Stilgehouden.nl

We beginnen steeds beter te begrijpen waarom de zee soms gloeit

We beginnen steeds beter te begrijpen waarom de zee soms gloeit

Bron

Satellietbeelden van de melkzeeën
Steve Miller, directeur van het Cooperative Institute for Research in the Atmosphere, en zijn collega's hebben de locatie van verschillende melkzeeën geïdentificeerd met behulp van satellietbeelden die zijn verkregen met behulp van gespecialiseerde dag-/nachtbandinstrumenten die bioluminescentie vanuit de ruimte kunnen waarnemen. Foto met dank aan Steve Miller / Hakai Magazine

Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Hakai Magazine, een online publicatie over wetenschap en samenleving in kustecosystemen. Lees meer van dit soort verhalen op hakaimagazine.com.

De lucht was maanloos en bewolkt, er waren geen sterren om langs te sturen. Alleen aan het roer in het midden van de Arabische Zee, ergens tussen Oman en India, kon ik niets zien in de inktzwarte nacht, behalve het slecht verlichte kompas van ons schip dat rolde op zijn cardanische ophanging terwijl we deinden en zwaaiden door drie meter lange zeeën . Maar een half uur na mijn dienst begonnen de zeilen boven me te gloeien, alsof de maan was opgekomen. Maar er was geen maan, noch sterren of andere schepen. Het leek alsof het licht van beneden kwam en in intensiteit toenam. Al snel was de hele oceaan gloeiend groen, maar gedempt, alsof het licht door een zee van melk scheen.

Het was augustus 2010 en ik was toen al meer dan twee maanden aan het zeilen, als vrijwilliger bij de NGO de Biosphere Foundation om de Mir, een 35 meter lange kits die ze onlangs in Malta hadden gekocht, terug te brengen naar hun thuishaven in Singapore . Tijdens de reis was ik gewend geraakt aan de gebruikelijke 'schittering van de zee' die wordt veroorzaakt door dinoflagellaten die ontbranden wanneer het water wordt beroerd, waardoor linten van licht van de boeg van de Mir afdraaien. Maar dit was dat niet. Dit was de hele oceaan, voor zover ik kon zien, een uniforme, ondoorzichtige groene gloed. Ondanks dat het kompas nog steeds in zijn houder ronddraaide, wekte het licht in het water een optische illusie, waardoor de zee volkomen kalm leek, alsof we door een fosforescerende hemel glijden in plaats van door een kolkende zeeën.

Ik maakte de rest van de bemanning wakker en meer dan vier uur lang bleven we overspoeld door deze zee van groen licht, verwonderd, zonder enig idee wat het was waar we getuige van waren. Ten slotte verscheen er een vlijmscherpe lijn voor ons waar de brandende zee eindigde en de duisternis begon. Toen we die overstaken, lieten we die numineuze spookwereld achter ons en betraden opnieuw een bekende, hoewel we nog een uur lang de gaasachtige groene gloed op onze achtersteven konden zien voordat hij verdween. Pas toen we 10 dagen later in de haven aankwamen, zouden we de naam leren van het griezelige fenomeen dat ons omringde: een melkachtige zee.

We begrijpen steeds beter waarom de zee soms gloeit In augustus 2010 zeilden auteur Sam Keck Scott en zijn bemanningsleden in de Arabische Zee toen ze enkele van de weinige mensen werden die getuige waren van een melkachtige zee. Foto met dank aan Biosphere Foundation/Hakai Magazine

Eeuwenlang beschrijven zeelieden melkachtige zeeën, zeldzame gebeurtenissen waar enorme uitgestrekte oceaan 's nachts gelijkmatig oplichten, soms wel tienduizenden vierkante kilometers of meer. WIJ Kingman, kapitein van de klipper Shooting Star, zei het volgende toen hij er in 1854 getuige van was: “Het tafereel was er een van verschrikkelijke grootsheid; de zee die in fosfor was veranderd, en de hemel die in duisternis hing, en de sterren die uitgingen, leken erop te wijzen dat de hele natuur zich voorbereidde op die laatste grote vuurzee waarvan we leren geloven dat deze de materiële wereld zal vernietigen.”

