Glijdende gletsjers

De gletsjers smelten vrijwel overal op de wereld in hoog tempo. Voor veel glaciologen is het een bewijs van de dramatische opwarming van de aarde. In de bergen leidt het tot overstromingen en steenlawines.

Het paadje leidt over steeds grotere keien. Hier en daar priemt er een struik, een naaldboompje of een plukje mos tussendoor. Naarmate de weg vordert neemt hun aantal af, tot er alleen nog asgrijze stenen overblijven. Het pad wordt regelmatig gekruist door kleine waterstroompjes, die breder worden naarmate het eindpunt dichterbij komt.

Dat eindpunt is de tong van de Morteratsch-gletsjer bij Ponteresina in het zuidoosten van Zwitserland. De gletsjer ligt in een diep uitgesleten gleuf. Felix Keller, leider van het Instituut GEOalpin van de Academia Engiadina, kijkt in de verte. Het is nog zo'n tweehonderd meter tot de smoezelig witte ijsmassa begint. Hij passeert een bordje dat het jaar 1980 vermeldt. Toen reikte het puntje van de tong nog tot hier, zegt Keller. En tachtig jaar daarvoor eindigde de gletsjer nog 1.619 meter dieper in de richting van het dal. Al dat ijs is intussen weggesmolten.

In de verte donderen met veel geweld rotsblokken naar beneden. Ze brokkelen af omdat de temperatuur in de permafrost, de eeuwig bevroren grond die zich voor een deel onder de steenlaag bevindt, het nulpunt nadert en onstabiel wordt.

In de stromende regen vertelt Keller hoe de Zwitsers hier van de nood een deugd hebben gemaakt. Het terrein waar we staan heeft duizenden jaren onaangeroerd onder het ijs gelegen en is tevoorschijn gekomen door het krimpen van de Morteratsch-gletsjer, die in 1850 nog 7.312 meter lang was en nu amper 5.600 meter. De morene die de gletsjer hier tussen de bergwanden heeft achtergelaten, is een beschermd natuurgebied. Biologen bestuderen er hoe in een ongerept landschap planten en dieren terugkeren, geologen onderzoeken de bodem, glaciologen houden de bewegingen van de gletsjer scherp in de gaten. En toeristen kunnen hier met eigen ogen zien hoe de gletsjer jaarlijks enkele tientallen meters krimpt. Vanuit het laatste stationnetje is het nauwelijks een uur lopen naar het begin van de Morteratsch.

Niet alle gletsjers op de wereld smelten. Een enkele in het hoge noorden en diepe zuiden wordt door overvloedige sneeuwval op peil gehouden. De rest verdwijnt in een steeds hoger tempo. In de afgelopen anderhalve eeuw is daardoor al ongeveer de helft van het totale gletsjervolume op aarde – in oppervlakte gerekend ongeveer 40 procent – verdwenen. In de Alpen is het gletsjeroppervlak sinds 1850 afgenomen met 500 vierkante kilometer tot ongeveer 1.300 vierkante kilometer. Een kubusvormig blok ijs met ribben van meer dan drie kilometer is in anderhalve eeuw gesmolten.

Volgens Wilfried Haeberli, directeur van de World Glacier Monitoring Service (WGMS) in Zürich, is het krimpen van de gletsjers een nauwkeurig meetbaar proces. De WGMS coördineert sinds 1986 wereldwijd alle wetenschappelijke metingen aan gletsjers. Dat soort metingen vindt al sinds 1894 plaats, toen de International Glacier Commission besloot informatie over gletsjers te vergaren om zo ontwikkelingen in het klimaat beter te kunnen begrijpen. Destijds bestond nog niet het idee dat de aarde langzaam opwarmde, maar de kennis over ijstijden was relatief nieuw en men vermoedde dat gletsjers, met hun eeuwenoude geheugen, de kennis over het klimaat konden vergroten.

Aanvankelijk ging het nog om eenvoudige metingen aan een handjevol gletsjers, voornamelijk in Scandinavië en in de Alpen. Nu zijn er gletsjermetingen op honderden plaatsen, verspreid over de hele wereld. En sinds 1999 worden alle gletsjers op de wereld, ongeveer 80.000, jaarlijks enkele keren gefotografeerd in het kader van het Glims-project (Global Land Ice Measurement from Space). Dat gebeurt met behulp van de Japanse licht- en warmtestralinggevoelige sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection) vanuit de Amerikaanse Terra-satelliet.

dikte-afname

In Science van 19 juli rapporteren Amerikaanse onderzoekers metingen aan 67 gletsjers in Alaska, die zij vanaf midden jaren vijftig vanuit een vliegtuigje uitvoerden. De dikte van de gletsjers nam in die periode gemiddeld met ruim een halve meter af. Maar de smeltsnelheid neemt toe: in de laatste vijf jaar constateerden de Amerikanen een gemiddelde dikte-afname van 1,8 meter per jaar.

