‘Het hele arctische gebied warmt twee keer zo snel op’

Reportage | Poolijs Groenland is grotendeels bedekt met ijs. Nog wel, want de aarde warmt op. Marcel aan de Brugh trok met vier onderzoekers de ijskap op, om te zien hoe snel het gebied verandert, langs knalblauwe rivieren en gaten waarin je kunt verdwijnen. En voortdurende dreiging. „We hebben toeters en spray om ijsberen af te schrikken.”

Nog even, en dan gaan we de Groenlandse ijskap op. Drie onderzoekers, een student en een journalist. We zijn nu nog in het kamp, op zachte veenbodem, een halve kilometer verderop begint de ijskap. Het is vroeg in de ochtend, er staat een frisse wind. We zijn net uit onze tentjes gekropen.

Sasha, een van de onderzoekers, loopt op blote voeten. „Je moet ze laten ademen”, zegt hij. Vanaf hier is het uitzicht waanzinnig. Een wit, grillig landschap waarin voren lijken getrokken. De ijskap ligt er zo rustig bij, zo roerloos. Hij heeft geen kwaad in de zin. Maar door toedoen van de mens is hij aan het veranderen.

Deze zomer was Groenland doorlopend in het nieuws. Eerst was er, medio juni, de bijna bijbelse foto van sledehonden die over water leken te rennen. Het was een veeg teken. Het was er uitzonderlijk warm voor de tijd van het jaar. Dat zorgde voor een piek in het smelten van ijs. Vervolgens trok eind juli de hittegolf over Groenland die eerst Europa had doen zuchten. Weer was er een smeltpiek. Glaciologen dachten met vrees terug aan 2012, tot nog toe het absolute recordsmeltjaar. Dit jaar gaat hard die kant op. En toen volgde, medio augustus, nog het nieuws dat de Amerikaanse president Trump Groenland wel wilde kopen. Met het oog op de ertsrijke bodem die, door het smelten van de ijskap, straks bloter komt te liggen en geschikter wordt voor mijnbouw. De gemene deler van al die gebeurtenissen: het zorgwekkende krimpen van de ijskap.

Lees ook: Waarom wil president Trump Groenland kopen?

Groenland is ongeveer zo groot als Mexico of Saoedi-Arabië. Maar het arctische eiland is voor 80 procent bedekt met ijs. Nog wel. De ijskap, op plekken drie kilometer dik, verliest sinds de jaren 80 op jaarbasis meer ijs en smeltwater dan er aan sneeuw weer bij valt. Hoofdzakelijk door de opwarming van de aarde, die op zijn beurt wordt veroorzaakt door de toenemende concentratie broeikasgassen in de atmosfeer. En sindsdien is het massaverlies flink versneld, schreven onderzoekers eerder dit jaar in het tijdschrift PNAS, op basis van bijna een halve eeuw aan meetgegevens.

Zeespiegelstijging

Het aandeel van Groenland in de jaarlijkse zeespiegelstijging is gegroeid, en ligt inmiddels rond de 25 procent (bijna de helft van de stijging, die momenteel gemiddeld ruim 3 mm per jaar is, komt door het uitzetten van het opwarmende water). Als al het ijs zou smelten stijgt de zeespiegel wereldwijd met gemiddeld 7 meter. Of het de komende honderden, of duizenden jaren zover komt? Wetenschappers zijn het er niet over eens. Ze hebben meer kennis nodig.

Luister ook naar deze aflevering van onze podcastserie NRC Onbehaarde Apen: Deze zomer smolt weer een stuk Groenland weg

U kunt zich ook abonneren via Apple Podcasts, Stitcher, Spotify, Castbox of RSS.

We ontbijten in een oranje, volgepakte keukentent, dicht op elkaar, op klapstoeltjes. Verse koffie en zakjes instantvoedsel – verrassend lekkere havermout met appel en kaneel. Sasha Leidman, Rohi Muthyala en Samiah Moustafa, de onderzoekers, zijn hier de afgelopen jaren vaker geweest. Ze willen in detail weten hoe de ijskap smelt, welke processen er spelen. Voor Emilio Bernal, de student, is het de eerste keer. Hij is er, zegt hij, „om te helpen waar ik kan”. Rohi klaagt over de extra hydrating boost gel die ze gisteren heeft uitgeprobeerd om haar lippen tegen uitdroging te beschermen. „It burned like hell”, zegt ze met een Indiaas accent. „Na een tijdje werd het beter.” Sasha belt met een satelliettelefoon hun contactpersoon op het wetenschappelijk instituut in Kangerlussuaq, op een uur rijden hier vandaan. Dit doen ze elke ochtend. Ze krijgen door wat voor weer het die dag wordt. En ze nemen de geplande metingen door. „Bewolkt en winderig”, zegt Sasha tegen de anderen. „Vraag naar de software die we nodig hebben voor de drone”, springt Rohi in. Daarna ruimen we op. Buiten voelt het al iets warmer. Wat zal het zijn, zo’n 7, 8 graden Celsius.