Een melkachtige zee verscheen zelfs in Moby-Dick, waar Melville een zeeman beschrijft die door een "gehuld spook van de witgekalkte wateren" zeilde die voor hem net zo "vreselijk waren als een echte geest".

Noch onze kleine bemanning, noch Melville of Kingman wisten waardoor de zeeën gloeiden. In 2010 had onze bemanning het voordeel te leven in een wereld die veel beter in kaart is gebracht door de wetenschap dan in de 19e eeuw, wat misschien verklaart waarom de zeeman van Kingman en Melville met door God getroffen terreur reageerde, terwijl we ons verwonderd aankeken, wetende dat er geen hoe buitenaards dit fenomeen ook mag lijken, het was duidelijk van deze wereld.

Bioluminescentie – de emissie van licht door een levend organisme – komt veel voor op onze planeet, en nergens meer dan in de oceanen. Bioluminescente vissen, manteldieren, dinoflagellaten, schaaldieren, weekdieren, kwallen en bacteriën gloeien en flitsen 's nachts over onze zeeën. Maar melkachtige zeeën zijn, ondanks dat ze zo uitgestrekt zijn, allesbehalve gewoon, en men denkt dat ze worden veroorzaakt door een van de kleinste organismen in de oceaan.

Elke waarneming van een melkachtige zee door de geschiedenis heen is een toevallige ontmoeting geweest, net als de mijne, en slechts één keer is er een schip met enige wetenschappelijke onderzoekscapaciteiten op iemand overkomen, toen de USS Wilkes drie opeenvolgende nachten door een melkachtige zee stoomde voor het eiland van Socotra, Jemen, in 1985. Aan boord van de Wilkes was wijlen zeebioloog David Lapota, die destijds voor de marine werkte en bioluminescentie bestudeerde. Lapota en zijn team van onderzoekers bemonsterden het water en ontdekten een overvloed aan de bioluminescente bacterie Vibrio harveyi een veel voorkomende, goed verspreide soort waarvan bekend is dat ze luminesceert gehecht aan stukjes algen, waardoor ze veronderstelden dat legioenen van deze bacterie en mogelijk andere bioluminescente ook bacteriesoorten zijn de oorzaak van melkzeeën. Dit onderzoek, bijna 40 jaar geleden uitgevoerd, is nog steeds de enige keer dat een melkachtige zee ooit in het veld is bestudeerd.

We begrijpen steeds beter waarom de zee soms gloeit Er zijn geen bestaande foto's van een melkachtige zee in de natuur, maar dit monster van bioluminescerende bacteriën toont de uniforme gloed van het fenomeen op kleine schaal. Foto met dank aan Steve Miller/Hakai Magazine

Ervan uitgaande dat wetenschappers gelijk hebben dat melkachtige zeeën worden veroorzaakt door bacteriën, blijft er een vraag over: waarom? In tegenstelling tot veel organismen die bioluminescentie ontwikkelden als een middel om aan predatie te ontsnappen, willen bioluminescente bacteriën worden gegeten – de binnenkant van de darm van een vis biedt een betrouwbaarder huis dan vrij ronddrijven in de open oceaan. Maar een eenzame bacterie is waarschijnlijk te klein om alleen de aandacht van een vis te trekken, dus om hun microscopische bioluminescentie op macroschaal tot uiting te brengen, hebben ze kracht in aantal nodig. Om samen te werken, geeft elke bacterie een chemisch signaal af om te voelen of er andere bacteriën in de buurt zijn, en pas als ze een voldoende aantal hebben herkend wetenschappers veronderstellen dat er een populatie van ergens tussen de 10 en 100 miljoen bacteriën per milliliter water nodig is zal ze beginnen op te lichten. Dit is een proces dat quorum sensing wordt genoemd, en het kan verklaren waarom melkachtige zeeën ontstaan.

