overleg bij een van de boorkernen uit de fossiele broeikaswereld, 50 miljoen jaar oud!

Het zit erop. Ik zit nu in het vliegtuig terug naar Nederland. De expeditie eindigde in Hobart, Tasmanie, met uitgebreid afscheid nemen. Na twee maanden op een schip heb je toch een hechte band opgebouwd. We hebben keihard gewerkt; ook nadat de laatste boorkern aan dek was heeft iedereen het druk gehad met rapporten schrijven, en plannen maken voor onderzoeks-samenwerkingen in de toekomst.

Ik begin deze blog met te zeggen dat het erop zit. In feite is dit pas het einde van het begin. Het onderzoek begint eigenlijk nu pas. Het

onderzoek op het schip was heel basaal: we willen weten hoe oud elke boorkern is die we omhoog halen, en een grove inschatting van het soort sediment. Ondanks de vele mogelijkheden op het schip worden gedetailleerde analyses pas na de expeditie uitgevoerd. Dit onderzoek moet uiteraard goed gepland worden, en samenwerking is ook in het vervolg onderzoek het toverwoord. Er wordt ook goed gekeken of niet twee wetenschappers hetzelfde plannen voor onderzoek aan land. Bij overlappende plannen wordt er een passende oplossing gezocht. Alles om zoveel mogelijk informatie uit de boorkernen te halen. De wetenschappers hebben een ‘alleenrecht’ op de boorkernen voor ongeveer anderhalf jaar post-cruise. Na die tijd kan in feite iedereen boorkernmonsters van onze expeditie aanvragen en onderzoek doen. Het komende jaar is dus onze schone taak om veel werk gedaan te krijgen aan de boorkernen, en te publiceren.

aan het werk in het laboratorium aan boord.

De expeditie was een enorm succes. We hebben 3200 meter boorkernen naar boven weten te halen, verdeeld over 7 plekken. De oudste boorkernen stammen uit de fossiele broeikaswereld, 50 miljoen jaar geleden! We kunnen dus het Antarctische klimaat onderzoeken van toen er nog geen ijs was. Op weer andere boorplekken zijn boorkernen opgeboord die de geschiedenis van de Antarctische ijskap van de afgelopen 33 miljoen jaar laat zien, met enorme veranderingen in het klimaat. Ook hebben we prachtige lagen opgeboord die de klimaatveranderingen van de laatste duizenden jaren in ~jaarresolutie laat zien. Deze boorkernen bevatten jaarlijkse laagjes vergelijkbaar met jaarringen in een boom.

Naast de wetenschap staan me vooral de zonnige dagen tussen de ijsbergen bij. Wat een fantastisch schouwspel! Deze blokken ijs waren uiteraard een belemmering van de wetenschappelijke doelen van de expeditie, maar uiteindelijk hebben we alle boorplekken aan kunnen boren die we wilde. Ertussen varen was werkelijk een unieke ervaring, die ik in mijn brein heb vastgeschroefd. Helemaal mooi was het zien van het Antarctische continent. We zijn op zijn dichtst tot 30 km uit de kust geweest, en met de zonnige dagen konden we de 3 km hoge ijskap zien liggen. Ik

De “jaarringen” in de boorkern: een afwisseling van gele en grijze laagjes.

merkte dat het een virus is: Antarctica gaat in je kop zitten. Het is zo indrukwekkend te bedenken dat dat continent daar al zo lang ligt, nu compleet bevroren, ruig en onbegaanbaar, maar eens bedekt met bos; warm en nat. Eenmaal het continent gezien, laat het je niet makkelijk los.

Ik heb me laten vertellen dat een Antarctische expeditie altijd moeilijk te plannen en te voorspellen is. Dat was hier ook zeker het geval. De volgorde van boorplekken werd ongeveer dagelijks veranderd, soms door het weer, soms door veranderende ijscondities, vaak door een combinatie. Beide konden binnen enkele uren sterk veranderen, en juist de combinatie van beiden was voor het schip nogal gevaarlijk. We zijn enkele keren gestopt op boorplekken en naar open water gevlucht voor een storm.

Het Antarctische continent, met ijsschotsen in de voorgrond

Een keer hebben we een “free-fall-funnel” laten zakken langs de pijpleiding. Deze trechter wordt langs de pijpleiding in het boorgat gelaten. Er kwam een ijsberg met grote snelheid onze kant op en het schip moest de boorplek verlaten. Omdat we nog niet klaar waren op die plek werd de free-fall funnel naar benden gelaten, en de pijpleiding uit het boorgat gehesen. Het schip maakte plaats voor de voorbijrazende ijsberg. Toen de ijsberg voorbij gedreven was, werd met een camera de free-fall funnel opgezocht, en de pijpleiding weer in het boorgat gemikt. Uiteraard is dit een zeer precieze organisatie tussen de mensen die het schip in positie houden, de driller en de kapitein. Het was een groot succes!

