Nö. 2779 DE GROENE AMSTERDAMMER VAN 6 SEPTEMBER 1930 Wetenschappelijke Varia Dieptelooding door middel van geluid KRONIEK door Dr. P. van Olst fit ONLANGS hebben de -dagbladen het bericht vermeld dat de oceanographische expeditie, die aan boord van het opnemingsvaartuig Willebrord Snellius" thans in den Nederlandsch-Indischen Archipel onderzoekt op een dergelijke wijze als aan het eind der negentiende eeuw de Siboga"expeditie den Nederlandschen wetenschappelijken naam hoog hield, met het echolood een diepte van ruim 10.000 M. had aangetroffen. Uit vragen van belangstellenden blijkt mij dat men niet precies weet wat dit ,,echolood" eigenlijk te beteekenen heeft. Men kent blijkbaar wel de manier om de waterdiepte te bepalen met het gewone dieplood dat met de hand gebruikt wordt en dat bij eenigermate aanzienlijke diepte ons heelemaal begeeft. Voor groote diepte gebruikt men meestal het diepzeelood, een looden bal, die eerst buiten boord hangend, op een gegeven oogenblik losgelaten wordt en dan een dunne maar stevige stalen draad meesleurt, die van een trommel snel afwikkelt. Stuit het gewicht op de zeebodem, dan vermindert plotseling de uitloopmethode van den staaldraad op opvallende wijze zoodat de waarnemer dan noteeren kan hoeveel draad afgeloopen is. De draad is weer op te wikkelen en opnieuw te gebruiken. Deze lood-methode voldoet zeer goed maar is tijdroovend en het schip moet tijdens de looding stil liggen. Men heeft reeds bij den allereersten aanvang der diepzeeloodingen gedacht aan de toepassing van geluid, want in 1855 vermelde Maury dat men kruitladingen onder water liet ontploffen en dan luisterde naar een mogelijke echo door terugkaatsing van het geluid tegen den zeebodem. Resultaat had dit echter niet. Men kan den Duitschen natuur kundige Alexander Behm als den man beschouwen, die het eerst een praktisch instrument en een bruikbare methode uitvond om diepte te bepalen door middel van een echo tegen den zeebodem. Daarom spreekt men behalve van een ,,echo-lood" ook wel van een Behm-lood". Behm ging uit van proefnemingen om ijsbergen door geluidterugkaatsing tijdig in de gaten te krijgen. In 1912 paste hij datzelfde principe toe bij het bepalen der water diepte. Hij probeerde daarbij den tijd te meten die verliep tusschen een knal en de echo hiervan tegen den zeebodem. De snelheid waarmee het geluid in de lucht voortplant is ongeveer 330 m. per sec.; in water is deze voortplantingssnelheid vél grooter en bedraagt in zoetwater van 4 graden Celcius 1440 M. per sec. Bij de proefnemingen bleek dat de zeebodem het geluid duidelijk terugkaatst, dus een goed waarneembare echo geeft, en dat deze echo ook scherp genoeg begrensd is om nauwkeurige tijdsmetingen te verrichten. Het gelukte Behm de geluidsgolven in water te fotografeeren en te constateeren dat zij dezelfde wetten volgen als in de lucht. Behm vervaardigde verder een registreerinrichting om het tijdsverschil te meten tusschen het moment dat het oorspronkelijke geluid gemaakt werd en de echo ervan weer bij het meet-apparaat terugkomt. Ten slotte maakte hij een zoodanig apparaat dat het te gebruiken was bij de handelsscheepvaart doordat het registreerend toestel zoo werd ingericht dat het de diepte dadelijk afleesbaar maakte en geen verdere manipulaties vereischte. De geluidgever bestaat uit een patroon die b.v. aan bakboord in het water wordt geschoten en met een tijd-lont zoo is ingericht dat de patroon op geringe diepte (l a 2 M.) ontploft (figuur: bij P) Het geluid van de knal behoeft dus niet eerst vanuit de lucht in het water te dringen, wat een belangrijke geluidverzwakking zou geven. Nu de knal onder water gegeven wordt gaat er niets