Onderzoeksproject A3/58/001 (Onderzoeksactie A3)
THEMA
Sedert mens en schip er vertoeven, is de dreiging dat Antarctica door koolwaterstoffen wordt vervuild steeds groter geworden. Uit de aard van de kust, het drijvende pakijs en de gevoelige biomassa kan worden opgemaakt hoe sterk het Antarctisch ecosysteem aan vervuiling onderhevig is. Ondanks de beschikbaarheid van adequate modellen om het gedrag van in zee geloosde koolwaterstoffen te simuleren, voorziet geen enkel model in de studie van de interactie zeeijs/koolwaterstof in Antarctica. Uit door Canadese en
Scandinavische auteurs verrichte observaties in het Noordpoolgebied blijkt hoe complex de olievlekken zich gedragen in aanwezigheid van ijs. De BMM neemt zich voor een model te ontwikkelen dat het gedrag van een olievlek alsook de ontwikkeling van het zeeijs beschrijft wanneer beide elkaar wederzijds beïnvloeden.
OBJECTIEVEN
Doel van het project is een deterministisch model te ontwikkelen, dat toelaat om in de Antarctische kustzone gedurende een volledige seizoenscyclus het gedrag van een olievlek te kunnen voorspellen in aanwezigheid van ijs. De ontwikkeling van de olielaag aan het wateroppervlakte, in de waterkolom en in het ijs zal worden gesimuleerd en grafisch worden voorgesteld zodat de gevolgen van de lozing kunnen worden ingeschat. Daartoe werden de volgende doelstellingen vastgelegd:
- studie van de processen die inwerken op koolwaterstoffen in koude zeeën;
- studie van de interacties zee/ijs;
- studie van de processen die op het ijs inwerken in een zelfde tijdschaal als een eventuele lozing van koolwaterstoffen in de Zuidelijke Oceaan;
- ontwikkeling van modellen voor het beschrijven van die verschillende aspecten;
- analyse van de mogelijke samenwerking met het afzonderlijk door de UCL ontwikkelde atmosferisch model;
- toepassing op de zone van de Weddell Zee gedurende één seizoen.
Middelen en methode:
Drie bij de BMM ontwikkelde modellen zullen aan de studie ten grondslag liggen:
- een deterministisch model aangaande de dispersie van koolwaterstoffen (MU-SLICK);
- een gemengd deterministisch/probabilistisch model betreffende de dispersie van koolwaterstoffen (PARCEL);
- een model van de evolutie van het zeeijs dat tijdens Fase II van het nationaal onderzoekprogramma Antarctica werd ontwikkeld (SEAICE).
De nuttige onderdelen van die modellen zullen worden geselecteerd en aangepast in het vooruitzicht van een koppeling ervan in één enkel systeem. Er zullen contacten worden gelegd om te onderzoeken hoe toegang kan worden verkregen tot het atmosferisch model van de UCL. Een statistische wet zal worden ontwikkeld om de positie te bepalen van het ijs in elke cel van het modelrooster.
Produkten en resultaten:
Het project zal de huidige kennis over het gedrag van koolwaterstoffen in koude zeeën, de interactie ijs/koolwaterstoffen, de oceaancirculatie in Antarctica en de seizoensgebonden ontwikkeling van het ijs in Antarctica in een samenhangend geheel onderbrengen waarin het gedrag van een olievlek in de Weddell Zee gedurende één seizoen zal worden bestudeerd.
Het zodoende opgestelde model zal een driedimensioneel particulair oil-spill model zijn dat gebruik maakt van de resultaten van een oceaancirculatiemodel. Het model berekent de door de wind teweeggebrachte schuifspanning op basis van de weersvoorspellingen en simuleert de belangrijke verwerings- en verouderingsprocessen. Het ijsmodel zal een thermodynamische (smelting/ bevriezing) en een dynamische component (beweging van het ijs) bevatten. Het volledige model zal op de Weddell Zee worden toegepast, waarbij verschillende simulaties zullen worden uitgevoerd waarbij het ogenblik en de plaats van de lozing van koolwaterstoffen zullen worden gewijzigd. Uit de resultaten zal een eerste beeld worden opgemaakt van de gevolgen van een omvangrijke lozing van koolwaterstoffen voor het Antarctisch milieu.
Voor elke simulatie zal de volgende informatie beschikbaar zijn:
- traject van de olievlek;
- trajecten van de verspreide koolwaterstoffracties;
- trajecten van de door het ijs gevangen koolwaterstoffracties;
- eindpositie van de verschillende fracties;
- inventaris van de trefpunten.
Het aldus ontwikkelde model wordt niet als een commercialiseerbaar produkt opgevat maar in hoofdzaak als een studie-instrument. In geval er zich een olieramp voordoet, kan de BMM het model aanwenden om snel de op het milieu te verwachten gevolgen te evalueren.
