We weten meer over andere planeten
dan over die van onszelf
en vandaag wil ik jullie
een nieuw type robot laten zien,
ontworpen om ons onze eigen planeet
beter te leren begrijpen.
Hij behoort tot een categorie
die bij oceanografen bekend staat als
een onbemand oppervlaktevoertuig of USV.
Hij verbruikt geen brandstof.
In plaats daarvan benut hij
windenergie voor de voortstuwing.
Toch kan hij maandenlang
over de hele wereld rondvaren.
Ik wil jullie daarom vertellen
waarom we hem bouwden
en wat hij voor jullie kan betekenen.
Een paar jaar geleden voer ik
op een zeilboot door de Stille Oceaan
van San Francisco naar Hawaï.
Ik had de afgelopen 10 jaar
non-stop gewerkt
aan het ontwikkelen van videogames
voor honderden miljoenen gebruikers
en wilde een stapje achteruit doen
om het grotere plaatje te zien
en wat broodnodige bedenktijd krijgen.
Ik was de navigator aan boord
en op een avond, na een lange sessie
van weergegevens analyseren
en het uitzetten van onze koers,
kwam ik aan dek en zag
deze mooie zonsondergang.
Er kwam een gedachte bij me op:
hoeveel weten we eigenlijk
over onze oceanen?
De Stille Oceaan strekte zich overal
om me heen uit, zo ver als ik kon kijken,
en door de golven
schommelde de boot krachtig,
wat ons constant herinnerde
aan hun ongekende macht.
Hoeveel weten we nou eigenlijk
over onze oceanen?
Ik besloot het uit te zoeken.
Ik leerde snel dat we niet veel weten.
De eerste reden is simpelweg
dat de oceanen zo groot zijn,
70 procent van de planeet.
We weten inmiddels dat ze
complexe aardsystemen aanstuwen,
zoals het wereldwijde weer,
die ons allemaal elke dag beïnvloeden,
soms met dramatische gevolgen.
Toch blijven deze gebeurtenissen
meestal onzichtbaar voor ons.
Oceaangegevens zijn hoe dan ook schaars.
Aan land was ik gewend geraakt
aan toegang tot tal van sensoren --
miljarden, eigenlijk.
Maar op zee gemeten data
zijn schaars en duur.
Waarom? Omdat het allemaal komt
van een klein aantal schepen en boeien.
Hun kleine aantal was
eigenlijk een grote verrassing.
Onze Nationale Oceanische
en Atmosferische Administratie,
beter bekend als NOAA,
heeft slechts 16 schepen,
en er zijn wereldwijd
minder dan 200 boeien op zee.
Het is gemakkelijk te begrijpen waarom:
oceanen zijn meedogenloos
en om ter plekke gegevens te verzamelen,
heb je een groot schip nodig
en een grote hoeveelheid brandstof
en grote bemanningen.
Dat kost honderden miljoenen
dollar -- per stuk.
Ofwel grote boeien die aan de oceaanbodem
vastzitten met een 6 km lange kabel
die vastligt aan een paar treinwielen.
Dat is zowel gevaarlijk om te maken
als duur in onderhoud.
'En satellieten dan?' kan je je afvragen.
Satellieten zijn fantastisch
en ze hebben ons veel geleerd
over het geheel
in de afgelopen decennia.
Het probleem met satellieten is echter
dat ze niet meer dan één micrometer diep
in de oceaan kunnen kijken.
Ze hebben een relatief beperkte
resolutie qua ruimte en tijd,
en hun signaal moet worden gecorrigeerd
voor bewolking, landeffecten
en andere factoren.
Wat gebeurt er dus in de oceanen?
Wat moeten we proberen te meten?
Hoe kan een robot daarbij helpen?
Laten we inzoomen
op een klein stukje oceaan.
Een van de belangrijkste dingen
die we willen begrijpen is het oppervlak,
omdat het oppervlak, bij nader inzien,
de connectie is van alle
lucht-zee-wisselwerking.
Het is de interface waar alle energie
en gassen doorheen gaan.
Onze zon straalt energie uit,
die door de oceanen
als warmte wordt geabsorbeerd
en dan gedeeltelijk wordt
afgegeven aan de atmosfeer.
Gassen in onze atmosfeer, zoals CO2,
lossen op in onze oceanen.
In feite wordt wereldwijd
ongeveer 30% van alle CO2 geabsorbeerd.