Ze hebben trouwens geen geweer in het kamp, hoewel anderhalve week geleden een ijsbeer is opgedoken net buiten Kangerlussuaq. IJsberen lieten zich tot voor kort niet zien in dit deel van Groenland. Maar de laatste jaren duikt er sporadisch wel eens een op. „We hebben het er veel over gehad, maar niemand van ons gebruikt met regelmaat een geweer. We vinden het riskanter om er dan wel een te hebben”, had onderzoeksleider Åsa Rennermalm (Rutgers University, New Brunswick) van te voren via e-mail uitgelegd. Ze zou ook in het kamp zijn vandaag, maar ze heeft twee dagen geleden op het ijs haar knie vervelend verdraaid. Ze herstelt nu op het instituut in Kangerlussuaq. „We hebben toeters en spray om ijsberen af te schrikken”, zegt Samiah („zeg maar Sam”) in de keukentent. Ik hoop er het beste van.

We zijn klaar om te gaan. Iedereen heeft de spullen verzameld die straks op de ijskap nodig zijn. Bamboestokken, plastic pijpen, accu’s, lege flesjes, instantvoedsel, thermosflessen met heet water. Emilio draagt het meest. Sasha wijst naar een grindvlakte die we over moeten. „Die lag twee jaar geleden nog vol met ijs.”

Emilio (links) en post-doc Samiah Moustafa staan bij de keukentent, in het onderzoekskamp. Op de achtergrond begint de ijskap.
Foto Marcel aan de Brugh
Promovendus Sasha Leidman zoekt een plek om een hoge ladder stabiel neer te zetten op het harde, gladde ijs. Hij is bezig camerapalen te installeren. De camera’s nemen elke 30 seconden een foto van de rivier van smeltwater die zich hier heeft gevormd. Sasha bestudeert hoe breedte, diepte en waterafvoer van de rivier variëren, gedurende de dag, en gedurende de vier weken dat hij er onderzoek doet.
Foto Marcel aan de Brugh
Links de oranje keukentent, rechts promovendus Sasha Leidman die een ladder stabiel wil zetten op het ijs.
Foto’s Marcel aan de Brugh

Ook al weet de mens de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden Celsius gemiddeld, zoals afgesproken in het Akkoord van Parijs, dan zal de temperatuur in Groenland nog steeds zo’n 4 tot 5 graden stijgen. Want het hele arctische gebied warmt ruim twee keer zo snel op als het gemiddelde. Een van de oorzaken is het albedo-effect. IJs reflecteert meer van het invallende zonlicht dan water. Omdat het oppervlak aan zee-ijs op de arctische wateren door de opwarming gestaag krimpt, valt meer van het zonlicht op water, waardoor meer warmte wordt geabsorbeerd. Dit proces versterkt de opwarming. Op de ijskap gebeurt hetzelfde. IJs smelt, de rivieren van smeltwater absorberen meer warmte, ijs smelt sneller. Verder is het idee dat warme lucht vanuit het zuiden steeds makkelijker het poolgebied indringt.

En er is meer aan de gang. Het Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP) houdt de veranderingen in milieu en klimaat sinds 1991 bij. In het laatste overzichtsrapport uit 2017 somt ze op dat perioden met extreme kou zijn afgenomen, en die met extreme hitte toegenomen. Toendra’s vergroenen. Er valt minder sneeuw, en de periode waarin die valt neemt af. Permafrost ontdooit steeds dieper. De angst is dat op een gegeven moment enorme hoeveelheden opgeslagen methaan (ook een broeikasgas) uit die ontdooiende permafrost zullen vrijkomen. Het zal de opwarming nóg verder versterken. Zoals het albedo-effect nu al doet – naar verwachting is het arctisch gebied over zo’n twintig jaar in de zomer zee-ijsvrij.

De prognoses voor het Groenlandse ijs, en dus voor de zeespiegelstijging, lopen erg uiteen. De diverse computermodellen vangen niet alle processen even goed. Dat is precies wat Rohi, Sam en Sasha in hun onderzoek drijft: meer inzicht krijgen in een aantal processen, om modellen, en toekomstvoorspellingen, nauwkeuriger te maken.

