Heb je wel eens een gletsjer gezien in de zomer? Het is best indrukwekkend. Je loopt in je korte broek en toch sta je vlak bij het ijs of zelfs in de sneeuw. Een prachtig voorbeeld van zo’n gletsjer is de Zwitserse Aletschgletsjer. Deze gletsjer – de grootste van de Alpen – legt een kronkelend pad af naar beneden van wel bijna 23 kilometer!
Figuur 1: Links de Aletschgletsjer in Zwitserland. Rechts een uitsnede, waar je mensen onder begeleiding van een berggids over de gletsjer ziet lopen. Bron: auteur.
Verspreid over de wereld liggen ruim 200.000 berggletsjers die samen een gebied van 700.000 vierkante kilometer beslaan. Dat is een gebied iets groter dan Frankrijk. Door de wereldwijde temperatuurstijging als gevolg van de klimaatverandering smelten gletsjers steeds verder, waardoor ze krimpen.
Figuur 2: Verdeling van gletsjers over de aarde. In oranje staan de berggletsjers weergegeven, in wit de ijskappen van Antarctica en Groenland (eigenlijk een soort megagletsjers). Bron: IPCC-WGI-AR6-Figuur 9.2.
Wetenschappers houden goed in de gaten hoe het met de gletsjers gaat. Want als alle berggletsjers zouden smelten, zal de zeespiegel hierdoor naar schatting zo’n 40 centimeter stijgen. Dit zal grote gevolgen hebben voor de leefomgeving, de bevaarbaarheid van rivieren en de drinkwatervoorziening van honderden miljoenen mensen wereldwijd.
Een rivier van ijs
Een berggletsjer is eigenlijk een rivier van ijs. Maar ijs is toch een vaste stof? Klopt, maar de ijslaag van een gletsjer is zo dik en zwaar dat de ijslaag onderin door de hoge druk vervormt. Daardoor kan het ijs gaan ‘stromen’. Dat gaat langzaam, bij de Alpengletsjers is de stroomsnelheid gemiddeld rond de 50 meter per jaar.
Figuur 3: De gletsjer ‘Mer de Glace’ in het Mont Blanc-massief in Frankrijk. Bron: Wikimedia.
Hoe kan het dat gletsjers stromen? Peter Kuipers Munneke is glacioloog – gletsjerdeskundige – en werkt parttime als weerman bij het NOS Journaal: “Sneeuw die boven op een gletsjer valt, bestaat uit ijskristallen, die in willekeurige richting op elkaar liggen en waar nog veel lucht tussen zit. Er komt steeds weer nieuwe sneeuw bij die bovenop de eerder gevallen sneeuwlagen drukt. De zware bovenlaag drukt uiteindelijk zo hard op de onderste laag, dat alle lucht tussen de ijskristallen uit gaat en deze helemaal plat komen te liggen. Ze liggen dan als een pak speelkaarten kriskras over elkaar en kunnen dan over elkaar heen schuiven.”
“Maar er is nog een effect”, vertelt Kuipers Munneke. “Een berggletsjer kan ook schuiven doordat deze over de rotsige ondergrond schuurt. De zwaartekracht wil de gletsjer over de schuine helling naar beneden trekken. Maar de rotsachtige, ruwe ondergrond werkt dit tegen. Dat noem je wrijving”, legt Kuipers Munneke uit. “Als de zwaartekracht op de gletsjermassa nu maar groot genoeg is, zal deze de tegenwerkende wrijvingskracht overwinnen en verschuift de gletsjer. Doordat de druk zich opbouwt – net als bij een aardbeving – schuift de gletsjer dan ineens zo’n 10 centimeter naar voren. Het bewegen van de gletsjer gaat dan dus met kleine schokjes.”
