Een vijftig jaar durend onderzoek naar het afsmelten van gletsjers

Dankzij het lange-termijnonderzoek van één man weten we hoe het krimpen van de gletsjers in de Cascade Mountains problemen veroorzaakt voor de aanvoer van zoetwater naar lager gelegen valleien.

Door Cassidy Randall
Gepubliceerd 18 okt. 2021 11:40 CEST
mountain

De Cascade Mountains tellen de meeste gletsjers van alle bergketens in de VS (buiten Alaska). Deze gletsjers en de lager gelegen valleien die ze met smeltwater voeden, zullen door het afsmelten van het sneeuw- en ijspak in de regio het sterkst worden aangetast.

Foto van Mauri Pelto

Op een warme middag in augustus kiest glacioloog Mauri Pelto zorgvuldig zijn weg over een steile helling van rolgesteente in het hart van de Cascade Mountains. We bevinden ons op zo’n twee uur rijden ten noordoosten van Seattle, in de staat Washington, ver van een of ander duidelijk gemarkeerd wandelpad. Na een dag van trekken en klauteren waarop we door kreken hebben gewaad, ons een weg hebben gebaand door het dichte woud en meerdere hellingen van rolgesteente zijn overgestoken, is deze steile rotsvlakte het enige wat ons nog scheidt van onze eindbestemming: de slinkende Columbia Glacier.

De North Cascades, het meest afgelegen gedeelte van deze bergketen, is het grootste gletsjergebied in de VS buiten Alaska. Pelto maakt deze trektocht elk jaar – en dat sinds 1982. Destijds begon hij aan een ambitieus project dat vijftig jaar moest duren: het vastleggen van het ‘gedrag’ van alle gletsjers in dit gebied. Het gletsjerijs van de Cascades is van vitaal belang voor de hele regio, want in de warmere maanden van het jaar – juni tot en met september – zorgen de smeltende ijsmassa’s voor een kwart van de totale wateraanvoer – naar schatting 870 miljard liter per jaar. Die hoeveelheid water wordt in z’n geheel opgebruikt voor de opwekking van elektriciteit en de landbouw, als drinkwater en voor enkele van de laatste, nog gezonde zalmkreken in de wereld. De gletsjers spelen daarnaast een belangrijke rol in de regio door veel zonlicht te weerkaatsen en zo de gevolgen van de klimaatverandering lokaal af te zwakken.

Maar ze zijn snel aan het verdwijnen. Het feit dat berggletsjers wereldwijd steeds sneller afsmelten, is een van de meest zichtbare en verontrustende aanwijzingen voor de opwarming van de aarde. Het verlies aan gletsjerijs zorgt niet alleen voor een snellere stijging van de zeespiegel maar ook voor problemen bij de aanvoer van zoetwater voor de vele miljoenen mensen die in lager gelegen valleien wonen. Volgens een analyse van NASA-satellietbeelden die in april in het tijdschrift Nature is verschenen, is het afsmelten van berggletsjers in de afgelopen tien jaar sneller verlopen dan in het voorgaande decennium. Wetenschappers die de gegevens bestudeerden, kwamen tot de conclusie dat een deel van de bergketens in de wereld, waaronder de Cascades en de Rocky Mountains, halverwege de eeuw hard op weg zullen zijn om al hun ijs kwijt te raken.

Het ‘North Cascades Glacier Climate Project’ van Pelto, dat nu aan zijn 38e seizoen bezig is, is een van de weinige onderzoeken waarbij de beweging van gletsjers in een hele bergketen wordt gevolgd om de gevolgen van de klimaatverandering te bestuderen. In 1980 telden de North Cascades 780 gletsjers, tegenwoordig zijn er volgens Pelto nog zo’n 600 over. Drie van de gletsjers die Pelto aan het begin van zijn onderzoek onderzocht, zijn al verdwenen, terwijl het front van de Columbia Glacier inmiddels zo’n tweehonderd meter is teruggeweken. Halverwege deze eeuw zal ook deze gletsjer zijn verdwenen.

