De oceaan is het grootste ecosysteem op aarde. Het bedekt 70,8% van het oppervlak van de planeet. Het is een gigantische bak met water met de onvoorstelbare inhoud van maar liefst 1,37 miljard km³. We weten er veel van en eigenlijk ook weer niet. We monitoren de oceaan vanuit de ruimte met geavanceerde sensoren op satellieten, die ons vooral informatie geven over het oppervlak ervan. Erin kijken dat kunnen ze niet. Om dat te kunnen doen worden boeien, innovatieve onderwaterdrones en geavanceerde waarnemingsnetwerken gebruikt. Elke dag komen we meer te weten over de geheimen van de oceanische ruimte. Maar toch…

Ruim zeven jaar geleden verdween MH370, een Boeing 777 van Malaysia Airlines, van de radar en stortte ergens neer in de Indische Oceaan. Het vliegtuig was met 239 inzittenden onderweg van Kuala Lumpur naar Beijing. Met de modernste middelen werd er jarenlang tevergeefs gezocht naar het wrak ervan. Dat is niet gelukt. De bodem van de oceaan is nog lang niet in detail in kaart gebracht. Daar wordt nu verandering ingebracht. In 2030 moet de diepzeeboden zo goed in kaart zijn gebracht dat een object ter grootte van een Londense dubbeldekker te zien is. De inzittenden van de MH370 werden in 2015 allemaal officieel doodverklaard. Het onderzoek heeft onlangs weer de nodige aandacht gekregen doordat een onafhankelijke groep wetenschappers, onder leiding van Richard Godfrey, nieuwe analyses heeft uitgevoerd. De tijd zal het leren.

Op 21 april jl. werd de Indonesische onderzeeër KRI Nanggala met een bemanning van 53 koppen vermist. KRI betekent in het Bahasa, de Indonesische taal, Kapal Perang Republik Indonesia, ofwel marineschip van de Indonesische Republiek. De naam verwijst naar de heilige lans van de hindoegod Prabhu Baladewa. De legende wil overigens dat die speer in staat is om bergen te laten smelten en de oceaan in tweeën te splitsen. Al met al een machtige naam voor een marineschip.

Het in 1977-1981 in Duitsland gebouwde schip nam deel aan een internationale oefening. Op de dag dat er oefeningen met torpedo’s waren gepland, verdween het van het ene op het andere moment. De Indonesische marine organiseerde direct een internationale zoektocht, waaraan Australië, Maleisië, Singapore en de Verenigde Staten deelnamen. Later sloot China, met wellicht de zeegaande tak van de nieuwe zijderoute in gedachten, zich hierbij aan. De tijd drong want er was nog maar voor een paar dagen zuurstof aan boord.

Tegelijkertijd werd er veel gespeculeerd over wat er gebeurd zou kunnen zijn. We leven in de tijd van complottheorieën, nietwaar? De Australische schout-bij-nacht en adjunct hoogleraar James Goldrick gaf er op 3 mei een overzicht van. Zo wijst hij op de mogelijkheid van een mechanische storing, waarmee hij inspeelt op beschuldigingen van de Indonesische marine top aan Korea, waar de onderzeeër volledig werd verbouwd een gemoderniseerd. Dat duurde twee jaar en gebeurde bij Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME). In januari 2012 was het werk dat $ 63,7 miljoen heeft gekost voltooid.

Een andere mogelijkheid is dat er een lek is ontstaan, waardoor een aantal compartimenten van het schip volliepen en het vervolgens zonk. Er is, volgens Goldrick, niet veel verlies van drijfvermogen voor nodig voordat een onderzeeër de controle over zijn diepte verliest. De KRI Nanggala heeft sinds de verbouwing in Zuid-Korea een veilige duikdiepte van 250 meter. Maar duikt het technologisch hoogstandje dieper dan neemt de kans op een implosie snel toe. Uiteindelijk zal het schip de gevreesde "verbrijzelingsdiepte" bereiken, met alle gevolgen van dien. Ook speculeert hij over een brand of een menselijke fout. Maar een vijandige aanval sluit hij uit.

Na een intensieve speurtocht werd, vijf dagen later, het wrak van KRI Nanggala op een diepte van 838 meter gevonden door een robot van de Singaporese marine gevonden. Het was in drie stukken uiteengevallen. Alle hulp was te laat te laat gekomen. Maar op die diepte kwam alle hulp sowieso te laat.

Als landbewoners hebben we over de zee gemengde gevoelens. Op warme zomerse dagen is zelfs het Middelkerke van Jean-Marie De Dekker, de eeuwige, fantasieloze klimaatontkenner, een fijne plek. In de herfst trotseren we de stormen en kijken met ontzag naar het geweld van de zee die op onze kusten beukt. Maar, we voelen ons al dan niet terecht veilig achter onze dijken. Op de open zee verzwelgen tientallen meters hoge monstergolven, regelmatig honderden meters lange schepen en beschadigen ze de gigantische cruiseschepen van deze tijd. Steeds weer legt de door ons zo geroemde technologie het af tegen de oerkrachten van de natuur.

De meeste van u zullen denken dat het onderwater rustig en stil is. Dat idee is wellicht gebaseerd op de mooie natuurfilms waar scuba-duikers de flinterdunne, allerbovenste laag van de oceanische ruimte, al decennialang verkennen. Maar de bewoners ervan denken daar heel anders over. De steeds maar toenemende lawaaioverlast door het groeiende scheepvaartverkeer maakt hen horende dol. Walvissen en vele ander dieren raken gedesoriënteerd. Hun leven wordt erdoor verstoord. Ja, zelfs hun gedrag verandert. De onderlinge communicatie wordt bemoeilijkt of verhinderd. En dan hebben we het nog helemaal niet over de gevolgen van de door ons veroorzaakte klimaatopwarming en de vervuiling en de door ons gefabriceerde chemicaliën zoals plastics, medicijnen en drugs.

Aan het oppervlak ontmoeten de zee en de atmosfeer elkaar. Hier is een groot verschil in dichtheid tussen het water en de lucht. De interactie ervan leidt tot het woeste oppervlakte van de oceaan als een storm of hurricane voorbijraast. Is het weer kalm, dan zien een rustig oppervlak waar schepen hun sporen achter laten. Ook beïnvloeden de zon en de maan de oceaan, waardoor we eb en vloed hebben en springvloeden krijgen.

In de oceaan zijn dichtheidsverschillen door verschillen in de temperatuur en het zoutgehalte. Het gevolg ervan is dat we in de oceanische ruimte verschillende lagen kunnen worden onderscheiden van iets lichter en wat zwaarder water. De eerste overgang is altijd het grootst en wordt thermocline spronglaag of inversielaag genoemd. Hier is het temperatuurverschil tussen de warme oppervlaktelaag en de koude oceaan eronder het grootst.

Aan deze grensvlakken kunnen op dezelfde manier als aan het oppervlak in de oceaan golven ontstaan. Dat zijn interne of zwaartekracht golven, die evenals de golven aan het oppervlak kunnen breken, waardoor veel turbulentie in de oceaan ontstaat. Ook hebben ze andere eigenschappen omdat het verschil in dichtheid, vergeleken met het zeeoppervlak, veel kleiner is. De golven zijn vaak veel groter en langer dan aan het oppervlak. Ze kunnen honderden meters hoog worden en tientallen tot honderden kilometers lang zijn.

Jaren geleden vloog ik van Jakarta naar Amsterdam. Dat was in het kader van de uitvoering van de Snellius II Expeditie (1984-1985), een samenwerkings- en kennisoverdracht programma tussen Indonesië en Nederland die vijf jaar duurde. In die tijd reisde ik enige malen per jaar naar Jakarta. Het was een lange vlucht. Het was een vervelende terugvlucht in een propvol vliegtuig van Garuda, de Indonesische luchtvaartmaatschappij.

Er was vrouw aan boord die panische vliegangst had. Bij vertrek begon ze luidop te bidden. Haar angst zorgde ervoor dat ik zelf onrustig werd. Ik viel in slaap maar werd op zeker moment gewekt door: ‘This is your captain speaking’. Hij vertelde ons dat er enige turbulentie aankwam. Iedereen zette braaf zijn tafeltje rechtop en de stewardessen ruimden de boel snel en efficiënt op. Daarna begon het vliegtuig te schudden en vielen we zo nu en dan met een smak naar beneden. Prettig is het niet, maar ik heb me er nooit zorgen overgemaakt. Tot mijn verbazing zweeg de vrouw met de vliegangst.

Mocht u ooit iets dergelijks hebben meegemaakt, dan was dat een gebied met interne golven, waar het vliegtuig doorheen vloog. Niets aan de hand. Piloten zijn er aan gewend en weten wat ze moeten doen. Maar toch, een hele Boeing die ineens vele meters naar beneden valt en het gevoel dat je maag en dan vooral de inhoud ervan, ineens naar boven lijkt te schieten, is niet echt prettig. Het gevolg ervan is dat we met zijn allen zwijgend en lijdzaam de turbulentie uitzaten. Wat zou je trouwens anders kunnen doen?

Vaak ontstaan dergelijke gebieden met atmosferische turbulentie als luchtlagen bij een gebergte, zoals de Alpen, tegen de zwaartekracht in worden opgestuwd. Vervolgens vallen die luchtlagen aan de andere kant onder invloed van de zwaartekracht weer naar beneden. Daar zie je dan hoog in de lucht lange evenwijdige wolkenbanden. Hoe steiler en hoger het gebergte is, hoe sterker de stroming en hoe groter de resulterende golven zijn. Het lijkt een beetje op het stuiteren van een bal die van een tafel of huis op de grond valt.

De complexe geologische situatie en de geografische positie van de Indonesische Archipel heeft grote gevolgen mens en natuur. Rode en zwarte pijlen geven zeestromingen van thermohaliene circulatie aan. © Wikipedia Commons

Hoe zit het nu met het ongeluk van KRI Nanggala? Het is bekend dat er regelmatig interne golven voorkomen in de zeeën tussen de ruim 70.000 eilanden van Indonesië. Dat is het gevolg van de ligging van het land en de structuur van de bodem. Het Indonesische eilandenrijk is een actieve subductiezone met de ruim 3000 kilometerlange Soendaboog, waar de Australische plaat onder de Eurazische plaat schuift. Dit veroorzaakt aardbevingen en vulkanisme, grote diepteverschillen en een geaccidenteerde, ruige bodem.

Het noord- oostelijke deel van de Indonesische archipel vormt mede door zijn ligging rondom de evenaar, ook een belangrijke schakel in de thermohaliene circulatie (THC). Dat is een mondiaal systeem van de zeestromingen, waarmee de warmte over het aardoppervlak wordt verdeeld. Het bepaalt ons klimaat. De hoeveelheid water die er verplaatst wordt is zo groot dat er een speciale eenheid de sverdrup (Sv), voor is bedacht. Eén sverdrup is gelijk aan 1 miljoen m³/seconde. Ter vergelijking: het debiet van de Amazone is 209.000 m³/seconde of wel 0,2 Sv.

Bovendien is er een hoogteverschil van enkele decimeters tussen het warme water van de Stille Oceaan en het water van de Indische Oceaan. Dat warme water in de Stille Oceaan heeft te maken met de zogenaamde warme water poel. Deze speelt een cruciale rol in het ENSO-verschijnsel, waarvan El Niño en La Niña de tegengestelde uitersten vormen. Het gevolg is dat er een doorstroming van 12,7 Sv is, waarvan Sv 2,6 het gebied verlaat door de smalle Straat van Lombok.

Het is de unieke geografische situatie van ondiepe randzeeën en diepe troggen in de Indonesische Archipel die er, onder invloed van de getijdenwerking, voor zorgen dat interne golven er veel voorkomen. Al jarenlang zijn deze op satellietfoto’s te zien. Australische wetenschappers en de Indonesisch marine denken nu dat KRI Nanggala tijdens de oefening door een dergelijke golf is verrast en plotseling ver onder de maximale diepte die de onderzeeër aankan, is getrokken. Die hypothese wordt nog eens gestaafd omdat satellieten interne golven hebben waargenomen.

Het weer in de oceaan zorgt steeds weer voor verassingen. Zo laat dit tragische ongeluk nog maar eens zien dat onze staaltjes van technologisch vernuft het toch vaak afleggen tegen de oerkrachten van de natuur. Bizar wordt het als we de waarschuwingen zien, maar er niet naar handelen. Wat ons dan weer bij de huidige klimaatcrisis brengt. De Indonesisch marine wil de restanten van het schip bergen. Hiertoe hebben zich ondertussen een drietal Chinese schepen op de rampplek verzameld en wordt er gerekend op de medewerking van de nationale olie- en gasindustrie.

Op zee is er afscheid genomen van de bemanning door kransen te leggen. President Joko Widodo was erbij en beloofde de achterblijvers nieuwe huizen en financiële steun voor de opleiding van de kinderen. Nu is het afwachten of de moeilijke klus die de berging van de onfortuinlijke KRI Nanggala 402 is kan worden geklaard. Ondertussen breidt Indonesië haar vloot van onderzeeërs uit met nieuwe, in Zuid-Korea bestelde schepen. De laatste drie betrof een order van ruim één miljard dollar.