Een nieuwe kijk op Fundy
Door Ontwaakt!-correspondent in Canada
IK WAS nog maar een kind toen ik voor het laatst de Fundy-baai had bezocht, maar mijn eerste indruk was nu nog hetzelfde als toen: ongeloof. Aan een kade van negen meter hoog lag een boot gemeerd, zo men nog van meren zou mogen spreken, want er was geen water te bekennen; hoog en droog lag het schip op een modderige vlakte.
„Wie heeft de stop eruit gehaald?” grapte ik tegen een visser die bezig was met zijn uitrusting. Onbewogen kwam er berustend uit zijn mond: „Het is eb. Vanmiddag om half drie is het water terug.” Dat was mijn hernieuwde kennismaking met Fundy, titelhoudster van de meeste mammoetgetijden van de wereld.
De Fundy-baai, een uitloper van de Atlantische Oceaan, ligt bekneld tussen de Canadese zeeprovincies Nova Scotia en New Brunswick. Het landeinde van de baai wordt door een lange landtong als door een wig in twee kleinere baaien gesplitst, Minas Basin en Chignecto-baai. Hier spant Fundy haar spieren in ernst en veroorzaakt in de omgeving tijverschillen van vijftien meter.
Getijden en hun oorzaken
Getijden komen en getijden gaan: laag getij, hoog getij, eb en vloed. Zoals bij de meeste Atlantische kustgebieden is dit bij Fundy een tweemaal per dag weerkerend patroon, tweemaal per maansdag wel te verstaan, een periode van 24 uur en 50 minuten. Dag aan dag zet deze nooit eindigende cyclus zich voort, zoals dit al sinds de dagen van Noach gebeurt. Waardoor? Wat is de oorzaak van dit voorspelbare polsslagritme der oceanen?
Principieel ligt het antwoord op het probleem besloten in de wet van de gravitatie of aantrekkingskracht. Zon en maan oefenen beide een sterke aantrekkingskracht uit op de aarde en haar oceanen. De immense afstand die de zon van de aarde scheidt is er de oorzaak van dat haar aantrekkingskracht in vergelijking met die van de maan maar zeer gering is. Doordat de afstand van de aarde ten opzichte van deze hemellichamen van dag tot dag varieert, is ook hun aantrekkingskracht niet constant. Bovendien heeft de voortdurend veranderende declinatie van de maan, ten noorden of ten zuiden van de evenaar, een effect op de getijperiodes van diverse plaatsen op de aardbol. Dit zijn de voornaamste werkzame elementen van het getijmechanisme, waarmee echter nog lang niet alles verklaard is; geleerden kunnen een lange lijst van neveninvloeden opstellen, die evenwel hoofdzakelijk van plaatselijk geografische aard zijn.
Maar hoe komt het dat er te Fundy tweemaal per maansdag hoog- en laagwater optreedt? Men bedenke dat de maan zowel aan de aarde als aan het water trekt, maar op water een grotere invloed heeft aangezien dit niet vast is. De vloedtijd voor een willekeurige plek op aarde valt binnen een bepaalde periode na het tijdstip dat de maan de meridiaan van deze plaats is gepasseerd; het water van de aarde wordt dan daar ter plaatse iets van de vaste aarde weggetrokken, hetgeen aan deze „maankant” van de aarde een „directe” vloed veroorzaakt. Maar niet alleen daar, ook aan de andere zijde van de aarde, diametraal tegenover het eerste punt gelegen, ontstaat een waterberg. Men zou kunnen zeggen dat daar de aarde naar „beneden”, van het water weg, wordt getrokken zodat er een „tegengestelde” vloed ontstaat.
Duidelijkheidshalve zij hier nog vermeld dat niet alle kustgebieden op aarde met Fundy een dubbeldaags getijdenpatroon gemeen hebben. Hoewel het wel veruit het normaalste patroon is als men alle plaatsen op aarde waar water is, in ogenschouw neemt, komt men toch hier en daar plekken tegen met een ritme van één eb en één vloed per maansdag. De verklaring hiervoor is niet eenvoudig, maar kan volgens oceanografen in beginsel worden gezocht in het gezamenlijke ofwel cumulatieve effect van diverse getijkrachten en geografische bijzonderheden.
Het verschil tussen hoog- en laagwater, het zogenaamde „tijverschil”, is het grootst gedurende de periode van volle en nieuwe maan. De dan voorkomende „springvloeden” en „springebben” vinden hun oorzaak in het feit dat de zon en de maan in die periode in één lijn met de aarde staan en hun gecombineerde aantrekkingskracht het grootst is. Staat de maan in eerste en laatste kwartier dan is er „doodtij”, de tijverschillen zijn kleiner dan gemiddeld. De oorzaak: de maan staat vanaf de aarde gezien onder een hoek van 90 graden met de zon, met als resultaat een gecombineerde aantrekkingskracht van circa de helft van de sterkte van die van de maan alleen. Te Economy Point aan Minas Basin zijn bij springtij wel tijverschillen van haast zestien meter geregistreerd, die beslist een contrast vormen met de nog wel indrukwekkende maar niettemin veel geringere doodtijverschillen aldaar van bijna zeven en een halve meter.