Hoe snel stroomt een gletsjer eigenlijk? “Dat hangt af van de dikte van de ijslaag”, vertelt Kuipers Munneke. “Is de sneeuwlaag twee keer zo dik, dan stroomt de gletsjer door vervorming wel acht keer zo snel. De stroomsnelheid verschilt ook door het jaar heen. In de zomer verzamelt smeltwater zich onder de gletsjer. Hierdoor glijdt de gletsjer makkelijker over de bodem en verplaatst deze zich sneller.”
Krimp door temperatuurstijging
Door de wereldwijde temperatuurstijging zullen gletsjers steeds verder krimpen. Toch kun je niet zomaar zeggen wat het effect is van één graad temperatuurverhoging op een gletsjer. “De hoeveelheid smelt is voor elke gletsjer weer anders, omdat de vorm en de plaatselijke omstandigheden van gletsjers verschillen”, vertelt Kuipers Munneke. “Hoe steil is de gletsjer? Hoe breed is deze aan de boven- en onderkant? Ligt de gletsjer op de noord- of zuidhelling? Dat heeft allemaal invloed op de smeltsnelheid.”
Een gletsjer smelt aan de buitenkant, waar de gletsjer in aanraking komt met lucht. Is het buitenoppervlak van een gletsjer groot ten opzichte van zijn massa, dan zal deze sneller smelten. Is de lucht boven een gletsjer warmer en meer in beweging? Dan warmt de buitenste laag meer op waardoor de gletsjer sneller smelt.
Ook zoninstraling heeft invloed op het smelten. Hoe meer het gletsjeroppervlak zonlicht weerkaatst, hoe minder de gletsjer opwarmt. “Bestaat de bovenlaag van de gletsjer uit witte sneeuw, dan weerkaatst 85% van het zonlicht en draagt 15% hiervan bij aan opwarming”, vertelt Kuipers Munneke. “Maar als de sneeuwlaag boven op de gletsjer gesmolten is, komt er ijs tevoorschijn. Dan weerkaatst de gletsjer nog maar 55%, omdat ijs donkerder is dan sneeuw. Het percentage zonlicht dat bijdraagt aan de opwarming van de gletsjer is hiermee verdrievoudigd!”
Figuur 4: Witte sneeuw weerkaatst 85% van het zonlicht. Bron: Unsplash.
Gevolgen klimaatverandering
Om te weten wat er in de toekomst gebeurt met de gletsjers, is het belangrijk om gletsjers goed in de gaten te houden. Dat gebeurt bijvoorbeeld met satellieten. Kuipers Munneke: “Met radarsystemen in satellieten kunnen onderzoekers door gletsjers heen kijken en een hoogtekaart maken van de ondergrond van een gletsjer. Vervolgens kunnen ze het buitenoppervlak van de gletsjer met lasersysteem in kaart brengen. Zo kunnen wetenschappers door het meten aan gletsjers uitrekenen uit hoeveel ijs een gletsjer bestaat en hoe de ijsmassa in de tijd verandert.”
Figuur 5: Peter Kuipers Munneke doet metingen op de Morteratschgletsjer in Zwitserland. Bron: Peter Kuipers Munneke.
Maar door alleen de massa van de gletsjer te bepalen, weet je nog niet waardoor de gletsjer smelt. “Daarom is het heel belangrijk om ook op en bij gletsjers metingen te doen. Hierdoor kun je erachter komen welke omstandigheden de gletsjer laten smelten.” Met al deze kennis over gletsjers kunnen wetenschappers steeds betere modellen maken. Zo kunnen ze voorspellen hoe het er over honderd jaar voorstaat met de gletsjers. Onderzoek dat begin 2023 is gepubliceerd, laat zien dat als de aarde in 2100 maximaal twee graden is opgewarmd ongeveer de helft van het aantal gletsjers is verdwenen. Bij een grotere opwarming van bijvoorbeeld vier graden, zal dat zelfs 80% zijn.
Nog meer lezen over onderzoek aan gletsjers en ijskappen? Lees dan het boek Alles smelt van Peter Kuipers Munneke & Martijn van Calmthout.