Aan het eind van de expeditie was iedereen uitgeput. Moe van de lange shifts, zonder dag vrij. De terugreis door de screaming fifties was een lachertje: een zacht briesje in de rug maakte dat het schip met een indrukwekkende 12 knopen noordwaards voer. Niets van de stormen die de heenweg voor velen een barre tocht maakten. De zachte wind maakte het een mistige, spookachtige transit. Ik verwachte ieder moment de Vliegende Hollander uit de mist doen opdoemen. Het gebeurde niet.

Het schip probeert van alle kanten rond de ijsmassa en bij de boorplek te komen.

Door het goede weer kwamen we een dag eerder aan in Hobart. Het was ongelofelijk om het land weer te zien, maar vooral te ruiken! Die geur van bos ontbeerde we uiteraard voor twee maanden, en het is raar, maar dat mis je echt. Na een lang bad een eindelijk een stille hotelkamer (een schipscabine is altijd lawaaiig) kon ik niet wachten op een stevige wandeling in het bos. En een biertje smaakte ook wel! De Amerikaanse wetgeving schrijft voor dat Amerikaanse schepen alcohol-vrij zijn. De terrassen werden dus na aankomst vrij snel gevuld.

De volgende stap is het nemen van monsters voor het vervolgonderzoek. Dat wordt door tijdgebrek niet tijdens de expeditie gedaan, maar later in een van de opslagplaatsen van oceaanboringsprogramma IODP. In ons geval is dat College Station, Texas, in juni. Een grote reunie, met bijna alle expeditieleden!

mooie dag op de boeg van het schip: varen tussen de ijsbergen door!

een van de vele prachtige zonsondergangen!

peter_bijl_5a

Dat pipe trippen neemt al gouw 8 uur in beslag. Vervolgens gaat de drill bit boren in de zeebodem. Binnen in de drill bit zit een holte wat uiteindelijk de boorkern vormt. De drill bit vreet dus eigenlijk al het gesteente om de boorkern heen weg. De reis van de boorkern door de pijpleiding naar het dek van het schip duurt ongeveer een uur. De eerste boorkern is altijd een groots evenement: iedereen staat op de plek waar de boorkern horizontaal wordt neergelegd (de catwalk). Het resultaat was onverwacht: gravel en zand!! Normaal gesproken bestaat de oceaanbodemmodder (het sediment) uit kleine kleideeltjes en microfossielen, en we hadden geen gravel verwacht hier. Een mooi resultaat op zich, maar het maakt het boren op deze plek erg lastig: het boorgat is heel onstabiel in een gesteente met los zand en gravel. De drillers konden niet meer verder boren en dus besloten we naar een andere plek te gaan, waar we zeker geen gravel verwachtten. Antarctica zit altijd vol verrassingen.

Ik moet hier even uitleggen wie er aan de touwtjes trekken op het schip: in feite is er een tweedeling: de kapitein is uiteraard verantwoordelijk voor de bemanning van het schip en het schip zelf: als hij de veiligheid van het schip niet kan garanderen besluit hij weg te gaan. Niets aan te doen, hoe mooi de boorkernen ook zijn. Bij onze expeditie is een aantal scenario’s mogelijk waarbij de kapitein zo’n besluit moet nemen: ijsbergen, uiteraard. Het is mogelijk om de pijpleiding uit de oceaanbodem te trekken en met de pijp onder het schip hangend het schip te verplaatsen totdat de ijsberg voorbij gedreven is. Ook bij storm op komst kan de kapitein een boorgat besluiten te verlaten. Het boren kan niet doorgaan als er te veel golfbeweging is. Het boormechanisme heeft de mogelijkheid om te compenseren voor aardig wat golfslag, maar dat systeem heeft zijn beperkingen. De tweede verantwoordelijke is de driller: hij moet zorgen dat het boorgat stabiel blijft en niet in elkaar stort. Als hij de situatie niet meer vertrouwd besluit hij om te stoppen. Een ergste scenario is als een laag wordt aangeboord die onder hoge (gas)druk staat. Dan schiet de hele pijpleiding door het schip en kan aardig wat schade opleveren. Daarom wordt de gasinhoud van elke boorkern direct geanalyseerd, als een veiligheidsprotocol.

De tweede boorplek bracht de drillbit tot meer dan 1000 meter onder de zeebodem: na 105 boorkernen was er meer dan 5000 meter pijpleiding getrokken (4000 meter water en 1000 meter in de oceaanbodem)! De boorkernen zagen er fantastisch uit! Zachte modder met grote keien erin. De modder is de business as usual oceaanbodemmodder, maar de grote keien hebben een speciale oorsprong:

peter_bijl_5b

Na uren en uren van het ophalen van de pijpleiding kunnen we vertrekken naar de volgende boorplek, in veel ondieper waterdiepte: op naar het Antarctische continent!!

Er zijn drie regio’s waar we graag willen boren in het Antarctisch gebied: ver weg van de Antarctische kustlijn in diep water, dichtbij de kust, en halverwege. De plekken dichtbij de kust zijn het langst bedektmet een dikke laag zeeijs. Deze plekken zijn slechts 3 weken per jaar ijsvrij,gemiddeld. Omdat ons onderzoeksschip geen ijsbreker is, moeten we wachtentotdat het gebied ijsvrij is. Om een goed beeld te krijgen van het zeeijs omons heen is onze ijs-expert aan boord, Diego Mello, constant in contact metandere schepen in de buurt, en krijgt hij dagelijks satellietbeelden toegestuurd. Uiteraard zijn die satellietbeelden alleen wat waard bij helder weer: wolken belemmeren helaas vaak het satellietbeeld op de ijslaag op onzeboorplekken.

Onderweg hebben we enkele goede satellietbeelden gekregen, en hetblijkt dat de hoeveelheid drijvend ijs nogal variabel is: het verandertletterlijk per dag. Er werd besloten om de situatie ter plekke te bekijken.Aangekomen in het gebied dicht bij de kust, gehuld in dichte mist, bleken ernogal wat grote jongens rond te drijven. Allereerst worden ijsbergen gespot metde radar aan boord. Het probleem is echter dat niet elke ijsberg opgevangenwordt door de radar. Diego heeft ons uitgelegd dat er zeer veel verschillendesoorten zeeijs bestaan, en sommige zijn vrijwel onzichtbaar op de radar. Hetbelangrijkste is dus om naast de radar, goede en uitgeslapen wachten op de brugte houden, die -heel ouderwets maar uitermate efficient- de horizon afturenvoor ijsbergen. De dichte mist maakte het spotten van ijsbergen moeilijker.

Erwerden een paar ijsbergen gespot op de radar, en toen de mist optrok konden weze dan ook echt bekijken. Echt gaaf, zo’n blok ijs dat op je afkomt. Ik blijfhet fascinerend vinden te bedenken dat maar tien procent van de ijsberg bovenhet wateroppervlak uitsteekt: 90 procent is onder water. Terwijl iedereengenoot van het uitzicht dat de ijsbergen ons boodt, was de kapitein minderenthousiast. Hij besloot dat er te veel ijsbergen waren om te boren. Het schipmoet hele capriolen uithalen als zo’n ijsberg ineens besluit om op ons af tekomen. Er werd besloten om eerst naar de boorplekken ver uit de kust te gaan. Meerhierover in mijn volgende blog. Dan zien jullie hoe we boren op een schip! Nog één dag varen, en dan… first core on deck!!

66.4°E

Je kan de Zuidelijke Ocean onmogelijk oversteken zonderstorm. Het meest beruchte deel van de Zuidelijke Oceaan zijn wel de Screaming Fifties (vernoemd naar de breedtegraad waarop het gebied ligt). De storm dieons schip begroette was een doodgewoon fenomeen voor dit deel van de wereld. Het schip had er moeite mee: ze ploegde door de harde zijwaardse wind diealsmaar aantrok. Ons boorschip heeft een grote boortoren midden op het dekstaan, en dit zorgt ervoor dat het schip extra wind vangt. We werden in destorm dus alle kanten op geslingerd. Het schip heeft vorig jaar een enormerenovatie ondergaan (het hele dek is opnieuw opgebouwd) en deze expeditie wasde eerste voor het nieuwe schip in serieus zwaar weer. Het onvermijdelijkegebeurde: een grote golf deed het schip zover kantelen dat kasten omvielen en meetapparatuur bijna over de grond rolde.

Dat was reden voor de kapitein omvaart te minderen en met de kop in de wind de storm af te wachten. In het filmpje is het verloop van de storm te zien, maar op een of andere manier komtde ruigheid van de zee niet goed over op film. Er zit een scene bij waarbij hetwater over de camera heen lijkt te spoelen. Dat filmshot was door een raamgenomen, wat onder normale omstandigheden 10 meter boven zeeniveau ligt! Het slapen werd in de stormnacht een hele belevenis: rollen en draaien door je bed,alles piept en kraakt. Ik vind het wel lekker om te slapen in een langzaamdeinend bed, je wordt er slaperig van. In de nacht van de storm was het alleeniets te veel van het geode. Er waren heel veel mensen zeeziek. Na de storm gingde zon schijnen, maar niet voor lang. Gelukkig kwam er geen nieuwe storm, maareen hogedrukgebied. De afwezigheid van wind maakte het extreem mistig. Dat gafwel een spookachtige sfeer. Het was donker, koud en vochtig buiten. Omdat weweer volle kracht zuidwaards voeren, kwamen we snel in het gebied terecht waarijsbergen kunnen drijven. Het schip is uitgerust met geavanceerderadarapparatuur, maar soms zijn ijsbergen daar niet op te zien. Weer moest hetgas dus terug, en op halve kracht voeren we door de mist zuidwaards. Er was 24uur per dag een uitkijk die in de gaten hield of er niet plotseling een ijsbergopdoemde. Een titanic gezonken is genoeg dacht ik zo.

Volgende keer: Ice Ice Baby…

Daar gaan we dan. Onderweg naar de eerste plek waar we het geschiedenisboek van de Antarctische ijskap gaan aanboren. De eerste plek waar we oceaanbodemmodder op gaan boren ligt vrij dicht bij de kustlijn van Antarctica. We hebben een ijsbergspecialist aan boord die via satellietbeelden het zee-ijs in de gaten houdt. Ons schip is namelijk geen ijsbreker, en kan niet opereren met veel ijsbergen in de buurt. Zoals het er nu uitziet zijn de meeste plekken waar we in de oceaanbodemmodder willen boren ijsvrij genoeg, maar het kan vrij snel veranderen. We hebben een achtdaagse reis voor de boeg.

Dat lijkt lang, maar die tijd hebben we absoluut nodig om de laboratoriumwerkzaamheden op het schip voor te bereiden. Alle gezamelijke labwerkzaamheden die elke kern ondergaat nadat hij door de “roughnecks” boven is gehaald noemen we de coreflow. Ik zal in volgende blogs meer uitleggen over de corefow. Naast de voorbereiding hebben we ook veel meetings, zoals veiligheidsmeetings en evacuatieoefeningen. Maar vanavond is er een feestje. Er is een collega jarig en we hebben filmavond op het schip. De ruige zee houdt enkele mensen in bed vandaag; niet iedereen kan zich even goed aanpassen aan een rollend schip.  We zijn dus onderweg, nog veel dagen te gaan voor de eerste boorkern aan dek is.

-50S  168E

Volg Peter Bijl ook via Twitter

Eindelijk. Na een lange voorbereidingstijd gaat het toch echt gebeuren: de expeditie gaat van start. Missie: het aanboren van de geschiedenis van de Antarctische ijskap.  Ons onderzoeksschip, de JOIDES Resolution is aangemeerd in de haven van Wellington, Nieuw Zeeland en wordt met man en macht gereed gemaakt voor vertrek. De wetenschappers druppelen langzaam binnen. Zelf ben ik zondag aangekomen in Wellington, na een reis van meer dan 30 uur…

Ik kan nu nog een paar dagen van de zon genieten (het is hier natuurlijk zomer), voordat we de reis naar het Antarctische continent gaan beginnen.  Of ik er klaar voor ben? Geen flauw idee. De praktische voorbereiding zal grotendeels op het schip plaats vinden.  De dagen zijn nu gevuld met briefings, rondleidingen, en vooral ook pers. Ik ben nog een beetje bang voor de zeeziekte -we passeren onderweg naar Antarctica een van de ruigste zeeen ter wereld- maar dat is meer een probleem van huishoudelijke aard. Het is een vreemd gevoel als je bedenkt dat over enkele dagen je leefomgeving voor maanden is beperkt tot een schip van 120 meter lang, en je sociale omgeving niet meer dan 40 mensen telt. Iedereen is enthousiast, heeft er echt zin in. Het hangt als het ware in de lucht, je voelt de spanning. Het begin van de expeditie nadert snel. Het begin van het begin…

Noorderlicht Radio, 14 dec 2009 - luister hier naar de uitzending
(Presentatie: Remy van den Brand)

Elke doordeweekse dag tussen 15.25 en 15.40 uur op Radio 1. Noorderlicht Radio is de wetenschapsrubriek van Villa VPRO.