Op de ijskap horen we een steeds harder geraas. Het is een moulin, een plek waar een rivier van smeltwater kolkend naar beneden duikt, diep het ijs in. „Pas op”, zegt Sasha. „We gaan niet dichterbij. Dat is te gevaarlijk.”

Onwerelds

Het is hier onwerelds. Hoe omschrijf je dit? Een heuvellandschap? Duingebied? Het kent geen vergelijk. „Misschien een mengeling van die twee”, zegt Sam. Maar de heuveltjes zijn hier zo talrijk, zo grillig. Af en toe stroomt er een knalblauwe rivier van smeltwater doorheen. Overal zitten gaten in het ijs. Meestal klein, maar soms ook zo groot dat er een voet in past. Ze zijn al dan niet gevuld met water. Al dat ijs maakt het hier ook kouder dan in het kamp. Sasha schat het 4 à 5 graden.

Het is goed dat we spikes onder de bergschoenen hebben gedaan. Vooral de hellingen van de ijsheuvels zijn tricky. Hoewel Sasha, die voorop gaat, ze juist lijkt op te zoeken. Rohi raakt ver achterop. Ze heeft gisteren verkeerde laarzen aangetrokken. Haar voeten doen nu erg pijn.

Ruim een uur na vertrek staan we bij het onderzoeksstation. Het is inderdaad winderig, maar de voorspelde wolken zijn er niet. „Het ijs is hier ongeveer honderd meter dik”, zegt Sam. Ze hebben op deze plek een weerstation opgesteld, dat continu wind, regen, zonnestraling, luchtvochtigheid en luchtdruk meet. „Zodat we onze metingen ook aan lokaal weer kunnen koppelen”, zegt Sasha. Op de grond ligt allerlei apparatuur. „Het duurde dagen om dat allemaal hiernaartoe te krijgen”, zucht Emilio.

Vlakbij loopt een rivier van smeltwater, heel rustig. Sasha begint meteen een apparaat in elkaar te draaien dat de topografie van de rivierbedding en de stroomsnelheid peilt. „Omdat de bedding hier van ijs is, varieert hij door het smelten veel meer dan een normale bedding van zand en steen”, legt hij uit. Als promovendus onderzoekt hij de dynamiek van de rivier. Welk deel van de bodem is bedekt met donker sediment, hoe beïnvloedt dat de ingevangen zonnestraling, en het smelten van de rivierbedding? Hoeveel water stroomt er? Hoe varieert dat door de dag, en over de vier weken dat hij hier is? „Ik weet zeker dat ik deze accu eergisteren in Kangerlussuaq heb opgeladen”, zegt Sasha. Maar hij is leeg, „a hundred percent dead”. Hij trekt kabeltjes uit, bekijkt ze, blaast erover, en plugt ze opnieuw in. Nog steeds niks. Een flinke tegenslag. Vandaag kan hij zijn instrument niet gebruiken. Hij moet improviseren. „Dan ga ik maar extra camerapalen plaatsen.” Er staan er al twee, boven op ijsheuvels, uitkijkend op een deel van de rivier. De camera’s aan de palen schieten elke dertig seconden een plaatje. Sasha wil uiteindelijk zes van die palen hebben staan.

Foto Marcel aan de Brugh
Promovendus Rohi Muthyala doet onderzoek aan de kleine gaatjes (cryoconite holes) die overal in het ijs te vinden zijn. Als ijs smelt stroomt het niet meteen naar smeltwaterrivieren. Circa 30 procent van het smeltwater wordt tijdelijk vasthouden in die gaten. Computermodellen die de dynamiek van de Groenlandse ijskap proberen te simuleren en voorspellen, houden daar geen rekening mee.
Foto Marcel aan de Brugh
Sasha (links) en student Emilio Bernal zijn bezig met het installeren van camerapalen. Op de voorgrond de rivier van smeltwater. Het ijspakket op deze plek is zo’n 100 meter dik. Ook de bedding van de rivier is dus van ijs. Het donkere in de rivier is sediment. Hoe meer sediment, hoe meer warmte van de zon wordt geabsorbeerd, hoe sneller de rivier groeit.
Foto Marcel aan de Brugh

Groenland verliest massa via twee processen. IJs smelt, vormt rivieren, en stroomt af naar zee – dat kan over het ijs, of via moulins (ronde stroomgaten dóór het ijs) en via beddingen. Daarnaast is er het afkalven van ijsbergen aan het front van de gletsjers die vanaf het vasteland traag afstromen en in zee eindigen, in een soms honderden meters dikke drijvende gletsjertong. Het afkalven is een natuurlijk proces, maar het is de laatste decennia versneld. Dat komt onder meer doordat de gletsjertongen van boven en van onderen worden aangevreten door opgewarmde lucht en water. Ze bieden zo minder weerstand aan de afstromende gletsjer. Verder vreet opgewarmd zeewater aan de onderkant van de gletsjer en zorgt ervoor dat de zogeheten grounding line zich landinwaarts terugtrekt. De grounding line is de plek waar het dikke gletsjerijs loskomt van de bodem en begint te drijven. Ook dat proces vermindert de weerstand, versnelt het afstromen van gletsjers en het afbrokkelen van ijsbergen aan het front.

De gevolgen zie je bijvoorbeeld in de kustplaats Ilulissat. Het ligt aan de Diskobaai, een van de fjorden waarop de reusachtige Jakobshavn-gletsjer uitstroomt. Aan de rand van het dorp kijk je het fjord in. Deze juli ligt het volgepakt met ijsbergen, in allerlei vormen en maten. Verderop in zee liggen her en der bergen die zijn vastgelopen, waar de bodem relatief ondiep is. Ook dit aanzicht is, net als de ijskap, prachtig. Tegelijk is er dat dubbele gevoel. Omdat je weet wat er op Groenland aan het gebeuren is. Je wordt eraan herinnerd op wandelroutes langs het fjord. Bordjes geven aan hoever de gletsjertong zich de afgelopen twintig jaar al heeft teruggetrokken.

De Jakobshavn-gletsjer is de bron die het meest heeft bijgedragen aan het massaverlies van de ijskap, schreven onderzoekers eerder dit jaar in Nature Geoscience. Maar opvallend genoeg is de gletsjer sinds 2016 weer langzamer gaan stromen, en iets aangedikt. De onderzoekers denken dat het te maken heeft met de instroom van koud water in de Diskobaai. Het is waarschijnlijk een tijdelijk effect, schrijven ze. Maar het laat wel zien dat het gedrag van de Jakobshavn-gletsjer ook beïnvloed wordt door variaties in oceanische en atmosferische omstandigheden. Computermodellen moeten dat meenemen om toekomstig gedrag van de gletsjer, en zijn bijdrage aan de zeespiegelstijging, nauwkeuriger in te schatten.

Gelukkig. Op de ijskap is geen teken van een ijsbeer. Emilio helpt Sasha en legt vlak langs de rivier her en der rode dienbladen met een getaped zwart kruis erop. Ze fungeren als ijkpunten op de camarabeelden. Als Emilio klaar is, en terugloopt door de rivier, blijft hij met zijn spikes in de waadbroek hangen. Hij gaat onderuit, en belandt in het ijskoude water. Het klotst over zijn broek naar binnen. Ook de onderkant van zijn shirt en jas zijn nat. Sam biedt hem meteen een wollen trui aan. Maar niemand heeft een reservebroek bij zich. Emilio heeft het de rest van de dag koud.

Cryoconietgaten

Rohi heeft een plek uitgezocht om met een accuboor wat gaatjes in het ijs te boren. Ze is, net als Sasha, promovendus bij Åsa Rennermalm. Ze legt uit dat ze de dynamiek bestudeert van de cilindervormige gaten die overal in het ijs zitten. Cryoconite holes, noemt ze ze, cryoconietgaten. Als ijs smelt, loopt het water niet meteen weg naar de rivier, maar het wordt geabsorbeerd door deze gaten, vertelt ze. „Wel 30 procent van alle smeltwater. Modellen houden daar geen rekening mee.” Ze wil weten of het water van het ene gat naar het andere stroomt, en hoe snel. In de geboorde gaten hangt ze sensoren die elke dertig seconden het waterpeil registreren. „En nu wachten. Dat vind ik het ergste.”

Sasha en Emilio gaan alvast lunchen. Weer gevriesdroogd voedsel. Ze schenken er heet water bij uit een thermosfles. Ook dit keer – spaghetti met bolognesesaus – smaakt het verrassend lekker. Ze smeren voor de zoveelste keer hun neuzen in. Ze balsemen hun lippen, en drinken water. „Je moet gehydrateerd blijven”, zegt Emilio.

Sam is verderop nog bezig. Ze is twee jaar geleden gepromoveerd bij Rennermalm, en nu post-doc aan Brown University in Rhode Island. Ze onderzoekt de reflectie van zonnestraling op verschillende oppervlakken: wit ijs, ijs dat grijzig is door roet of bacteriën, ijs met cryoconietgaten. „Door de opwarming en de smelt overleven bacteriën hier makkelijker. Je treft ze steeds meer aan”, zegt Sam. „Hier zijn ze grijsbruin, maar hogerop kom je ook roze en rode soorten tegen.” Rohi komt erbij zitten en assisteert Sam. „Rohi, kun je opschrijven: stevige wind, ijs bedekt met gruis, cryoconietgaten.”

