Poolexpeditie onderzoekt klimaatverandering

Nadat ze jarenlang door extreme omstandigheden waren tegengewerkt, zijn onderzoekers er eindelijk in geslaagd boorkernen uit een afgelegen poolmeer op Spitsbergen naar boven te halen. De kernen kunnen waardevolle inzichten in de komende klimaatveranderingmaandag 12 maart 2018

Expeditie trotseert de gevaren in Noordpoolgebied voor klimaatonderzoek.
Expeditie trotseert de gevaren in Noordpoolgebied voor klimaatonderzoek.

Dit verhaal van National Geographic werd geproduceerd in het kader van een samenwerkingsverband met Rolex, ter bevordering van natuuronderzoek en natuurbehoud. Beide organisaties zijn gericht op het gezamenlijk ondersteunen van ervaren natuuronderzoekers, het begeleiden van beginnende onderzoekers en het beschermen van natuurwonderen.

De zeilboot schoot tegen de donkerblauwe golf omhoog, brak door de kruin heen, hing een moment lang onbeweeglijk in de leegte en smakte daarna met volle kracht op het wateroppervlak. De schok galmde door de aluminium romp en versterkte de vibratie van de mast die in windkracht acht zoemde. Terwijl de boeg van de boot naar beneden stortte, verrees het kobaltblauwe water van de Noordelijke IJszee hoog boven ons en blokkeerde het uitzicht op de besneeuwde pieken van Nordaustlandet, het op één na grootste eiland van de Spitsbergen-archipel. Opgezweept door een zware, koude wind van 72 kilometer per uur, sloeg een nieuwe golf tegen de zijkant van de zeilboot en deed de bemanning van paleoklimatologen sidderen.

Na zes uur leken de beukende golven die door deze onvoorziene storm waren opgezweept, nog lang niet bedaard te zijn. Schipper Mario Acquarone maakte een gevaarlijke, razendsnelle draai in de woeste zee en voer terug. De vorige dag nog had de bemanning van wetenschappers aan deze onherbergzame kust op tachtig graden noorderbreedte boorkernen uit slibafzettingen naar boven gehaald, uit een nauwelijks onderzocht meer-en-gletsjersysteem. Ze hoopten dat ze met deze monsters meerdere millennia aan klimaatgegevens in handen hadden, waarmee ze terug konden kijken naar klimaatveranderingen die zich op een schaal van tientallen jaren – binnen een mensenleven – hadden afgespeeld. En daarmee zouden ze ook meer inzicht krijgen in de gevolgen van een warmere toekomst op aarde.

Vijf jaar lang hadden ze geprobeerd het meer van Ringgåsvatnet en de Ahlmannfonna-gletsjer te bereiken, maar telkens waren ze teruggeslagen door monsterstormen of tegengehouden door blokkades van pakijs. Nu wilden ze niets liever dan terugkeren naar hun laboratoria om hun buit aan modder te analyseren. Maar eerst moesten ze deze storm overleven.

“Dit is wetenschap tot op het bot,” zei Ray Bradley, de oudste en meest ervaren Noordpoolonderzoeker van de expeditie terwijl de boot later die dag in de veiliger maar nog altijd verraderlijke Innvika-baai voor anker ging. Na vijftien uur zware zee kon de directeur van het Climate System Research Center van de University of Massachusetts in Amherst eindelijk een kom havermout klaarmaken. “Mensen vergeten vaak hoeveel zwaar werk er achter een of ander grafiekje ligt verscholen […]. De grote inspanningen die nodig zijn geweest om die gegevens te bemachtigen,” zei hij. “Op veel plekken zet je je leven in de waagschaal om deze resultaten te krijgen.”

Het team werd inderdaad geconfronteerd met talloze gevaren voordat het op deze geïsoleerde locatie, hoog in het Noorse Noordpoolgebied, gegevens kon verzamelen – niet alleen vier stormen in negen dagen en laag in het water liggende ijsbergen, maar ook de voortdurende dreiging van aanvallen door ijsberen, het risico om bij het boren op harde rotsbodem te stuiten of om in deze onbekende fjorden te zinken. Zelfs de hongerdood behoorde tot de risico’s, want de verraderlijk wind kon het pakijs binnen enkele uren naar het zuiden stuwen en de boot en zijn bemanning vastzetten in een fjord dat té afgelegen lag om door helikopters te worden bereikt. En dat alles voor een beetje modder.

