Om de temperatuur en het zoutgehalte van de oceanen in kaart te brengen, is een dicht netwerk van meetboeien nodig. Sinds de start van het Argo-programma zijn daarom meer dan 17.000 boeien uitgezet door ruim 30 landen, waaronder Nederland. Begin 2022 zijn er nog ca. 4000 actief. Maar hoe krijg je meetboeien op plekken waar vrijwel nooit iemand komt? Daarvoor schakelden wetenschappers ongebruikelijke hulptroepen in, waaronder cruiseschepen en een historische driemaster.
Op weg naar wereldwijde dekking
Het oorspronkelijke Argo-meetprogramma richtte zich uitsluitend op de open oceanen. Gebieden die een deel van het jaar met ijs zijn bedekt horen daar niet bij, net zomin als gebieden die door eilanden, eilandenketens of onderzeese ruggen van een oceaan zijn afgeschermd, zoals de Arabische Zee, de Oostzee, de Zwarte Zee, de Golf van Mexico, de Rode Zee en de Middellandse Zee (zogeheten randzeeën). De reden voor deze afbakening waren enkele technische beperkingen, maar die zijn de afgelopen jaren grotendeels opgelost: zo kunnen boeien tegenwoordig ijs detecteren en communiceren in twee richtingen. Vandaar dat het oorspronkelijke streefgetal van 3000 meetboeien is verhoogd naar 3800. Dat is genoeg voor wereldwijde dekking van alle oceanen, inclusief de moeilijk toegankelijke uithoeken. De gemiddelde afstand tussen twee meetboeien is dan ongeveer drie lengte- of breedtegraden, dat is ongeveer 300 kilometer. Het Argo-programma ging in 2000 van start, in maart 2022 waren er 3981 meetboeien actief. In november 2012 werd het miljoenste meetprofiel verzameld; in november 2018 het tweemiljoenste.
Logistieke uitdaging
Gemiddeld is een meetboei vier tot vijf jaar actief. Om het aantal van ca. 4000 overeind te houden, moeten er voortdurend nieuwe boeien worden uitgezet die de oude vervangen. Die houden ermee op wanneer de batterij leeg is, doordat ze kapot gaan of doordat ze aanspoelen. In totaal zijn er sinds 2000 al 17.000 boeien uitgezet, gemiddeld zijn dat er zo’n 800 per jaar. Dat is een flinke logistieke uitdaging, waarbij wetenschappers niet alleen gebruikmaken van eigen onderzoeksschepen, maar ook van koopvaardijschepen, charters, zeilboten en soms zelfs vliegtuigen.
Van alle schepen die meetboeien uitzetten is de Kaharoa de absolute koploper. Dit 28 meter lange schip van het Nieuw-Zeelandse National Institute of Water and Atmospheric research (NIWA) zette al honderden boeien uit in de Stille Zuidzee en de Indische Oceaan. Dit schip vaart regelmatig heen en weer tussen Nieuw-Zeeland en Zuid-Amerika met als enig doel om tientallen boeien uit te zetten.
Elk vierkantje op deze kaart toont het werkelijke aantal meetboeien als percentage van het beoogde aantal. In de rode, oranje en gele vakjes gele zijn nog extra meetboeien nodig. Dat is vooral zo bij de polen en in de randzeeën van de continenten.