Lees ook: De laatste gletsjer van Venezuela verdwijnt snel

Terwijl we de laatste, bijna loodrechte vlakte van afgesleten gesteente voor de gletsjer beklimmen, vraag ik Pelto hoe het voelt om je leven te wijden aan onderzoek naar iets dat voorgoed zal verdwijnen.

“De meeste dingen op aarde zijn eindig,” antwoordt hij. “En dat geldt ook voor gletsjers. Als ze eenmaal zijn verdwenen, ben je iets natuurlijks en moois kwijtgeraakt, en ook een belangrijke hulpbron. Er zal iets voor in de plaats komen, maar dat zullen geen gletsjers zijn. Je raakt een dimensie in het landschap kwijt die je niet kunt vervangen.”

Het volgen van de afsmelting

Pelto’s onderzoek is ook een van de weinige projecten waarbij geen gebruik wordt gemaakt van helikopters om de gletsjers aan de hand van luchtfoto’s te beoordelen. Bij zijn project worden alle observaties op de grond gedaan. Hij schat dat hij gedurende zijn project tot nu toe ruim achtduizend kilometer heeft afgelegd en een kleine 50.000 hoogtemeters heeft overwonnen – allemaal te voet. Zijn onderzoeksgebied ligt in het noordelijkste gedeelte van de ruim 150 kilometer lange Cascades, een woest gebergte in de staat Washington dat zó berucht is om zijn slechte weer, zelfs in augustus, dat Pelto er maar zestien dagen achtereen veldonderzoek kan doen. Pelto is inmiddels 59; hij zal 71 zijn als zijn project is voltooid en is niet van plan een seizoen over te slaan.

Dit jaar maakt hij zich extra veel zorgen over ‘zijn’ gletsjers. Hoewel het sneeuwpak van de afgelopen winter in de Cascades een niveau bereikte dat tussen de 123 en 157 procent van de normaalstand lag, heeft een zomer van ongekende hittegolven in het Pacifische Noordwesten die opeenhoping van sneeuw en ijs weer tenietgedaan. Het netto einderesultaat is een “enorm verlies” aan sneeuw en ijs, zegt hij.

Pelto studeerde milieukunde aan het Nichols College, in het hartje van Massachusetts, en was een veelbelovend skiër in Michigan, waar hij in aanmerking kwam om in het Olympische skiteam van de VS te worden opgenomen. Maar tijdens een zomerbaantje als hulpkracht voor een gletsjeronderzoek in Alaska werd hij definitief gegrepen door de wetenschap van de glaciologie.

In 1982 was Pelto nog niet afgestudeerd toen hij begon aan zijn North Cascades-project. Uit de honderden gletsjers in de bergketen koos hij er vijftig uit die hij gedurende vijf decennia regelmatig wilde bezoeken en tien (kleine, middelgrote en grote) gletsjers die hij vijftig jaar lang elke zomer zou bestuderen. Sinds die tijd heeft hij als eerste wetenschapper een model ontwikkeld om de overlevingskansen van gletsjers te berekenen en is hij tot Amerikaans gezant bij de World Glacier Monitoring Service benoemd, de organisatie die wereldwijd 42 gletsjers in de gaten houdt, waaronder twee van Pelto’s project.

Aan het begin van zijn reis konden twee van Pelto’s gletsjers rond Mount Baker zich bogen op ijsmassa’s die elk jaar aangroeiden. (Mount Baker is een van de vijf actieve vulkanen in de staat Washington.) Maar inmiddels zijn alle gletsjers van zijn studie aan het afsmelten. In 2018 schatte Pelto het totale verlies aan ijs van al ‘zijn’ gletsjers op dertig procent sinds 1984.

Wat zijn gletsjers?
Gletsjers komen op bijna alle continenten voor. Ze zijn echter door het opwarmende klimaat in hoog tempo aan het afsmelten. Ontdek hoe gletsjers ontstaan en andere interessante feiten over gletsjers.

