2. Windgedreven oppervlaktestromen

Het wereldwijde beeld

In dit hoofdstuk gaan we in op de door de wind aangedreven oppervlakte stromingen in de oceaan die de centrale gebieden van de open oceaan domineren. In de subtropen vormen deze stromingen enorme draaikolken met warme, snelle grensstromingen aan de westkant van de oceanen en langzame, koude grensstromingen aan de oostkant.

Kaart van de wereldwijde oppervlaktestromingen. Bron: NOC

Op de bovenstaande kaart is het langetermijngemiddelde patroon van de oppervlakte stromingen in de oceanen weergegeven. Als je de kaart nader bekijkt, zou je de belangrijkste kenmerken moeten kunnen herkennen:

• Vijf subtropische gyres: twee in de Atlantische Oceaan, twee in de Stille Oceaan en één in de Indische Oceaan
   
• Een gordel van oostwaarts stromende equatoriale stromingen ten noorden en ten zuiden van de evenaar in alle drie de oceanen
   
• Zwakke equatoriale tegenstromen die de gyres van het noordelijk en zuidelijk halfrond in elke oceaan van elkaar scheiden
   
• Gordels van westwaarts stromende stromingenop de middelste breedtegraden: de belangrijkste die rond Antarctica in het zuidelijk halfrond stroomt, en twee kleinere gordels die door land naar het noorden worden afgebogen in de Noord-Atlantische Oceaan en de Noordelijke Stille Oceaan.
   
• Twee subpolaire gyres: één in de Noordelijke Stille Oceaan en één in de Noord-Atlantische Oceaan

Dit wereldwijde patroon ontstaat door de wisselwerking tussen de heersende (gemiddelde) winden, de rotatie van de aarde en de vorm van de oceaanbekkens. In de rest van dit hoofdstuk wordt bekeken wat deze stromingen bepaalt en worden hun kenmerken nader onderzocht.

De haven van New York in de 18e eeuw, door Edward Moran. Courtesy of Vallejo Gallery

Waarom is het verschil zo groot?

In 1769 of 1770 klaagde de Douaneraad van Boston dat postschepen tussen Londen en New York er twee weken langer over deden om de Atlantische Oceaan over te steken dan koopvaardijschepen die vanuit Falmouth naar Rhode Island voeren. De autoriteiten dachten dat dit slechts een voorwendsel was om de postvervoersroute weg te halen uit New York, en vroegen Benjamin Franklin om zijn mening.

Aanvankelijk dacht Franklin ook dat de klacht ongegrond moest zijn. New York en Rhode Island liggen amper een dag varen van elkaar verwijderd, dus een verschil van twee weken in vaartijd vanuit Engeland leek onwaarschijnlijk. Bovendien waren koopvaardijschepen doorgaans zwaarder beladen en hadden ze minder bemanning dan de postschepen. Na een gesprek met een kapitein met lokale kennis besefte Franklin echter dat de klacht terecht was.

1. Als je naar de SST en de onderstaande stromingkaart kijkt, kun je dan uitleggen waarom de reis van Falmouth naar New York zoveel langer zou duren dan die van Londen naar Rhode Island? [Hint: kijk naar de hoofdstromingen en de draaikolken daartussen.]
    
2. Hoe konden metingen van de watertemperatuur navigators helpen om bij het varen van Amerika naar Europa voordeel te halen uit de stroming en deze te vermijden bij het varen van Europa naar Amerika?

Satellietbeeld van de temperatuur van het zeeoppervlak (SST) met de Golfstroom (1) en de Labradorstroom (2) aangegeven. Wervelingen zorgen ervoor dat het warme en koude water langs het front tussen de twee stromingen door elkaar worden gemengd.
Wervelingen met een koud centrum draaien tegen de klok in. Wervelingen met een warme kern draaien met de klok mee.

Franklin bracht vervolgens de Golfstroom in kaart en legde uit hoe zeelieden de beste route konden kiezen door simpelweg een emmer over de reling te laten zakken en de watertemperatuur te meten. Zelfs vandaag de dag besparen olietankers en andere schepen tijd en geld door in de Golfstroom te blijven wanneer ze naar het noorden en oosten varen, en deze te vermijden wanneer ze naar het zuiden en westen varen. Natuurlijk beschikken moderne schepen vaak over elektronische navigatiesystemen en satellietkaarten met temperatuurgegevens om hen daarbij te helpen.

Franklins kaart van de Golfstroom (klik op de afbeelding voor een grotere versie in een nieuw venster).
Bron: NOAA Central Library

Portret van Benjamin Franklin (klik op de afbeelding voor een grotere versie in een nieuw venster). Bron: National Science Foundation

Waarom is het verschil zo groot?

In de 18e eeuw deden postschepen van Londen naar New York er twee weken langer over dan koopvaardijschepen van Falmouth naar Rhode Island. Benjamin Franklin kwam erachter waarom. Kun jij dat ook?

Links: De haven van New York in de 18e eeuw. Met dank aan Vallejo Gallery.
Rechts: Benjamin Franklin. Met dank aan de National Science Foundation

Het gebruik van satellieten om stromingen te bestuderen

Het gebruik van satellieten om stromingen te bestuderen De wereldwijde stromingspatronen zijn al enige tijd bekend. Dankzij satellieten is het nu eenvoudiger geworden om te onderzoeken hoe deze stromingen variëren per seizoen en van jaar tot jaar. Daardoor kunnen we nu veranderingen in oceaanstromingen in verband brengen met de aanwas van visbestanden, het verbleken van koraalriffen of veranderingen in weerpatronen die overstromingen of droogtes veroorzaken. El Niño – hieronder afgebeeld – is hier een voorbeeld van.

Normaal patroon El Niño-patroon

Januari 1997: Normaal patroon waarbij koel water uit de Humboldtstroming het oostelijke tropische deel van de Stille Oceaan bereikt en er voor de kust van Peru seizoensgebonden opwelling plaatsvindt (klik op de afbeelding voor een grotere versie). Bron: NOAA.