Heidi Sevestre herinnert zich de dramatische, buitenaardse ervaring van het voor het eerst naderen van een stijgende gletsjer.
In 2013, toen de boot van haar onderzoeksteam de Noorse archipel van Svalbard naderde, keken ze stukjes ijs af in zee. Boeiende geluiden, zoals schoten van kolossale geweren, weergalmden over het water. Toen ze dichterbij kwamen, zagen ze diepe spleten door het oppervlak van de gletsjer kriskras en een landschap ondergedompeld door de beweging van miljoenen tonnen ijs.
"Het voelde alsof we in de aanwezigheid waren van dit enorme ijsmonster, " zegt de glacioloog. "Ik was gewoon verbluft. Stijgende gletsjers zijn als niets anders."
Over een groot deel van de aarde bewegen de meeste gletsjers, nou ja, ijzig. In Svalbard schommelen sommigen van hen. Het zijn de Speed Racers van gletsjers.
Stijgende gletsjers worden in het algemeen gedefinieerd als stromend ten minste 10 keer en wel 100 keer sneller dan normale gletsjers. Ze zijn te vinden in de ring van de poolcirkel, waaronder Alaska, Noorwegen en het Yukon-gebied in Canada, en West-Centraal-Azië, inclusief West-Tibet en de bergketens Karakoram en Pamir. En ze zijn gevaarlijk. In 2016 beschouwen sommige - maar niet alle - onderzoekers een stijgende gletsjer in Tibet die een lawine van 90 miljoen kubieke meter ijs en rotsen heeft losgelaten, waarbij negen herders, meer dan 100 yaks en 350 schapen werden gedood. In 2002 stortte de Kolka-gletsjer in een vallei langs de grens tussen Rusland en Georgië in, waardoor een lawine ontstond die meer dan 100 mensen doodde. In Svalbard dwingen stijgende gletsjers met kloven het sluiten van sneeuwscooterroutes en maken doorgang onmogelijk. Onderzoekers die ze bestuderen trainen in redding in een spleet.
Svalbard is de perfecte plek om het onderzoek naar nog steeds zuigende gletsjers te verkennen. De eilandengroep heeft de dichtste bevolking ter wereld. Terwijl wereldwijd slechts 1 procent van de gletsjers stijgt, voldoet ongeveer een kwart van de gletsjers op de archipel aan de classificatie.
Stijgende gletsjers worden in het algemeen gedefinieerd als stromend ten minste 10 keer en wel 100 keer sneller dan normale gletsjers. (Heidi Sevestre) Nu proberen wetenschappers gletsjers te laten groeien als een blik in de toekomst, terwijl gletsjers steeds meer over de hele wereld smelten. Inzicht in de dynamiek van de oorzaken van pieken kan helpen voorspellen hoe grote gletsjers op Groenland en in Antarctica zich zullen gedragen en wetenschappers helpen om de stijging van de zeespiegel beter te voorspellen. Waarom? De processen zijn vergelijkbaar.
"Jarenlang hebben mensen de stijgende gletsjers min of meer verwaarloosd, vooral in gebieden zoals Svalbard omdat dit kleine gebieden met gletsjers zijn", zegt Jon Ove Hagen, een onderzoeker aan de Universiteit van Oslo die gletsjers meer dan 30 jaar heeft bestudeerd. "Wat we recent hebben gezien op Antarctica en vooral Groenland is het versnellen van de gletsjers van de ijskap. Ons begrip daarvan is nog onduidelijk. Daar kunnen we veel leren van de stijgende gletsjers in Svalbard."
Glaciale smelt is goed voor ongeveer een derde van de aanhoudende stijging van de zeespiegel, maar Sevestre merkt op dat de effecten van stijgende gletsjers niet worden meegenomen in de huidige modellen voor klimaatverandering, omdat de timing en de sterkte van hun pieken niet kunnen worden voorspeld.
