Filter results

9625 resultaten

Scale model of Indian Ocean island allows scientists to assess the impact of rising sea levels

Scientists have built a 50-metre scale replica of a coral reef island to explore how its real-life counterparts might be impacted by rising sea levels. The model has been designed to mimic atoll islands in the Maldives and the Pacific Ocean, thought to be among the most vulnerable parts of the planet as the climate changes. Over the coming two months, it will be subjected to varying wave and sea-level conditions, with its response being intensely monitored using wave sensors, current meters, video cameras and laser scanners. Researchers hope the experiment, combined with fieldwork and numerical modelling, will give them an indication of precisely how the islands might respond if sea levels and the frequency of extreme weather events continue to increase. The experiment forms part of the ARISE project, a five-year £2.8million project led by the University of Plymouth and funded through UK Research and Innovation’s Horizon Europe Guarantee programme. With partners across the world, including organisations in the Maldives and the Pacific, the project is exploring the potential for the world’s low-lying coral atoll islands to survive predicted rises in sea level through natural flooding processes. Professor Gerd Masselink, Professor of Coastal Geomorphology at the University of Plymouth and lead of the ARISE project, said: “ It is virtually impossible to record waves washing over a real atoll island, because the chances of an extreme event occurring on an instrumented island is very rare – you’d have to be instrumenting at least tens of islands spread across the Maldives and the Pacific to ‘catch’ it. This scale model will give us the opportunity to run a controlled series of scenarios and monitor with a range of instruments how the island might respond in a variety of present and future sea conditions. Combined with other measurements from the field, we hope it will give us a clear understanding of if – and how – these communities can survive in future. ” The experiment is a collaboration between the University of Plymouth, Delft University of Technology, and Deltares. It will take place in the Deltares’ Delta Flume, the world’s largest wave flume. Measuring 300m long, 9m deep and 5m wide, and with the ability to generate waves up to 2m high, the flume is the perfect place for this particular experiment. It will also enable the researchers to evaluate the impact of artificial reef structures in reducing the energy of the waves reaching the island shoreline. Such structures are increasingly being used as eco-friendly coastal defences that provide habitats for marine life as well as protecting island shorelines. Dr Marion Tissier, Assistant Professor of Coastal Waves at Delft University of Technology, said: “ Coral reefs naturally protect atoll islands from wave-driven flooding, but unfortunately, they are degrading worldwide. This experiment provides a unique opportunity to investigate the efficiency of reef restoration for coastal protection. Up to 150 eco-friendly, complex-shaped artificial reef structures will be installed on the reef of the scale model, and their effect on the waves will be systematically analysed. The large scale of this experiment is essential, as it allows us to get a realistic picture of how water moves through these complex structures, and thus of how the structures influence the wave field and ultimately flooding at the island. ” Marion Tissier of TU Delft is leading the ‘Coral reef RESToration to reduce island flooding’ (CREST) project. This project is embedded into the experimental program ARISE, led by the University of Plymouth. CREST is funded by the Top consortium Knowledge and Innovation (TKI) Delta Technology. In this project she works together with Deltares, Boskalis and the reef 3D printing startup Coastruction. Read the news article about CREST Suzanna Zwanenburg, project leader of the Deltares Delta Flume, added: “ We have built a scale model of a reef platform with an atoll island in the Deltares Delta Flume. With this unique, experimental facility, we can generate the largest artificial waves in the world, which makes it the perfect place to assess the effect of waves washing over an atoll island. The model is equipped with numerous sensors, which gives us detailed information about the wave heights, velocities and pressures along the reef platform and the overwash over the atoll island. ” The new experiment is being launched weeks after scientists returned from the Maldives, where they deployed more than 80 individual instruments on the island of Dighelaabadhoo as they seek to capture in-depth information about the energetic wave conditions during southwest monsoon season in the Indian Ocean. The measurements generated by the instrumentation will constitute the largest field campaign ever to be staged on an atoll island, and the instruments will remain deployed until August.

