Koud wordt het toch

Bron: NRC-Handelsblad
21-01-2006 Dirk van Delft
 

Hans Oerlemans over de klimaatverandering en de gletsjers - Meteoroloog

Meteoroloog Hans Oerlemans loopt internationaal voorop met onderzoek aan klimaat en gletsjers. Zijn kracht: een intutieve benadering, vragenstellen die de kern raken. Wetenschap mag ook mooi zijn.'
 

Afbeelding: Universiteit Utrecht
Korte beschrijving

Hoog op een opbergkast in de werkkamer van Hans Oerlemans prijken twee paar helgele bergschoenen. In een hoek: skilatten en -stokken. Expeditiemateriaal, zegt de Utrechtse hoogleraar meteorologie, de wetenschap van weer en wind'. Ik onderzoek gletsjers. Op de Morteratschgletsjer in Zwitserland kom ik al tien jaar. Die gletsjer heeftvoor mij een therapeutische waarde. Een weekje weg van de bureaucratische rompslomp is weldadig. Onderweg in de trein kan ik heerlijk lezen en schrijven. En waden door de sneeuw is een feest.
Oerlemans - in 2001 winnaar van een Spinozapremie - is expert op het gebied van de wisselwerking tussen ijskappen en gletsjers, en het klimaat. Met zijn elegante wiskundige modellen van dynamische ijsmassa's, maar ook met zijn onderzoek naar het (vroegere) klimaat en het gedrag van de oceanen, loopt hij internationaal voorop. Hij was de eerste die het belang inzag van het meten van het microklimaat op gletsjers, en de daad bij het woord voegde door op strategische plekken automatische weerstations te plaatsen. Zoals op de Morteratschgletsjer in Zwitserland.
Geen glacioloog kan om Oerlemans heen. Zijn handelsmerk: een kritische benadering, de problemen efficint aanpakken en papierwinkels vermijden. Het liefst doet hij in zijn eentje origineel onderzoek - vaak is Oerlemans in publicaties enige auteur. Alles in combinatie met zijn directeursfunctie bij het IMAU, het instituut voor marien en atmosferischonderzoek van de Universiteit Utrecht, gevestigd in de Uithof.
Drie of vier keer per jaar gaat Oerlemans naar zijn Morteratschgletsjer.Zoals de meeste gletsjers ter wereld is deze aan het wegsmelten. Stapten treinreizigers in 1880 van station Morteratsch zo op het ijs, inmiddels heeft de ijstong zich twee kilometer teruggetrokken en is het een halfuurtje lopen. Ons weerstation op de Morteratschgletsjer staat vrij dichtbij de voet, zegt Oerlemans. Het meet temperatuur, vocht, straling,wind, afsmelting en sneeuwval en slaat de gegevens op in een geheugenkaart. Alles automatisch, dankzij moderne batterijen desnoods een jaar lang. Eerst gebruikten we voor de dataopslag magneetband. Maar iets mechanisch op een gletsjer, met mist en vocht en condens, is een ramp. Gelukkig zijn er nu chips.
Op de Morteratschgletsjer staat het weerstation beneden. 's Zomers loopt Oerlemans naar de gletsjertong. Hij bindt zijn stijgijzers onder, klautert op het ijs en klimt in een uurtje naar het station. De gletsjer is daar honderd meter dik. Door de gletsjerspleten hoor je het smeltwater ruisen. 's Winters groeien over die spleten sneeuwbruggen en moet je oppassen dat je daar niet doorheen zakt. Ik ken de gletsjer goed, ik weet wat ik doe.