De gletsjer Sevestre zag dat de eerste dag, genaamd Wahlenbergbreen, een van de vele op Svalbard is die stil is en dan plotseling veel sneller vooruit gaat dan anderen over de hele wereld, met wel 50 voet per dag in vergelijking met de normale drie voet. Het zijn vrekkigen die om de paar decennia of zelfs om de paar eeuwen flinke uitgaven doen, hun massa en energie opslaan en vervolgens ontketenen in een spectaculaire en destructieve aanval die een rampfilm waardig is.
In een studie die eerder dit jaar werd gepubliceerd, bekeken Sevestre, een consultant voor het International Cryosphere Climate Initiative, en zes andere onderzoekers wat de oorzaak was van pieken in Wahlenbergbreen en Aavatsmarkbreen, Svalbard-gletsjers die leeglopen in de zee. Typische pieken worden geactiveerd aan de bovenkant van de gletsjer of in het midden, en de snelheid beweegt naar beneden de gletsjer. De pieken duren tien jaar of langer. Nu observeren ze een nieuw type golf op afkalvende gletsjers waar de golf aan de voorkant wordt geactiveerd, waar brokken ijs in de zee vallen. Deze pieken zijn korter, meestal een paar jaar.
Water en warmte, zo besloten ze, waren de sleutel. "Deze pieken zijn heel verschillend in karakter en grootte van wat we gewend zijn te zien in Svalbard, een echte gedragsverandering, " zegt Sevestre.
Pieken zijn complex, het waarschijnlijke resultaat van verschillende factoren. Hun studie gaf aan hoe warmer het klimaat, hoe meer afkalvende gletsjers aan hun voorkant smelten. Dat verhoogt de helling in vergelijking met de rest van de gletsjer. Hoe steiler de helling, hoe sneller deze beweegt, de gletsjer uitrekt en meer spleten creëert. Voer neerslag in. Gletsjers schommelen wanneer water zich ophoopt aan de basis van het ijs.
Water kan zich ophopen op de bodem van gletsjers door verschillende oorzaken. Een grote verdikking door sneeuwophoping kan het smeltpunt van de druk van het ijs verlagen waardoor smeltwater ontstaat. Warmer ijs kan gemakkelijker bewegen en die wrijving zorgt op zijn beurt voor meer opwarming. Water kan ook afkomstig zijn van smelten en neerslaan van het oppervlak en snel binnendringen door spleten. Dat water fungeert als een smeermiddel en veroorzaakt een golf die een enorme hoeveelheid ijs, door afkalven, en water, door smelten, in de zeeën dumpt.
Adrian Luckman, een van de co-auteurs van de studie, een glacioloog en leerstoel geografie aan de Universiteit van Swansea, zegt dat de studie aangeeft dat meer onderzoek nodig is om het effect van klimaatverandering te begrijpen.
Maar Sevestre ziet "een echte verschuiving" en een potentiële link naar het warmere en nattere klimaat. "Onze studie laat ons denken dat klimaatverandering het mechanisme zal beïnvloeden dat pieken veroorzaakt, evenals de duur en intensiteit van de pieken", legt ze uit. "Voor nu lijkt het erop dat de golven van gletsjers in getijdenwater de kanarie in de kolenmijn kunnen zijn."
Hun rapport volgt de onverwachte golf van een Svalbard-gletsjer die begon in 2016. Pieken lopen in cycli van ongeveer enkele decennia. Maar een Svalbard-gletsjer, Tunabreen, begon onlangs ruim vóór het schema te stijgen. Tunabreen steeg in 1870, 1930, 1971 en van 2002 tot 2006. De volgende golf werd niet verwacht tot minstens 2030. Maar het begon de gletsjer snelheidslimiet opnieuw te overschrijden in 2016. Sevestre zegt dat totdat Tunabreen begon te versnellen in 2016, onderzoekers geloofde dat klimaatverandering een beperkte invloed had op het ontstaan van pieken.
Meer regenval en minder sneeuw in de zomer en herfst in Svalbard in de afgelopen jaren lijkt Tunabreen ertoe te hebben gebracht tientallen jaren vooruit te lopen dan gepland. "Tunabreen was absoluut een verrassing. We hadden niet verwacht dat die nog een paar decennia zou stijgen", zegt Chris Borstad, professor en onderzoeker aan het Universitair Centrum in Svalbard. "Het begon te stijgen toen we record warme temperaturen en regenval hadden in de herfst van 2016. We kunnen verwachten dat we in een opwarmend klimaat meer pieken kunnen zien."
Terwijl wereldwijd slechts 1 procent van de gletsjers stijgt, voldoet ongeveer een kwart van de gletsjers op Svalbard aan de classificatie. (Heidi Sevestre) Stijgende gletsjers bestaan over de hele wereld in klimaatnissen die hen passen als een goed op maat gemaakt pak. In Svalbard is het klimaat niet warm genoeg om gletsjers in staat te stellen hun smeltwater te verdrijven. Maar het is ook niet koud genoeg of droog genoeg om te voorkomen dat teveel sneeuw zich ophoopt, wat betekent dat warmte niet gemakkelijk kan ontsnappen.
"Het huidige klimaat veroorzaakt schommelingen in zeer goed gedefinieerde clusters gevonden in Alaska, IJsland, delen van Groenland, Svalbard, kleine eilanden ten noorden van Siberië, Kamchatka, Karakoram, " zegt Sevestre. "Vroegere klimaten kunnen in andere plaatsen zoals de Europese Alpen tijdens de 16e en 17e eeuw aanleiding geven tot schommelingen. Klimaatverschuivingen kunnen gletsjers aanmoedigen om wakker te worden in niet-sterke gebieden en vice versa."
Hoe zit het met het effect op de stijging van de zeespiegel? De vraag blijft hangen. Sevestre merkt op dat een recente studie van de gigantische Austfonna-gletsjer, die steeg van 2012 tot 2016, het verlies van ijsmassa van Svalbard verdubbelde. Andreas Kaab, een onderzoeker aan de Universiteit van Oslo, zegt dat begrip van stijgende gletsjers essentieel is voor het modelleren van de stijging van de zeespiegel.
"De totale hoeveelheid gletsjerijs die mogelijk bijdraagt aan de zeespiegel verandert niet door schommelingen, maar de timing en snelheid van deze bijdrage (verandert)", zegt hij, ook verwijzend naar de Austfonna-piek. "Bijvoorbeeld, een enorme toename van pieken zou leiden tot een veel snellere stijging van de zeespiegel dan verwacht, hoewel tot hetzelfde uiteindelijke niveau als verwacht."
Onderzoekers gebruikten eerder dit jaar een waterboor om 1000 voet naar beneden te boren in een Svalbard-gletsjer, Kongsvegen, een gletsjer die voor het laatst in 1948 steeg en aan het ontwaken is. Ze installeerden sensoren om temperatuur- en waterdrukveranderingen bij te houden. Metingen van de sensoren zijn aangesloten op het oppervlak, waar ze worden geregistreerd door een datalogger aangedreven door een zonnepaneel en batterijen.
"We hopen dat de gletsjer snel zal stijgen, zodat we meer te weten kunnen komen over de golfdynamiek, " zegt Borstad. "Zelfs als het niet oploopt, hebben we een mooie dataset met seizoensdynamiek binnen de gletsjer."
Historische rapporten over stijgende gletsjers gaan eeuwen terug. De eerste golf die wijdverspreid in de media werd genoemd, was de Black Rapids-gletsjer in Alaska in 1937. Het reed meer dan drie mijl in een jaar en verdiende de namen "galopperende gletsjer" en "weggelopen gletsjer" in persberichten. Maar de moeilijkheid om ze te bestuderen betekent dat er meer vragen zijn dan antwoorden.
"Ik denk dat we echt gelijk hebben bij het begin van het begrip van wat er gebeurt wanneer gletsjers stijgen, " zegt Sevestre. "We weten meer over Mars of het oppervlak van de maan dan wat er onder dat ijs zit."
