Het ijs geeft zijn geheimen prijs

Er zijn mensen die de gestage stijging van de temperatuur lekker vinden. Nooit meer kou, vroeg in het voorjaar in de tuin en laat in het najaar nog op het terras.

De Nivchen, een vissersvolk in Zuidoost-Siberië, kijken daar heel anders tegenaan. Kou is cruciaal voor hun voortbestaan, ontdekte antropologe Cunera Buijs van Museum Volkenkunde in Leiden. De klimaatverandering maakt dat de Nivchen hun 'Arctische klok' kwijtraken, zegt Buijs. "De zalm komt altijd de eerste week van mei. Dan zorgen de vissers dat ze paraat zijn. Maar de laatste jaren is de trek onvoorspelbaar geworden. Soms komt de zalm eerder, soms later, en als de vissers dan zalm vangen, worden ze beboet door de Russische politie. Hun visvergunning is verlopen of nog niet geldig en ze worden als stropers gezien."

De wereld wordt warmer, de zeespiegel stijgt: dat is het bekende verhaal van klimaatverandering. Maar terwijl het ijs smelt, ontdekken wetenschappers ook gevolgen van temperatuurstijging die we niet zagen aankomen.

Nog een voorbeeld. De Inuit (voorheen bekend als Eskimo's) op Groenland zijn afhankelijk van de jacht op zeehonden, vooral op de algemeen voorkomende ringelrob. "Die werpt zijn jongen in een hol onder het ijs. Daar bivakkeren ze een tijdje en krijgen onder meer een dikke vetlaag. Maar de ijsholen worden steeds dunner en bieden minder bescherming, waardoor veel jonge ringelrobben voordat ze kunnen zwemmen in het water vallen en verdrinken", vertelt Buijs die al eens de tentoonstelling Als het ijs smelt organiseerde.

Nóg een voorbeeld: de Sámi in Noorwegen. Een deel van hen is rendierhouder, wier broodwinning in het gedrang komt door de klimaatverandering, vertelt Buijs. "Normaal schrapen de rendieren met hun hoeven over de sneeuw om mos bloot te leggen. Door wisselvallig weer van dooien en weer aanvriezen, verijst het rendiermos en lijden veel kuddes honger."

En dat zijn alleen nog maar de onverwachte gevolgen van klimaatverandering voor de voedselvoorziening. Want waar het ijs smelt, komen regelmatig verrassende zaken bovendrijven.

Miltvuurbacterie

In Siberië is dit jaar sprake van een extreem warme zomer, met temperaturen van 5 graden boven normaal.

Begin augustus komt een 12-jarige jongen uit een nomadengemeenschap in een afgelegen regio om het leven door miltvuur. De bron is vermoedelijk het kadaver van een rendier, dat 75 jaar geleden aan de infectieziekte stierf. Wellicht smolt de zomerzon de permafrost, waarna de miltvuurbacteriën, die gedurende decennia onderkoeld kunnen overleven, zachtjes wakker werden gekust.

De jongen is niet het enige slachtoffer. Honderden herders zijn geëvacueerd, negentig mensen liggen in het ziekenhuis van hoofdstad Salekhard. De noodtoestand is uitgeroepen.

Naar schatting zijn er in Siberië tweehonderd begraafplaatsen van vee dat in lang vervlogen tijden aan miltvuur is bezweken. "Als die ontdooien, kan dat verontrustend zijn", zegt Hendrik-Jan Roest van Wageningen Bioveterinary Research in Lelystad. "De hoeveelheid bacteriën die vrijkomt is hoog, en bereikt snel een dosis waarbij infecties ontstaan."

Door deze infectiehaarden snel te onderkennen, is het gevaar echter in te dammen, aldus de bacteriedeskundige. "Mensen en dieren in de omgeving moeten massaal en snel worden gevaccineerd om besmetting te voorkomen. Autoriteiten moeten kadavers verbranden of afdekken met ongebluste kalk. Dat laatste is overigens tot 1942 ook in Nederland gebeurd met miltvuurslachtoffers onder herkauwers. We zien de met bomen ingeplante begraafplaatsen nog terug als 'witte kuilen' bij zogeheten miltvuurbosjes in het landschap."

Roest weet hoe de miltvuurbacterie 75 jaar lang kan overleven. "Hij maakt een spore, zeg maar een capsule die ondoordringbaar is voor invloeden van buitenaf, terwijl hij tegelijk de stofwisseling op een extreem laagje pitje zet en zijn DNA conserveert."

Voor zover bekend is de miltvuurbacterie de enige ziektekiem die het zo lang in de diepvries kan uitzingen. "Clostridium-bacteriën die botulisme of tetanus veroorzaken, kunnen maanden tot hooguit een jaar ingevroren blijven."

Massagraven van de miljoenen mensen die in 1918-'19 aan de Spaanse griep overleden, zijn ongevaarlijk. "Dat zijn virussen die snel desintegreren en nooit meer levensvatbaar worden."