Droom

Hans Oerlemans (1950) groeide op in Brabant. Mijn vader komt uit een boerenfamilie en mijn moeder uit een schippersfamilie, zegt hij. Aardrijkskunde was op de middelbare school mijn favoriete vak. Dan heb ik het wel over fysische geografie, niet over land- en volkenkunde. Ik hield ook van wiskunde en natuurkunde, vanwege de aanpak, de methode, de wijze van abstraheren. Maar ik kwam graag buiten en waterbouw was mijn droom - we gingen op vakantie altijd naar Vrouwenpolder en daar begonnen ze aan de eerste dam van de Deltawerken, in het Veerse Gat. Tot vlak voor mijn eindexamen wilde ik waterbouwkundig ingenieur worden. Toen is mijn natuurkundedocent naar mijn ouders gestapt. Daar is die jongen veel te theoretisch voor', was de boodschap. Natuurkunde ligt hem veel beter.' Dus werd het natuurkunde in Utrecht. Zo ging dat.
Die natuurkundestudie viel Oerlemans aanvankelijk ontzettend tegen. Je kreeg direct relativiteitstheorie. Dat was om de bokken van de schapen te scheiden - een beproefde tactiek. Bij mijn eerste college dacht ik: wat doe ik hier, ik snap er niets van. Later zie je dat andere studenten er net zoveel moeite mee hebben, dat het een kwestie van wennen is. Toen begon ik het vak alsnog leuk te vinden. Maar het grofstoffelijke van de fysica van de vaste aarde sprak me veel meer aan dan esotherische theorien over elementaire deeltjes. Wiskunde is wel heel belangrijk, daar heb je in de geofysica meer aan dan aan quantumtheorie of quarks.
Na zijn afstuderen in 1976 (cum laude in de meteorologie, met k een afstudeerscriptie voor fysische oceanografie) wilde Oerlemans de wetenschap in. Dat zit in mijn aard, ik doe de dingen graag op mijn eigen manier. Omdat ik niet uit een intellectueel milieu kom heb van jongs af aan geleerd mijn eigen weg te zoeken, precies de eigenschap die je als onderzoeker het hardst nodig hebt. Niet alleen langs gebaande paden gaan, dingen van de andere kant benaderen - het is door mijn opvoeding sterk gestimuleerd en nog altijd pluk ik daar de vruchten van.
Bij gebrek aan een universitaire onderzoeksgroep in de meteorologie ging Oerlemans aan de slag bij het KNMI in De Bilt. Daar ontstond zijn interesse in ijs. In 1980 promoveerde hij (weer cum laude) op een model dat de ijstijden verklaarde. Ik ben begonnen met simpele klimaatmodellen. Daar speelde ik wat mee. Als ik bijvoorbeeld de zonneconstante, een maat voorde stralingskracht van de zon, met zes procent liet zakken, leidde het relatief hoge reflecterend vermogen van gletsjers (albedo) tot een runaway icehouse of sneeuwbal aarde': een totale bedekking van de planeet doorsneeuw en ijs. Mateloos interessant. IJskappen waren in die modellen witte pannenkoeken die niks deden. Dat kon beter. Dus ben ik in die simpele klimaatmodelletjes ijskappen gaan inbouwen. Ik ben toen met een ijstijdentheorie gekomen die het inzakken en weer opveren van de bodem onder invloed van het gewicht van de ijskappen verdisconteert. In 1980 is deze theorie gepubliceerd in Nature en hij staat nog steeds op de kaart.
Na zijn promotie keerde Oerlemans terug naar de universiteit. Toen hij daar zijn op het KNMI gemaakte modellen op de ijskappen van Groenland en Antarctica wilde toepassen, bijvoorbeeld om hun bijdrage aan de zeespiegelrijzing uit te rekenen, merkte hij al snel dat er een gebrek bestond aan fundamentele gegevens over het lokale microklimaat. Dat werkt als een filter voor het grootschalige klimaatsignaal. Wat betekent het voor een gletsjeroppervlak als het n graad warmer wordt? Smelt er dan een meter af, tien centimeter, of een paar millimeter? Dat is decentrale vraag. Dan kom je er niet met ijsmechanica van glaciologen. En ook niet met het tellen van hoeveel gletsjers in een jaar korter of langer worden en dat correleren aan de temperatuur in Wenen, wat geografen in die tijd deden - echt primitief. In 1986 heb ik gezegd: dit moet rigoureus anders, we gaan meteorologie doen op gletsjers.
Tien jaar had Oerlemans zuiver theoretisch gewerkt en ineens had hij zijn handen vol aan weerbarstige weerstations. Eerst experimenteerden we alleen 's zomers. Dan zetten we vijf weerstations op een gletsjer, op diverse hoogtes, en gingen we om de paar dagen langs om te kijken of alles nog werkte. We willen natuurlijk wetmatigheden met universele geldigheden dus staan onze stations op de meest uiteenlopende plaatsen. Het microklimaat in de Alpen verschilt hemelsbreed met dat in Groenland of Antarctica.

