet je ze dankbaar zijn,’ zegt Corina Brussaard, ‘maar als gewoon mens vind ik dat dat Corona virus moet oprotten.’

Dit Is de podcast van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, het NIOZ. Tessel Blok en Mathijs Deen praten met onderzoekers die de zee bestuderen, van het Wad tot de Oceaan, van de delta tot de diepzee. 

Over wat ze zien als ze naar de zee kijken, over vogels boven het Wad, over de duisternis van de diepzee, over de grootste en de kleinste beestjes in de zee, over proefopstellingen en experimenten, over de emoties die de zee oproept, over wat we zouden kunnen doen als de zee stijgt, over wat we niet meer tegen kunnen houden. 

Iedere maand een grondig gesprek, over het onderzoek der zee. De muziek in de podcast is gecomponeerd en uitgevoerd door Mathijs Duringhof.