In gebieden met opwelling, zoals de noordwestelijke Indische Oceaan, waar een overvloed aan voedselrijk, rottend organisch materiaal – zoals stukjes ontbonden krabben of zelfs stippen van lang geleden gestorven walvissen – vanuit de diepte naar de oppervlakte wordt geduwd, bacteriën zal genoeg vinden om te koloniseren. Wanneer deze rijke wateren geïsoleerd raken door stroming, of wanneer verschillende watermassa's met verschillende zoutgehalten of temperaturen elkaar ontmoeten en fysieke fronten vormen, kunnen ze vermenging voorkomen, wat op zijn beurt kan resulteren in een soort geconcentreerde stoofpot – wat wetenschappers "de natuurlijke kolfhypothese.” In dit scenario veroorzaken deze bacteriën, door middel van quorumdetectie, een chemische gloed die de grootste weergave van bioluminescentie op de planeet kan worden.

Dit idee van een natuurlijke fles kan helpen verklaren waarom, toen onze boot voor het eerst een melkachtige zee in voer, het licht verdund en bijna onmerkbaar was, maar toen we er uren later uitkwamen, overschreden we een duidelijke grens. Aan de ene kant van die specifieke gebeurtenis vermengden de gloeiende en niet-gloeiende wateren zich, terwijl aan de andere kant, als gevolg van een soort oceaanfront, een muurachtige barrière werd gehandhaafd tussen de gespecialiseerde – en weinig begrepen – omstandigheden die melkachtige zeeën te laten ontstaan en die omstandigheden die dat niet doen. Dit is slechts een van de vele dingen die wetenschappers hopen te begrijpen door melkachtige zeeën in het veld verder te bestuderen, wat dankzij een nieuwe generatie satelliettechnologie binnenkort mogelijk zal zijn.

Steve Miller, directeur van het Coöperatieve Instituut voor Onderzoek in de Atmosfeer, maakt al bijna 20 jaar deel uit van een kleine groep wetenschappers die de melkachtige zeeën ontrafelen, op zoek naar ze vanuit de meest onwaarschijnlijke plaatsen: Fort Collins, Colorado. Hij is de eerste persoon die een melkachtige zee ontdekt vanuit zijn bureaustoel.

Miller nam contact met me op kort nadat ik een blogpost had geschreven over onze ervaring met zeilen door een melkachtige zee, en vertelde me opgewonden dat de bemanning van ons schip een van de weinige mensen is waarvan we weten dat ze er ooit een hebben gezien. Door onze korte correspondentie voelde ik me een kleine beroemdheid.

Miller raakte voor het eerst geïnteresseerd in melkachtige zeeën in 2004 toen hij een conferentie van de American Meteorological Society bijwoonde. Daar hebben Miller en zijn collega's overwogen of het mogelijk zou zijn om elk type mariene bioluminescentie vanuit de ruimte waar te nemen. Er werd aangenomen dat elke kleinschalige bioluminescentie, zoals zeefonkeling, een veel te zwak lichtsignaal produceert om van zo ver weg te kunnen worden gezien. Maar Miller, geïntrigeerd door het idee om de zee vanuit de ruimte te bestuderen, deed wat onderzoek toen hij naar huis terugkeerde en werd getroffen door tientallen verrassend consistente verslagen van zogenaamde melkachtige zeeën die door de eeuwen heen door zeelieden waren gegeven. Miller, een atmosferische wetenschapper van opleiding, vroeg zich af of hij historische satellietgegevens kon gebruiken om een van deze gebeurtenissen te lokaliseren. Het duurde niet lang om te vinden wat hij zocht: een gedetailleerd verslag van een melkachtige zee gezien door de bemanning van de SS Lima voor de kust van Somalië op 25 januari 1995. Het verslag vermeldde de exacte coördinaten en het tijdstip waarop de boot was de lichtgevende gebeurtenis binnengegaan. Met behulp van de koers en snelheid uit het scheepslogboek kon Miller de positie van de Lima extrapoleren op het moment dat de bemanning beweerde het gloeiende water zes uur later te hebben verlaten. Hij zette de punten, de datum en de tijden op de afbeelding en zoomde in op de korrelige zwart-witfoto. "Het was helemaal zwart", vertelt hij me.