Soms bonst en jaagt de polsslag van de aarde, wanneer sterke stormwinden de waterberg van een springvloed extra hoog opjagen. Zulk een „stormvloed” kan verschrikkelijke rampen veroorzaken.
Oorzaken van Fundy’s uitzonderlijke getijden
Maar hoe komt het dat de getijden van de Fundy-baai zo met kop en schouder boven andere uitsteken? Een blik op de kaart zal deels het antwoord verschaffen.
Als een reusachtige schoep stuwt de gebogen kustlijn van de naburige Amerikaanse staten Maine, New Hampshire en Massachusetts het water in de schoorsteenvormige opening van de Fundy-baai! Naarmate het opgestuwde water verder de Fundy-baai binnendringt, hoopt het zich steeds meer op doordat de baai zich versmalt en ondieper wordt. Het gevolg: De geringe waterverhoging aan de ingang van de baai groeit aan tot een onstuimige waterberg die haar landeinde ramt. Dit verschijnsel verklaart ook de grote variatie in tijverschillen langs de lengte-oever van de baai. Bij St. Mary’s-baai, bij de mond van Fundy, variëren de tijverschillen rond de zes en een halve meter, terwijl in Chignecto-baai en Minas Basin monsterachtige verschillen van respectievelijk veertien en zestien meter voorkomen.
Bovendien treedt bij Fundy het zogenaamde resonantieverschijnsel op. Het effect hiervan kan eenvoudig maar illustratief worden gedemonstreerd met een kan water; brengt men het water daarin in beroering, dan vertoont het de neiging tegen de kanten heen en weer te klotsen en er zelfs uit te spatten. De oceaankusten omvatten vele van zulke natuurlijke „kannen” en de Fundy-baai is daar een van. Elk van deze zee-inhammen heeft zijn eigen schommelingsperiode, afhankelijk van de lengte en diepte ervan. Bij Fundy lopen de vloedbergen tweemaal daags heen en weer (om precies te zijn elke 12 uur en 25 minuten), zodat het water van de Fundy, dank zij haar slechts iets te korte lengte in bijna volmaakte schommelresonantie verkeert met het zon- en maanritme. Dit is een van de hoofdoorzaken van de superreuzengetijden van Fundy, van de gigantische vloedbergen die tegen haar eindoevers slaan.
Vloedbranding
De stilte op de kade werd onverwachts onderbroken door de kennis van mijn visser: „Als je de ’bore’ wilt zien, moet je nu meegaan.” Ik was het bijna vergeten. De ’bore’ zoals ze hier wordt genoemd, ofwel de vloedbranding, dat mag geen bezoeker van Fundy missen. Er zijn zelfs tijdtafels opgesteld ten gerieve van degenen die dit natuurfenomeen wensen gade te slaan.
Een „vloedbranding” ontstaat wanneer bij vloed de krachtige getijgolf in botsing komt met het uitstromende water van een rivier. Binnen de begrenzing van de rivieroevers ontstaat dan een muur van water die zich al worstelend stroomopwaarts lijkt te bewegen. Er zij opgemerkt dat dit natuurwonder zich niet bij alle kustrivieren voordoet maar in de regel is beperkt tot rivieren met een betrekkelijk geringe diepte en plotselinge stijgingen van de bedding.
Een aantal rivieren die afwateren in de Fundy-baai vertonen dit verschijnsel, sommige met ’bores’ van enkele centimeters, andere met tamelijk hoge brandingmuren. Bij Moncton, een plaats op tweeëndertig kilometer landinwaarts van de Chignecto-baai gelegen, kan men herhaaldelijk toeristen zien stoppen om de omstreeks één meter hoge ’bore’ op de rivier de Petitcodiac af te wachten. Maar hoe indrukwekkend ook, de vloedbrandingen van Fundy zijn slechts dwergjes vergeleken bij die op de Chinese Tsjien-tangrivier en de Zuidamerikaanse Amazonestroom. Waarnemers kunnen bij de laatste rivier dagelijks getuige zijn van een anderhalve kilometer lange en vijf meter hoge „waterval” die zich met een snelheid van eenentwintig kilometer per uur stroomopwaarts verplaatst. Ja, de getijden op aarde zijn machtige verschijnselen waarmee de mens wel degelijk rekening moet houden.
Leven met de getijden
Eeuwenlang is het maritieme leven gedicteerd door de „klok der getijden”. De beweging van vissersvloten, koopvaarders en marineschepen werd erdoor beïnvloed. De werven van Nova Scotia — in de bloeitijd van het zeilschip de drukste ter wereld — bestonden bij gratie van de getijden, en nog steeds is dit met de hedendaagse scheepvaart te Fundy het geval.