Hetzelfde geldt waarschijnlijk voor bacteriën en micro-organismen die uit de koude diepzee met bijvoorbeeld olie- en gasboringen met de boorkop mee naar boven komen. Roest: "Zeg nooit nooit, maar deze zeer gespecialiseerde organismen kunnen zich niet zomaar onmiddellijk aanpassen aan de omstandigheden in licht en lucht, laat staan gevaarlijk worden."

Mobiele kernreactor

Het is 1960 - het hoogtepunt van de Koude Oorlog - als de Amerikanen besluiten om een basis voor kernraketten te bouwen op Groenland. Zo hebben zij immers gemakkelijk het hele noorden van Rusland in het vizier. Onder de codenaam 'IJsworm' werken de Amerikaanse ingenieurs in het geniep aan een ondergronds tunnelstelsel dat 4.000 kilometer moet beslaan en 600 kernraketten zal herbergen.

Ook in het zuiden van Groenland richt Amerika een verdedigingslinie van detectiesystemen op. Er is een geheime overeenkomst tussen Amerika en Denemarken, waaronder Groenland valt. Officieel heet het project Camp Century, dat een basis is voor wetenschappelijk onderzoek naar bouwtechnieken en hoe materialen zich gedragen onder Arctische omstandigheden. Amerika test daar ook 's werelds eerste mobiele kernreactor die stroom moet leveren voor de basis waar 200 mensen onder meer over een bibliotheek, een kerk en winkels beschikken.

Maar de Amerikanen onderschatten de kracht van het Groenlandse ijs dat de tunnels steeds dicht drukt. In 1963 stagneert de bouw en in 1967 wordt het plan dat gemakkelijk in een James Bondfilm zou passen, definitief opgegeven.

De rommel netjes opruimen is er echter niet bij. Pas in 1995 wordt bekend wat er allemaal onder de intussen 30 meter dikke ijs- en sneeuwlaag ligt. De kamer van de kernreactor werd wel afgevoerd, maar 9.200 ton materiaal, waaronder radioactief koelwater en gevaarlijke stoffen als PCB's, liggen in de Arctische sarcofaag. Ook moet er nog zo'n 200.000 liter diesel in het onderaardse complex liggen.

Recent voerde een team van wetenschappers onder leiding van William Colgan van York University in Ontario een studie uit naar de dikte van het sneeuwpakket. "Er vindt momenteel nog aangroei plaats", constateert het team afgelopen maand in Geophysical Research Letters. "Maar binnen 75 jaar zal de sneeuwlaag gaan wegsmelten als de huidige trend voor de uitstoot van broeikasgassen doorzet." Colgan denkt dat het smeltwater al voor die tijd in contact kan komen met de giftige lading van Camp Century. Wie gaat opdraaien voor de tijdige schoonmaak van de basis, is een vraagstuk dat mogelijk leidt tot geheel nieuwe politieke twisten, ditmaal als gevolg van klimaatverandering, aldus Colgan.

Michiel van den Broeke, hoogleraar polaire meteorologie aan de Universiteit Utrecht, deelt de bezorgdheid. "Rond 2090 is er geen eeuwige sneeuw meer bij Camp Century. Het is beter om zo snel mogelijk met de schoonmaak te beginnen. Nu kun je er nog bij. Mettertijd zullen de zomerse papperige sneeuw en winterse ijslagen de werkzaamheden belemmeren. Ook zal smeltwater de verontreiniging deels wegspoelen, waardoor de afvalstoffen in zee terechtkomen."

Atoomonderzeeër

In het Stepovogofjord aan de oostkust van Nova Zembla, aan de Karazee, ligt de Russische experimentele atoomonderzeeër K-27 afgezonken op slechts 30 meter diep. Aan boord maar liefst twee kernreactoren waarvan er één al in 1968 lekte. Het lukte de Russen vijftien jaar lang niet om de onderzeeër deugdelijk te bergen, waarna hij in arren moede in 1982 maar wordt doorboord en afgezonken.

De Karazee, die tien maanden per jaar is dichtgevroren, is een geliefde dumpplaats. Volgens schattingen van de Noorse milieuorganisatie Bellona dumpte Rusland er negentien schepen en 17.000 containers met radioactief afval. Ook liggen er veertien kernreactoren waarvan vijf met gevaarlijk afval. Verderop in de Barentszzee ligt de nucleaire onderzeeër K-159 en op de bodem van de Noorse zee is K-279 afgezonken.

Zoals de steeds minder bevroren Noordelijke IJszee ten noorden van Alaska de begeerte van Shell opwekt, zo zijn de olie- en gasreserves van de Karazee prooi voor de Russische energiemaatschappij Rostneft en ook BP. Noorse experts en het atoomagentschap IAEA zijn ongerust als de olieconcerns in 2011 een exploratie-overeenkomst aangaan. De seismische trillingen die met de verkennende boringen gepaard gaan, zouden de nucleaire dumpplaatsen kunnen beroeren. Metingen tonen echter geen lekken of straling aan.

Milieugroepen maken zich zorgen over de roest die kan optreden als dat diepgevroren staal in contact komt met smeltwater. Dan kan wel degelijk lekkage optreden en volgens Bellona kan in het ergste geval zelfs een nucleaire kettingreactie optreden. De Karazee wordt doorkruist door trekkende vissen en zeezoogdieren: het scenario voor een milieuramp.

Dorpsverhuizing

Vorig jaar was Maarten Loonen van het Arctisch Centrum van de Rijksuniversiteit Groningen een van de organisatoren van een wetenschappelijke expeditie naar Spitsbergen. "Met een vegetatiekaart uit 1977 in de hand met meer dan honderd opnamen van de vegetatie, gingen we bijna veertig jaar later op dezelfde plekken kijken", zegt Loonen.

De veranderingen bleken groter dan de onderzoekers verwachtten, vooral in de Rosenbergdalen, een vallei op een eiland zuidelijk van Spitsbergen. "Wat in 1977 rijkelijk begroeid was met vegetatie, bleek nu een kale helling", zegt Loonen. "De bodem in de vallei is gaan schuiven doordat de permafrost zich aan het einde van de zomer niet meer op 50 centimeter diepte bevond, maar op 75 centimeter. Onder die hellingshoek verloor de bodem zijn houvast.'

Elders is vermoedelijk door deze hellingsinstabiliteit een hele bergwand naar beneden gekomen. Op de totale eilandengroep van Spitsbergen, waar in een gebied zo groot als twee keer België slechts 2.054 mensen wonen, heeft niemand daar last van. "Maar de erosie veroorzaakt ter plekke wel een teloorgang van de biodiversiteit", aldus Loonen, die aan een publicatie werkt over de opmerkelijke vergelijking.

In Shishmaref, een dorpje op een eilandje voor de westkust van Alaska, hebben mensen wél last van erosie. Sterker nog, medio augustus stemden de 650 inwoners voor verhuizing van het dorp naar het vasteland. Grote delen van de kust verdwenen de afgelopen jaren in zee, niet zelden de huizen meesleurend. Behalve de smeltende permafrost is de toenemende golfslag uit zee de oorzaak van de afbraak van de kust. Waar vroeger ijs lag, beuken nu golven in het stormseizoen tegen de kust.

Ötzi en co.

Deze maand is het 25 jaar geleden dat een Duits echtpaar tijdens een wandeling langs de rand van een gletsjer in de Ötztaler Alpen stuitte op een mummie, die al snel liefkozend Ötzi ging heten.

Uit onderzoek bleek dat de oudste mummie in Europa een tamelijk welgestelde man was die 5.300 jaar geleden in het neoliticum leefde. Hij stierf op 45-jarige leeftijd, woog 50 kilo en was vermoedelijk slachtoffer van een overval waarbij hij nog kon ontsnappen. Hij had een pijlpunt in zijn schouder, maar droeg zijn kostbare bezittingen, zoals een bijl, nog bij zich. Analyse van bloedsporen duidde op vier verschillende aanvallers.

Dankzij moderne technieken weten we veel van de mummie. Zo zijn vandaag de dag negentien Tirolers genetisch verwant aan Ötzi (via zijn moederskant). Zeer recent zijn zijn kleren geanalyseerd. Hij had een broek van schapenwol, een vest van geitenleer en hij droeg een hoed van het vel van een bruine beer. Zijn pijlkoker is gemaakt van ree, aldus wetenschappers uit Bolzano.

De smeltende vrieskist zal zonder twijfel meer van dit spectaculaire archeologische vondsten opleveren. Uit de Siberische permafrost kwam in 2007 een volkomen gave mammoetbaby tevoorschijn. Eerder al ontdooide een wolharige mammoet, die circa 4.000 jaar geleden uitstierf in Siberië.

Ook archeoloog Louwrens Hacquebord, emeritus hoogleraar archeologie aan de Rijksuniversiteit Groningen vond enkele gelukjes bij het ongeluk van de smeltende poolkap. Tussen 1979 en 1981 deed hij onderzoek in het Nederlandse walvisdorp Smeerenburg op Spitsbergen. De archeoloog creëerde toen eigenhandig local warming door een groot zwart plastic zeil over de opgravingen te leggen waarna de permafrost 10 centimeter ontdooide. "Het jaar erop zetten we er een broeikasje over", vertelt Hacquebord. "Er kwamen na 400 jaar hele vogels tevoorschijn, goed geconserveerd walvisvlees, en mutsen van walvisvaarders. Die hangen nu in een vitrine in het Rijksmuseum, voor een schilderij van Cornelis de Man met een impressie van de industriële spek- en levertraankokerij op Smeerenburg."

Behalve meer kennis over het Arctische ecosysteem hoopt Hacquebord door het smelten van het ijs op de eilanden tussen Eurazië en Groenland bewijzen te vinden voor een migratie van oost naar west. De herkomst van de bewoners van het poolgebied zou dan in een ander daglicht komen te staan.

Hacquebord: "Een van de hypothesen is dat ze via eilandhopping oorspronkelijk uit Noord-Rusland kwamen. De bewijsvoering wordt sterker als er op de verschillende tussengelegen eilanden als Noordland en Frans Jozefland overeenkomstige voorwerpen uit ijs en permafrost tevoorschijn komen. Dat zou een sensatie zijn van dezelfde orde als Ötzi."