Groenland voelt nattigheid

Groenlands ijs in spectaculair licht. Beeld ap

De ijskap van Groenland blijkt grote hoeveelheden water te bergen. Het is niet naar zee gestroomd en het is geen ijs geworden. Het is een mysterie, dat door de opwarming van de aarde groter wordt.

Over Groenland moet de wetenschap zo langzamerhand een ander verhaal gaan vertellen. Niet dat het beter afloopt - de ijskap van het grote eiland in het Noordpoolgebied heeft last van de warmte en slinkt, en dus stijgt de zeespiegel. Maar de weg waarlangs dat slinken verloopt, is aan het veranderen.

Natuurlijk, nog steeds schuift het ijs langzaam naar zee, waar de uiteinden van gletsjers afbrokkelen en als ijsbergen wegdrijven. Maar belangrijker inmiddels is het water dat uit de ijskap komt.

Dat water is niet een eenvoudige kwestie van smelten en wegstromen, vertelden poolonderzoekers deze week op een congres van de American Geophysical Union (AGU) in San Francisco. Vloeibaar water weet soms jarenlang in de ijskap te blijven, en kan daar zelfs weer bevriezen. Maar dat is dan nog steeds slecht nieuws.

Neem firn, het poreuze harde materiaal dat je krijgt als je jaar na jaar sneeuw op sneeuw op sneeuw stapelt zodat het onder steeds hogere druk komt te staan - maar nog niet zoveel druk dat het echt ijs wordt. Op dagen dat het bovenop de Groenlandse ijskap zo warm wordt dat sneeuw en ijs smelten, kan het water omlaag sijpelen, de firn in, en daar weer bevriezen.

Of níet bevriezen. Richard Forster van de universiteit van Utah deed een verrassende ontdekking: in de firn van Groenland gaan enorme vloeibare watervoorraden schuil.

Puzzelstukje
De ontdekking van Forster begon met tegenslag: bij het doen van een boring om de dikte van een firnlaag vast te stellen, kwam vooral water naar boven, wat de meting onmogelijk maakte. Een nieuwe poging, 25 kilometer verderop, gaf hetzelfde resultaat. En toen werd het doel van het onderzoek opeens een ander: kijken waar al dat water zat.

Het bleek, als je het eenmaal wist, ook te zien op radarbeelden van de ijskap: het water zat langs de hele rand van zuidoost Groenland. En dat het zo veel water was, bleek weer het ontbrekende puzzelstukje te zijn voor de bouwers van computermodellen van het gedrag van de Groenlandse ijskap: die modellen voorspelden tot nu toe meer water dan er in werkelijkheid uitkwam, omdat ze geen rekening hielden met de mogelijkheid dat smeltwater lange tijd in de ijskap zou kunnen blijven hangen.

Satellietopnamen van Groenland, 2012. Rood en roze zijn gebieden waar smeltwater werd gezien op de ijskap. En in de zomer kan dat snel gaan: de opname links is van 8 juli, rechts van 12 juli. Beeld NASA

Of water dat in firn gezakt is, al dan niet bevriest, hangt af van hoeveel sneeuw er later nog op valt, want die isoleert het van de winterkou.

Als het water wel bevriest, vermindert dat op den duur natuurlijk de opslagcapaciteit van de firn. "Het wordt dan een 'lens' van ijs onder de oppervlakte", legt Mike MacFerri van de Universiteit van Colorado uit. In 2012 deed MacFerri met collega's boringen in de ijskap van zuidwest Groenland. "Daar verwachtten we zulke dunne ijslagen, maar wat we kregen, boring na boring, was alleen maar ijs. En we kregen door hoe dat kon: 2007 en 2010 waren echte 'smeltjaren' geweest."

"Vervolgens vroegen we ons wel af: hoeveel ruimte voor water is er daar beneden dan nog? Wel, we werden op onze wenken bediend, die zomer werd het smeltrecord van 2010 gebroken, en vlakbij ons kamp zagen we water dat niet wegzakte maar over het oppervlak wegstroomde. Dat had niemand ooit gezien op die hoogte."

En er zou nog meer komen: "In 2013 gingen we weer terug, en toen ontdekten we een waterstroom die nog weer 20 kilometer hogerop ontsprong."

De plek voor dat kamp was niet willekeurig gekozen. Er was ijs onder de sneeuw gezien door IceBridge, een onderzoeksproject van de Nasa dat loopt van 2009 tot 2015, en waarbij elke pool 's winters bezoek krijgt van een vliegtuig met allerlei waarnemingsinstrumenten aan boord.

Die vluchten wekten extra belangstelling voor plaatsen waar je in de zomer veel smeltwater hebt. En niet alleen omdat je daardoor een opeenhoping van ijs onder de sneeuw krijgt. Soms blijft het water gewoon water, en ontstaat een meer, dat wel dichtvriest, maar verder zo diep onder een isolerende laag van ijs en sneeuw komt te liggen dat het meer niet tot op de bodem bevriest en de winter in vloeibare vorm overleeft.

Weerkaatsing
"Onze laser-hoogtemeter liet op sommige plekken twee hoogten zien", vertelde Lora Koenig van de Universiteit van Colorado. "We zagen een heldere weerkaatsing van de laser van het oppervlak, en een zwakkere reflectie op grotere diepte. Eerst dachten we dat we een ijslaag zagen. Maar aan verzwakking van dat tweede signaal konden we zien dat het vloeibaar water moest zijn."

Zo'n onderaards meer heeft belangrijke gevolgen voor de omgeving. Het water mag dan misschien niet zo koud worden dat het bevriest, afkoelen doet het wel degelijk, en de afgestane warmte komt tijdens de winter dus terecht in het ijs erom heen.

Beeld Deense piloten op Groenland om de claim van hun land in kaart te brengen.

Als dan de zon zich in de lente weer laat zien, is er al wat voorwerk gedaan, en zal er des te meer ijs smelten, waardoor het meer alleen maar weer groter wordt.

En eenmaal ontdaan van zijn ijsbedekking, heeft het meer een nog funestere uitwerking: Het oppervlak zal veel minder zonnestraling weerkaatsen. Dat zorgt voor extra opwarming en nog meer smeltwater.

Al dat water zal niet altijd op zijn plek blijven om opnieuw te overwinteren. Soms zal het wegstromen over het oppervlak van de ijskap, tot het een rivier vindt die het naar zee brengt. Maar soms ook zakt het weg door een scheur in het ijs. In dat geval wordt het water een smeermiddel tussen het ijs en de eigenlijke bodem van Groenland. Daardoor zal al dat ijs weer net iets sneller in zee terechtkomen. Als het voor die tijd niet is gesmolten.

Verhitte concurrentie tussen regen en sneeuw
Op Groenland regent het hoogst zelden, en afgaande op onderzoek op lagere breedten is dat maar goed ook. In een opwarmend klimaat krijgen steeds meer streken te maken met concurrentie tussen regen en sneeuw. Het gevolg: overstromingen.

Het verschijnsel doet zich zowel in berggebieden voor, als in vlak land waar het veel sneeuwt. In Californië bijvoorbeeld zijn ze eraan gewend dat in de winter neerslag hoog in de Sierra Nevada als sneeuw valt, en lager op de hellingen als regen. Die regen stroomt meteen naar de rivieren, de sneeuw blijft liggen tot hij later een keer smelt. Dat spreidt de hoeveelheid water die de rivieren te verwerken krijgen. In de Alpen werkt het nu nog net zo, wat hier de Rijn beheersbaar houdt.

Maar door de opwarming van de aarde wordt dat geleidelijk anders. De sneeuwgrens komt hoger te liggen, maar de berg zelf wordt niet hoger: er is dus minder oppervlakte beschikbaar voor de opslag van sneeuw, en juist meer voor het opvangen van regen.

Op klimaatkaarten is de verschuiving de afgelopen decennia duidelijk te zien, en in 2040, voorspelt Nic Wayand van de universiteit van Washington, is het met de sneeuwreserves gedaan.

Nog erger kunnen de gevolgen zijn als regen op besneeuwde grond valt. Stacey Dumanski van de universiteit van Saskatchewan bestudeerde dat in een prairiegebied in die Canadese provincie. Daar vonden in 2011 en 2014 enorme overstromingen plaats, met miljarden euro's schade tot gevolg. Voor een deel werden die veroorzaakt doordat natte gebieden waren drooggelegd, waardoor er minder opslagruimte was voor regenwater. Maar een andere oorzaak was: regen op sneeuw.

En ook hier is de opwarming van het klimaat de directe oorzaak. Die zorgt ervoor dat er meer regen valt dan tot nu toe normaal was, en dat effect wordt versterkt door de wisselwerking met sneeuw.

Het kan op allerlei momenten in het jaar misgaan. In maart ligt er bijvoorbeeld nog veel sneeuw op de grond, en daardoor kan het water niet in de grond doordringen; het loopt meteen in de rivieren. In april is de sneeuw meestal wel gesmolten, maar dan kun je de regen weer niet hebben omdat de grond al verzadigd is van dat smeltwater en geen extra water kan opnemen.

En dan hebben we oktober nog, wanneer extra regen ervoor zorgt dat de grond nog flink nat is als de vorst komt. Vervolgens valt de nieuwe sneeuw van de winter op bevroren grond, en lopen de volgende lente, als de sneeuw gaat smelten terwijl de grond nog hard is, opnieuw snel de rivieren vol.

Wetenschap op eigen terrein
Hoe de ijsbedekking van Groenland is veranderd, is onder andere goed te zien op foto's die begin vorige eeuw werden gemaakt vanuit Deense en Noorse vliegtuigen. Die waren flink actief in Groenland, omdat het toen nog niet duidelijk was van wie Groenland was.

Noorwegen had een deel van het eiland bezet. En een van de manieren om een claim te leggen was veel materiaal te verzamelen voor het maken van kaarten, vertelt Anders Bjork van het Deens Natuurhistorisch Museum.

In feite geldt die gedragslijn nu nog: Denemarken liet deze week weten, aanspraak te maken op een groot deel van het Arctisch gebied, inclusief de geografische Noordpool zelf, op basis van de geografie van de zeebodem.

Volgens het internationale recht mag elk land een economische zone claimen tot 370 kilometer uit de kust, maar mag dat gebied groter zijn als onder de zeespiegel geen diepe oceaanbodem ligt, maar een hogere formatie die duidelijk verbonden is met het continentaal plat van het land.

Rusland claimde in 2007 al zeggenschap over de Noordpool, en liet met een onderzeeër zelfs een vlag op de zeebodem planten. Het land beriep zich op het verloop van de Lomosonov-rug vanuit Siberië.

Denemarken zegt nu, dat die rug duidelijk bij Groenland hoort. En Groenland is, tot het ooit onafhankelijk wordt, van Denemarken. Dat werd in 1933, na al het heen en weer gevlieg van Denen en Noren, beslist door het Permanent Hof van Internationale Justitie in Den Haag, de voorganger van het huidige Internationale Hof van Justitie.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden