Het poolijs is dunner dan iedereen denkt

Beeld REUTERS

Wetenschappers die onderzoek doen in het Noordpoolgebied waren gewend aan dik, onbreekbaar ijs. Nu scheurt dat onder hun voeten.

Net voor de zomer van 2015 officieel begon, liet de Noordelijke IJszee de Lance weer los. Amelie Meyer staat er achteraf nog steeds versteld van: "Half juni was alles nog normaal. Ons schip zat vast in een enorme ijsschots. We hadden er allerlei meetstations op staan, de meeste op een gat in het ijs. Sommige mensen werkten wel een paar kilometer van het schip. Op de ochtend van 19 juni, gelukkig was er nog niemand op het ijs, kwam er opeens een enorme scheur tussen het schip en die meetstations."

De Lance had zich al in januari van dat jaar laten vangen. Toen baande een ijsbreker van de Noorse kustwacht een weg voor het ooit voor visserij en zeehondenjacht gebouwde schip, dat sinds 1981 onderzoeksreizen maakt voor het Noors Polair Instituut. Hij duwde het naar 85 graden noorderbreedte, maakte daar een 'parkeervak' vrij en liet zeventig onderzoekers uit meer dan tien landen achter in het donker, in de kou, met honderden vragen en evenzoveel meetinstrumenten.

Ze verkenden daar een onbekende wereld, het 'nieuwe Noordpoolgebied', zoals wetenschappelijk expeditieleider Mats Granskog het noemde, toen hij vorige maand resultaten presenteerde op de jaarvergadering van de American Geophysical Union in San Francisco.

Het 'nieuwe Noordpoolgebied' is een wereld waar het ijs nog steeds regeert, maar tegenwoordig veel dunner is dan in de boeken staat, rond een meter. En als daar dan in de zomer ook nog 25 centimeter vanaf smelt, dan gaan er al snel 'interessante dingen' gebeuren, aldus Meyer. Zoals op die 19de juni.

Schots na schots

Inderhaast staken leden van de expeditie met een rubberboot en in overlevingspakken het kanaal over dat voor hun ogen was ontstaan. Aan de overkant was de ijsschots inmiddels alweer verder in stukken gebroken. Schots na schots gingen ze af om de kostbare instrumenten, en de nog veel kostbaarder gegevens die erin zaten, te redden. Tegen de tijd dat alles veilig aan boord was, bestond hun voormalige onderzoeksgebied uit een veld van honderden kleinere stukken ijs.

De Lance had nog onderzoekstijd over, en dus voeren ze nog een paar dagen met die restanten mee. Ze zagen er nog een ijsbeer over lopen. Misschien dezelfde die een paar maanden eerder, in de poolnacht, telkens langskwam om de bamboestokken met reflecterende stickers, die de onderzoekers de veilige weg wezen, uit het ijs te trekken en stuk te maken.

Daarna moest de Lance terug naar Spitsbergen en was het tijd voor de onderzoekers om in harde cijfers te gieten wat ze hadden gezien en artikelen te publiceren.

Dat ze dit beschrijven als 'een nieuw Noordpoolgebied', lijkt op het eerste gezicht vreemd. Er wordt heel veel Arctisch onderzoek gedaan, en de berichten over de slinkende ijskap, de zich openende zeeroutes en de prognoses voor het overleven van de ijsbeer volgen elkaar met grote regelmaat op. Maar eigenlijk zat in dat onderzoek een grote lacune: zo heel erg noordelijk komen onderzoekers doorgaans niet, en in de winter al helemaal niet.

Meyer: "In het gedeelte waar wij waren, ten noorden van Spitsbergen, was de laatste honderd jaar maar één meetinstrument ooit geweest, en dat was een automatische boei." Expeditieleider Grantskog: "Het enige onderzoek dat ik zou willen vergelijken met dat van ons is de Amerikaanse Sheba-campagne aan het eind van de jaren negentig, aan de Stille Oceaankant van de Noordpool. En je had Russische waarnemingsstations die met het ijs ronddreven, tientallen jaren lang. Die deden heel goed werk. Maar daar moesten ze mee stoppen toen het ijs te dun werd."

In één winter ontstaan

Dat geeft al aan dat de omstandigheden in het poolgebied drastisch veranderd zijn. Destijds troffen de onderzoekers doorgaans dik ijs aan dat het resultaat was van meerdere winters aanvriezen. De Lance vroor vast in ijs dat in één winter ontstaat en dat in de zomer weer verdwijnt.

De onderzoekers aan boord van de Lance deden dan ook niet zozeer vervolgonderzoek op het Sheba-project: ze gingen op weg om vast te stellen hoe het nu, bijna twintig jaar later, inmiddels toegaat in het gebied waar de klimaatverandering het hardst gaat. Want terwijl de wereld in ruim een eeuw zo'n 1,1 graad Celsius is opgewarmd, steeg de temperatuur boven landmassa's in het Noordpoolgebied in die periode meer dan twee keer zoveel. Boven zee ging het nog harder.