Maar dit was geen gewone modder. “Waar we op hopen, is dat het sediment dat we op de bodem van het meer hebben gevonden, ons feitelijk in de geschiedenis van een ijskap in het Noordpoolgebied laat kijken – hoe dat ijs in de loop der millennia is aangegroeid en geslonken. We proberen dus de huidige klimaatomstandigheden in de context van de lange termijn te plaatsen,” aldus Bradley, die als gevolg van zijn verblijf in de buurt van Boston het daar plaatselijke accent heeft gekregen. “We wilden hiernaartoe, omdat dit het rode waarschuwingslampje is dat wijst op klimaatveranderingen in de toekomst en het verleden.”

De sedimentkernen zijn “natuurlijke archieven van veranderingen in het historische milieu,” zegt hij. “Die ‘bibliotheek’ willen we openen, om het verhaal van de sedimenten te lezen.”

Raadselachtig meer

Het Ringgåsvatnet-meer is belangrijk omdat het een niet-bevroren zoetwaterreservoir in het uiterste noorden van de planeet is, ontstaan aan het uiteinde van de warme Golfstroom. Het is ook een meer dat door slechts één ijskap van water wordt voorzien en waarvan de bodem niet door een gletsjer is uitgesleten, zodat de chronologische opbouw van het sediment duidelijk bewaard is gebleven. En de Ahlmannfonna-gletsjer is van belang omdat het als een kleine, geïsoleerde ijskap sterk onderhevig is aan veranderingen in het klimaat. Door onderzoek te doen naar gelaagde gletsjerafzettingen die in het meer zijn gespoeld, kan het team meer inzicht krijgen in de vraag hoe de gletsjer in de loop der tijd is veranderd – en daarmee in historische klimaatveranderingen.

Om zo’n verhelderende plek te kunnen bereiken, is een riskante onderneming nodig, maar Bradley weet het een en ander van risico’s. In 2005 was hij betrokken bij de zogenaamde ‘Hockeystick-controverse’, waarbij hij door Republikeinen in het Amerikaanse Congres en door collega’s werd aangevallen vanwege een historische klimaatgrafiek die in een rapport van de Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) was gepubliceerd. De grafiek vertoonde een spectaculaire stijging in wereldwijde gemiddelde temperaturen, samenvallend met de periode van de Industriële Revolutie – en was dus overtuigend bewijs voor de menselijke inbreng in de klimaatverandering.

“Ze vonden dat ze de geloofwaardigheid van het IPCC-rapport het best onderuit konden halen door niet de wetenschap maar de wetenschappers aan te vallen,” zei Bradley. Tijdens de “politieke capriolen,” zoals Bradley het omschrijft, schreef de voorman van de klimaatsceptici, Joe Barton uit Texas, een open brief aan zijn kiezers waarin hij stelde dat de wetenschappelijke resultaten berustten “op één en al bureauwerk, zonder echt veldwerk.”

Gevaarlijk Spitsbergen

In de dagen vóór de storm ontwaarden we op een helling een ijsbeer en haar jongen en zagen we blauwe vinvissen en bultruggen fonteinen van lucht en water spuiten tegen de achtergrond van gletsjers die onmerkbaar in zee gleden. Eindelijk, na 48 uur op hoge zee, kwamen we aan bij onze Rubicon: de smalle doorgang tussen het noordwaarts uitstekende schiereiland Platen en het pakijs van de Noordpool, een kleine veertig kilometer daarvandaan.

“We hebben vijf jaar lang geprobeerd deze reis te maken en we hebben heel veel problemen met het ijs gehad,” zegt expeditieleider Jostein Bakke, hoofd van de afdeling Quaternary Earth Systems aan het Bjerknes-centrum voor Klimaatonderzoek van de Universiteit van Bergen in Noorwegen. “Het is niet bepaald het veiligste soort expeditie,” zegt hij. Als de wind zou draaien en het pakijs naar het zuiden zou stuwen, zou de boot binnen een paar uur vast komen te zitten. “We zoeken de grenzen van het mogelijke op.”

Vandaag is er geen pakijs. Terwijl we langs een berg met de passende naam ‘Goodenough’ varen, op het puntje van het schiereiland, zegt Acquarone, specialist in zeezoogdieren en voorzitter van de European Cetacean Society, dat het gebrek aan pakijs goed nieuws én slecht nieuws is. Hij kan het weten, want hij vaart al twintig jaar door deze archipel. “Aan de ene kant is het spannend, omdat we de kans hebben nieuwe gebieden te bezoeken die voorheen in het pakijs lagen. Maar aan de andere kant is het nogal eng, want het is een teken dat het ijs héél veranderlijk is.”

