6 juni 2019

Publicatie in Scientific Reports

Draaiing van de aarde veroorzaakt stromingen in het Gardameer

Het Gardameer (Wikimedia Commons)

Smalle, diepe meren zoals het Gardameer ondervinden verrassende effecten van de draaiing van de aarde. Dat concluderen de Utrechtse natuurkundigen Sebastiano Piccolroaz en Henk Dijkstra en onderzoekers van de Universiteit van Trento op basis van metingen in het Gardameer en een simulatiemodel. De onderzoekers publiceren hun resultaten deze week in Scientific Reports.

Het Gardameer vanuit de ruimte (Wikimedia Commons)

De draaiing van de aarde blijkt invloed te hebben op waterstromingen in het meer die verantwoordelijk zijn voor bijvoorbeeld de overdracht van zuurstof tussen het wateroppervlak en diepe waterlagen. Dat is een belangrijk inzicht, omdat er door klimaatverandering waterlagen zonder zuurstof kunnen ontstaan in smalle, diepe meren zoals het Gardameer. Zulke zogenaamde anoxische lagen kunnen grote gevolgen hebben voor lokale ecosystemen.

Niet verwacht

Als de wind langs de hoofdas van het Gardameer waait – van het noordoosten naar het zuidwesten of andersom – veroorzaakt de rotatie van de aarde een secundaire stroming die het water van de ene naar de andere kust verplaatst. Dit zorgt voor een verschil in watertemperatuur tussen de oostelijke en westelijke kust en voor transport van zuurstof, voedingsstoffen en andere stoffen tussen het wateroppervlak naar diepere waterlagen. “Dit verschijnsel kennen we van kustgebieden van oceanen en grote meren”, aldus de onderzoekers. “Vanwege de geringe afmetingen van het Gardameer hadden we niet verwacht dat we dit ook hier zouden waarnemen.”

Meetapparatuur (foto: Sebastiano Piccolroaz)

Corioliseffect

Door deze secundaire stroming komt er langs de oostkant van het meer koud water naar boven, terwijl langs de westkant het warmere water naar beneden beweegt. Deze stroming wordt veroorzaakt door de interactie tussen de geometrie van het meer en het corioliseffect: vanwege de draaiing van de aarde buigen stromingen op het noordelijk halfrond naar rechts af, en op het zuidelijk halfrond naar links. Tussen februari en april, wanneer de watertemperatuur van het meer het laagst is, veroorzaakt dit effect zelfs vermenging van water helemaal tot aan de bodem van het meer, op een diepte van 350 meter.

Metingen uitvoeren in de sneeuw (foto: Alessandro Bottazzi)

Publicatie

Importance of planetary rotation for ventilation processes in deep elongated lakes: Evidence from Lake Garda (Italy)
Sebastiano Piccolroaz*, Marina Amadori, Marco Toffolon, Henk A. Dijkstra*
Scientific Reports, 5 juli 2019, DOI 10.1038/s41598-019-44730-1
* onderzoekers verbonden aan de Universiteit Utrecht