Naar de BELSPO website NL FR DE EN Contact

Participerende wetenschappers

Frank Dehairs

  • taal: NL, FR en/of ENG
  • e-mail: fdehairs@vub.ac.be
  • adres: Frank Dehairs
    Vrije Universiteit Brussel
    Analytische en Milieuchemie
    Pleinlaan 2
    B-1050 Brussel
    België
    Tel: 32-(0)2-629.32.60
    Fax: 32-(0)2-629.32.74
  • periode: Januari of andere (af te spreken)

Mijn onderzoek:

Het klimaat op Aarde is in het verleden sterk veranderd door natuurlijke processen, inclusief veranderingen in de uitwisseling van CO2 (koolstofdioxide) tussen de atmosfeer en de oceaan. De mens veranderd deze natuurlijke cycli door de enorme uitstoot van CO2 bij de verbranding van fossiele brandstoffen en door ontbossing. Het CO2 gehalte in de atmosfeer stijgt daardoor exponentieel. Een groot deel van de CO2 wordt opgenomen door de oceanen, waarvan de oceaan rond Antarctica een belangrijk deel uitmaakt. Om het klimaat te begrijpen en te voorspellen is het belangrijk te weten wat de oceaan doet met de CO2 afkomstig van de atmosfeer. Er zijn pure fysische en chemische processen bij betrokken (CO2 lost op in zeewater en reageert met water) maar ook biologische, zoals fotosynthese door eencellige algen (fytoplankton) en ademhaling door bacteriën, plankton en hogere organismen. Fotosynthese fixeert koolstof van CO2 in organisch weefsel (fytoplankton biomassa). Deze biomassa kan dan opgegeten worden door zooplankton, vissen of kan simpelweg sterven en zinken naar de diepe oceaanbodem. Ook zooplankton en vis scheiden afvalmateriaal uit en sterven en dragen op die mannier bij tot de flux van ‘dood organisch koolstof (detritus) naar de diepzee. Dit proces van koolstoftransfer naar de diepzee via zinkende biomassa wordt de biologische koolstofpomp genoemd. Het werkt naast de fysico-chemische koolstofpump, dewelke gekoppeld is aan CO2-oplosbaarheid en het zinken van oppervlaktewater naar grotere diepte, zoals gebeurd in de zeer koude hoge latitude regio’s. Ik ben geïnteresseerd in onderzoek naar deze detritus flux en in het begrijpen van wat er gebeurd met de detritus: bereikt het het sediment om er te accumuleren (en fossiele brandstof te vormen) of wordt het opgenomen door diepzee bacteriën die daarbij organisch koolstof terug omzetten in CO2? In het eerste geval heeft de biologische een negatieve feedback op ‘global warming’ (het ontneemt een gedeelte van de uitgezonden broeikasgassen van de atmosfeer), terwijl in het 2e geval er een nuleffect is doordat op een dag het diepzeewater zal terugkeren naar de oppervlakte waarbij het CO2 terug in de atmosfeer vrijkomt. We bepalen de koolstofflux uit oppervlaktewater door spoorelementen en natuurlijke stabiele en radioactieve isotopen te bestuderen die als ‘proxies’ optreden van het koolstofproces. We wensen ook te weten wat de variabiliteit is van deze processen in ruimte en tijd en welke factoren de processen controleren. Vooral het element ijzer werd geïdentificeerd als een belangrijke controlefactor van de biologische activiteit en dus ook van de detritus flux naar de diepe oceaan.
We bestuderen het fytoplankton proces in oppervlaktewater en de koolstofstromen naar de diepere oceaan en we onderzoeken ruimtelijke en seizoenale variabiliteit. Uiteindelijk hopen we een breed beeld te kunnen schetsen van de grootte van deze koolstofstromen in the Zuidelijke Oceaan, zowel als de controlerende factoren.

Mijn expertise:

Mijn onderzoek valt binnen het domein van marine biogeochemie. Het omvat de disciplines marine biologie, geologie en chemie. Je kan dus een marine biogeochemicus worden vanuit zowel een biologische, een chemische of geologische opleiding.

Benodigdheden voor deelname aan een expeditie:

Vooraleer te vertrekken op expeditie naar de Zuidelijke Oceaan moet je al het wetenschappelijk materiaal zorgvuldig voorbereiden (chemicaliën; staalname-apparatuur; analyse-instrumenten). Je moet controleren dat al het materiaal perfect werkt en dat je geen chemicaliën of uitrusting, hoe klein ook, bent vergeten, maar dat alles aan boord van het schip is klaar om met het werk te starten. Je schip is immers alleen op de wijdse oceaan en niemand kan reserveonderdelen of vergeten voorwerpen komen brengen… Indien mogelijk, dan gebruiken we een labo-container van het Belgische Noordzee onderzoeksschip de Belgica. Deze labo-container wordt volledig klaargemaakt in België en wordt dan verstuurd naar de vertrekplaats van het expeditieschip: Punta Arenas, Ushuaia, Hobart, La Réunion…Daar wordt de container op het schip geladen, meestal een grote ijsbreker zoals de Polarstern, Aurora Australis, Marion Dufresne, respectievelijk Duitse, Australische en Franse schepen. We varen mee met buitenlandse schepen omdat dat België zelf geen ijsbrekend schip heeft voor operaties in polaire zeeën. Je moet natuurlijk ook speciale kledij meenemen aangezien de buitentemperaturen op het dek negatief en dichtbij 0° C liggen, zelfs gedurende de Antarctische zomer (van december – februari). Op zee ervaar je echter niet de ongelooflijk koude temperaturen die typisch zijn voor het Antarcticacontinent. De Zuidelijke Oceaan is immers een warmtereservoir voor de atmosfeer en de temperatuur boven de zee is bijgevolg hoger dan boven het continent. Desalniettemin is het binnen in de labo-container, geïnstalleerd buiten op het dek, tamelijk koud; je kan het vergelijken met een aantal uren werken in de koelkast.

Wat is fascinerend aan Antarctica:

Wat me fascineert wanneer ik op expeditie ga is de wijdheid van de oceaan, de nooit bereikbare horizon en wanneer we in de nabijheid komen van Antarctica, het zicht van enorme ijsbergen, het pakijs en tenslotte de ijsrand, het laatste obstakel voor het bereiken van het continent. Deze altijd bewegende omgeving is nooit monotoon vanwege het veranderende zonlicht: de middernachtzon op een bevroren oceaan met ijsbergen drijvend dichtbij is een onvergetelijk zicht. Er is natuurlijk ook al het leven in de oceaan en op het ijs: albatrossen boven de open winderige oceaan, pinguïns, walvissen en zeehonden wanneer we het continent naderen. Oceanografen kunnen helaas niet al te lang naar al dit wonderbaarlijks kijken; zij moeten hun diepzeestalen nemen en deze analyseren in hun (koude) labo’s. Maar aan boord van het schip is niet alles werk; er is ook het sociale leven en er is zelfs de mogelijkheid om feestjes te organiseren. Maar let op: binnen de paar uur moet er terug gewerkt worden !


 
Belgium.be