Half Height Horizontal

NWO kent financiering toe voor innovatief onderzoek naar fysieke experimentele omgevingen

Hoe kan je innovaties uit experimenten mainstreamen? Een consortium onder leiding van professor Tamara Metze heeft een prestigieuze NWO subsidie ontvangen. In een zoektocht naar paden naar meer duurzame toekomsten, gaan Metze en haar team onderzoeken hoe verschillende vormen van innovatie in fieldlabs, zoals The Green Village, in stedelijke living labs, zoals het Energielab Zuidoost in Amsterdam, en allerlei burgerinitiatieven meer impact kunnen hebben op duurzaamheidstransities. Pilot paradox Een grote uitdaging is een hardnekkige "pilot paradox", waarbij veel geleerd en geïnnoveerd is in experimenteer omgevingen, maar zij er niet in lijken te slagen langdurige, systemische verandering voor elkaar te krijgen. Het project ‘From EXperiment to sustainable change: TRAnsformative methodologies for Innovation and learning’ (EXTRA) wil de “pilot paradox” overkomen. Daarin wordt veel ge-experimenteerd maar lange termijn, systeemverandering blijft moeilijk. Onderzoekers gaan samen met allerlei veranderaars bestaande kennis bij elkaar brengen. Tamara Metze: ‘Ik heb erg veel zin om te gaan ontdekken wat effectieve manieren van co-creatie zijn die het mainstreamen van de duurzame innovaties mogelijk maakt. We gaan ontdekken hoe leren en innovatie leiden tot blijvende veranderingen in regelgeving, beleid, financiële systemen en de biofysische omgeving.’ Tamara Metze Lees het NWO-persbericht Concrete tools Het project is cruciaal voor het versnellen van duurzaamheidstransities. Door via trans-disciplinair actie-onderzoek praktische tools te ontwikkelen voor allerlei veranderaars, wordt het eenvoudiger om de methoden van co-creatie en mainstreamen effectiever en overdraagbaar te maken. ‘Deze tools zullen niet alleen grassroots-innovatoren zoals start ups en living labs ondersteunen, maar ook invloed hebben op institutionele en organisatorische structuren, zodat de lessen uit experimenten beter verankerd worden in beleid, regelgeving en organisaties’, legt Metze uit. Op de lange termijn streeft het project naar een efficiënter innovatie-ecosysteem, dat bijdraagt aan meer impactvolle en duurzame resultaten voor zowel de samenleving als het milieu. Projectpartners TU Delft, VU Amsterdam, Wageningen University & Research, Hogeschool van Amsterdam, Erasmus Universiteit Rotterdam, Hogeschool Rotterdam, The Green Village, AMS Institute; PBL Planbureau voor de Leefomgeving, WoonFriesland, Dijkstra Draisma, Provincie Noord-Holland, Ministerie van Binnenlandse Zaken, PRICE / Almere, BouwLab, Alliantie Samen Nieuw-West, Innovation Quarter.

Bijzondere golven worden veel groter dan het bekende maximum

Kruisende golven blijken extremer dan extreem te zijn. Deze bijzondere diepzeegolven, waar nog weinig over bekend is, kunnen vier keer steiler worden dan voor mogelijk werd gehouden. Dit blijkt uit onderzoek van de TU Delft en andere universiteiten dat vandaag is gepubliceerd is Nature. Lang geleden gingen er verhalen rond over mysterieuze monstergolven die uit het niets leken te ontstaan en zelfs grote schepen omverhaalden. Het mythische karakter werd verleden tijd toen zo’n monstergolf voor het eerst werd vastgelegd bij het Draupner platform in de Noordzee. In 2018 lukte het Ton van den Bremer en zijn collega’s bij de Universiteiten van Edinburgh en Oxford om voor het eerst ooit deze Draupner-golf na te bootsen in het lab. Dit bood hen de kans om de golf nauwkeurig te bestuderen. En dat gaf onverwachte inzichten. Meerdere golven stuwen water omhoog Uit nieuw onderzoek van het onderzoeksconsortium blijkt nu dat dit bijzondere type golf niet breekt op het moment dat het volgens gangbare theorieën zou moeten breken. De verklaring hiervoor ligt in de ontstaanswijze van het monster. Ton van den Bremer, expert op het gebied van vloeistofmechanica bij de TU Delft, licht toe: “De golven die de meeste mensen van het strand kennen rollen vooruit. Het type golf dat wij onderzochten komt voor op open water en ontstaat als er golven vanuit meerdere richtingen samenkomen.” Als deze golven met een hoge directionele spreiding samenkomen wordt het water omhooggestuwd, een staande golf. Een voorbeeld daarvan is een kruisgolf. Hoe ontstaan kruisgolven Onder bepaalde omstandigheden op zee komen golven uit meerdere richtingen voor. Dit kan gebeuren op een plek waar twee zeeën samenkomen, of waar de windplots van richting verandert, zoals in een orkaan. Als golven uit twee richtingen samenkomen ontstaat een kruisgolf, zolang de richtingen maar ver genoeg uit elkaar liggen. Uit het onderzoek blijkt ook dat hoe verder de richtingen uit elkaar liggen, hoe hoger de kruisgolf kan worden. De rollende golven breken bij een bepaald limiet en bereiken dan ook hun maximale steilheid. Het onderzoek laat zien dat golven met een hoge directionele spreiding wel tachtig procent steiler kunnen worden dan dit limiet, voordat ze beginnen te breken. Deze golven kunnen zo bijna twee keer hoger worden dan ‘gangbare golven’ voordat ze beginnen te breken. Rollende golf (l) en golf met hoge directionele spreiding (r). Zwellen terwijl het breekt De onderzoekers stuitten op nog een ander bijzonder fenomeen dat breekt met bestaande theorieën. En dat is ongekend, volgens Van den Bremer: “Als een golf eenmaal begint te breken zie je een witte kop ontstaan, en is er normaliter geen weg meer terug. Maar als een golf met een hoge directionele spreiding begint met breken, kan de golf nog steeds verder groeien.” Het onderzoek laat zien dat deze enorme golven, tijdens het breekproces, nog eens twee keer zo steil kunnen worden, wat al twee keer steiler was dat het oorspronkelijk limiet. Bij elkaar opgeteld kunnen de golven dus vier keer zo steil worden als voor mogelijk werd gehouden. Schade aan offshore constructies De kennis dat golven die uit meerdere richtingen komen wel vier keer groter kunnen worden dan gedacht, kan houvast bieden om bouwwerken in zee veiliger te maken. “De driedimensionaliteit van golven wordt vaak over het hoofd gezien bij het ontwerp van offshore windturbines en andere constructies. Onze bevindingen suggereren dat dit leidt tot ontwerpen die minder betrouwbaar zijn”, zegt Mark McAllister van de University of Oxford, die de experimenten leidde en inmiddels werkzaam als senior onderzoeker bij Wood Thilsted. Dankzij de innovatie verticale sensoren is het mogelijk om nauwkeurige 3D metingen te doen van de golven. Innovatie in 3D-meetmethode De inzichten zijn te danken aan de ontwikkeling van een 3D-meetmethode in het FloWave lab. “De gebruikelijke 2D-methoden om golven te onderzoeken waren niet toereikend”, vertelt Van den Bremer. De onderzoeksgroep ontwierp een nieuwe manier om een 3D-beeld van de golven te krijgen. Ross Calvert van de University of Edinburgh: “Voor het eerst is het gelukt om golfhoogtes te meten met zo'n hoge ruimtelijke resolutie over zo'n groot gebied. Zo konden we veel meer details begrijpen van het complexe breken van golven.” FloWave Ocean Energy Research Facility in Edinburgh. In het ronde bassin van 25 meter kunnen golven vanuit meerdere richtingen kunnen worden gegenereerd. Headerfoto door: Fabien Duboc