Onverschrokken besloot Miller het beeld nog wat kleiner te maken, zoekend door de ruis van een foto die op meer dan 800 kilometer afstand was genomen. Plots verscheen er een kleine structuur in het midden van zijn computerscherm die hij aanvankelijk aanzag voor een vingerafdruk, maar toen hij de afbeelding bewoog, bewoog de veeg mee. Hij zoomde nog wat in en er verscheen een kommavorm in de wateren voor de Hoorn van Afrika. Toen hij opnieuw de coördinaten van het schip over elkaar legde, kwamen ze precies overeen met de grenzen van de komma. "Toen realiseerden we ons dat we iets hadden", zegt hij. De vorm, groter dan de staat Connecticut, was meer dan 15.000 vierkante kilometer gloeiende bacteriën.

"Sindsdien ben ik daaraan verslaafd", zegt Miller, "omdat ik me realiseerde dat ik zojuist een geest had gezien." Melkachtige zeeën maakten meer deel uit van romans en folklore dan van wetenschappelijke kennis, legt hij uit, maar hier hadden ze de allereerste bevestiging van een melkachtige zee ooit in de ruimte.

Sinds die eerste ontdekking heeft een nieuwe generatie satelliettechnologie Millers jacht op melkzeeën aanzienlijk verbeterd. Twee satellieten van de National Oceanic and Atmospheric Administration – het Suomi National Polar-orbiting Partnership en het Joint Polar Satellite System – werden respectievelijk in 2011 en 2017 gelanceerd. Deze moderne satellieten, hoewel niet bedoeld om naar melkachtige zeeën te zoeken, zijn uitgerust met gespecialiseerde dag/nacht-bandinstrumenten die, bij hun extreem lage gevoeligheid, iets zo zwak als bioluminescentie uit de ruimte kunnen oppikken. Miller en zijn team hebben sindsdien de beelden van deze satellieten uitgekamd, met het grootste succes in de twee gebieden van de wereld waar historische waarnemingen van melkachtige zeeën door schepen het meest voorkomen: de noordwestelijke Indische Oceaan, waar 70 procent van alle melkachtige zeeën zeeën zijn gemeld, en de wateren rond Java, waar 17 procent van de waarnemingen heeft plaatsgevonden. In de afgelopen tien jaar hebben Miller en zijn team met succes een tiental melkzeeën geïdentificeerd via satellietbeelden, waarvan de belangrijkste een gebeurtenis in 2019 voor de kust van Java was die meer dan 100.000 vierkante kilometer besloeg – ongeveer de grootte van IJsland – die continu gloeide voor minimaal 45 nachten.

Nu Miller en zijn team hebben bevestigd dat melkachtige zeeën weken achtereen kunnen duren, opent dit de mogelijkheid om een onderzoeksschip in te zetten om er een te bestuderen terwijl het nog gloeit. Alleen dan hopen ze antwoord te kunnen geven op enkele van de vele vragen die wetenschappers nog hebben over melkzeeën, waaronder een van Millers favorieten: hoe diep zakt de bioluminescentie in de waterkolom? Is het slechts een oppervlaktevlek van bacteriën, zoals sommige wetenschappers beweren, of is het meters dik, of meer? Aangezien wetenschappers geloven dat er meer dan 100 miljoen bacteriën per kubieke centimeter water nodig zijn om te gaan gloeien, zou het antwoord op deze vraag het geschatte aantal bacteriën dat betrokken is bij een melkachtige zee met miljarden triljoenen, of mogelijk zelfs triljoenen triljoenen kunnen veranderen.

Toen ik voor het eerst hoorde van Millers baanbrekende onderzoek, voelde een deel van mij zich beschermend tegen de mystiek van melkachtige zeeën. Waarom moeten wij mensen erop staan alles uit te leggen? Maar naarmate ik meer leerde over wat wetenschappers denken dat melkachtige zeeën kan veroorzaken – over opwelling en natuurlijke kolven; over quorum sensing en het opzettelijke, gemeenschappelijke licht gemaakt door triljoenen bacteriën – ik realiseerde me dat het vinden van antwoorden niet noodzakelijkerwijs correleert met het afzwakken van het wonder van zo'n gebeurtenis. Het maakt het in ieder geval nog ongelooflijker.

Zonder de wereld om ons heen te begrijpen, zijn we allemaal Captain Kingman, doodsbang voor de aanblik van iets dat we niet herkennen. In plaats daarvan kunnen we ontzag hebben voor de werkelijkheid zelf, wetende dat wanneer één vraag wordt beantwoord, we simpelweg genoeg hebben geleerd om er duizend meer te stellen.

Het bericht We komen steeds dichter bij het begrijpen waarom de zee soms gloeit verscheen eerst op Popular Science.

Jeroen Bouwer

Terugkerende wolven kunnen het antwoord zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen  Er zijn potentieel duizenden wilde zwijnen die de straten van Rome teisteren. Foto's storten Dit artikel stond oorspronkelijk op Outdoor Life. Italië zit vol met wilde zwijnen. Er zwerven zoveel wilde varkens door het land dat ze een probleem zijn geworden in enkele van de drukste steden, zoals Rome, waar ze zich tegoed doen aan afval en zelfs inwoners lastigvallen en terroriseren. Een mogelijke oplossing? Meer wolven. De groeiende wolvenpopulatie van Italië heeft nu de buitengrenzen van Rome bereikt, en dat zou volgens sommige natuurautoriteiten kunnen helpen het aantal wilde zwijnen te verminderen. Wolven werden ooit bijna uitgeroeid in Italië, maar ze keren terug naar het platteland en naar Rome, volgens Maurizio Gubbiotti, hoofd van de parken en natuurreservaten van Rome. Gubbiotti vertelde aan de Londense krant The Times dat er sporen van wilde zwijnen zijn gevonden in de uitwerpselen van wolven in een natuurreservaat in de buurt van de stad. Volgens de European Wilderness Society vonden Italiaanse natuuronderzoekers in 2013 voor het eerst in meer dan 100 jaar bewijs van wolven in een natuurreservaat bij de stad Rome. Volgens het International Wolf Center zijn er ongeveer 2.000 wolven in Italië. "Het evenwicht komt eraan", vertelde Gubbiotti aan The Times. Een wetenschappelijk onderzoek uit 2012, gepubliceerd door PLOS One, toonde aan dat sommige Europese wolvenroedels de voorkeur geven aan wilde zwijnen boven andere prooien zoals herten of zelfs runderen. De onderzoekers analyseerden de overblijfselen van prooien in bijna 2000 monsters van wolvenpoep gedurende een onderzoeksperiode van negen jaar. "Ons onderzoek toont een consistente selectie aan voor wilde zwijnen onder wolven in het studiegebied, wat van invloed kan zijn op andere prooisoorten zoals reeën", zegt hoofdauteur Miranda Davis, die werkt bij de School of Biological and Biomedical Sciences aan de Durham University. "Het is intrigerend dat in andere delen van Europa waar ook edelherten voorkomen, wolven deze prooi lijken te verkiezen boven wilde zwijnen, wat suggereert dat ze onderscheid maken tussen verschillende soorten hertenvlees." Rome's wilde varkensprobleem Grote, stevige zwijnen met scherpe slagtanden zijn angstaanjagend voor Italiaanse stedelingen, maar ze worden ook verdacht van het verspreiden van de dodelijke Afrikaanse varkenspest, aldus The Times. Hoewel Afrikaanse varkenspest onschadelijk is voor de mens, vormt het een ernstige bedreiging voor de productie van de beroemde Italiaanse prosciuttoham. Wildlife-functionarissen bouwden een hek rond een weg die de stad omcirkelt, 68 kilometer lang, als een manier om de besmette varkens binnen de perimeter in quarantaine te plaatsen. "Het plan is dat iedereen binnen de ringweg besmet raakt en sterft, ook al voeren we een aanzienlijke ontvolking uit buiten de stad", vertelde Angelo Ferrari aan de Times. De autoriteiten verleenden jagers vervolgens extra vergunningen om tot 50.000 varkens rond Rome te doden, maar dat loste het probleem niet op. Sommige dierenactivisten verzetten zich tegen de tactiek en haalden zelfs hekken neer. Zoals we hier in de Verenigde Staten hebben gezien, is traditionele sportjacht vaak niet voldoende om de populaties wilde varkens te verminderen. Schieten vanuit de lucht en ijverig vangen zijn effectievere oplossingen om de verspreiding van wilde varkens op zijn minst te vertragen. Zoals we ook in de VS hebben gezien, kunnen wolven effectief zijn in het verminderen van wildpopulaties in specifieke gebieden. De post Terugkerende wolven zouden het antwoord kunnen zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen verscheen eerst op Popular Science.