Massabalans

Als we bij de voet van de Columbia Glacier aankomen, neemt Pelto de omgeving in zich op. De gletsjer is betrekkelijk vlak en bedekt een diep keteldal. IJs- en sneeuwvelden glooien ook aan weerszijden van het dal naar beneden. Door de sneeuw heen zijn een paar kleine stukjes blauw ijs te ontwaren, terwijl een meertje van melkwit smeltwater met een doorsnede van zo’n dertig meter grotendeels onder het puin van zomerse lawines ligt verborgen.

Terwijl hij zijn stijgijzers en ijsbijl uit zijn rugzak haalt, wijst hij me op de dichtstbijzijnde oever van het troebele meertje, dat is ontstaan doordat het front van de gletsjer – de terminus – zich tot achter die plek heeft teruggetrokken.

“Als ik dit soort gletsjermeertjes zie ontstaan, vraag ik me af hoe daar nieuw leven in wordt geboren,” zegt hij. “Al het leven dat door de klimaatverandering verloren gaat, zal worden vervangen door andere levensvormen. Dat is een wetenschappelijk project dat, voor zover ik weet, nog niemand heeft opgepakt.”

Vóór de tijd van satellietnavigatie en smartphones verbeterde Pelto zijn topografische vaardigheden door de hoogtemeter die hij bij zich droeg ook te gebruiken als barometer. Ook las hij de wolken om het weer te voorspellen. Voordat het sneeuwpak begon te verdwijnen deed hij veel metingen op ski’s, die hij op zijn rug de gletsjers op droeg. Nu wijst hij op een passage van kaal gesteente aan de achterzijde van het dal die ooit door de Columbia-gletsjer werd bedekt, voordat de ijsmassa daar zo’n 75 meter aan dikte kwijtraakte. Hij zucht. “Dat was een heerlijke skiroute.”

We lopen de zacht omhoog glooiende Columbia-gletsjer op en pauzeren af en toe om de sneeuwdiepte te meten en het GPS-kompas te raadplegen, methoden die Pelto gebruikt om de massabalans van de gletsjer te berekenen. Hij vergelijkt die balans met een bankrekening. Er is sprake van een positieve balans (een zich langzaam uitbreidende gletsjer) als de hoeveelheid sneeuw en ijs die zich jaarlijks in het gletsjerdal ophoopt, groter is dan de hoeveel sneeuw en ijs die jaarlijks weer smelt. Bij een negatieve balans is de hoeveelheid afgesmolten ijs groter en trekt de gletsjer zich in het dal terug.

“Een gletsjer waar zich niet langer op regelmatige basis sneeuw en ijs ophopen, heeft geen ‘inkomen’ meer,” zegt hij. “Die zal snel failliet gaan en verdwijnen. Gezien het huidige klimaat denk ik dat we minstens zeventig procent van alle gletsjers zullen kwijtraken. En als de aarde met een halve graad extra opwarmt, zullen we ze allemaal kwijtraken.”

Uit de National Climate Assessment voor 2018 van de Amerikaanse overheid blijkt dat de gemiddelde temperatuur in het Pacifische Noordwesten sinds 1900 met iets meer dan één graad Celsius is gestegen en dat de warmere winters hebben geleid tot een afname van het jaarlijkse sneeuwpak, dat aan het ‘inkomen’ van de gletsjers ten goede zou moeten komen. In hetzelfde rapport wordt geschat dat de stijging van de gemiddelde jaartemperatuur in de regio tussen 2070 en 2090 ergens tussen de 1,8 en 5,4 graden zal bedragen.

Ooit groeiend, nu terugwijkend

Pelto begint over een van de eeuwige sneeuwvelden van de gletsjer te lopen, die in stand worden gehouden door de lawines die in het late voorjaar en de zomer vanuit hoger gelegen sneeuwgebieden en kleinere gletsjers ver boven de Columbia-gletsjer naar beneden komen. Die hoger gelegen extra sneeuwvoorraad zal “een gletsjer als deze gedurende langere tijd van de ondergang redden,” omdat de kernmassa van de gletsjer – het ‘blauwe ijs’ – daardoor tegen de warmte wordt geïsoleerd, legt hij uit. Maar als die hoger gelegen, kleinere voedingsgletsjers eenmaal zijn verdwenen en zich op deze plekken geen sneeuw meer ophoopt, zal de Columbia-gletsjer nog sneller slinken.

