Harry Zekollari heeft als glacioloog al vele gletsjers beklommen én onderzocht. Aan de TU Delft probeert hij voor het eerst duizenden gletsjers in één meerdimensionaal model te verwerken. Zo wil hij de respons van gletsjers op klimaatverandering nauwkeurig kunnen voorspellen en het smelten van gletsjers wereldwijd inzichtelijk maken.
Toen Zekollari als peuter van België naar Italië verhuisde, zag hij aan de voet van de Alpen voor het eerst besneeuwde bergtoppen. Hij werd gefascineerd door de bergen en inmiddels doet hij als glacioloog onderzoek naar gletsjers. Dat is nodig, want door temperatuurstijging als gevolg van klimaatverandering staan gletsjers wereldwijd onder druk, zegt Zekollari. “Het ijs smelt steeds sneller, met name op lagere gedeeltes van de gletsjers. Bovenaan valt onvoldoende sneeuw om het verlies op te vangen. Dat heeft gevolgen voor gebieden die grotendeels afhankelijk zijn van gletsjers, zoals in Centraal-Azië of Zuid-Amerika. Smeltwater is daar een belangrijke bron voor landbouw en drinkwater. Daarnaast zijn gletsjers in sommige regio’s belangrijk voor elektriciteit uit waterkracht en hebben ze recreatieve waarde, zoals in wintersportgebieden.”
Zeespiegelstijging
Een belangrijk gevolg van smeltende gletsjers is dat ze bijdragen aan zeespiegelstijging. “Als alle gletsjers zouden smelten, stijgt de zeespiegel met 30 tot 40 centimeter. Dat lijkt misschien te overzien, maar de huidige infrastructuur aan onze kusten is daar niet op berekend. Ook lijkt het relatief weinig vergeleken bij de 7 meter en de méér dan 50 meter zeespiegelstijging die optreedt bij het smelten van respectievelijk Groenland en Antarctica. Maar ijskappen zijn beter beschermd en reageren trager op klimaatverandering dan gletsjers. De bijdrage van smeltende gletsjers aan zeespiegelstijging is dus aanzienlijk!”
Soorten en maten gletsjers
Momenteel is Zekollari aan de TU Delft bezig met een behoorlijk ambitieus onderzoek: hij wil een ijsdynamisch model ontwikkelen dat de reactie van alle gletsjers wereldwijd kan voorspellen. “We weten dat gletsjers erg traag reageren op klimaatverandering, soms pas na tientallen tot honderden jaren. Maar de precieze responstijd hangt af van verschillende factoren, zoals de omvang, hellinghoek en het type gletsjer. Gletsjers kunnen erg verschillen. In sommige regio’s, zoals Alaska, lopen ze bijvoorbeeld helemaal tot in de oceaan en in de Himalaya bestaan ze vaak naast ijs voor een groot deel uit puin van stenen. Ook kan de temperatuur van gletsjers sterk variëren. In de Alpen zijn gletsjers rond de 0 graden, maar rond de poolgebieden kan het ijs wel -30 zijn.”
Een ijskoud supermodel
Van gletsjers bestaan al veel simpele modellen, bijvoorbeeld over hoe ze zich verplaatsen, krimpen of groeien in een bepaalde periode. Maar er is nog geen meerdimensionaal model dat de respons van alle soorten en maten gletsjers over een langere periode kan voorspellen. “In eenvoudige modellen zijn onderliggende factoren, zoals ijsdynamica en zwaartekrachtmechanismen, niet meegenomen. Door die factoren toe te voegen, maak ik simpele modellen iets complexer: van 1D naar 2D. Het is onmogelijk om op alle gletsjers metingen te doen en daarvan nauwkeurig 3D-modellen te maken. Dus maak ik gebruik van satellietbeelden. Op de TU Delft werk ik samen met twee autoriteiten op het gebied van satellietdata, Stef Lhermitte en Bert Wouters. Zij analyseren de satellietbeelden en voorzien mij van bruikbare data.
Veel reken- en cijferwerk
Zekollari is voor zijn huidige onderzoek dan ook weinig op duizenden meters hoogte te vinden. “Ik zit nu vooral achter mijn laptop. Ik werk aan een numeriek model met een code die bestaat uit allerlei data en cijfers. Daarvoor is veel wiskunde en rekenwerk nodig. Gelukkig krijg ik hulp van superslimme computers. Voorheen was het niet mogelijk om zoveel data in een model te verwerken. Het scheelt ook dat we voor zeespiegelvoorspellingen niet alle 200.000 gletsjers hoeven te bestuderen. Zo’n 90 procent van al het gletsjerijs zit verpakt in minder dan 1 procent van de gletsjers. Op basis van de paar honderd grootste gletsjers kunnen we dus een vrij compleet model maken.”
Alarmerende realiteit
Het kunnen voorspellen van de toekomstige evolutie van gletsjers kan helpen bij het vroegtijdig nemen van maatregelen tegen zeespiegelstijging of een betere inrichting van de watervoorziening in gebieden die afhankelijk zijn van smeltwater. Maar wat er precies met zijn inzichten gebeurt, is niet aan hem, zegt Zekollari. “Als wetenschapper probeer ik op basis van data en inzichten zo goed mogelijke modellen te maken. Beleidsmakers bepalen wat ze daar vervolgens mee doen. Ik trek dan ook niet zelf aan de alarmbel, maar laat wel de alarmerende realiteit zien. En die realiteit is dat als we doorgaan met de huidige CO2-uitstoot, de helft van gletsjers in de Alpen over 30 jaar weg is en we eind deze eeuw nog 5 procent van alle gletsjers in de Alpen overhebben. Anderzijds: als we onze energievoorziening snel vergroenen, kunnen we nog een aanzienlijk deel van dit huidige volume redden.”
Wat zijn gletsjers ook alweer?
“Gletsjers zijn meerjarige ijsmassa’s met een omvang van minimaal vijf hectaren (50.000 vierkante meter). Ze ontstaan hoog in de bergen doordat sneeuwval onder hoge druk wordt samengeperst. Een gletsjer beweegt onder z’n eigen gewicht: zwaartekracht zorgt ervoor dat ijs zich van boven naar beneden verplaatst. Daar smelt het in de warmere maanden, waarna het in de winterperiode weer aangroeit. In een gezond klimaat is een gletsjer jaarrond in evenwicht. Wereldwijd zijn er zo’n 200.000 gletsjers. De ijsmassa’s op Groenland en Antarctica zijn geen gletsjers, maar ijskappen.”
