Afgelopen donderdag vertrok een expeditie van de vakgroep Meteorologie van de Vrije Universiteit, in samenwerking met collega’s van de universiteiten van Amsterdam en Utrecht, naar het poolijs van Groenland. De metingen die zij daar gaan doen, kunnen wellicht uitsluitsel geven over een belangrijke vraag: is, als gevolg van het broeikaseffect, het Groenlandse ijs aan het smelten, en hoeveel zal de zeespiegel daardoor stijgen? Gedurende een aantal weken zullen de meteorologen in Het Parool verslag doen van hun ervaringen.
DE AFGELOPEN honderd jaar is de zeespiegel, als gevolg van een stijging van de temperatuur met een halve graad Celsius, vijftien centimeter gestegen. Van het grootste deel van dat ‘extra’ water is inmiddels de herkomst bekend. Vijf centimeter was afkomstig van smeltwater, dat via rivieren van gletsjers in het hooggebergte werd afgevoerd. Berekeningen geven aan dat alle ijs in het hooggebergte samen het zeewater in totaal een halve meter zou kunnen doen stijgen.
Nog eens vijf centimeter is te herleiden tot uitzetting van het opgewarmde zeewater. Wanneer de temperatuur, als gevolg van het broeikaseffect, 3°C zou stijgen, wordt een uitzetting van in totaal een halve meter verwacht.
Alleen over de laatste vijf centimeter bestaat nog grote onduidelijkheid. Belangrijke kandidaten zijn er wel: smeltende ijskappen op het vasteland van Antarctica of Groenland zouden verantwoordelijk kunnen zijn. Over het gedrag van die gigantische ijsmassa’s in reactie op klimaatveranderingen is echter nog weinig bekend. Zelfs is niet duidelijk of die ijskappen bij een stijging van de gemiddelde temperatuur zullen afsmelten, of juist zullen aangroeien.
Cruciaal voor de ontrafeling van dit probleem is de ‘massabalans’ van het ijs. Langs de randen van de ijskap, het ‘ablatiegebied’, is die balans negatief: over het hele jaar gemeten verdwijnt daar meer ijs door afsmelting dan er door neerslag bij komt. Hoog bovenop het ijspakket, in het ‘accumulatiegebied’, is de situatie net andersom, en groeit de ijsmassa langzaam maar zeker aan. Tussen de twee gebieden in bevindt zich, op ongeveer 1500 meter hoogte, de evenwichtslijn, waar jaarlijks evenveel ijs verdwijnt als er weer bijkomt.
Om meer te weten te komen over het effect van het klimaat op het oppervlak van de ijskap, en eventuele veranderingen de komende jaren te kunnen registreren, slaan wetenschappers van drie universiteiten de komende maanden hun tenten op aan de rand van de Groenlandse ijsmassa’s. De groep van de VU waagt zich het verst van de bewoonde wereld: zij laat zich door helikopters afzetten in het hooggelegen evenwichtsgebied.
Energiebalans
In dat gebied houdt de aanwas van ijs als gevolg van de jaarlijkse hoeveelheid neerslag, 500 millimeter, gelijke tred met de afvoer van smeltwater en waterdamp. Deze beide processen kosten energie, die door de zonnestraling wordt geleverd. De ‘energiebalans’ bepaalt naar welke zijde de massabalans – aangroeien of afsmelten – zal doorslaan.
De aardwetenschappers van de VU zullen de energiebalans rond de evenwichtslijn in kaart proberen te brengen door een groot aantal metingen op en boven het ijsoppervlak. Die metingen worden uitgevoerd met behulp van een meetmast van 31 meter hoogte. Op zes of acht verschillende hoogten meet de mast zowel de windsnelheid als de temperatuur en de vochtigheid van de lucht. Op die manier wordt een ‘profiel’ van de atmosfeer direct boven het ijs gemaakt.
Daarnaast worden met de mast op hoogten van vier en dertien meter ook ‘turbulentiemetingen’ verricht, waarbij dezelfde gegevens twintigmaal per seconde worden bepaald. Ook de inkomende en uitgaande zonnestraling wordt gemeten, en de temperatuur van het ijs op verschillende diepten. Met behulp van geluids- en radargolven ten slotte wordt de atmosfeer tot een kilometer boven het ijs in kaart gebracht. Per etmaal leveren al die metingen een hoeveelheid gegevens van rond de veertig megabyte, die worden opgeslagen op magneetbanden. De ‘opzetploeg’, bestaande uit vijf onderzoekers en technici, vertrok afgelopen donderdag naar Kopenhagen. Per vliegtuig zijn ze overgebracht naar de stad Søndre Strømfjord. Vanaf daar werden ze, samen met duizenden kilo’s apparatuur en proviand, per helikopter naar de meetlocatie vervoerd. Na veertien dagen zullen de vijf worden afgelost door de ‘meetploeg’, bestaande uit vier mensen, die tot begin augustus metingen verricht, alvorens de boel weer in te pakken.
Veel ervaring
De voorbereidingen voor het project, dat wordt betaald met geld van het Nationaal Milieubeleidsplan, begonnen in het najaar van 1990. Weliswaar had de groep al twintig jaar ervaring met grote meetcampagnes – de laatste was twee jaar geleden in de savanne van Botswana – het noordpoolgebied stelt weer geheel eigen eisen aan de onderzoekers en hun materiaal.
Allereerst is het natuurlijk koud, niet zozeer vanwege de temperatuur, die ‘s zomers uiteenloopt van 0 tot -10 °C, maar meer door de soms snijdende poolwind. Maar daarnaast zullen de onderzoekers eenmaal afgezet op het ijs vrijwel geheel op zichzelf zijn aangewezen.
Bij de organisatie van een dergelijke expeditie komt heel wat kijken. Van elk mee te nemen voorwerp is voortdurend bijgehouden hoeveel het weegt – elke helikoptervlucht kost ongeveer 17.000 gulden. Er werd een speciale dubbelwandige tent gebouwd van zes bij drie meter, die goed te verwarmen is, maar waarin vanwege de computerapparatuur geen condensvorming mag optreden. Die verwarming gebeurt door een dieselkachel. Het voor de apparatuur benodigde 1500 Watt elektrisch vermogen wordt geleverd door een dieselgenerator – zonnepaneel en windmolen zouden niet volstaan. De benodigde tweeduizend liter diesel maken een extra helikoptervlucht noodzakelijk. Koken gaat met de magnetron – “wat dat betreft leef ik boven de poolcirkel nog moderner dan thuis”, merkt prof. dr H. Vugts op.
Contact met de buitenwereld onderhouden de ploegen per telexverbinding, via de satelliet. Bij ziekte moet, ondanks de aanwezige zware pijnstillers, hulp kunnen worden ingeroepen. Aanvankelijk zou een kortegolf-radio worden gebruikt, maar Deense onderzoekers waarschuwden tijdig dat deze zomer een grote zonnevlekken-activiteit wordt verwacht, zodat de ontvangst slecht zou zijn.