Plankton en micro-organismen
laten zuurstof vrij in de atmosfeer,
zoveel zelfs dat elke tweede teug lucht
die je neemt uit de zee komt.
Een deel van die warmte
zorgt voor de verdamping,
waardoor wolken ontstaan,
wat uiteindelijk tot neerslag leidt.
Drukverschillen
veroorzaken oppervlaktewind
die de waterdamp door de atmosfeer jaagt.
Een deel van de warmte straalt
naar onder, diep de oceaan in,
en wordt opgeslagen
in verschillende lagen,
waarbij de oceaan fungeert
als een soort boiler op planetaire schaal
om al die energie op te slaan.
Die kan later worden vrijgegeven in kort
durende gebeurtenissen zoals orkanen
of langdurige fenomenen zoals El Niño.
Deze lagen kunnen zich mengen
door verticaal opwellende stromingen
of horizontale stromingen,
belangrijk bij warmtetransport
van de tropen naar de polen.
Natuurlijk is er ook het leven in zee,
qua volume het grootste
ecosysteem op aarde,
van micro-organismen
tot vissen en zeezoogdieren,
zoals zeehonden, dolfijnen en walvissen.
Dit alles is echter meestal
onzichtbaar voor ons.
De uitdaging om die oceaanvariabelen
op schaal te bestuderen
is er een van energie,
de energie die nodig is om sensors
in te zetten in de wijde oceaan.
Natuurlijk is er veel uitgeprobeerd --
van door golven aangedreven apparaten
tot drijvende boeien
en elektrische aandrijvingen
op zonne-energie --
elk met hun eigen compromissen.
De doorbraak voor ons team
kwam van een onverwachte bron:
de jacht naar het
snelheidsrecord voor zeilwagens.
Het kostte 10 jaar
onderzoek en ontwikkeling
om met een nieuw soort vleugel te komen.
Hij gebruikt maar drie watt
voor de besturing
en toch kan hij over
de hele wereld voortbewegen
met schier onbegrensde autonomie.
De toepassing van dit vleugelconcept
op een zeevoertuig
leidde tot een oceaan-drone.
Ze zijn groter dan ze hier lijken.
Ze zijn ongeveer 5 meter hoog,
bijna 8 meter lang
en meer dan 2 meter diep.
Zie ze als oppervlakte-satellieten.
Ze zitten vol wetenschappelijke sensors
die alle belangrijke variabelen meten,
zowel oceanografische als atmosferische.
Een live satellietverbinding zendt
deze gegevens met hoge resolutie
in real time door naar de kust.
Ons team werkte de afgelopen jaren hard
en voerde missies uit in soms wel
de zwaarste weersomstandigheden op aarde,
van de Noordpool
tot de tropische Stille Oceaan.
We zeilden tot aan de polaire ijskap.
We hebben gevaren
in de Atlantische orkanen.
We rondden Kaap Hoorn
en we slalomden tussen de olieplatforms
in de Golf van Mexico.
Dit is een kei van een robot.
Ik vertel jullie over recent werk van ons
rond de Pribilofeilanden.
Dat is een kleine groep eilanden
ver in de koude Beringzee,
tussen de VS en Rusland.
Nu is de Beringzee
de thuisbasis van de alaskakoolvis,
een koolvis die jullie
misschien niet kennen,
maar misschien kennen jullie hem
in de vorm van vissticks of surimi.
Ja, surimi ziet eruit als krabvlees,
maar het is eigenlijk koolvis.
En de koolvis-visserij is
de grootste visserij van het land,
zowel qua omzet als qua volume --
we vangen ongeveer
1,4 miljard kilo vis per jaar.
Sinds enkele jaren
is een vloot van oceaan-drones
hard aan de slag in de Beringzee
om de omvang van het koolvisbestand
te helpen schatten.
Dit helpt om het quotasysteem
voor het visserijbeheer te verbeteren
en te voorkomen
dat het visbestand instort,
en ook om dit kwetsbare
ecosysteem te beschermen.
De drones observeren de visgronden
met behulp van geluid,
met andere woorden, sonar.
Die stuurt een geluidsgolf naar beneden,
waarna de reflectie,
de echo van de geluidsgolf
van de zeebodem of van scholen vis
ons een idee geeft van wat er
onder de oppervlakte gebeurt.
Onze oceaan-drones zijn vrij goed
in deze herhalende taak,
ze brengen de Beringzee
dag in, dag uit in kaart.