Terugkerende wolven kunnen het antwoord zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen Er zijn potentieel duizenden wilde zwijnen die de straten van Rome teisteren. Foto's storten Dit artikel stond oorspronkelijk op Outdoor Life. Italië zit vol met wilde zwijnen. Er zwerven zoveel wilde varkens door het land dat ze een probleem zijn geworden in enkele van de drukste steden, zoals Rome, waar ze zich tegoed doen aan afval en zelfs inwoners lastigvallen en terroriseren. Een mogelijke oplossing? Meer wolven. De groeiende wolvenpopulatie van Italië heeft nu de buitengrenzen van Rome bereikt, en dat zou volgens sommige natuurautoriteiten kunnen helpen het aantal wilde zwijnen te verminderen. Wolven werden ooit bijna uitgeroeid in Italië, maar ze keren terug naar het platteland en naar Rome, volgens Maurizio Gubbiotti, hoofd van de parken en natuurreservaten van Rome. Gubbiotti vertelde aan de Londense krant The Times dat er sporen van wilde zwijnen zijn gevonden in de uitwerpselen van wolven in een natuurreservaat in de buurt van de stad. Volgens de European Wilderness Society vonden Italiaanse natuuronderzoekers in 2013 voor het eerst in meer dan 100 jaar bewijs van wolven in een natuurreservaat bij de stad Rome. Volgens het International Wolf Center zijn er ongeveer 2.000 wolven in Italië. "Het evenwicht komt eraan", vertelde Gubbiotti aan The Times. Een wetenschappelijk onderzoek uit 2012, gepubliceerd door PLOS One, toonde aan dat sommige Europese wolvenroedels de voorkeur geven aan wilde zwijnen boven andere prooien zoals herten of zelfs runderen. De onderzoekers analyseerden de overblijfselen van prooien in bijna 2000 monsters van wolvenpoep gedurende een onderzoeksperiode van negen jaar. "Ons onderzoek toont een consistente selectie aan voor wilde zwijnen onder wolven in het studiegebied, wat van invloed kan zijn op andere prooisoorten zoals reeën", zegt hoofdauteur Miranda Davis, die werkt bij de School of Biological and Biomedical Sciences aan de Durham University. "Het is intrigerend dat in andere delen van Europa waar ook edelherten voorkomen, wolven deze prooi lijken te verkiezen boven wilde zwijnen, wat suggereert dat ze onderscheid maken tussen verschillende soorten hertenvlees." Rome's wilde varkensprobleem Grote, stevige zwijnen met scherpe slagtanden zijn angstaanjagend voor Italiaanse stedelingen, maar ze worden ook verdacht van het verspreiden van de dodelijke Afrikaanse varkenspest, aldus The Times. Hoewel Afrikaanse varkenspest onschadelijk is voor de mens, vormt het een ernstige bedreiging voor de productie van de beroemde Italiaanse prosciuttoham. Wildlife-functionarissen bouwden een hek rond een weg die de stad omcirkelt, 68 kilometer lang, als een manier om de besmette varkens binnen de perimeter in quarantaine te plaatsen. "Het plan is dat iedereen binnen de ringweg besmet raakt en sterft, ook al voeren we een aanzienlijke ontvolking uit buiten de stad", vertelde Angelo Ferrari aan de Times. De autoriteiten verleenden jagers vervolgens extra vergunningen om tot 50.000 varkens rond Rome te doden, maar dat loste het probleem niet op. Sommige dierenactivisten verzetten zich tegen de tactiek en haalden zelfs hekken neer. Zoals we hier in de Verenigde Staten hebben gezien, is traditionele sportjacht vaak niet voldoende om de populaties wilde varkens te verminderen. Schieten vanuit de lucht en ijverig vangen zijn effectievere oplossingen om de verspreiding van wilde varkens op zijn minst te vertragen. Zoals we ook in de VS hebben gezien, kunnen wolven effectief zijn in het verminderen van wildpopulaties in specifieke gebieden. De post Terugkerende wolven zouden het antwoord kunnen zijn op Rome's probleem met wilde zwijnen verscheen eerst op Popular Science.

%d bloggers liken dit: