Het voorheen onverklaarbare remmen en schudden van volledig operationele schepen in het zogenaamde dode water kreeg uiteindelijk een wetenschappelijke verklaring.
Wanneer het schip dood water binnengaat, wordt de reis onderbroken. In het beste geval vertraagt een schip met volledig draaiende motoren, in het slechtste geval stopt het. Wind in de rug kan zeilers helpen, maar zelfs met volle zeilen zal het schip langzamer varen dan zou moeten.
Voor het eerst werd het fenomeen dood water in 1983 opgemerkt door de Noorse onderzoeker Fridtjof Nansen. Op weg naar het noorden van Siberië bevond de reiziger zich in een zone waar zijn schip zo langzamer ging rijden dat het moeilijk voor hem werd om hem onder controle te houden. Nansen pakte niet snel de nodige snelheid en begreep niet wat er was gebeurd.
In 1904 beschreef de Zweedse natuurkundige en oceanograaf Wagn Walfried Ekman een soortgelijk fenomeen. In zijn laboratorium zette de wetenschapper een experiment op met water met verschillende zoutgehaltes, zoals in dat deel van de Noordelijke IJszee, waar Nansen eerder was "vastgelopen". Ekman ontdekte dat mechanische golven worden gevormd op het grensvlak tussen de lagen. Wanneer de bodem van het schip in wisselwerking staat met deze golven, creëren ze extra weerstand.
Na de ontdekking van Ekman realiseerden wetenschappers zich dat het fenomeen van dood water wordt veroorzaakt door verschillende dichtheden van vloeistoflagen. Verschillen in dichtheid kunnen optreden als gevolg van een verschillend zoutgehalte of watertemperatuur. Maar in ieder geval heeft de kapitein van het schip maar twee opties. Hij kan met ergernis toekijken hoe het schip voortsleept met een constant abnormaal lage snelheid, zoals Nansen ooit voelde; of om op de brug te staan en achter het schip aan te zwaaien, met abrupte opwinding, ontdekt in het laboratorium door Ekman.
Omdat ze de oorzaak en soorten van het fenomeen dood water begrepen, kenden wetenschappers het mechanisme van het vangen van schepen in golfgevangenschap niet. Pas onlangs hebben natuurkundigen, vloeistofmechanica en wiskundigen van het CNRS Instituut voor Natuurwetenschappen en het Laboratorium voor Wiskunde en Toegepaste Wetenschappen van de Universiteit van Poitiers dit mysterieuze fenomeen voor het eerst beschreven. Een persbericht voor de studie is beschikbaar op de CNRS-website.
Het team van wetenschappers classificeerde de golven die optreden wanneer vloeistoflagen met verschillende dichtheden met elkaar in contact komen, en simuleerde vervolgens de beweging van het schip langs wiskundig beschreven golven. Simulaties hebben aangetoond dat het dood water effect optreedt wanneer golven zoiets als een lopende band vormen. Langs deze "tape" is het schip nauwelijks merkbaar dat het vooruit en achteruit beweegt, wat vanaf de zijkant lijkt op een vertraging.
Promotie video:
Het experiment toonde ook aan dat er geen fundamentele verschillen zijn tussen de verschijnselen die door Nansen in 1983 en Ekman in 1904 werden waargenomen. Ekman's oscillaties worden geleidelijk gedempt en het schip begint langzaam en met een constante snelheid te bewegen.
Het werk van wetenschappers gaf onmiddellijk aanleiding tot een nieuwe hypothese over een van de oudste mysteries van de mensheid. Het is nog steeds niet bekend waarom tijdens de Slag om Actium (31 v. Chr.) Cleopatra's krachtige schepen werden gedood toen ze in aanvaring kwamen met de zwakke vloot van Octavianus. Als we aannemen dat de baai van Aktia, waar de strijd plaatsvond, gevuld was met dood water, wordt het duidelijk waarom de macht van Cleopatra's schepen de heerser niet hielp. Wrijving is omgekeerd evenredig met snelheid: hoe meer je sleept op een weerstandsoppervlak, hoe meer weerstand het biedt. Dit betekent dat de zwakke schepen van Octavian in de dode wateren beter manoeuvreerbaar en sneller zouden kunnen zijn dan de machtige vloot van de koningin van Egypte.
