Tijdmachines bestaan niet? Voor archeologen komen de ijsgrotten in de Alpen behoorlijk in de buurt

De speeltuin waar de Oostenrijkse Karoline Zanker haar jonge jaren doorbracht, was er een waarvan veel kinderen alleen maar kunnen dromen. Ze woonde in het schilderachtige Sankt Martin bei Lofer, een dorpje in de buurt van ­Salzburg (Oostenrijk). Voorbij de kleine pelgrimskerk wandelde ze zo het Lofergebergte in.

Net onder de boomgrens, op 1585 meter hoogte, waar zelfs de winterharde lariks niet meer groeit, glipte ze als kind door een nauwe doorgang in het kalksteen. Diep in de berg, verscholen tussen hoge bergtoppen, lag de Prax Eishöhle: haar eigen sprookjeswereld.

Watervallen van ijs stroomden van het plafond van de grot, statige ijspilaren torenden hoog boven de kleine Karoline uit en aan de wanden van het honderden meters lange gangenstelsel glinsterden ijskristallen en -pegels als diamanten. ‘Het was wonderbaarlijk mooi,’ vertelt de 48-jarige Zanker, terugdenkend aan de grot van toen waar ze nu als gids werkt.

Leestip: Wat een vulkaan op La Palma ons leert over buitenaards leven

Klimaatverandering sloeg dit sprookjesboek definitief dicht. In 2021 kroop, klom en wurmde ik me urenlang zelf door de Prax-ijsgrot. Tot in de verste krochten zocht ik met mijn hoofdlamp naar een restje van de magie waar de kleine Karoline zo lang geleden door werd gegrepen.

Maar de thermometer wees 3 graden Celsius aan en zelfs in de grootste gang viel geen ijskristalletje meer te ontdekken. ‘Misschien wordt het tijd om het woord ‘Eis’ uit de officiële naam van de grot te halen,’ zegt Zanker.

Hoe ontstaan grotten?

Grotten vormen zich meestal in gemakkelijk oplosbare gesteenten als kalksteen en dolomiet. Water dat van het oppervlak omlaag sijpelt, holt het gesteente in een tijdsbestek van honderdduizenden jaren uit. Zo ontstaan er schachten, gangen en spelonken in bergen, waarin soms hele rivieren en meren schuilgaan.

Het druppelende water zit vol mineralen, die in neergeslagen vorm kunnen uit­groeien tot hangende stalactieten en rechtop­ staande stalagmieten. De Alpen ­herbergen veel van zulke ­grotten. Een aantal daarvan is zó koud dat er ijs- in plaats van steenformaties groeien.

El Cenote, Italië: Smeltende wintersneeuw vult een depressie in de Dolomieten. Vroeger lag hier een meer, maar in 1994 ontdekten Italiaanse onderzoekers dat het was verdwenen. Er zit een gat in de bodem dat werd afgedicht door eeuwig ijs. Toen dit smolt, liep het water via een nauwe schacht een 285 meter diepe ijsgrot in.

Niemand weet precies hoeveel ijsgrotten er zijn, maar het staat vast dat het er meer zijn dan waar ook ter wereld. In Oostenrijk alleen al zijn er zo’n 1200 gevonden, en in Noordoost-Italië nog eens een paar­ honderd.

IJs door het schoorsteeneffect

Sommige ijsgrotten bestaan uit niet meer dan een open kuil die zware, koude lucht insluit aan de bodem. In andere grotten veroorzaakt een groot hoogteverschil tussen de in- en uitgang een krachtig schoorsteeneffect: wanneer de buitentemperatuur ’s winters daalt tot ver onder de grottemperatuur, ontsnapt de warmere binnenlucht door opwaartse druk naar de hoger­ gelegen uitgangen.

Bijgevolg wordt verse, koele lucht de lagergelegen ingangen ingezogen, waardoor de grot wordt gekoeld. In de zomer keert deze luchtstroom om: van bovenaf wordt warme buitenlucht door de grot geabsorbeerd, die al dalend langs het koude gesteente afkoelt en als koude lucht de lagere openingen uitstroomt.

Leestip: De mooiste lente- en zomerbestemmingen in de Franse Alpen

In principe houdt dit schoorsteeneffect de lagergelegen delen van deze grotten, waarvan sommige permanent bekleed met ijs, het hele jaar op een relatief constante, lage temperatuur.