Het zijn deze nuances in het ‘gedrag’ van het gletsjerijs die van cruciaal belang zijn maar op luchtfoto’s niet zijn te herkennen. “Daarom loop ik elk jaar op deze gletsjers rond,” zegt Pelto. “Je begint ze steeds beter te begrijpen. Het is hetzelfde als wanneer de dokter langskomt en je persoonlijk onderzoekt.”

Lees ook: Eén manier om klimaatverandering tegen te gaan: maak je eigen gletsjers

In de loop van tientallen jaren is Pelto persoonlijk getuige geweest van de onontkoombare veranderingen die zich voordoen terwijl de Columbia-gletsjer zich terugtrekt en zijn ijsmassa de omgeving niet langer afkoelt. De boomgrens is naar boven opgeschoven en er ontstaan nieuwe hooggebergtemilieus. Het bloeiseizoen is verschoven en stroompjes en beken zijn geslonken. Obstakels voor bezoekers uit de bewoonde wereld brokkelen af. Wilde fauna die de voorkeur geeft aan stenige hellingen in de buurt van bergweiden, verplaatst zich nu naar hoger gelegen hellingen terwijl bergweiden zich uitbreiden.

“Als je een bergmarmot bent, zie je dat er meer honden in het gebied doordringen omdat het ijs zich heeft teruggetrokken. Ook worden voedselcyclussen onderbroken omdat bergwandelaars inmiddels in een gebied kunnen komen waar ooit een steile gletsjertong lag,” zegt hij. “Berggeiten, bepaalde berensoorten... veel wilde dieren moeten het hebben van de afzondering die gletsjers bieden.”

Volgens Mike Larrabee, fysisch geograaf van het North Cascades National Park, kan door het werk van Pelto een goede inschatting worden gemaakt van de gletsjers die langer zullen blijven bestaan en daarmee “toevluchtsoorden voor wilde dieren worden.”

Welke gletsjers houden het vol?

Na twee nachten kamperen aan de voet van de Columbia Glacier rijden we naar het noorden, richting Mount Baker, na Mount Rainier het bergmassief met de meeste gletsjers in de VS buiten Alaska. Op amper 25 kilometer van de Canadese grens bevinden we ons nu op de Sholes Glacier, een van de grootste aan de noordzijde van Mount Baker.

“Dit is het geluid van een smeltende gletsjer,” zegt Pelto, waarna hij zwijgt en luistert naar het ruisende smeltwater dat we om de paar meter over een reusachtig blok blootgelegd blauw ijs door ijskloven zien stromen. “Het is tekenend voor de hoge afsmelting van dit jaar. Tot aan 2005 had ik deze stromen van smeltwater nooit gezien. Nu zie ik ze elke paar jaar terugkeren.”

Pelto’s dochter Jill voegt zich bij ons. Sinds haar zestiende heeft ze haar vader elk jaar op zijn trektochten vergezeld. Ze is nu 29 en een van de bekendste kunstenaressen in de VS die op visuele wijze de gevolgen van de klimaatverandering overbrengen.

“Ik zal je laten zien waar het ijs lag toen Jill voor het eerst meeging,” zegt Pelto. We doen onze stijgijzers af en stappen van het ijs op de kale rotsbodem. Hij loopt verder totdat we ons een voetbalveld van het front van de huidige gletsjer vandaan bevinden. “Tot hier. Zó snel heeft hij zich sinds 2009 teruggetrokken. En het begon pas echt snel te gaan vanaf 2013. Alles wat je bij de terminus ziet dat minder dan drie meter dik is, zal tegen het einde van de zomer zijn verdwenen.”