Rond de Pribilofeilanden leeft
ook een grote kolonie pelsrobben.
In de jaren 1950 telde die kolonie
ongeveer twee miljoen dieren.
Tegenwoordig is de populatie
helaas sterk afgenomen.
Minder dan 50 procent is er nog over
en de populatie gaat snel achteruit.
Om te begrijpen waarom
heeft onze wetenschapspartner
bij het National Marine Mammal Laboratory
een gps-tag aan een aantal
moeder-zeehonden bevestigd,
door hem vast te lijmen op hun pels.
Deze tag meet locatie en diepte
en heeft ook een heel leuke camera
die geactiveerd wordt
door een plotselinge versnelling.
Hier zie je een film gemaakt
door een artistiek begaafde zeehond,
die ons nieuw inzicht verschaft
in een onderwaterjacht
diep in het Noordpoolgebied
en een beeld geeft van een koolvisprooi,
slechts enkele seconden
voordat hij wordt verslonden.
In het noordpoolgebied werken is
erg moeilijk, zelfs voor een robot.
Ze moesten in augustus
een sneeuwstorm overleven
en toevallige voorbijgangers verdragen --
die kleine gevlekte zeehond
geniet van een ritje.
(Gelach)
De zeehondentags registreerden meer
dan 200.000 duiken tijdens het seizoen,
en bij nadere bestudering
zien we zelfs de individuele sporen
en herhaalde duiken van de zeehonden.
We zijn op weg om te ontcijferen
wat er werkelijk gebeurt
in dat jachtgebied,
en het is heel mooi.
Als je de door de drones verzamelde
akoestische gegevens over elkaar legt,
begint er een beeld te ontstaan.
Als de zeehonden de eilanden verlaten
en van links naar rechts zwemmen,
zien we ze duiken tot op een relatief
geringe diepte van ongeveer 20 meter,
waarvan de drone vaststelt dat hij
wordt bevolkt door kleine jonge koolvissen
met een laagcalorische waarde.
Dan zwemmen de zeehonden veel grotere
afstanden en beginnen ze dieper te duiken
naar een plaats waar de drone grotere,
meer volwassen koolvissen ziet,
die voedzamer zijn.
Helaas verbruiken de
moeder-zeehonden teveel calorieën
om deze extra afstand te zwemmen,
zodat ze te weinig energie over hebben
om hun jongen op het eiland te zogen,
wat dan weer leidt
tot daling van de populatie.
Verder stellen de drones vast
dat het water rond het eiland
sterk is opgewarmd.
Het is misschien een van de krachten
die de koolvis naar het noorden drijft,
en zich verspreidt
op zoek naar koudere streken.
De data-analyse is bezig,
maar nu al kunnen we zien
dat stukjes van de puzzel
over het mysterie van de pelsrob
op hun plaats beginnen te vallen.
Maar als je het grotere plaatje bekijkt,
zijn wij toch ook zoogdieren.
De oceanen geven tot 20 kilo vis
per mens per jaar.
Nu we onze visbestanden uitputten,
wat kunnen wij mensen dan leren
van het pelsrobverhaal?
En behalve de vissen,
beïnvloeden de oceanen
ons dagelijks allemaal
door de wereldwijde weersystemen,
die ook van invloed zijn
op de mondiale landbouwproductie
of kunnen leiden tot verwoestende
vernietiging van levens en eigendommen
door orkanen, extreme hitte
en overstromingen.
Onze oceanen zijn vrijwel
ononderzocht en onderbemonsterd;
we weten meer over andere planeten
dan over de onze.
Maar als je deze uitgestrekte
oceaan verdeelt
in vierkanten van zes op zes graden,
elk ongeveer 600 km breed,
dan zijn dat er ongeveer 1.000.
Stap voor stap gaan we met onze partners
een oceaandrone in elk
van die vierkanten plaatsen
in de hoop dat we
door wereldwijde dekking
een beter inzicht zullen krijgen
in de planetaire systemen
die zo’n invloed hebben op de mensheid.
Met robots bestuderen we nu al een tijd
verre werelden in ons zonnestelsel.
Nu is het tijd om onze
eigen planeet te kwantificeren,
omdat we niet kunnen repareren
wat we niet kunnen meten,
en we ons niet kunnen voorbereiden
op wat we niet weten.
Dank je.
(Applaus)