We kunnen nu niet meer terug. De boot maakt een boog naar het zuiden en we varen de amper verkende Innvika-baai binnen. Op niet al te gedetailleerde weerkaarten zien de klimatologen dat ze slechts acht uur de tijd hebben om honderden kilo’s aan instrumenten uit te laden en alles aan land te hebben voordat de volgende storm toeslaat. Terwijl we de apparatuur aan het uitladen zijn, zegt Bradley: “Je zult zien dat het niet alleen maar bureauwerk is en dat we wel degelijk echt veldwerk verrichten.”

Geen weg terug

Hoewel het moeilijk en soms simpelweg onmogelijk is deze locatie te bereiken kan dit meer-en-gletsjerstelsel de paleoklimatologen inzicht geven in een breder klimatologisch verhaal. “Spitsbergen is een zeer gevoelige plek,” zegt Bakke. Daarom is het ook uniek, en daardoor kunnen de onderzoekers klimaatveranderingen in de context van de lange termijn bestuderen.

Belangrijker is misschien nog dat ze proberen inzicht te krijgen in ‘treden’ binnen historische klimaatveranderingen: perioden waarin het systeem abrupt lijkt te verschuiven. “Voor het bestuderen van toekomstige klimaatontwikkelingen is dat erg belangrijk, omdat er sprake is van drempels of ‘treden’. Als je die eenmaal hebt overschreden, is er geen weg terug,” zegt Bakke. “Hopelijk kan ons onderzoek een bijdrage leveren aan betere voorspellingen voor de toekomst. Dan zouden we beter voorbereid zijn op wat er de komende eeuwen jaren gaat gebeuren.”

In de dagen vóór de storm ontwaarden we op een helling een ijsbeer en haar jongen en zagen we blauwe vinvissen en bultruggen fonteinen van lucht en water spuiten tegen de achtergrond van gletsjers die onmerkbaar in zee gleden. Eindelijk, na 48 uur op hoge zee, kwamen we aan bij onze Rubicon: de smalle doorgang tussen het noordwaarts uitstekende schiereiland Platen en het pakijs van de Noordpool, een kleine veertig kilometer daarvandaan.

“We hebben vijf jaar lang geprobeerd deze reis te maken en we hebben heel veel problemen met het ijs gehad,” zegt expeditieleider Jostein Bakke, hoofd van de afdeling Quaternary Earth Systems aan het Bjerknes-centrum voor Klimaatonderzoek van de Universiteit van Bergen in Noorwegen. “Het is niet bepaald het veiligste soort expeditie,” zegt hij. Als de wind zou draaien en het pakijs naar het zuiden zou stuwen, zou de boot binnen een paar uur vast komen te zitten. “We zoeken de grenzen van het mogelijke op.”

Vandaag is er geen pakijs. Terwijl we langs een berg met de passende naam ‘Goodenough’ varen, op het puntje van het schiereiland, zegt Acquarone, specialist in zeezoogdieren en voorzitter van de European Cetacean Society, dat het gebrek aan pakijs goed nieuws én slecht nieuws is. Hij kan het weten, want hij vaart al twintig jaar door deze archipel. “Aan de ene kant is het spannend, omdat we de kans hebben nieuwe gebieden te bezoeken die voorheen in het pakijs lagen. Maar aan de andere kant is het nogal eng, want het is een teken dat het ijs héél veranderlijk is.”

We kunnen nu niet meer terug. De boot maakt een boog naar het zuiden en we varen de amper verkende Innvika-baai binnen. Op niet al te gedetailleerde weerkaarten zien de klimatologen dat ze slechts acht uur de tijd hebben om honderden kilo’s aan instrumenten uit te laden en alles aan land te hebben voordat de volgende storm toeslaat. Terwijl we de apparatuur aan het uitladen zijn, zegt Bradley: “Je zult zien dat het niet alleen maar bureauwerk is en dat we wel degelijk echt veldwerk verrichten.”

Geen weg terug

Hoewel het moeilijk en soms simpelweg onmogelijk is deze locatie te bereiken kan dit meer-en-gletsjerstelsel de paleoklimatologen inzicht geven in een breder klimatologisch verhaal. “Spitsbergen is een zeer gevoelige plek,” zegt Bakke. Daarom is het ook uniek, en daardoor kunnen de onderzoekers klimaatveranderingen in de context van de lange termijn bestuderen.

Belangrijker is misschien nog dat ze proberen inzicht te krijgen in ‘treden’ binnen historische klimaatveranderingen: perioden waarin het systeem abrupt lijkt te verschuiven. “Voor het bestuderen van toekomstige klimaatontwikkelingen is dat erg belangrijk, omdat er sprake is van drempels of ‘treden’. Als je die eenmaal hebt overschreden, is er geen weg terug,” zegt Bakke. “Hopelijk kan ons onderzoek een bijdrage leveren aan betere voorspellingen voor de toekomst. Dan zouden we beter voorbereid zijn op wat er de komende eeuwen jaren gaat gebeuren.”

Tussen de kust en het meer ligt anderhalve kilometer aan moerasachtig en verbrokkeld land. Terwijl we de veertig kilo zware platformmatten met ons mee zeulen, worden onze zware voetstappen geabsorbeerd door sponsachtige lagen van oeroude mossen. Op andere plekken zinken we tot aan de rand van onze laarzen in de zuigende modder. Onze enkels worden getest door de keien waarmee de grond ligt bezaaid. Wegrennen voor een ijsbeer lijkt hier onmogelijk. Eindelijk krijgen we het einddoel van de expeditie in zicht: het dertig meter diepe en anderhalve kilometer lange meer van Ringgåsvatnet.

De wind wakkert aan en het team zet de apparatuur haastig in elkaar. Ik krijg een geweer in de handen geduwd en moet naar ijsberen uitkijken. Net voordat de storm losbreekt, zijn we weer terug op de boot. De volgende 24 uur raast hij met winden van zeventig kilometer per uur over ons heen en woelt de kleine baai om. Steeds weer verschuift het anker en wordt het jacht met zijn aluminium romp gevaarlijk dicht naar de rotsen geduwd. “Een echte Noordpoolervaring,” zegt Acquarone.

Eindelijk neemt de wind af. Onder de middernachtzon die achter zware grijze wolken schuilgaat, kleden de wetenschappers zich voor een lange nacht van hard werken en varen naar de wal. Op het kleine en overvolle platform van het boorvlot laten Bakke en zijn Noorse team een van de lange bruine buizen neer in het boorgat, door 25 meter water, totdat hij de bodem raakt. In de volgende paar uur drijven ze de pijp zo’n honderdmaal met de zuiger verticaal door het modder, grind, zand en gruis op de bodem van het meer. Voor het bemachtigen van één boorkern van anderhalve meter is meestal een paar uur van dit soort zware fitnessoefeningen nodig. De pijp kan een boorkern van zes meter bevatten. “Het is niet erg geavanceerd, maar het werkt,” zegt Bradley.

Nu ze eenmaal deze locatie hebben bereikt en talloze gevaren hebben getrotseerd, zijn de wetenschappers vastbesloten om zo een zo lang (en oud) mogelijke boorkern uit het meer op te halen. Ze werken zes uur achtereen. Op het land zijn D’Andrea en een andere onderzoeker bezig geweest met het catalogiseren van een landschap dat ligt bezaaid met keien ter grootte van bowlingballen, tussen de vijfhonderd meter lange gletsjer, drie kilometer verderop, en de oever van het meer. Ze verzamelen sedimentmonsters in plastic zakjes, nemen watermonsters en doen hoogtemetingen met een GPS-apparaat.

Nadat de groep van middernacht tot het middaguur heeft gewerkt, heeft het boorteam één lange en één kortere boorkern omhoog gehaald, terwijl het landteam zijn verkenningen en metingen heeft afgerond. De vermoeide expeditieleden zien elkaar op het grindstrand terug en beginnen aan het uitputtende werk om de uitrusting weer in te pakken en in de boot te laden.

Na nog eens drie uur is zit het werk erop en weten de onderzoekers dat ze nog tweeënhalve dag op zee zullen doorbrengen, vier andere meren moeten onderzoeken en ontelbare keren zullen boren. Hoewel ze geen weet hebben van de zware storm die hen te wachten staat, weten ze wel dat de gevaren en inspanningen van deze expeditie meer dan goed worden gemaakt door uren van onderzoek en ontdekking. Het belang van de verzamelde gegevens maakt alles de moeite waard.

“Bij sommige aspecten van de natuurwetenschappen moeten mensen zelf de handen uit de mouwen steken en risico’s lopen,” zegt Bradley. “Uiteindelijk moet je dat doen om de gegevens te bemachtigen.”

Bekijk meer van John Wendle’s werk op johnwendle.com, instagram.com/johnwendle en vimeo.com/johnwendle.

Lees meer