Duits-Indonesische doorbraak: Nieuwe 3D-kaart van de zeebodem bij Indonesië dankzij lichttechnologie

Een baanbrekende oceanografische missie, een van de meest geavanceerde van dit decennium, is succesvol afgerond voor de kust van een klein Indonesisch eiland. Onderzoekers van de HafenCity Universität (HCU) in Hamburg en het Institut Teknologi Bandung (ITB) hebben voor het eerst de krachten gebundeld. Ze combineerden data van twee verschillende lidar-systemen – één vanuit de lucht en één onder water – om een uiterst gedetailleerd driedimensionaal model van de kustzone te creëren.

Dit ambitieuze project, dat de steun genoot van het Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik (Fraunhofer IPM), markeert een cruciale stap in de evolutie van oceaan-kartering. Waar traditionele methoden voornamelijk afhankelijk waren van geluid (sonar), introduceert deze aanpak een nieuw tijdperk dat volledig gebaseerd is op licht.

De samensmelting van lucht en diepte

De ingenieurs maakten gebruik van twee gespecialiseerde instrumenten die in staat waren hetzelfde gebied vanuit verschillende dimensies waar te nemen. De Airborne Laser Scanner (ABS) werd ingezet vanaf een vliegtuig om de topografie van de kustlijn vanuit de lucht vast te leggen. Tegelijkertijd zorgde de Underwater Lidar (ULi), ontwikkeld door Fraunhofer IPM, voor een nauwkeurige onderwatermodellering. Dit geavanceerde systeem kon tot wel 100.000 punten per seconde registreren, met een resolutie die tot op de millimeter nauwkeurig was.

Door deze systemen synchroon te laten werken, was het voor het eerst mogelijk om lucht- en onderwatergegevens naadloos samen te voegen in één coherent systeem. Dit gaf de wetenschappers de mogelijkheid om de kustlijn te beschouwen als een dynamische, levende structuur, waarbij het reliëf van de oceaanbodem zichtbaar werd gemaakt door de manier waarop licht reflecteert en breekt.

Wetenschap van water en fotonen

De omstandigheden nabij het eiland Prambuka bleken ideaal voor deze testfase, met een zichtbaarheid die opliep tot 12 meter. Dit maakte het mogelijk om de dubbele lichtkalibratie, zowel vanuit de lucht als onder water, voor het eerst grondig te testen. Om de precisie op diepte te controleren, werden speciale objecten als 'bakens' op de zeebodem geplaatst voor beide lidars.

De verzamelde data bevestigde dat deze technologie zelfs de meest geavanceerde sonarsystemen kan vervangen, met de capaciteit om objecten tot op de millimeter nauwkeurig vast te leggen, zelfs op dieptes van honderden meters.

Professor Harald Sternberg, hoofd van de afdeling Hydrografie en Geodesie aan de HCU, benadrukte het belang van deze prestatie: “We hebben voor het eerst een volledig, harmonieus 3D-beeld van de onderwaterwereld verkregen. Licht wordt hiermee een instrument van kennis – en een brug tussen de zee en de hemel.”

Deze innovatieve ontwikkeling opent de deur naar ongekende mogelijkheden voor het monitoren van mariene ecosystemen. Daarnaast biedt het nieuwe perspectieven voor de inspectie van kritieke infrastructuur op zee, variërend van windmolenparken tot olie- en gasplatforms. De geslaagde fusie van de ABS- en ULi-systemen demonstreert hoe de interactie tussen uiteenlopende wetenschappelijke methoden in staat is om voorheen onzichtbare lagen van de oceaan bloot te leggen.

Dit project dient als een krachtige herinnering: de oceaan is niet alleen een elementaire kracht, maar ook een spiegel van de aarde. Elke druppel water reflecteert de technologie van het licht en de mensheid, die leert om steeds dieper te kijken. De samenwerking tussen de Duitse precisietechniek en de lokale kennis van het Indonesische ITB heeft bewezen dat internationale wetenschappelijke allianties essentieel zijn voor het oplossen van de complexe uitdagingen die de diepzee stelt.