Met ijsbrekers en harde luchtbelknallen

Met ijsbrekers en barre ijskampen onderzoekt Jacob Verhoef de bodem van de Arctische Oceaan. Want een nieuwe grensbepaling van het continentaal plat is miljarden waard.

Stralend vertelt Jacob Verhoef over een recente ontdekkingsreis op de Arctische Oceaan. Zeebodemgegevens van vierduizend vierkante kilometer in het Noordpoolgebied zijn vorig jaar verzameld door een Amerikaanse en een Canadese ijsbreker ten noorden van het Noord-Amerikaanse continent. Een barre missie. Doel: het bepalen van de grenzen van de continenten. Want die grenzen bepalen van wie de olie is die onder de Noordpool ligt.

„Ik sta versteld van de kwaliteit van de gegevens die we hebben verzameld”, glundert Verhoef. Hij is een Nederlandse geofysicus die een Canadees project leidt om de Arctische zeebodem in kaart te brengen voor territoriale claims – met een budget van 109 miljoen Canadese dollar (ongeveer 75 miljoen euro).

„Er zijn een hoop gebieden in de Arctische Oceaan waar we niets van weten, deze gegevens zijn uniek.”

Verhoef promoveerde in 1984 in Utrecht en trok kort daarna naar Canada. Zijn wetenschappelijk team verwerkt nu de bevindingen: zogeheten bathymetrische metingen over de waterdiepte, en seismische gegevens over de bodemsamenstelling. De onderzoekers ontdekten onder meer een onderzeese berg van 1.100 meter hoog en 50 kilometer lang.

Het lang genegeerde gebied wordt toegankelijker door het verdwijnen van het zee-ijs. De bodem herbergt volgens schattingen een kwart van ’s werelds onontdekte voorraden olie en gas. Canada wil, evenals andere Arctische landen – Rusland, de VS, Denemarken, Noorwegen – een zo groot mogelijk deel van de Arctische zeebodem opeisen.

Dat kan binnen het Internationale Zeerechtverdrag van de VN, UNCLOS. De territoriale wateren van een kuststaat lopen tot maximaal 12 zeemijl (22 km). Daarin hebben Staten alle juridische rechten. Daarbuiten loopt nog een ‘exclusieve economische zone’ tot maximaal 200 zeemijl (370 km) uit de kust.

Maar als het zogeheten continentaal plat verder reikt dan die 200 mijl, kan die zone worden uitbereid tot maximaal 350 zeemijl (650 km). Niet het gebied wordt dan staatseigendom, maar wel alle olie, gas en andere delfstoffen onder de zeebodem. En het continentaal plat is, simpel gezegd, het deel van de zeebodem waarvan de geologische samenstelling min of meer gelijk is aan die van het kustgebied.

„Maar de technische uitdagingen zijn groot”, zegt Verhoef. „Het weer en de ijsconditie zijn behoorlijk onvoorspelbaar.”

Niettemin doen Canada, de VS, Rusland en Denemarken nu veel onderzoek. Rusland diende al in 2001 een agressieve claim in. Die werd niet goedgekeurd, en de Russen verzamelen nu nieuwe gegevens.

Canada denkt recht te hebben op zo’n 750.000 vierkante kilometer Arctische zeebodem bovenop de zone van 200 zeemijl.

In het oostelijke poolgebied werkt Canada samen met Denemarken om aan te tonen dat twee grote onderzeese bergruggen, de Lomonosov Ridge en de Alpha Ridge, vastzitten aan Noord-Amerika en dus continentaal plat zijn. Daar zijn gegevens voor nodig over ondergrondse bodemstructuren. „Er zit een diepte tussen het continent en de rug”, legt Verhoef uit over Lomonosov. „Maar dat los je op door onder de zeebodem te kijken, tot 40 kilometer diep, of de structuren doorlopen.”

Het werk wordt gedaan vanuit ijskampen, met seismische meters – gemiddelde temperatuur: -40. Zo’n 150 recorders worden op een kilometer afstand van elkaar op het ijs gezet en een lading dynamiet wordt 100 meter onder het ijs tot ontploffing gebracht. Uit de weerkaatsingen van die geluidsgolven kunnen doorsneden van de zeebodem worden gereconstrueerd.

Voorlopige conclusie: „De structuren zijn continu”, zegt Verhoef. „We hebben aangetoond dat Lomonosov mee beweegt met het Noord-Amerikaanse continent.” Een wetenschappelijk artikel wordt binnenkort gepubliceerd.

In het westelijke poolgebied werkt Canada samen met de VS om sedimenten te onderzoeken die vanuit de Mackenzierivier zijn verspreid in de Beaufortzee ten noorden van Canada en Alaska. Met die sedimenten kan worden aangetoond dat delen van het continentale plat buiten 200 zeemijl bij het continent horen.

Dat werk wordt gedaan met twee ijsbrekers: een die voorop gaat om ijs te breken, en een tweede met seismische apparatuur. Een luchtkanon van tweeduizend kilo hangt achter de achterste ijsbreker, onder de stukken ijs in het kielzog van het schip. Een luchtbel wordt onder water tot ontploffing gebracht. De geluidsgolven leveren een doorsnede op van sedimenten op de bodem, een laag van soms 4 à 5 kilometer bovenop de rotsvloer. Ook dat ziet er gunstig uit, zegt Verhoef. Het onderzoek heeft ook indicaties opgeleverd over mogelijke olievoorraden, maar die kennis blijft voorlopig geheim.

Verhoef is trots op zijn werk: „Het is een van de weinige programma’s waarbij je onderzoek doet dat heel belangrijk is voor een land.”