Het front van de Sholes Glacier is sinds 1982 met 155 meter teruggeweken. Ik vraag Pelto of die snelle afsmelting hem ook aangrijpt. “Deze plekken waren gezond toen ik hier voor het eerst begon te werken. Ze breidden zich uit en het waren krachtige, actieve en dynamische geografische systemen. Als je dan ziet dat we dat kwijtraken, dan doet me dat wel wat, ja...”

We lopen langs de Sholes Creek naar de plek waar deze stroom van de steile helling kolkt en in de North Fork van de Nooksack River uitmondt. In de warme maanden draagt het smeltwater van de gletsjer nog altijd 60 tot 95 procent van het debiet van de Nooksack River bij. Het water zorgt er ook voor dat de rivier koel blijft, wat van vitaal belang is voor paaiende zalmen. Het verlies van het gletsjerijs heeft een lager zomerdebiet en een hogere watertemperatuur tot gevolg, beide fenomenen die kunnen worden toegevoegd aan de lange lijst van dreigingen die de zalm boven het hoofd hangt.

Aan de zuidzijde van Mount Baker stroomt het smeltwater van meerdere gletsjers die door Pelti worden bestudeerd, waaronder de Easton Glacier, in de Skagit River,  de grootste rivier die in de Puget Sound uitmondt en een van de laatste plekken op aarde waar grote aantallen Pacifische zalmen paaien. De rivier speelt daarmee een enorm belangrijke rol in het hele ecosysteem van de regio rond de Puget Sound. Maar tegen het einde van de zomer zal de Easton Glacier volgens de gegevens van Pelto “zeker het laagste sneeuwpercentage sinds het begin van onze metingen vertonen (...). Het ijsverlies van de Easton zal uitzonderlijk hoog zijn.”

Minuscule ijswormen 

Voordat we de Sholes Glacier achter ons laten, wil Pelto me nog iets anders laten zien. Hij knielt neer op het ijs en wijst op iets dat lijkt op een paar stukjes garen. “IJswormen,” zegt hij.

In 2011 nam hij monsters van de wormpjes ten behoeve van een onderzoek aan de Queens University in Ontario. Daarbij werd geprobeerd de ‘antivries’-eiwitten van de wormpjes na te bootsen en ze te gebruiken bij het koelen van organen voor transplantaties, die niet mogen bevriezen. In de North Cascades komt een grote dichtheid aan ijswormpjes voor; in een van Pelto’s onderzoeken werd geschat dat er op één gletsjer tot wel zeven miljard van deze organismen kunnen voorkomen. Als voer voor vogels maken ze deel uit van de voedselketen van het hooggebergte, maar over hun precieze rol in het ecosysteem is nog maar weinig bekend.

Doordat hun habitat slinkt, zal er een grote hoeveelheid aan biologische processen stilvallen en zullen de biologische materialen die daaruit voortkomen niet langer stroomafwaarts worden getransporteerd. De wormpjes mogen dan minuscuul zijn, maar ze maken duidelijk hoe belangrijk het is om de veranderingen te begrijpen die deze bergregio’s in de komende decennia staan te wachten.

“We kunnen alleen maar hopen dat er genoeg stemmen zijn om problemen te identificeren en dat we de klimaatverandering daardoor kunnen aanpakken,” zegt Pelto terwijl hij weer van het ijs opstaat. “We zullen niet alle gletsjers kunnen redden. Maar misschien kunnen we enkele van de grotere ijsmassa’s voor het nageslacht behouden.”

Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd in het Engels op nationalgeographic.com

Lees meer

Dit vindt u misschien ook interessant

Milieu
Mogelijk passeert het ijs van Antarctica deze griezelige grens over 40 jaar
Milieu
Nieuwe manier om Antarctische sneeuwval te meten helpt bij voorspellen voortbestaan ijskap
Milieu
Eén manier om klimaatverandering tegen te gaan: maak je eigen gletsjers
Milieu
Gletsjers in Himalaya smelten alarmerend snel, blijkt uit satellietbeelden
Milieu
Ontdooiende permafrost dwingt Denali National Park na te denken over toekomst

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.