Het water bij Texel begint de andere kant op te stromen

Elk half uur, als het Marsdiep is overgestoken, keert alles om op de veerboot Texelstroom. In ’t Horntje maken vakantiegangers plaats voor thuiskomers op weg naar het vasteland, en in Den Helder andersom. Op de brug van de veerboot van Teso gaan de gezichten de andere kant op. En onderaan de boeg, die net nog de achtersteven was, lost een meetinstrument van het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (Nioz) de tegenhanger aan de nieuwe achterkant af en begint data te verzamelen over de stroming die het schip tijdens de overtocht tegenkomt.

Dat laatste gebeurt al sinds 1999, ook de voorgangers van de Texelstroom hadden zo’n meetintrument. En het heeft tot een opvallende conclusie geleid: het Marsdiep zelf is ook aan het omkeren.

“In het Marsdiep gaat de stroming soms de ene kant op en soms de andere, afhankelijk van het getij”, zegt Nioz-onderzoeker Johan van der Molen. “Maar op lange termijn is er een klein beetje ‘residuele stroom’, die een bepaalde kant op staat. In het verleden stond die naar buiten toe, naar de Noordzee, en we zien in de metingen dat dat langzaam is afgenomen, het zit nu rond een soort nulpunt. Als je die trend doortrekt naar de toekomst, dan gaat het omkeren.”

Echo’s van diertjes in het water

Van der Molen presenteerde zijn bevindingen vorige week op het grote jaarlijkse congres van de European Geosciences Union (Egu) in Wenen. Eind vorig jaar publiceerden hij en zijn collega’s ze ook in het vakblad Ocean Science.

De metingen gebeuren met een akoestische dopplerstroommeter, een apparaat dat geluidsgolven uitzendt en de echo’s opvangt van kleine deeltjes en diertjes in het water. Verschuivingen in de toonhoogte van het ontvangen geluid verraden of het water naar het instrument toe of ervanaf aan het stromen is. De stroommeter zendt en kijkt naar boven en naar beneden, naar voren en naar opzij, en vormt zo een beeld van de stroming in en uit het Marsdiep.

De data die elke avond na de laatste overtocht naar het Nioz worden doorgeseind, laten zien hoe er dagelijks bij vloed ongeveer evenveel Noordzeewater de Waddenzee in gaat als eruit. Zoals dat voor elk zeegat van de Waddenzee geldt. Maar over een heel jaar gemiddeld zat er bij het Marsdiep een specifiek patroon in, zegt Van der Molen: “Er is netto-instroming aan de kant van Den Helder, en netto-uitstroom aan de Texelse kant. Er zit dus een soort residuele circulatiecel.”

Waddenzee loopt niet leeg

En als je die twee reststromen van elkaar aftrok, hield je de afgelopen jaren een netto-uitstroom over. Niet dat de Waddenzee aan het leeglopen was, dat water werd, ook weer gemiddeld, langs een andere weg weer van de Noordzee betrokken: via het Vlie, het zeegat tussen Vlieland en Terschelling, waarvoor het saldo omgekeerd geweest moet zijn.

In feite draaide dus rond 2009 zo’n 32 miljard kubieke meter per jaar een rondje met de klok mee om Vlieland en Texel. De oorzaak van die dans is, zo bleek al uit de eerste computermodellen van de stromingen in het gebied, dat er net wat tijds- en hoogteverschil zit tussen de doorkomst van eb en vloed bij het Vlie en het Marsdiep.

“En wat we nu vermoeden, is dat daarin iets aan het verschuiven is”, zegt Van der Molen. “Een recent Duits onderzoek heeft laten zien dat er in de Noordzee veranderingen zijn in de amplitude van het getij, en dat het samenhangt met klimaatverandering. We denken dat dat het mechanisme is, maar als je er echt zeker van wilt zijn, moet je dat helemaal uitpluizen.”

Aankomst van eb en vloed

Of de aarde opwarmt, zal de zon en maan worst zijn: het brengt echt geen verandering in het ritme van de getijden. Maar het beïnvloedt wel de temperatuur van zeewater, en daarmee de aankomst van eb en vloed bij de Nederlandse kust.

“Het getij op aarde wordt eigenlijk opgewekt in de oceaan rond Antarctica”, legt Van de Molen uit. “Want daar zijn geen continenten die in de weg zitten, de getijdengolf kan daar netjes achter de draaiing van de aarde ten opzichte van de zon en de maan aanlopen, de hele wereldbol rond. Van daaraf plant die zich voort, door de Atlantische Oceaan, tot die bij de Noordzee komt. Daarbij speelt de aantrekking van zon en maan wel een rol, maar het is voor een groot deel ook ontkoppeld, het grootste deel van de energie komt uit het zuiden.”

In de Noordzee komt de getijdengolf overigens binnen vanuit het noorden. Ze rolt eerst langs de Engelse kust en dan vanuit het zuiden langs de Franse Kanaalkust naar België en Nederland. In die ondiepe zee krijgt ze in de zomer te maken met stratificatie: een laag door de zon opgewarmd water drijft op een laag koud water.

Netjes gemengde waterkolom

En dat maakt verschil. Van de Molen: “De snelheid waarmee die getijdengolf zich voortplant, hangt direct af van de waterdiepte. Hoe dieper het is, hoe sneller ze zich kan voortplanten. Dat geldt als de waterkolom netjes gemengd is, in de winter. In de zomer, als er stratificatie is, zie je een soort splitsing van de voortplanting van die golf. Want die krijgt te maken met twee waterlagen van verschillende dikte, en dan krijg je twee enigszins van elkaar onafhankelijke golven die rond gaan lopen. Je kunt je voorstellen dat als er in die stratificatie iets verandert, hij wordt sterker of de diepte van de gelaagdheid wordt anders, dat effect heeft op de voortplanting van het getij. En dat Duitse onderzoek laat zien dat dat inderdaad gebeurt.”

Of daarmee ook de verklaring binnen is van de stagnatie en vermoedelijke omkering van de gemiddelde stroom door het Marsdiep moet nog worden aangetoond, door analyse van de getijdenhoogten die Rijkswaterstaat sinds jaar en dag bijhoudt, en met behulp van computermodellen.

Invloed op de zoet-zoutbalans

Die modellen zouden ook moeten helpen bij het beantwoorden van de vraag wat het effect van de omkering kan zijn op de Waddenzee. Van der Molen: “Wat je je kunt voorstellen, is een invloed op de zoet-zoutbalans. Er wordt uit het IJsselmeer zoet water geloosd op twee plekken aan de Afsluitdijk, bij Den Oever en Kornwerderzand, en dat zoete water moet ergens heen. Wat er nu gemiddeld gesproken gebeurt, is dat het uiteindelijk door het Marsdiep afstroomt naar de Noordzee. Je zou je kunnen voorstellen dat als die residuele stroming omkeert, dat gaat verschuiven en de zoet-zoutverdeling in de Waddenzee er wat anders uit gaat zien.

“Tegelijkertijd zou het ook invloed kunnen hebben op het transport van eieren en larven van mariene organismen, maar of dat een sterk genoeg effect is ten opzichte van het getij dat er toch al is, daar zou je beter naar moeten kijken. En tegelijk met een zoet-zoutverdeling zitten er natuurlijk ook voedingsstoffen in het water, fosfaten en nitraten, die algen helpen groeien, ik kan me voorstellen dat er in die huishouding iets verandert. En misschien heeft het invloed op de invoer van sediment de Waddenzee in en waar dat terechtkomt.”

Het zijn allemaal effecten van een reststroming, die alleen te meten is door heel vaak met de Texelstroom heen en weer te varen. Dus dramatisch zullen ze niet zijn. “Dan hadden we het al gezien. Maar het kunnen wel wat subtielere effecten zijn die er op de langere termijn misschien voor zorgen dat dingen toch anders gaan lopen in de Waddenzee.”

Lees ook:

Wat doet de klapmuts op Vlieland?

Er verdwaalt steeds van alles. Vorige week meldde ik een hop die in zijn (haar?) trekijver te ver naar het noorden was doorgeschoten, en meteen daarna was sprake van een klapmuts die te ver was doorgezwommen.