Nog altijd beheerst het ritme van eb en vloed het leven van de vele vissers aan de kust. Bij één vismethode gebruikt men een „barrière” van netten, opgehangen tussen hoge palen, waarbij het getij het eigenlijke werk doet. Wanneer het vloed is, zijn slechts de koppen van de palen boven water zichtbaar. Treedt de eb in, dan blijft de vis achter de nettenbarrière hangen. En zodra het volledig eb is, stapt de visser in zijn vrachtwagen, rijdt door de modder naar de netten en zamelt zijn vissen in, een werk waarbij hij sterke concurrentie ondervindt van de altijd aanwezige horden hongerige zeemeeuwen. Maar niet alleen daarom heeft de visser geen tijd te verliezen; de weer opkomende vloed kent geen pardon, voor niemand, ook voor hem niet.
Energie te tappen uit de rijzende en dalende zee is geen nieuw idee. In Engeland werd het eerste Londense waterpompstation van drijfkracht voorzien door een door getijden aangedreven waterwiel dat in de Old London Bridge was aangebracht. Nog in 1880 functioneerde in Hamburg (Duitsland) een getijkrachtstation voor het verpompen van rioolwater. Insgelijks zijn de getijden van Fundy in het verleden aangewend voor de aandrijving van watermolens. Een van deze molens, een houtzaag-exemplaar in Maine, schijnt nog tot de twintigste eeuw in gebruik te zijn geweest.
De getijdenenergie van Fundy op grote schaal te exploiteren, bleek echter een geheel andere zaak. Deze eeuw zijn er talloze onderzoekingen naar de uitvoerbaarheid hiervan gedaan, met als uitschieter een ver uitgewerkte poging in de Passamaquoddy-baai, op de grens van New Brunswick en Maine. In alle gevallen ontbrak het de mens echter aan het nodige om het rusteloze water te temmen: aan technologische kennis, aan financiële middelen en aan samenwerking.
Een nieuwe kijk op Fundy
Opnieuw staat Fundy in het middelpunt van de belangstelling. Vanwaar deze hernieuwde interesse?
Vertrouwen, ontstaan door technische ervaring, heeft het idee getijdenenergie te beteugelen, uit het rijk van de fantasie opgeheven tot een bescheiden realiteit. Tot deze realiteit behoren twee getijcentrales, tastbare resultaten van internationaal wetenschappelijk onderzoek. Een kleine, van experimentele opzet, is gelegen aan de Kislaja-baai in Sovjet-Rusland, op bijna duizend kilometer ten noorden van Murmansk. De andere is een ’volwassen’ krachtcentrale langs de Franse rivier de Rance met een gemiddelde jaarproduktie van 544 miljoen kilowattuur elektriciteit. „Dus het is mogelijk!” aldus de ingenieurs die nu verlangend zijn hun krachten te meten met de reuzin Fundy.
Een andere reden voor de belangstelling staat in verband met nieuwe oplossingen voor een principieel probleem met getijdenenergie, namelijk het feit dat de energieproduktiepieken — tot voor kort — volledig afhankelijk waren van het natuurlijke ritme der getijden, en vanzelfsprekend niet altijd samenvielen met de periodes van hoog energieverbruik. De produktie van nieuwe turbinegeneratoren met wisselbare instroomrichting en nieuwe opvattingen omtrent de levering van energie in uniformere dagelijkse hoeveelheden, hebben gestimuleerd tot een frisse kijk op de praktische mogelijkheden van getijdenenergie.
En laten we de momenteel zeer belangrijke, misschien wel belangrijkste katalysator bij de ontwikkeling van deze interesse voor Fundy, niet over het hoofd zien: de energiecrisis! met daaraan gekoppeld de bezorgdheid over de vervuiling. Getijdenenergie is zonder meer „schoon” en schept geen land-, water-, of luchtvervuilingsproblemen. Voorts vormen de getijden, in tegenstelling tot de minerale energievoorraden, een betrouwbare en altijd aanwezige energiebron.
Slotsom: de energiebehoefte bestaat; de energie is er; de problemen, hoewel moeilijk en ingewikkeld, kan men aan. Dus wat weerhoudt de mens ervan meer profijt te trekken van Fundy’s getijden? Geld! Ja, de financiering van zo’n kolossaal project in een tijd van hoge bouwkosten, hoge rentevoeten, en toenemende inflatie, is inderdaad een niet te onderschatten obstakel! Voor een wereldbestel dat in negen van de tien gevallen alleen prioriteit verleent aan die projecten die geldelijk voordeel beloven op te leveren, zou dit voorlopig wel eens een voldoende hinderpaal kunnen blijken om Fundy’s mammoetgetijden onbeteugeld hun natuurlijke loop te laten vervolgen.
[Kaart op blz. 17]
(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)
NEW BRUNSWICK
Chignecto-baai
Passamaquoddy-baai
MAINE
N.H.
Atlantische Oceaan
FUNDY-BAAI
NOVA SCOTIA
MINAS BASIN
St. Mary’s-baai