Wind

Iedere gletsjer heeft wind: de lucht vlak boven het oppervlak koelt af en omdat koude lucht zwaarder is dan warme, stroomt hij de helling af. Dat heeft natuurlijk effect op de warmteuitwisseling van die gletsjers, zegt Oerlemans. Dankzij onze weerstations hebben we ontdekt dat gletsjers ineen zeeklimaat, zoals in Alaska en Nieuw-Zeeland, vijf keer gevoeliger zijn voor temperatuurverandering dan gletsjers in een droog gebied als Noord-Canada. Die grotere gevoeligheid geldt ook voor gletsjers met een kleine helling. Tegelijk weten we nog steeds niet of de ijskappen van Groenland en Antarctica in volume toe- of afnemen. De Antarctische ijskap reageert nu ng op de overgang van laatste ijstijd naar het huidige interglaciaal, ruim tienduizend jaar geleden. Er is geen evenwicht, ook niet in de diepe oceaan. Mijn stokpaardje: we hebben de diagnose van het huidige systeem nog altijd niet op orde.
In 1990 en 1996 was Oerlemans voor het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) hoofdauteur van grootschalige studies naar de bijdrage van gletsjers aan de mondiale zeespiegelrijzing. Inmiddels heeft hij zijn activiteiten voor dit klimaatbureau van de Verenigde Naties gestaakt. Ik ben vooral wetenschapper. De discussie is zwaar verpolitiekt. Bij het eerste IPCC-rapport van 1990 had je een workshop van wetenschappers en natwee dagen hard werken was het af. Nu loopt het via national delegates die auteurs eerst moeten nomineren, er moet draagvlak zijn en het aantalmeetings is enorm toegenomen. Niettemin geloof is dat er nog altijd behoorlijk integer gewerkt wordt, kritiek dat de uitkomst bij voorbaat alvast staat wijs ik af. Wel is rond klimaat een enorm circus ontstaan. Climate policy is business. Daar heb ik geen affiniteit mee. Al die impact-studies. Dat CO2probleem is er en ik ben ervan overtuigd dat het opaarde warmer wordt, globaal en waarschijnlijk een beetje meer in de poolgebieden. Maar voorspellen dat in 2050 het veranderde klimaat grote migrantenstromen op gang zal brengen, is niet realistisch. Daartoe schiet onze kennis eenvoudig tekort. Werken aan de fundamenten van het vak en minder speculatief te werk gaan, dt is nodig.
De Spinozapremie van 2001 - anderhalf miljoen euro, te besteden aan wetenschappelijk onderzoek naar keuze - betekende voor Oerlemans vijf zes jaar onafhankelijkheid. Dat heeft zijn keerzijde. Vr 2001 heb ik bij NWO, de Europese Unie en een enkele andere subsidieverstrekker circa25 onderzoeksvoorstellen ingediend. Die hebben het op n na gehaald. Sindsdien heb ik met mijn voorstellen aanmerkelijk minder succes. Kennelijk denkt iedereen dat je rijk bent.
Maar Oerlemans laat zich niet kisten. Ook zonder externe steun kan ik onderzoek doen. Dan heb ik het niet over het numeriek doorrekenen vaneen model - nuttig, prima voor promovendi. Een intutieve benadering, de klassieke problemen van de andere kant tackelen, niet stapje voor stapje werken maar een heel nieuwe ingang zoeken - dat is mijn stijl. Wetenschap mag ook mooi zijn. Een paar jaar geleden had ik een leuk analytisch model van de reactie van een ijskap op klimaatsverandering. Je kon het bijna met de hand uitrekenen. Zegt de reviewer: In deze tijd van onbeperkte rekenkracht van computers heeft het geen zin om dit eenvoudige analytische model te ontwikkelen'. Modellen die alleen op supercomputers zijn te draaien zijn technologie. Het liefst stel ik vragen aan de hand van eenvoudige modelletjes die de kern raken.

Hobby

Als voorbeeld van die aanpak noemt Oerlemans zijn artikel in Science van 29 april 2005, over de geschiedenis van 169 gletsjers - rond 1850 begonnen vrijwel overal ter wereld gletsjers zich terug te trekken. Ik heb in 1990 een simpel gletsjermodel gemaakt dat aan een paar gegevensgenoeg heeft. In 2005 heb ik daarin ook reactietijden van gletsjers, vaak enkele tientallen jaren, gestopt. Daarmee kan ik al die gletsjers karakteriseren. Ik spring in het gat tussen beschrijvende en numerieke modellen, met als resultaat een mooi artikel met klimaatreconstructies sinds 1600. Dat systematisch opmeten van al die gletsjers aan de hand van oude foto's en tekeningen is een hobby. Zoeken in al die archieven kost zeen van tijd, het is geen sexy onderzoek. Twee keer heb ik bij NWO subsidie aangevraagd om hier een promovendus aan te zetten. Twee keer afgewezen. Terwijl de belangstelling bij klimaatwetenschappers voor dat Science-artikel enorm was, het verdubbelt je citatie-index.
Zijn we nu getuige van een ingrijpende, door de mens ontketende verandering van ons klimaat? Of gaat het om natuurlijke schommelingen die lokaal fors kunnen uitpakken? Oerlemans zou het niet weten. Gaandeweg is hij in de ban geraakt van een veel grotere tijdschaal: het klimaat van de afgelopen zeventig miljoen jaar. Het door de mens veroorzaakte broeikaseffect is een rimpeltje op een gestage afkoeling. Het opstoken van fossiele brandstoffen zal ons klimaat enkele eeuwen wat opwarmen, maar dat zal de trend van toenemende koude niet keren.
Het opstoken van fossiele brandstoffen zal die koudetrend niet keren. Er is geen evenwicht, het zuidpoolijs reageert nu ng op het einde van de laatste ijstijd.