-18- Bijdrage lezers GETIJDEN De veelvormigheid In de vorige aflevering eens wat nader bekeken. zeeën en oceanen. (3) van het getii:oceanen en estuaria hebben we het getij op de Noordzee Nu gaan we eens kijken naar andere We vertrekken uit Vlissingen en gaan naar het zuiden. We passeren het Nauw van Calais en komen in het Kanaal. Uiteraard doen we overal getijdemetingen - wat overigens op volle zee niet eenvoudig is! De getijdebeweging is aanzienlijk, op de kusten van Noord-Frankrijk en Zuid-Engeland is een getijdeverschil van meer dan 4 meter. Maar dat is nog niets vergeleken bij wat ons even verderop te wachten staat. In het noorden van Bretagne mondt de rivier de Rance uit in de Golf van St.Malo. In deze baai wordt het getij opgestuwd tot hoogten van ruim 10 meter, maximaal zelfs 15 meter! In de riviermonding staat een elektriciteitscentrale, die aangedreven wordt door de getijdebeweging. Het vermogen is 320 MW (MegaWatt), maar omdat de centrale niet continu kan werken wordt er gemiddeld ca. 60 MW geleverd. Ter vergelijking: de centrale Merwedehaven, bij de papendrechtse brug, bestaat uit tw~e eenheden die een gezamenlijk vermogen hebben van 317,7 MW. De oorzaak van dit enorme getijverschil zit hem in de vorm van de baai. Die wordt steeds smaller; de energie van de getijdegolf wordt zo in een steeds kleinere ruimte geperst. Zoals een uitwaaierende golf snel uitdooft (kringetjes in het water!), zo wordt een naar een punt toelopende golf hoog opgestuwd. Het sterke getij op het Kanaal kun je op precies dezelfde manier verklaren uit de toelopende vorm. We varen nog wat verder naar het zuiden om een kijkje te nemen op de Middellandse Zee. Prachtige zee natuurlijk, maar het getij valt er wat tegen, gemiddeld zo'n 30 cm. De Middellandse Zee is alleen via een nauwe doorgang met de oceaan verbonden. De getijdegolf van de oceaan kan hier niet zo sterk binnendringen. Ook bij andere zeeën die op een kleine doorgang na afgesloten zijn van de oceanen nemen we een kleine getijdebeweging waar, bijv. op de Oostzee. Zeeën en meren zonder verbinding met de oceanen, zoals de Kaspische Zee, vertonen vrijwel geen getij. Al zijn er uitzonderingen: op het betrekkelijk kleine Meer van Genève is een gering, maar merkbaar getij. Blijkbaar vindt het getij z'n oorsprong in de grootste waterbassins, de oceanen. Om dat te onderzoeken varen we nu de Atlantische Oceaan op. Ook hier blijkt de getijdebeweging niet bijzonder sterk te zijn. Midden op de oceaan komt het getijdeverschil vaak niet boven de 10 cm uit! Op de meeste plaatsen
-19~ varieert het getij tussen vrijwel niets en ruim een halve meter, met hier en daar uitschieters boven één meter. Het sterkst is het getij aan de randen - de kusten - en dan speci-aal daar waar de vorm van de kust het water doet opstuwen. Het getij op de Atlantisch Oceaan als geheel is weer, net als op de Noordzee, een stelsel van ronddraaiende golven rond getijloze, amfidromische punten. Eén zo'n punt ligt halverwege tussen Ierland en Newfoundland, verder één in het Caraibisch gebied en één tussen Schotland en IJsland. Het getij is er evenals op de Noordzee, halfdagelijks met een periode van 12 uur en 25 min. Als we de Atlantische Oceaan overgestoken z1jn gaan we eens kijken in de Fundy-baai, tussen New Brunswick en Nova Scotia (Canada). Hier komen de grootste getijdeverschillen voor ter wereld: maximaal 18 meter! Ook in de Ungava-baai, in het noorden van Labrador, komen reusachtige getijverschillen voor. We verlaten Canada weer en zakken af naar Zuid-Amerika, de monding van de Amazone. Hier treffen we een nieuw verschijnsel aan, een vloedmuur of vloedbranding. De vloedgolf plant zichdaar voort tegen de kracht van het uitstromende rivierwater in. Door de ondiepte van het water plant de vloed zich maar langzaam voort; op een bepaald moment komt de opkomende vloed niet meer tegen de stroom op. Het water hoopt zich op, er ontstaat werkelijk een bijna loodrechte muur van water, die natuurlijk voortdurend instort, maar ook steeds opnieuw weer opgebouwd wordt. Het verschijnsel lijkt inderdaad op een aanstormende brandinggolf, maar dan op veel grotere schaal. Opkomend springtij bij Caudebec in de Seine-mopding (~rlyure uit ca. 1875)
-20- Vloedbranding'komt alleen voor in ondiepe, breed uitwaaierende riviermondingen. Het verschijnsel kan worden tegengegaan door uitbaggeren. Voorbeelden vinden we in Frankrijk (de Seine), in Engeland (de Severn, de Trent), in Canada (de Petitcodiac, die uitmondt in de Fundy-baai) en in China (de Foe Tsjoen, met een watermuur van 3 meter!). De fransen hebben voor vloedbranding het woord 'mascaret', de engelsen 'bore'; hoe de chinezen het noemen weet ik niet. We zetten onze tocht voort om de zuidpunt van Zuid-Amerika (een gebied met sterke getijden) en komen in de Grote Oceaan. We vinden hier nog steeds een halfdagelijks getij, maar nu met een heel grote dagelijkse ongelijkheid: afwisselend is de vloed sterk en heel zwak. Midden op de Stille Oceaan (Hawaii) is bijna geen getij; aan de westelijk kant (China) vinden we een getij met één keer per dag eb en vloed, waarbij nog wel steeds het ritme van de maan gevolgd wordt. De periode tussen twee opeenvolgende hoogwaters is daar 24 uur en 50 minuten, dus twee keer zo lang als bij ons. Men spreekt dan van dagelijks tij. Het getij met afwisselend sterke en zwakke vloed kun je zien als een overgangsvorm tussen dagelijks en halfdagelijks getij; men noemt dit dan ook een gemengd tij. Dagelijks tij komt ook voor in de wateren rond Antarctica. Een heel bijzondere getijvorm doet zich voor bij Do San (Vietnam): hier volgt het getij niet de maan maar de zon. Er is éénmaal per et~aal vloed; het hoogwater vindt el~e dag op dezelfde tijd plaats! Ook rond Tahiti vinden we een door de zon bepaald getij. Het wordt tijd om eens terug te varen. Voordat we weer 'in Dordrecht arriveren passeren we het Deltagebied. Altans, zo noemt men dit gebied vaak, hoewel er hier van een delta eigenlijk geen sprake is. Een delta is een zich sterk vertakkende riviermond die zich door aanslibbing steeds verder uitbreidt in de zee. Mooie voorbeelden zijn: de Rhöne, de Nijl, de Wolga, de Mississippi. Delta's worden alleen gevormd in wateren met geen of weinig getij. Beter is het om de wateren rond de Zeeuwse en Zuid-Hollandse eilanden aan te duiden als zeearmen, of als estuaria. Het woord 'estuarium' komt van het latijnse 'aestuus', dat o.m. getij betekent. Mijn woordenboek kent overigens alleen het meervoud "aestuariën", en omschrijft dit als "wijde trechtervormige riviermonden waarin eb en vloed zich sterk doen gevoelen". Het woord wordt ook wel algemener gebruikt voor getijdewateren die diep achter de kustlijn doordringen. Zo wordt ook de Oosterschelde wel een estuarium genoemd, hoewel het geen riviermond (meer) is. Een mooi voorbeeld van een estuarium is de Westerschelde. De getijdebeweging in een estuarium vertoont enkele eigenaardigheden. Eén daarvan is het effekt van opstuwing. We kennen dit van de Biesbosch van voor 1970; nu kunnen we dit nog goed waarnemen in de Westerschelde. Die wordt landinwaarts steeds smaller, waardoor hetzelfde gebeurt als wat we in de Golf van
-21- St.Malo gezien hebben: het getij dooft niet uit maar wordt steeds sterker. Dit blijkt uit de volgende tabel met getijgegevens voor plaatsen aan de Schelde en de Westerschelde, die steeds verder van zee afliggen: amplitude: (getijverschil) in centimeters 382 Vlissingen Terneuzen 416 447 Hansweert, 475 Bath Prosperpolder 490 Antwerpen 510 Boom(bij Mechelen) 510 Gentbrugge 190 duur van de vloed: uren/min. 5.55 5.48 6.08 5.44 5.38 5.15 5.10 3.30 havengetal: uren/min. 0.55 1.16 2.00 2.18 2.25 2.45,3.40 6.50 We zien dat het getij door de opstuwing zich heel diep landinwaarts kan voortplanten. Dat betekent natuurlijk niet dat het zeewater zover binnendringt, zelfs niet dat het water tot zover bij vloed terugstroomt. Het betekent alleen dat daar nog het water stijgt en daalt, doordat het rivierwater afwisselend snel afstroomt (bij laagwater) en geblokkeerd wordt (bij hoogwa ter). De getijgolf gedraagt zich echt als een voortrollende golf, dat blijkt uit de derde kolom van de tabel (zie voor de definitie van het havengetal de vorige aflevering). Hoe verder landinwaarts des te later is het hoogwater. In Gentbrugge (bij Gent) is het verschil met Vlissingen opgelopen tot bijna 6 uur. Als het in Gentbrugge eindelijk hoogwater is, is het in Vlissingen alweer op een half uur na laagwater! Een andere bijzonderheid van het getij in een estuarium is de scheve vorm van de getijdekromme. Dat wil zeggen dat de vloed korter duurt dan de eb. Dat blijkt ook uit bovenstaande tabel, de tweede kolom. Als eb en vloed even lang zouden duren, zou het 6 uur en 13 minuten vloed zijn; in werkelijkheid is die duur korter, en neemt ze landinwaarts steeds verder af (Hansweert vormt hierop een uitzondering). -... -' ~ "Gemiddelde getijkromme scheef getij" sn I I I 1 -~~ '.t~l.. ~~~~.!..!.!!... voor Harlingen, ~ws'!!!..!!.. - voorbeeld van een
-------------------- -~ -22- Zo'n scheve getijkromme zien we overal waar het getij zich voortplant door ondiep water, bijv. ook in de Waddenzee (zie de getijdekromme voor Harlingen). In ondiep water is niet alleen de vertikale beweging van het water van belang, maar treedt ook een sterke horizontale stroming op door het getij. In een riviermond komt daar nog bij de stroming van het rivierwater naar zee. In de monding van de Westerschelde is de getijdestroming veel sterker dan de stroming door het verval van de rivier. Tijdens de vloed stroomt er gemiddeld 50.000 m3 per seconde naar binnen, terwijl de gemiddelde afvoer van de Schelde slechts ca. 100 m3/sec is. Globaal geldt dat bij vloed in een estuarium het water landinwaarts gaat stromen, bij eb naar zee. Maar het omkeren van de stroomrichting (de kentering) valt niet precies samen met hoog- en laagwater, maar komt erna. De stroming heeft enige tijd nodig om te 'reageren' op de opkomende vloed. Er is dus een periode dat het water afstroomt naar zee, terwijl toch het waterpeil stijgt! De voorkant van de vloedgolf wordt door de nog naijlende ebstroom tegengehouden; waar de top van de vloedgolf ligt is die ebstroom al sterk verminderd of al omgekeerd (er loopt dan een vloedstroom landinwaarts die het rivierwater als het ware terugduwt). De çolftop, die de stroom mee heeft, haalt het golfdal, dat de stroom tegen heeft, in. Daardoor wordt de voorkant van de golf ingedrukt, wordt dus 'steiler'. De achterkant van de golf wordt juist uitgèrekt. Op één plaats zie je deze scheve golf voorbijtrekken; we zien dan een korte stijging, gevolgd door een langdurige daling. Verder stroomopwaarts treedt geen vloedstroom meer op, maar dan is het nog wel zo dat de ebstroom afwisselend sterk en zwak is. Het resultaat is hetzelfde: een scheve getijkromme. Een andere manier om dit verschijnsel te beredeneren gaat als volgt. Een golf in diep water plant zich sneller voort dan in ondiep water. Waar het hoogwater is, is het natuurlijk dieper, dus de toppen van de golven gaan wat sneller dan de dalen. De toppen halen de dalen 'in, dus de periode tussen dal en berg de vloed - wordt korter. Met dit mechanisme kun je ook goed de scheve vorm van brandinggolven verklaren. Het is eigenlijk heel duidelijk dat eb- en vloedstroom elkaar in een riviermonding niet precies in evenwicht kunnen houden, want dan zou er per saldo geen rivierwater afstromen! Het fenomeen van de vloedbranding, zoals we dat o.a. bij de Amazone zagen, kun je zien als een extreem geval van zo'n scheve getijdekromme! In estuaria vindt men ook vaak het verschijnsel van wantij. Een wantij kan voorkomen in een water dat twee getijdewateren met elkaar verbindt. Vaak zal,het getij in die beide wateren
-23- niet gelijk op gaan, dan ontstaat er. in het tussenliggende water een heen en weer gaande beweging. Maar als de vloed uit beide richtingen wel precies tegelijk komt, stijgt het water wel maar kan het niet stromen. In de praktijk zal het water nu eens de ene, dan weer dè andere kant opstromen, of er zal een draaiende beweging ontstaan. Er is dus een erg onvoorspelbare getijdestroom: lastig voor de scheepvaart, een slecht tij of wan-tij. Een mooi voorbeeld van een wantij was net water de Eendracht achter Tholen, nu onderdeel van het Schelde-Rijnkanaal. We kennen natuurlijk allemaal het Wantij bij Dordrecht. Dit is nu geen wantij meer, nu de verbinding met de Beneden Merwede en Nieuwe Merwede qlleen nog via de Helsluis en de Otters luis loopt. Het getij in een e'stuarium is een ingewikkeld samenspel van de getijdebeweging op zee en de stroming van het rivierwater. Het is dan ook te verwachten dat,de hoeveelheid rivierwater (het opperwater) van grote invloed is op het getij. Weer thuisgekomen is het interessant nog eens naar het getij in ons "eigen" gebied te kijken: de 'Biesbos. Maar dat bewaren we voor een volgende aflevering! Bronnen Getijtafels voor Nederland 1992 (jaarlijks uitgegeven Dienst Getijdewateren van Rijkswaterstaat) Times' Atlas of the Oceans Carnbridge encyclopedie van de a~rdwetenschappen door de