Brokken ijs, in allerlei maten, liggen samengepakt in het fjord bij kustplaats Ilulissat. De Jakobshavn gletsjer komt uit op dit fjord.Foto Marcel aan de Brugh

Het onderzoek op Groenland onthult nieuwe, soms verrassende, dingen. Zo blijken de smeltwaterrivieren enorme hoeveelheden sediment mee te nemen richting de kust en de fjorden. Je ziet het in Kangerlussuaq, bij de brug. Daar stroomt de wilde Watson-rivier die het smeltwater van de ijskap afvoert naar zee – in 2012 was het zoveel dat het de brug vernietigde. Het water is grijzigbruin. En nog een recente ontdekking: al die afvoer heeft delta’s vervormd en uitgebreid, met name in het zuiden en zuidwesten, maar ook in het middenwesten (waar Ilulissat en Kangerlussuaq liggen). Vorig jaar ontdekten onderzoekers dat er met het smeltwater ook grote hoeveelheden methaan mee naar beneden komen. De gevolgen daarvan zijn nog niet bekend.

Op het wetenschappelijk instituut in Kangerlussuaq krijg je een gevoel van het vele onderzoek op Groenland. Er lopen mensen rond die het smelten van ijsbergen bestuderen, die broeikasgassen in de lucht meten, of vulkanische as. Er zijn er die kijken of er door de opwarming meer muggen voorkomen.

Deze dagen loopt Jørgen Peder Steffensen er ook rond. Hij is hoogleraar glaciologie aan de universiteit van Kopenhagen en betrokken bij het project Eastgrip, dat in Noordoost-Groenland ijsboringen uitvoert, tot 2,5 kilometer diep, en het ijs in cilindervormige kernen naar boven haalt. De boorkernen moeten meer inzicht geven in de dynamiek van de ijsstroom. En in vroegere klimaatomstandigheden – het diepste ijs dat ze naar boven halen is ouder dan 70.000 jaar. „Uit kernen van andere locaties weten we dat het klimaat razendsnel kan omslaan”, zegt hij, terwijl hij buiten in de zon zit, aan een bankje, en zijn pijp stopt. „In een paar jaar kan het zomaar 16 graden opwarmen. In de laatste ijstijd is dat vaker gebeurd.”

Watermonsters

Rohi en Sam zijn klaar en willen terug naar het kamp. Emilio ook. Maar Sasha heeft nog plannen. „Hoe meer we vandaag gedaan krijgen, hoe meer andere dingen we morgen kunnen doen.” Hij gaat nog een paar extra camera’s ophangen aan de palen. Dan neemt Sam ook nog extra watermonsters. Ze vult het ene na het andere flesje. „In het lab, in de VS, maak ik er ijs van en test ik de reflectie.” Ze vraagt eerst Emilio, en daarna Rohi om flesjes te helpen dragen. Dan is ook Sasha klaar.

Terug in het kamp bereidt Rohi rijst in een snelkookpan. Emilio leest een fantasyboek. Er gaan knoflookcrackers rond, en Indiaas gekruide chips. Sasha loopt alweer op blote voeten. Er komt een auto aanrijden. Het is groepsleider Åsa. Ze wilde toch even poolshoogte komen nemen. In de keukentent ontstaat een discussie over pittig eten. Åsa moet er niks van hebben. Rohi zegt dat ze de Indiase kruiden mist. „Weet je dat er negen soorten linzen zijn? Soms krijg je ze op een bruiloft allemaal.” Ze mist ook een douche. „Maar ik heb het er voor over. Wanneer krijg je nou de kans om op zo’n onwereldse plek onderzoek te doen?” Ze laat foto’s op haar mobiel zien. Op een poseert Sam in korte broek op het ijs. Gelach. Daarna maakt Sasha brownie uit de pan, met sinaasappelschil en gedroogde bessen. „Hemels”, roept Åsa. „Wist je trouwens al dat Djokovic de finale van Wimbledon heeft gewonnen, tegen Federer”, vraagt ze Emilio, die sportgek blijkt. „Dat krijgen we hier allemaal niet mee”, zegt hij. Dan ziet Åsa op de mobiel van Rohi een foto van het weerstation op het ijs. Sommige apparatuur lijkt hoog te hangen. „Op drie meter”, zegt Sasha. „Het is beter op twee meter”, corrigeert Åsa. „Dat fixen we wel”, zegt Rohi. „Morgen.”

Een rivier vol smeltwater kolkt de zee in: