Onzichtbare 'gordijnen' in zee blijken dieper te reiken dan gedacht
Je kent het misschien van een vliegtuigraam boven zee: lange, scherpe lijnen op het wateroppervlak waar twee waterstromen tegen elkaar botsen. Wetenschappers noemen dit fronten. Lange tijd dachten onderzoekers dat deze lijnen vooral een oppervlakteverschijnsel waren. Nieuw onderzoek laat zien dat dat niet klopt.
Een onderzoeksteam bestudeerde de zee ten zuiden van het Ibiza-kanaal, in de westelijke Middellandse Zee. Met een computersimulatie die het water tot in groot detail natekent, volgden ze twee van deze fronten. Het resultaat: de lijnen die je aan de oppervlakte ziet, zetten zich tientallen meters door de diepte in, als een soort verticaal gordijn van water.
Hoe ontdekten ze dit?
De onderzoekers gebruikten een techniek die berekent hoe snel twee waterdeeltjes die vlak bij elkaar beginnen, in de loop van tijd uit elkaar drijven. Zo'n deeltje kun je zien als een piepklein, denkbeeldig stipje water dat met de stroming meebeweegt. Op plekken waar deeltjes supersnel uit elkaar gaan, zit een front: een soort onzichtbare barrière die water tegenhoudt of juist bundelt.
Door deze berekening op steeds grotere diepte te herhalen, zagen de onderzoekers dat het patroon van het front niet verdwijnt. Het blijft zichtbaar tot tientallen meters onder het oppervlak, al wordt het effect geleidelijk zwakker naarmate je dieper komt.
Water dat naar beneden duikt
Nog een opvallende bevinding: op de plek van deze fronten beweegt het water niet alleen zijwaarts, maar ook actief naar beneden. De onderzoekers volgden virtuele waterdeeltjes en zagen dat ze snel naar elkaar toe bewegen, en tegelijkertijd blijven zakken. Het front werkt dus als een soort trechter die water, en alles wat daarin zit, de diepte in trekt.
Dat is relevant, omdat de bovenste laag van de oceaan warmte en CO2 uit de lucht opneemt. Als die stoffen via zulke fronten versneld de diepte in worden getrokken, verandert dat mogelijk hoe snel en hoeveel warmte en CO2 de oceaan kan vasthouden. De simulatie laat zien dat dit soort verticaal transport gebeurt op een kleinere schaal dan wetenschappers meestal bestuderen, en dat het sneller verandert dan de grote, bekende zeestromingen.
Dit onderzoek is gebaseerd op een computersimulatie van twee specifieke fronten op één locatie, de zee bij Ibiza. Het is geen meting in de echte oceaan en ook geen onderzoek naar fronten wereldwijd. Of dit effect overal ter wereld even sterk is, en wat de precieze invloed is op de opname van CO2 en warmte door de oceaan als geheel, is hiermee niet vastgesteld. Vervolgonderzoek moet uitwijzen hoe vaak zulke verticale gordijnen voorkomen en hoeveel ze in totaal bijdragen.
Bron: Linking Horizontal and Vertical Submesoscale Lagrangian Dynamics South of the Ibiza Channel