``Alle metingen bewijzen dat het krimpen van de gletsjers een snel groeiend en wereldwijd probleem is'', zegt Haeberli in zijn werkkamer aan de universiteit van Zürich. ``Daardoor zijn ze een belangrijke indicator voor de voortdurende klimaatverandering op aarde.'' Volgens de IPCC, de wetenschappelijke commissie van de Verenigde Naties die onderzoek doet naar het klimaat, vormt het krimpen van de gletsjers een van de sterkste aanwijzingen voor het bestaan van het broeikaseffect, samen met de temperatuurstijging van het oppervlaktewater van de oceanen en de landtemperatuur. Omdat ze alle drie zo nauwkeurig te meten zijn.

Haeberli vergelijkt de gletsjers met het lampje in de auto dat gaat branden als het oliepeil te laag wordt. ``Van gletsjers gaat een sterke signaalwerking uit. De schommelingen in de aardtemperatuur zijn erg subtiel. Daar merken we niets van'', zegt Haeberli. ``Maar gletsjers zijn een sieraad voor de bergen en hun verdwijnen is direct zichtbaar.''

klimaatstress

Glaciologen praten graag over gletsjers alsof het levende wezens zijn. Gletsjers groeien, eten, kunnen dus ook verhongeren, bewegen, zelfs lijden (aan klimaatstress) en kunnen uiteindelijk sterven. Een gletsjer voedt zich met sneeuw. Die stapelt zich op en gaat over in ijs. De ijslaag wordt zwaarder en baant zich een weg naar beneden. De tong van de gletsjer schuift zo langzaam het dal in. Hoe dieper die komt, hoe meer ijs er wegsmelt. Zo ontstaat in de gletsjer een voortdurende wisselwerking tussen sneeuwval aan de bovenkant en afsmelting aan de onderkant. Als beide in evenwicht zijn, is de gletsjer stabiel. Behalve door sneeuw en temperatuur, wordt de massabalans van een gletsjer ook beïnvloed door luchtvochtigheid en blootstelling aan zonlicht. Gletsjers in lager gelegen bergen, zoals de Alpen, zijn veel gevoeliger voor klimaatschommelingen omdat de gemiddelde temperatuur daar dichter bij het vriespunt ligt.

Op een kleine verkoeling rond 1920 en tussen 1965 en 1980 na, toen er zelfs even verhalen opdoken over een nieuwe ijstijd, is de temperatuur op aarde de afgelopen anderhalve eeuw voortdurend gestegen, in totaal met ongeveer 0,7 graden. De denkbeeldige lijn waar een gletsjer in evenwicht is, is daardoor in de Alpen ongeveer 70 meter naar boven opgeschoven. Als de temperatuur nog eens ongeveer 0,7 graden stijgt, zal de evenwichtslijn volgens glaciologen nog eens bijna honderd meter hoger komen te liggen. De tong zal sneller smelten, de gletsjer krimpt. Bovendien wordt de ijslaag dunner. Daardoor neemt de kans toe dat er hele stukken ijs afbreken. Er komt een moment waarop gletsjers een verdere temperatuurstijging niet meer overleven. In de Alpen zijn nu al zo'n honderd kleinere gletsjers verdwenen.

Als de klimaatvoorspellingen van het IPCC uitkomen, schrijft Beat Glogger in Heisszeit, Klimaänderung und Naturkatastrophen in der Schweiz, zou dat in het ongunstigste geval betekenen dat al in 2015 een punt is bereikt waarop het `sterven' van de gletsjers in de Alpen onontkoombaar is. Een milder scenario gaat uit van 2025. Daarmee zijn de gletsjers overigens nog niet direct verdwenen, want ze reageren vertraagd op temperatuurschommelingen, vooral de grote. Alleen een lange periode van overvloedige sneeuwval in combinatie met een snelle daling van de gemiddelde temperatuur zou de gletsjers dan nog kunnen redden – maar bij de huidige klimaatontwikkeling is de kans daarop heel klein. Als een gletsjer eenmaal verdwenen is, kan het vele eeuwen duren voor die terugkeert.

``De huidige temperaturen heeft de aarde wel eens vaker meegemaakt'', zegt Wilfried Haeberli. ``Maar we bevinden ons inmiddels in een grensgebied. Als we zo doorgaan, ontstaat een klimaat dat we niet kennen en waarvan we de consequenties niet meer kunnen berekenen. Wetenschap is gebaseerd op evenwicht. Maar steeds vaker moeten we werken met onbalans, met situaties waarin de bestaande modellen niet langer voldoen en waarvoor waarschijnlijk ook nooit modellen zullen bestaan, omdat de omstandigheden te snel veranderen. Die modellen worden ook gebruikt bij het voorspellen van natuurrampen. Maar als ze niet meer werken, zal dat ten koste gaan van de nauwkeurigheid van dergelijke voorspellingen.''

Er zijn wetenschappers die dit soort rampscenario's overdreven vinden. Ze herinneren aan Ötzi, de 5.300 jaar oude ijsmummie die in 1991 onder de krimpende Similaun-gletsjer vandaan kwam. Als Ötzi destijds op 3.200 meter hoogte op een rots heeft gezeten, was dat gebied kennelijk niet vergletsjerd. Berekeningen laten inderdaad zien dat gletsjers wel vaker fors gekrompen en weer aangegroeid zijn. Statistisch bevindt het klimaat zich nog steeds binnen een herkenbaar bereik; het is in een ver verleden wel eens net zo warm geweest als nu. Toch is Haeberli bezorgd. ,,Als het olielampje in de auto gaat branden, kun je nog best een tijd doorrijden'', zegt hij. ,,Maar uiteindelijk gaat het mis.''

Voor Haeberli staat het vast dat het olielampje nu brandt. Maar wie brengt de auto naar de garage? ``Het smelten van de gletsjers is een feit. Over de precieze oorzaken bestaat al iets minder eenduidigheid – al zijn er nog maar weinig wetenschappers die het broeikaseffect, dat wil zeggen de invloed van de mens op de temperatuursstijging, ontkennen. Maar hoe moet je met die conclusies omgaan, welk beleid moet je voeren? Dat is in de eerste plaats een ethische kwestie, waarover de politiek moet beslissen. Als wetenschapper heb ik daarover geen mening, als belastingbetaler wel. Het gaat hier over uiterst pijnlijke, heel dure maatregelen die pas op zeer lange termijn resultaat opleveren. En daar houden politici niet van.''

droge rivierbedding

Volgens Haeberli is het smelten van de gletsjers in het hooggebergte om verschillende redenen precair. Het draagt bij aan stijging van de zeespiegel, zij het in beperkte mate. Gletsjers zijn bovendien een opslagplaats voor zoetwater en een bron voor rivieren, zoals de Rhône en de Rijn. Als de Alpen-gletsjers helemaal verdwijnen zal dat ook buiten Zwitserland gevoeld worden. Dan zullen Nederland, Duitsland en Frankrijk volgens Haeberli rekening moeten houden met drogere rivierbeddingen in de zomer, waardoor ook de vegetatie langs de rivieren kan veranderen. Volgens de Utrechtse hoogleraar Hans Oerlemans, die vorig jaar de Spinozaprijs kreeg en gletsjermetingen gebruikt als een informatiebron voor vroegere klimaatontwikkelingen, zijn gletsjers ideale opslagplaatsen voor water. ,,Ze geven het meeste water als dat het hardst nodig is, in een warme, droge zomer'', aldus Oerlemans.

Het verdwijnen van gletsjers heeft echter vooral op lokaal niveau dramatische gevolgen. Het beïnvloedt de waterhuishouding in het gebied, leidt tot nieuwe vegetatie en tot gevaarlijke verschuivingen van de bodem. Zoals in IJsland, waar een immense gletsjer in het zuiden tot dicht bij een meer reikt. Dat meer ligt vlak bij de kust. Op de smalle strook land tussen het meer en de kust ligt nu de fameuze rondweg om het eiland. Als de gletsjer verder smelt en de zeespiegel nog een beetje stijgt, loopt het meer over en zal de weg onder water verdwijnen. Dat betekent het einde van de rondweg, de route zou helemaal om de bergen heen gelegd moeten worden, een omweg van vele honderden kilometers.

Volgens Haeberli worden de Zwitsers zich langzamerhand bewust van de gevaren. Ook kleine veranderingen hebben meteen grote gevolgen. Zo staat het ongeluk in 1965 nog diep in het geheugen gegrift. Toen brak een gigantisch stuk van de Allalin-gletsjer af, ongeveer 25 kilometer ten westen van de Matterhorn, en stortte een miljoen kubieke meter ijs op een stuwdam in aanbouw; 88 arbeiders kwamen om het leven.

Ook in Saas Balen, in het zuidwesten van Zwitserland, weten ze waartoe een smeltende gletsjer in staat is. Het dorp ligt onder de Gruben-gletsjer, waarvan het smeltwater aan de rand zich verzamelt in grote meren. Als er stukken ijs afbreken, vullen die meren zich in hoog tempo, ze lopen over en lozen al hun water in een lager gelegen meer, dat vervolgens ook overloopt. Zo werd Saas Balen in 1957, 1968 en 1970 geteisterd door modderstromen die huizen wegspoelden. Glaciologen houden sindsdien de ontwikkelingen in de gletsjer nauwkeurig in de gaten. Toen in 1995 opnieuw een van de meren angstaanjagend snel volliep, werd het water weggepompt en werden de damwanden verstevigd met cementinjecties. Nu worden bij Saas Balen methodes ontwikkeld om de waterafvoer onder controle te krijgen.

In de buurt van de Morteratsch-gletsjer is direct te zien hoe de klimaatverandering nu al invloed heeft op de infrastructuur. Op veel plaatsen wordt gebouwd. Felix Keller, van de Academia Engiadina, laat zien hoe boven Ponteresina twee immense dammen verrijzen. Het idyllische dorpje werd in 1988 verrast door een zogeheten Murgang, een steenlawine. Duizenden kubieke meter stenen en zand raasden met zo'n 50 kilometer per uur in de richting van het dorp. Pas op het laatste moment bleven de zware brokken steken bij een tussenstation van de kabelbaan. Zo'n steenlawine ontstaat doordat de permafrost, die zich rondom de gletsjers bevindt, begint te smelten.

Vanuit het dal wijst Felix Keller naar de bouwplaats hoog boven het dorp. De kosten van de 230 meter lange damwanden, die in staat zijn honderdduizend kubieke meter stenen op te vangen, bedragen ruim vijf miljoen euro. ,,Ponteresina loopt met dit project voorop'', zegt Keller. ,,Verhalen over lawinedreigingen en overstromingen schrikken toeristen af en dat weerhoudt de autoriteiten er nog wel eens van om iets te ondernemen. Maar Ponteresina pleit juist voor openheid en zegt in toeristische folders dat het welzijn van bevolking en gasten voorop staat.''

Steenlawines zullen in de toekomst vaker voorkomen, daarom werkt Keller aan de ontwikkeling van een computermodel om veranderingen in de permafrost beter te kunnen registreren en voorspellen. De afgelopen jaren is de temperatuur in de bodem met ongeveer één graad gestegen. De ondergrens voor de permafrost verschuift naar hoger gelegen gebieden en is in de afgelopen eeuw 100 tot 250 meter naar boven gekropen. ,,De bevroren toestand houdt de grond bijeen'', aldus Keller. ,,Maar als de temperatuur in de bodem stijgt, kan de zaak gaan schuiven. Lawinebeschermingen en kabelbanen die in het verleden in de permafrost verankerd zijn zullen aangepast moeten worden.''

vier kettingen

Op de weg terug naar Samedan, waar de Academia Engiadina gevestigd is, grijpt Keller naar zijn telefoon. De regen valt nog steeds met bakken uit de lucht en al het water van de bergen, samen met het gletsjerwater dat onder deze omstandigheden ook overvloedig naar beneden komt, stroomt dwars door het dorp. De waterstand wordt permanent in de gaten gehouden door middel van vier eenvoudige kettingen van verschillende lengte onder een brug. Maar tot nu toe blijkt het riviertje zich nog onder het niveau van de langste ketting te bevinden. Keller belt de controledienst en stelt hen gerust.

Ook in Samedan wordt gebouwd. In overleg met wetenschappers is besloten de rivier te verleggen. In de toekomst zal het water niet meer door het dorp stromen, maar enkele honderden meters verderop. Speciale afwateringsbekkens kunnen bij een snelle stijging van het water overstromingen voorkomen. Het project kost ruim dertig miljoen euro.

Zo werkt volgens Wilfried Haeberli verandering van het klimaat zelfs door in de politieke structuur van het land. ,,Nu vallen dit soort infrastructurele zaken nog onder verantwoordelijkheid van gemeente en kanton. Maar die zullen de kosten in de toekomst niet kunnen dragen'', zegt Haeberli. ,,Daarom moeten bevoegdheden worden overgedragen naar federaal niveau. De politieke constellatie in Zwitserland wordt daardoor aangetast.''

Permafrost is wetenschappelijk nog een onontgonnen terrein, zegt Haeberli. Hij waarschuwt daarom voor al te dreigende verhalen. ,,Er zijn weinig landen waar de mens zo dicht bij de gletsjers woont. Met al die dreigende bergwanden boven hun hoofd, moet de angst niet onnodig worden aangewakkerd. De Zwitsers zien inmiddels heel goed de gevaren. Ze zien dat het landschap verandert. Wie weet is de Jungfraujoch straks wel een zwarte jonkvrouw.''

Meer informatie op internet:

www.geo.unizh.ch/wgms/

www.glims.org/

www.gletscherarchiv.de/