Evengoed hadden de onderzoekers nog te maken met felle kou, soms 40 graden Celsius onder nul. Om zeker te zijn dat iedereen wist wat hij moest doen als hij te water raakte, maakten alle opvarenden een keer een sprong. Meyer: "Dat deden we in drijfpakken, geen overlevingspakken. Het verschil is dat het water erin komt. Als de gevoelstemperatuur -40 graden Celsius is, zoals die dag, dan krijg je vrijwel meteen bevriezingsverschijnselen. De veiligheidsmensen waren er eigenlijk niet voor om het op dat moment te doen, maar we wilde het allemaal. Het water was -2,8 graden Celsius en je raakt onvermijdelijk in shock: je gaat hyperventileren en je hart begint als een razende te kloppen; je kunt niet meer helder nadenken. Maar je moet het een keer voelen, dan raak je hopelijk bij een volgende keer niet in paniek."

Bij het uitvoeren van metingen waren de onderzoekers al even gedreven. Het oplaten van een weerballon is bijvoorbeeld geen dag overgeslagen, zegt Meyer trots, al stond er een storm. Die ballons speelden behalve in het eigen onderzoek ook een rol in de gewone weersvoorspellingen in bewoonde gebieden ver van de pool. Meyer: "Ik geloof dat er nog nooit dergelijke weerwaarnemingen zo ver noordelijk zijn geweest. Zo lang wij er ronddreven, waren de weersvoorspellingen in Noord-Amerika een stuk nauwkeuriger."

Warme, vochtige lucht

Stormen waren een opvallend belangrijke factor in het gedrag van het ijs waarin de Lance opgesloten zat. Die brachten vaak relatief warme, vochtige lucht uit het zuiden mee, wat de temperatuur binnen de kortste keren van 40 graden onder nul naar het vriespunt kon brengen. En veel meer dan op het dikke ijs van vroeger kregen die stormen vat op het dunne ijs van nu.

Meyer: "Dan verplaatst het ijs zich zo snel, dat het anders zo kalme water onder het ijs in beweging komt. Normaal vind je koud water vlak onder het ijs, en op enkele honderden meters diepte wat warmer water, van ruim vier graden. Door de stormen komt dat omhoog, en dat maakt het ijs dan weer dunner."

Dergelijke, zichzelf versterkende factoren zijn er meer in het poolgebied. Smeltend of verdwijnend ijs zorgt er bijvoorbeeld voor dat er minder zonlicht terug de ruimte in wordt gekaatst, en er dus ook weer meer ijs smelt.

Dat extra licht zorgt ook voor verandering in de biologische processen onder het ijs. Dat onderzocht Philipp Assmy. In het vakblad Scientific Reports beschreef hij deze maand hoe onder het ijs een bepaalde algensoort, Phaeocystis pouchetii, in de lente veel eerder tot bloei komt dan vroeger. Die algenbloei kennen we in Nederland ook, al gaat het dan om een verwante soort: hij veroorzaakt het schuim dat soms metershoog op het strand staat. Dat is het eiwitrijke restant van dode algen als de bloei voorbij is.

De bloeiende Phaeocystis in het Noordpoolgebied verdringt door zijn vroege opkomst de diatomeeën van hun plaats, ook een type alg, maar dan een alg die zichzelf van een skelet van silicium voorziet. Philipp Assmy: "Meestal domineren eerst de diatomeeën, totdat in het water de silicaten die ze nodig hebben, verdwenen zijn. Dan neemt Phaeocystis over en maakt de rest van de voedingsstoffen op."

Dat de opvolging tussen die twee er nu niet meer is, kan grote gevolgen hebben. Beide algensoorten worden gegeten door andere levensvormen, maar daarbij staan de diatomeeën aan de basis van een netwerk van voedselketens, waarin ook schelpdieren, vissen, vogels en zoogdieren zitten. Phaeocystis speelt in dat voedselweb een veel kleinere rol en wordt, na de bloei, vooral afgebroken door bacteriën.

Koolstofpomp

Een ander effect van diatomeeën dat nu weg lijkt te vallen, is dat diatomeeën die niet worden opgegeten, na verloop van tijd dood gaan en naar beneden zinken door het gewicht van hun skelet. Op die manier brengen ze de koolstof waaruit ze voor een deel bestaan naar de zeebodem, waar die lange tijd zal blijven. Ze vormen zo een onderdeel van de 'koolstofpomp' die CO2 uit de lucht haalt en opslaat in de oceaan. Zonder die koolstofpomp zou de uitstoot van broeikasgassen door menselijke activiteiten al lang tot een veel sterkere temperatuurstijging hebben geleid.

Die koolstofpomp is op veel andere plaatsen in de oceanen actief, maar in het Noordpoolgebied is hij relatief sterk, zegt Assmy. Althans, dat was hij tot nu toe. Dat het nu lijkt te veranderen, is een belangrijk puzzelstuk voor het werk van andere onderzoekers, die de wereldwijde koolstofstromen meten en proberen te begrijpen.

Zo gaat het met alle resultaten van de reis van de Lance, zegt Amelie Meyer. In computermodellen die het wereldklimaat beschrijven en de gevolgen van het broeikaseffect proberen te voorspellen, zitten bijvoorbeeld ook formules die vastleggen hoe zon, wind en water het poolijs beïnvloeden, en omgekeerd. Meyer: "De gegevens in die modellen zijn verouderd. Die gaan nog steeds uit van meerjarig, dik ijs. Daarom zijn we daarheen gegaan, om informatie te halen over het nieuwe, dunne ijs en daarmee die modellen te voeden."

De Lance vaart voor het Noors Polair Instituut in het Noordpoolgebied. In 2015 kwam het onderzoeksschip vast te zitten in de Noordelijke IJszee. Foto Reuters

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 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden