Thermoclines zijn net als seks. Je vergeet nooit je eerste keer.
In een stilstaand water zoals een steengroeve verwarmt de zon de diepere lagen water niet tot dezelfde temperatuur als de ondiepere delen. Het warme water drijft op het koudere, dichtere water, waardoor er een plotselinge temperatuurverandering ontstaat.
Voor elke duiker die nog niet het genoegen heeft gehad om in een thermocline te duiken, dit is wat je te wachten staat: Je geniet van een warm bad. Iemand besluipt je van achteren en gooit een emmer ijswater over je rug.
Die rotstreek noemen we een thermocline.
Warm Hart, Koude Benen
Een thermocline is in eenvoudige termen een abrupte verandering in watertemperatuur. Hoe abrupt? In sommige gevallen kan de temperatuur meer dan 10 graden Celcius dalen in slechts één meter diepte. Het is heel goed mogelijk dat je bovenlichaam zich in comfortabel water bevindt, terwijl je benen smeken om genade.
Thermoclines worden meestal gevonden in stilstaand water, zoals steengroeven, vijvers en meren. Ze kunnen ook voorkomen in oceanen, maar de temperatuurvariatie is doorgaans niet zo abrupt. Stromingen en andere factoren zorgen ervoor dat de temperatuur geleidelijker daalt naarmate de diepte toeneemt.
Geboorte van een Thermocline
Gedurende warme seizoenen dringt steeds meer zonlicht door tot het wateroppervlak. Het zonlicht wordt omgezet in warmte-energie en de bovenste laag water begint langzaam op te warmen. Naarmate het water opwarmt om de temperatuur van de omringende lucht te evenaren, zet het uit. Het aantal watermoleculen blijft hetzelfde, maar ze worden verspreid over een grotere ruimte.
De diepere waterlagen kunnen niet evenveel worden verwarmd als de ondiepere delen. Dit koudere, dichtere water is eigenlijk zwaarder dan het ondiepere water. Dit verschil in gewicht zorgt voor de vorming van een thermocline. Het warme water drijft als het ware op het koude water, net als olie op water.
Kijk naar deze Thermocline
Als je op een snikhete dag over de snelweg rijdt, kun je vaak hittegolven van het wegdek zien opstijgen. Daar waar luchtmassa’s van verschillende temperatuur en dichtheid samenkomen, zie je dit karakteristieke golvende effect. Hetzelfde gebeurt bij thermoclines. In helder water waarin thermoclines voorkomen, kun je letterlijk het gebied zien waar de temperatuur verandert en het water vervormt.
Afscheid nemen van Thermoclines
Als het koudere weer nadert, vindt het tegenovergestelde effect plaats. Met minder zonlicht om de bovenste waterlaag op te warmen, geeft het eens warme ondiepe water zijn warmte
weer af aan de omringende lucht. Het water wordt dichter en zakt eigenlijk naar de laag direct eronder. Dit fenomeen staat bekend als een omkering en koude waterduikers verwijzen er vaak naar als een verandering in de thermocline. De omkering gaat vaak door totdat er geen temperatuurverschil meer is tussen de lagen.
Creëer je eigen Thermocline
Om het ontstaan van thermoclines volledig te begrijpen, kun je het volgende experiment proberen. Neem een heldere glazen container van minstens vier inch hoog. Vul de container ongeveer een derde vol met koud water (hoe kouder, hoe beter) dat vooraf gemengd is met heldere voedingskleurstof. Voeg vervolgens langzaam ongeveer dezelfde hoeveelheid warm (niet kokend) water toe dat gemengd is met een andere voedingskleurstof. Gebruik indien mogelijk blauw voor koud water en rood voor warm water. Als je de warme wateroplossing langzaam toevoegt, zou het op het koudere, dichtere water eronder moeten blijven drijven. Kijk goed en je kunt de twee lagen zien mengen waar de thermocline verschijnt.
Omgaan met Thermoclines
Om te genieten van duiken in water met thermoclines, kleed je op de juiste manier aan voor de lagere temperaturen op diepte. Neopreen exposure suits worden samengedrukt naarmate de diepte toeneemt, waardoor hun isolerende eigenschappen verminderen. Helaas daalt de watertemperatuur bij elke passage van een thermocline. Het is een tweesnijdend zwaard en kan er snel toe leiden dat lichaamswarmte wordt overgedragen aan het omringende water. Hoe hard je ook probeert, je lichaamsweefsels kunnen de temperatuur van het water niet naar een comfortabel niveau brengen. Een duik in diep, koud water kan ervoor zorgen dat je uitkijkt naar een opstijging naar de warmere ondiepten.
Het Layer-Cake Effect
Naarmate de temperaturen van de verschillende waterlagen veranderen, vormt de waterkolom gelaagde, waarneembare lagen. Zodra zoet water een temperatuur van 4oC bereikt, heeft het zijn grootste dichtheid bereikt. Bij temperaturen lager dan 4oC begint water eigenlijk uit te zetten. (Daarom drijft ijs op water: het ijs is lichter dan het water eromheen.) Omdat het koudere, dichtere water zwaarder is, verplaatst het zich onder het warmere water. Het resultaat in een stilstaand water zoals een steengroeve is een gelaagde structuur van thermoclines, vooral tijdens het zomerseizoen wanneer de zon het grootste opwarmende effect heeft op ondiep water. Hoewel de temperatuurverandering minder ernstig wordt naarmate je meerdere thermoclines passeert, zijn ze voelbaar en moet je erop voorbereid zijn.