Winkler Prins Encyclopedie

E. de Bruyne, G.B.J. Hiltermann en H.R. Hoetink (1947)

Gepubliceerd op 18-10-2023

Physische OCEANOGRAFIE

betekenis & definitie

is de natuurkunde der zeeën. Onder oceanografie in het algemeen wordt wel mede begrepen de biologie der zeeën (mariene biologie) en de geologie der zeeën (mariene geologie).

De physische oceanografie kan worden gezien als een onderdeel der geophysische wetenschappen (de natuurkunde der aarde, inclusief atmosfeer en watersfeer), waartoe verder behoren de meteorologie en de geophysica in engere zin. Soms worden bepaalde onderdelen der physische oceanografie (met name voor zover zij de studie der meest elementaire eigenschappen van het zeewater, zoals beweging, temperatuur en zoutgehalte, alsmede de waterdiepte betreffen) aangeduid met de naam „hydrografie”. Hoewel zij aanvankelijk beschrijvend was, is de oceanografie allengs uitgegroeid tot een inderdaad natuurkundige wetenschap, die men ook oceanologie of zeekunde zou kunnen noemen.De historie der physische oceanografie begint bij het methodisch bepalen van de diepten der zee, dat, voor zover het de ondiepe gedeelten nabij kusten betreft, bijna zo oud is als de zeevaart zelf en aanvankelijk alleen uit veiligheidsoverwegingen geschiedde. Daarnaast trokken reeds vroeg ook bepaalde zeestromingen — vooral in zeeëngten —, alsmede het verschijnsel van eb en vloed de aandacht. Systematisch onderzoek van grote zeegebieden, waarbij men ook meer physische waarnemingen (zoals temperatuurmetingen) ging doen, begon pas in de tweede helft van de 18de eeuw (James Cook). Omstreeks het midden der 19de eeuw ontving het onderzoek der zeeën nieuwe impulsen van de kant van de practijk, enerzijds dank zij het feit dat het leggen van transoceanische telegraafkabels vele diepzeelodingen vroeg, anderzijds door de ten nutte making van de kennis der zeeën voor de scheepvaart (Maury). De meest baanbrekende, zuiver wetenschappelijke, oceanografische expeditie was die van de Britse „Challenger” (1872-1876), die alle oceanen bevoeren o.a. bewees, dat de oceaanbekkens op grote diepten overal zeer koud bodemwater hebben en dat tot op de grootste diepten dieren leven. Van de 20ste eeuw zijn te noemen de Noors-Britse Michael Sars-expeditie in de Noordatlantische Oceaan (1910), de grote Duitse Meteor-expeditie in de Zuidatlantische Oceaan (1925-27), de Nederlandse Snelliusexpeditie in de Oostindische wateren (1929-’30) en de Amerikaanse Golfstroom-expedities met de Atlantis.

De physische oceanografie omvat de studie van de volgende natuurkundige verschijnselen der zee: de vormen van de begrenzingen der zeeën, inclusief de bodemtopografie; de physische en chemische eigenschappen van het zeewater, zoals die van plaats tot plaats en van tijd tot tijd verschillen; zeeijs en ijsbergen; de bewegingen der zee: golven (zeegang, deining), getijden en zeestromen, de stofwisseling en de warmtehuishouding der zeeën (o.a. in wisselwerking met de atmosfeer). Betreffende deze verschijnselen z diepzee en zee.

Het onderzoek dezer verschijnselen geschiedt zowel theoretisch als door middel van velerlei waarnemingen. Theoretisch onderzoek is, onder meer, vooral nodig voor het verstaan van de waterbewegingen (golven, getijden, zeestromingen). De onderdelen der natuurkunde, die bij de theoretische oceanografie het meest intensief gebruikt worden, zijn: de hydrodynamica (vloeistofmechanica) en de thermodynamica. De belangrijkste theoretische problemen der physische oceanografie zijn tegenwoordig die welke het gedrag der zeegolven (uitwendige en inwendige), de turbulentie en de uitwisseling in de zee, en het mechanisme van de wisselwerking tussen zee en dampkring betreffen.

Oceanografische instrumenten zijn de volgende: voor hoogtemeting van de zeespiegel: Peilschalen (eventueel registrerende).

Voor dieptebepaling:

Handlood.

Draadlodingmachines.

Thomsonlood. Echolood.

Voor temperatuurmeting:

Oppervlaktethermometer.

Kantelthermometer (« diepzeeonderzoek).

Bathythermograaf.

Voor het nemen van zeewatermonsters op willekeurige diepten:

Waterscheppers (z diepzeeonderzoek).

Voor directe zoutgehaltebepaling (electrisch):

Salinometers.

Voor bepaling van het soortelijk gewicht:

Areometer (hydrometer).

Doorzichtigheidsmeters.

Stroommeters.