Slideshow: Het uitzetten van een boei
Slimme samenwerking tussen wetenschap en toerisme
De eerste drie Nederlandse meetboeien zijn uitgezet in 2004 vanaf de Pelagia, het onderzoeksschipo van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ). Dit schip heeft daarna nog vaak boeien meegenomen en uitgezet en zal dat in april 2022 ook weer doen in de Caribische Zee. Maar hoe krijg je een meetboei in een deel van de oceaan waar vrijwel nooit iemand komt? Je kunt voor dit doel natuurlijk een schip charteren, maar dat brengt nogal wat kosten met zich mee. Een alternatief is om de hulp in te schakelen van cruiseschepen. Als die met toeristen op excursie gaan naar de oogverblindende natuur van Antarctica of Alaska, dan kunnen ze onderweg ook wel een meetboei overboord zetten. Vandaar dat het KNMI sinds 2012 samenwerkt met Oceanwide Expeditions om Argo-meetboeien uit te zetten op de zuidelijke breedtegraden. Hun schip Plancius heeft in de loop der tijd al 35 boeien uitgezet. In 2021 ging het KNMI in zee met een wel heel bijzonder vaartuig, het historische zeilschip Bark Europa, dat ‘s zomers regelmatig toeristen meeneemt naar Antarctica.
Slideshow: Schepen die Nederlandse boeien uitzetten.
Veilig opgeborgen in ongebruikte stapelbedden
Op 7 september verliet driemaster Bark Europa de haven van Scheveningen, met aan boord niet alleen passagiers, maar ook elf Argo-boeien (zeven uit Nederland, vier uit Duitsland). Die lagen veilig opgeborgen in enkele ongebruikte stapelbedden, die vanwege de COVID-beperkingen onbezet bleven. Op 17 november, na twee maanden zeilen en een eerste stop in Montevideo, begon het schip aan een cruise naar Antarctica. Onderweg naar het afgelegen eiland South Georgia werd de eerste Argo-boei uitgezet door KNMI-medewerker Arnoud Apituley. Die was aan boord om als gids uitleg te geven over de unieke omstandigheden op Antarctica, zoals het ozongat en de spectaculaire wolkenpartijen. Ook al werd de reis voortijdig afgebroken vanwege een blikseminslag, met de uitgezette meetboeien ging alles goed.
Slideshow: De Bark Europa
Goed voorbereid overboord
Voordat ze worden ingescheept, controleren ingenieurs alle meetboeien minutieus. Om erachter te komen of ze helemaal waterdicht zijn, dompelen ze de boeien enkele dagen onder in een 20 meter diepe tank. Ook controleren ze of de pomp goed werkt. Door olie in en uit een externe ballon te pompen moet die ervoor zorgen dat de boei zelfstandig kan zinken of stijgen. Verder moet de boei hoog genoeg boven water uitsteken om gegevens te kunnen verzenden. Blijft de antenne onder water, dan kan hij zijn informatie niet kwijt. Tot slot controleren de ingenieurs of de door de boei verzamelde metingen consistent zijn, wat inhoudt dat ze overeenstemmen met bekende waardes en dat onderlinge verschillen klein zijn. Is de boei helemaal in orde, dan krijgt hij een uniek nummer, zodat hij altijd en overal kan worden gevolgd en herkend, ook als hij strandt.
Controle van meetboeien in een watertank
Internationale samenwerking
Argo is een internationaal onderzoeksprogramma, waaraan ongeveer dertig landen deelnemen. Een klein projectbureau coördineert de internationale samenwerking. Teams van samenwerkende wetenschappers en data-experts zorgen ervoor dat het programma zo efficiënt en effectief mogelijk wordt uitgevoerd, zonder dat de kwaliteit van de metingen eronder lijdt. Argo maakt deel uit van het Global Ocean Observing System (GOOS) en het Global Climate Observing System (GCOS) van UNESCO. Er is geen centrale financiering, elk land zorgt voor eigen, nationale financiering. De totale jaarlijkse kosten van Argo worden geschat op $40 miljoen. De bij Argo betrokken Europese landen richtten in 2014 het Euro Argo ERIC (ERIC = European Research Infrastructure Consortium) op om hun activiteiten te coördineren en internationaal samen te werken. Euro Argo ERIC levert ongeveer een kwart van de ca. 4000 actieve Argo-meetboeien, de Verenigde Staten ongeveer de helft. Het KNMI vertegenwoordigt Nederland in het Euro Argo ERIC.