Is een grot koud genoeg, dan transformeert het sijpelende water in steeds veranderende ijssculpturen. Meterslange ijspegels slingeren langs het plafond, bevroren water­ vallen stromen langs de wanden en op de bodem groeit het druppelende water gestaag uit tot hoge ijskegels en enorme ijsmeren die soms hele schachten afsluiten.

‘Ondertussen raken we niet alleen een van de grootste natuurwonderen ter wereld kwijt, maar gaat ook een schat aan historische gegevens verloren.’ – Aurel Persoiu, paleoklimatoloog.

Onze bijgelovige voorouders schuwden deze plekken vaak, bang dat het de koude adem van de duivel was die uit de berg ontsnapte. In Slovenië meende men nakomelingen van draken te zien. Anderen waren praktischer ingesteld: zij gebruikten de ijsgrotten als een natuurlijke koelcel. Weer anderen vonden de grotten zó mooi dat ze er schetsen van maakten voor wetenschappelijke tijdschriften.

Kolowratshöhle, Oostenrijk: De Kolowratshöhle is drastisch veranderd sinds de dooi er in de negentiende eeuw inzette. Op ­schetsen uit die tijd is te zien dat de grot toen veel ijs bevatte, maar inmiddels is al het ijs verdwenen.

Zou je nu op zoek gaan naar de ijsformaties in deze oorspronkelijke tekeningen, dan loopt het spoor al snel dood: veel van het ijs is inmiddels gesmolten.

Ondertussen raken we niet alleen een van de grootste natuurwonderen ter wereld kwijt, maar gaat ook een schat aan historische gegevens verloren, zegt paleoklimatoloog Aurel Persoiu van het Roemeense Instituut voor Speleologie Emil­ Racoviţă. Net als de sedimentlagen in oceanen ‘bevatten ijsgrotten kostbare informatie over vroegere klimaten’.

Sporen van het verleden in het ijs

In de Scărișoaragrot, in het Roemeense Apuseni­gebergte, daalde Persoiu al meerdere malen af in een 47 meter diepe schacht om onderzoek te doen naar een blok eeuwig ijs met een oppervlakte van zo’n zeven basketbalvelden.

Koolstofdatering van ingesloten vleermuizenmest en plantmateriaal verraadt wanneer het ijs aangroeide en wanneer het slonk, al naargelang het klimaat afkoelde of opwarmde. De diepste ijsmonsters – zelfs na 25 meter boren had hij de bodem van het blok nog niet bereikt – bleken ruim tienduizend jaar oud te zijn.

Leestip: De meteorieten op Antarctica zakken door het ijs – en dat is een probleem

Toen hij de resultaten onder ogen kreeg, vroeg hij het lab of ze niet een nulletje te veel hadden gezet. Een chemische analyse van het ijs wees uit dat de meeste neerslag in de regio tot zo’n vijfduizend jaar geleden afkomstig was van de Atlantische Oceaan.

Daarna verschoof het zwaartepunt naar het oosten van de Middellandse Zee. Nu vindt er opnieuw een grote kentering plaats, met gevolgen voor zowel de Scărișoaragrot als de ijsgrotten in de Alpen. Doordat de temperatuur stijgt en er ’s zomers steeds meer regen valt, smelt het ijs in een moordend tempo. ‘Alsof je er warm water op giet,’ zegt Persoiu.

Een expeditie tegen de klok

Op een kleine open plek ten oosten van het Oostenrijkse Nationaal Park Gesäuse ritst Tanguy Racine zijn slijtvaste pak dicht en trekt de kinriem van zijn helm aan. Het is herfst, en om hem heen bungelen wilde frambozen. Hoog in de bomen hamert een specht in de stam van een zilverspar. Maar Racine heeft alleen oog voor het gapende gat bij zijn voeten, waar een kleine plaquette de ingang tot de Beilsteinijsgrot markeert.

Racine pakt het touw stevig vast en begint samen met zijn collega’s van de Universiteit van Innsbruck – onderzoeksleider Christoph Spötl, Gabriella Koltai en Chloe Snowling – aan de afdaling. Ik volg behoedzaam. Het gehamer van de specht ebt al snel weg. Onderaan de schacht landen we op zachte grond, een met korstmos bedekte rots. Gehuld in duisternis vervolgen we bijna horizontaal onze weg.

Na een paar meter grijpen de spikes van onze bergschoenen zich krakend vast: we staan op ijs. Op een tekening van deze grot uit 1881 staat een man met een fakkel voor een tsunami-achtige ijswand naast metershoge ijskegels. Van al deze pracht is alleen het blok ijs onder onze voeten nog over.