Golfmeters (dit zijn meestal óf peilschalen óf drukmeters, eventueel registrerend).

Waarnemingen vergen in de oceanografie, behalve speciale instrumenten, meestal bijzondere hulpmiddelen, met name in de meeste gevallen een schip, voorzien van een of meer oceanografische lieren (voor het neerlaten en ophalen van de lijn waaraan de instrumenten zijn bevestigd, z diepzeeonderzoek) en van een oceanografisch-chemisch laboratorium. Terwijl voorheen voor de meeste belangrijke waarnemingen, met name waarnemingen in de diepte, het onderzoekingsschip moest worden gestopt (men spreekt in dit verband van een oceanografisch „station”), heeft men tegenwoordig, althans voor het onderzoek der bovenste 300 m, ook meetinstrumenten die men van het varende schip af kan gebruiken (bathythermograaf, salinometer, magnetische stroommeter), terwijl ook het echolood al varende gebruikt kan worden, tot op willekeurige diepten. Voor de overige echte diepzeemetingen moet er ook tegenwoordig nog gestopt worden. Een belangrijk onderdeel van het waarnemingswerk bestaat uit het ophalen van watermonsters van allerlei diepten. Deze worden naderhand, hetzij reeds op zee, hetzij in het laboratorium aan de wal, chemisch onderzocht op het totale zoutgehalte, het zuurstofgehalte of het gehalte aan diverse andere chemische stoffen.

Het gaat er bij zulke oceanografische waarnemingen en metingen uiteindelijk om, een zo volledig mogelijk inzicht te krijgen in de verdeling der physische en chemische eigenschappen van de zee in drie dimensies en in hun tijdelijk verloop, ten einde met hulp der natuurkundige theorie de wetmatigheden daarin te vinden.

Practisch belang heeft de oceanografie in verschillende opzichten. De oudste belanghebbende was de scheepvaart: dieptekaarten, zeestromingen, zeetemperaturen (in verband met bepaalde scheepsladingen), internationale IJswacht, tegenwoordig ook voorspellingen van zeegang of deining voor bepaalde lastige opdrachten ter zee. Heden ten dage zijn verder vooral de zeevisserij, de techniek van de oorlogvoering ter zee, c.q. van amphibie-operaties, en de waterbouwkunde gebaat bij oceanografisch onderzoek. Het visserijonderzoek interesseert zich sterk voor de milieufactoren van de vissen en hun levend voedsel (oecologie), alsmede voor de waterverplaatsingen, die op hun levensloop sterke invloed hebben. Voor de oorlogvoering ter zee is vooral de studie van de onderwater-geluidsvoortplanting van het grootste gewicht (onderzeeboot-opsporing door middel van asdic of sonar); de onderwater-acoustiek wordt bepaald door de verdeling van de physische eigenschappen — vooral de temperatuur — in de waterlagen onder het oppervlak. Voor amphibieoperaties en landingen is vooral de voorspelling van zeegang, deining en branding van belang (de studie hiervan heeft zich vooral tijdens Wereldoorlog II sterk ontwikkeld). Ten slotte is ook de waterbouwkunde (waterstaat) ten zeerste gebaat bij een grotere kennis van de zeegolven, alsook van stromingen langs de kust en — natuurlijk — van de getijden, een en ander ten bate van de bescherming van kusten en voor de uitvoering van kustwerken.

Instituten voor oceanografisch onderzoek treft men in de meeste zeevarende landen aan: Engeland, Frankrijk, Duitsland (Hydrografisches Institut, Hamburg), Noorwegen (Oslo en Bergen), Denemarken, Zweden, Finland, Rusland, Italië, Spanje, V.S. (o.a. Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Mass., en Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, Calif.), Indonesië. Nederland heeft geen oceanografisch instituut. Wel wordt de oceanografie beoefend door een onderafdeling van het K.N.M.I. in De Bilt, terwijl er verder aan zeeonderzoek wordt gedaan door o.a. het Rijksinstituut voor Visserijonderzoek, de Rijkswaterstaat, de Afdeling Hydrografie van de Kon. Marine, het Zoölogisch Station in Den Helder en de Stichting Marine Geologie te Groningen.

Internationale organisaties op dit gebied zijn: de Internationale Associatie voor Phys. Oceanografie (onderdeel van de Union Géodésique et Géophysique Internationale) en de Permanente Internationale Raad voor het onderzoek der Zee (omvat de Westeuropese landen en is vooral op visserij onderzoek gericht; vaste zetel te Kopenhagen).

PROF. DR P. GROEN

Lit.: H. B. Bigelow, Oceanography. lts Scope, Problems and Economic Importance (Boston-New York 1931); T. W. Vaughan, International Aspects of Oceanography (Washington D.C. 1937); H. U.

Sverdrupe.a., The Oceans (New York 1942, 1946); P. Groen, De Wateren der Wereldzee (Amsterdam 1931).

< >