ver loren van de geluidsenergie. Aan den anderen kant van het schip, dus aan stuurboord bevindt zich bij C het ontvangapparaat waar het van de zeebodem terugkomende geluid opgevangen wordt. Door deze ligging van geluidzender en -ontvanger wordt het schip zelf gebr.uikt als gehüdscherm, waardoor het ontvangapparaat niet reeds in actie wordt gebracht door het geluid dat direct (dus zonder echo) dit apparaat zou bereiken. Deze scherm-werking van het schip is zoo afdoende dat er zelfs een apart apparaat bij A noodig is om het heengaande geluid te noteeren. De geluidgolf van de knal spreidt zich in het water naar alle kanten uit dus ook naar den bodem, wordt dus teruggekaatst en dit teruggekaatste geluid, de echo, spreidt zich omhoog ook weer aan alle kanten uit, dus bereikt ook weer het ontvang apparaat van het loodende schip, hoewel natuurlijk uitermate verzwakt. Het ontvangtoestel moet dus zeer gevoelig gemaakt worden. In de figuur is A B C de kortste weg die het geluid kan afleggen door terugkaatsing. Teekont C de echo n tiende sec. op nadat A het verzonden geluid noteerde, dan heeft het geluid dien tijd noodig gehad om ABC af te leggen. Nemen wij als geluidsnelheid 1500 M. dan is ABC dus 150 M., en AB en BC ieder 75 M. Wie de stelling van Pythagoris nog kent weet nu wel dat de loodrechte diepte DB dadelijk te be rekenen is want de afstand AC is uit do schcepsafmetingen bekend. Bij groote diepten kan men zonder al te groote fout te maken BD gelijk stellen aan BC. Komt de echo dus tien sec. later dan heeft het geluid eerst omlaag, dan omhoog 10 X 1500 = 15.000 M. afgelegd en de diepte der zee is dan de helft hiervan, 7500 M. Zee/bccft De nauwkeurigheid dezer dieptelooding hangt helaas in groote mate ook nog af van andere dingen dan alleen de nauwkeurige tijdsopneming. Immers de snelheid van het geluid is 1440 M. per sec. maar alleen in zoetwater van 4 gr. Celcius. Heeft men echter water van andere temperaturen dan is de snelheid anders, terwijl tot overmaat van ramp ook het zoutgehalte van het water invloed uitoefent. De snelheid van het geluid varieert daardoor van 1400 tot 1620 M. per sec. ! Daardoor zou de diepte bij een gemeten tijd van 10 sec. varieeren tusschen 7000 M. en 8100 M. Men moet dus, zooals men doet als de loodingen talrijk zijn, met gemiddelde omstandigheden rekening houden en liefst een snelheid van 1500 M. per sec. in rekening brengen. Wil men grooter nauw keurigheid dan moet men probeeren de tempera tuur van het water te weten en het zoutgehalte van watermonsters. Dit gaat niet gemakkelijk zoodat men volstaat met enkele metingen op dit gebied. Gelukkig is de zee niet zóó gevarieerd als het land en de dampkring; men moet zich echter over do uniformiteit der zee ook niet al te veel illusies maken ! ! Men krijgt met de echo-methode loodin gen die systematisch iets te klein uitvallen; met de staaldraadlooding krijgt men systematisch te groote uitkomsten. Maar de uitkomsten der echoloodingen, alles in aanmerking nemend, staan dichterbij de werkelijkheid dan de staaldraadloodingen. Dat deze echo-loodingen een enorme vooruitgang beteekenen vergeleken bij de vroegere diepzee loodmethoden blijkt o.a. daaruit dat de Sibiga-expeditie in een jaar (1899?1900) slechts op eenigo honderdtallen plaatsen loodingen verrichtte, terwijl de Meteor" die eenige jaren geleden de zeeën bevoer voor wetenschappelijk onderzoek, in twee en een half jaar tijd 07000 zeemijlen aflegde en De komende Gasoorlog DE militaire autoriteiten schijnen het onrust barend plan te hebben, of gehad te hebben, in Utrecht een gaskamer" op te richten, welker lugubere naam wel niet op vreedzame doeleinden. wijst. En de inwoners zijn toen bang geworden voor zulk een moordinrichting en schijnen tevens misschien wel na lezing der resultaten van de Engelsche vliegmanoeuvres tot besef gekomen van hetgeen ons allen te wachten staat bij den eerstvolgenden grooten oorlog. Want dit wordt nu allengs wel duidelijk, dat het niet meer de millioenen legers, ..die Völker in Waffen," zullen zijn, die elkaar te lijf gaan, maar kleine beroepslegers, met als hootdwapens gas en bonivliegtuig en als object de bases van wapening en uitrusting, zegge: open steden ver achter het front. Hetgeen men dan zal noemen ..het kwaad in den wortel aantasten, en uitroeien." De toch al niet houdbare theorie, dat de oorlog enkel tusschen militairen gaat, zal dan volkomen zijn opgegeven, waarschijnlijk ter wille der menschlievendheid. Het is toch onmis kenbaar, dat een oorlog spoedig ten einde zal zijn, als van een der partijen of van beide het binnenland in n gasvergiftigde, rookende woestenij is ver keerd. Maar ondertusschen leggen de civielen" op weinig civiele wijze het lootje en gaan voor de eer of het welzijn des vaderlands massa-gewijs den dood in. Het perspectief van een zoo rouw en ontijdig einde, scheen nu velen Utrechtenaars plotseling voor oogen te staan, toen zij van een gaskamer" hoorden, die nog niet eens tot hun verderf zou worden ingericht. Zij schreven brieven aan het gemeentebestuur, het kwam tot interpellaties in den Raad. Toen bleek, dat van de kamer" onzer militaire gasstokers denkelijk wel niets zou komen, vanwege mogelijk gevaar voor de eigen bevolking. Maar van plannen ter beveiliging tegen gasgevaar van ..andere zijde" bleek ook niets. De regeering had gezeid: de gemeenten moesten het maar weten, en de gemeenten zeiden, dat zij het onmogelijk weten konden. Het beste was, dat er maar geen oorlog kwam. Zoover zijn wij nu. Wij moeten er maar niet hard-op over sproken, dan maken wij ons zelven en anderen maar naar. Heimelijk en onderhands kunnen Kijk on gemeenten misschien bespre' kingen" voeren, die wellicht tot een gunstig resultaat leiden." En verder moeten wij maar hopen voor ons en onze kinderen, dat er zoo gauw geen oorlog komen zal, dat Mr. Limburg en Prof. De Louter en de Volkenbond daar een stokkie voor steken zullen. Of, dat do menschlievende weten schap ook nog eens een gifgas uitvindt, dat ons een oogenblikkelijken en zachten dood bezorgt. Dat is wel het beste dat wij verwachten kunnen, de rest van voorzorgsmaatregelen blijft alles twijfel en onzekerheid. Trouwens, als een volk in wapens" bereid is den dood in te gaan voor het dierbaar Vaderland, waarom dan niet een volk zonder wapens? En als wij eenmaal dood zijn, hebben wij nergens meer hinder van. F. C. daarbij 67400 loodingen uitvoerde met het echolood, dus ongeveer iedere zeemijl een looding of vrijwel telkens om de tien minuten. Do loodingstijd be draagt niet moer dan oen deel van een minuut. Met het vroegere diep/.eolood zouden deze duizende loodingen in tientallen jaren nog niet gereed gekomen zijn. Met deze echolooding hoeft de Willebrord Snel lius" ook beoosten de Philippijnen in het Mindanaodiep een diepte van 10.170 M. geconstateerd, na inachtneming van de gemeten watertempera tuur, zoutgehalte der watermonsters, welke beide grootheden invloed hebben op de geluidsnelheid in water. Als opmerkelijkheid mag hier wol vermeld worden dat de Snellius uit deze enorme diepte nog oen bodemmonster van 54 c.M. lengte heeft opge haald en de vermelde bodemtemperatuur van het water heeft genieten. Dit gaat niet langs geluid-wegl Aan instrumenten en ervaring van expeditieleden worden daarom zoo hooge eischen gesteld. Maar dat behoort niet meer bij het onderwerp van dit artikel. , E -J