Leestip: Deze vijf grotten in Frankrijk mag je niet overslaan

Op basis van radarbeelden wordt geschat dat het waarschijnlijk nog zo’n tien meter dik is. Op de plek waar het smeltende ijs is losgekomen van de rotswand, ontwaren Racine en Snowling een kleine schacht die dieper naar de bodem van het ijsblok leidt: verder het verleden in.

Met hun borst tegen de rots en rug tegen het ijs laten de twee onderzoekers zich door de nauwe opening zakken. Ze verdwijnen uit beeld. Een uur later hijsen ze zich weer omhoog, bepakt met hun ijsbijlen en touwen, én met nieuw materiaal om te analyseren. ‘Dit soort onderzoek was eerder niet mogelijk. En over een jaar of tien, wanneer veel van het ijs is gesmolten, zal het ook niet meer mogelijk zijn,’ zegt Racine.

Kostbare informatie gaat verloren

In de tussentijd hebben Koltai en Spötl een grondboor in elkaar gezet en zijn ze van bovenaf begonnen in het ijs te boren. Stukje bij beetje halen ze er monsters uit met een diameter van een gemiddelde koffiebeker. Met een minihandzaag snijdt Koltai het ijs in kleinere plakjes om mee terug te nemen naar het lab.

Schwarzmooskogel, Oostenrijk: Sommige van deze ijskegels waren ooit ruim vijftig meter hoog. In een race tegen de klok proberen wetenschappers de hierin opgeslagen klimaatgeschiedenis te ontcijferen, voordat het ijs smelt. Een van de kegels bevat onzuiverheden die licht absorberen, waarschijnlijk huminezuren, die het ijs een gele gloed geven.

Een van de plakjes die ze in een monsterzakje doet, tovert een lach op haar gezicht. Koolstofdatering zal later uitwijzen dat het ingesloten plukje organisch materiaal – misschien een grassprietje of een blaadje – al in de vijftiende eeuw in de grot spoelde.

Veel van dit soort wetenschappelijke informatie is gedoemd te verdwijnen. Het onderzoeksbudget is klein, het aantal ijsgrotten groot en de dooi slaat in hoog tempo om zich heen. Onderzoekers hopen het ijs uit de grotten ergens te kunnen opslaan, veilig voor onderzoek door toekomstige generaties.

Grootste ijsgrot ter wereld

In het Tennengebergte wandel ik naar de grootste ijsgrot ter wereld, Eisriesenwelt. Deze ‘wereld der ijsreuzen’ ligt op een klein uurtje rijden ten zuiden van Salzburg en is al een eeuw lang een toeristische attractie.

De ingang ligt op 1641 meter hoogte. In 1920 heeft men hier een deur geïnstalleerd die helpt de grot koel te houden. Een ander steuntje in de rug is het enorme schoorsteeneffect: de bovenste openingen komen uit op een plateau dat ruim 450 meter hoger ligt.

Eisriesenwelt, Oostenrijk: Vanuit een nis die ‘de burcht’ wordt genoemd, vertelt een gids over de ontdekkers van Eisriesenwelt, de grootste ijsgrot ter wereld. Een van hen, Alexander von Mörk, was zo gefascineerd door deze ‘wereld der ijsreuzen’ dat hij er zijn as wilde laten uitstrooien. Nadat hij was gesneuveld in de Eerste Wereldoorlog, kwam zijn wens uit.

Het is najaar, en wanneer onze gids Franz Reinstadler de deur opent, blaast de harde windvlaag me bijna omver. Binnen wacht ons een klim van zevenhonderd treden langs ijzige pilaren en golvende ijsformaties, in kleuren die variëren van helderwit tot een haast lichtgevend blauw. Zelfs hier gaat het ijs achteruit. Een vijf meter dikke sculptuur die liefkozend ‘de olifant’ wordt genoemd, is zijn slurf al kwijt.

In de zomer schiet Reinstadler met een geweer onstabiele ijspegels in de grot kapot, om te voorkomen dat ze op bezoekers vallen. Vragen over het effect van klimaatverandering beantwoordt hij ontwijkend. ‘Er is nog veel onbekend over de grotten,’ zegt hij. Om daaraan toe te voegen: ‘Je kunt ze het beste nu bezoeken.’ Voorlopig zien we zijn adem nog bevriezen wanneer hij ons de ijsreuzen laat zien.