De Britse paleoklimatoloog Gina Moseley ondernam een expeditie naar Groenland om er af te dalen in de meest noordelijke grot van de wereld, waar geen mens ooit voet zette. Haar ambitie? De klimaatgevoeligheid van de Noordpool bestuderen en beter begrijpen. In 2021 ontving ze de Rolex Award for Enterprise.
De Noordpool warmt snel op
Het lot van de mensheid wordt misschien wel in Groenland bepaald. De Noordpool warmt twee tot drie keer sneller op dan de rest van de wereld. Het ijs van Groenland smelt in een recordtempo. In 1990 schatten wetenschappers dat er 25 miljard ton ijs per jaar smolt. Tussen 1992 en 2018 verloor Groenland 3,8 triljoen ijs. Dat betekent dat het smelten van het ijs in die tijdspanne evolueerde van 25 miljard naar 234 miljard ton per jaar – met andere woorden, de snelheid waarmee het ijs smelt, vermenigvuldigde zich met negen. Om het in perspectief te plaatsen: 3,8 triljoen ton gesmolten ijs vertegenwoordigt de inhoud van 120 miljoen olympische zwembaden per jaar die 26 jaar lang in de oceaan worden uitgestort. Al dat water doet de zeespiegel met meer dan 1 centimeter stijgen.
De Noordpool warmt twee tot drie keer sneller op dan de rest van de wereld
Door de verhitting van de polaire regio’s dreigen straks wereldsteden te overstromen. Bovendien oefent het bevroren land van Groenland ook invloed uit op regenpatronen, ijsvorming, oceaanstromen en weersystemen – de effecten daarvan strekken zich wereldwijd uit, tot in de dichtbevolkte delen van de wereld.
Ontdekt door het Amerikaanse leger
Bij toeval – in een pub in Bristol – hoorde de Britse professor Gina Moseley, als klimaatwetenschapper verbonden aan de Universiteit van Innsbruck (Oostenrijk), van het bestaan van de Higginshule, een gigantische grot op Wulff Land.
Wulff Land, een schiereiland in het uiterste noordwesten van Groenland, is een bar, onherbergzaam, bergachtig gebied. Er werd in Wulff Land nog geen enkel spoor van menselijke bewoning aangetroffen. Het schiereiland is aan de zuidkant vastgehecht aan het vasteland en aan de ijskap. Zelf ligt Wulff Land er niet vergletsjerd bij. Het wordt bedekt met firn, een grofkorrelige substantie van sneeuw en ijs.
De Higginshule (ook de Grot van Wulff Land genoemd) werd in 1958 ontdekt. In die periode, op het hoogtepunt van de Koude Oorlog, ondernamen de US Air Force en de US Geological Survey een intensieve campagne in het noorden van Groenland. Ze zochten naar stukken terrein waarop vliegtuigen ijsvrij konden landen.
Bij een verkenningsvlucht fotografeerde een piloot van de Amerikaanse luchtmacht op 81.8° N een gigantische grot van tientallen meters breed en diep (later werden in de buurt nog andere grotten waargenomen). De foto werd naar het Department of Geography van de University van Bristol (VK) gestuurd.
Sindsdien dromen talloze speleologen van een expeditie naar de grot. Maar door de moeilijkheidsgraad en de kostbare logistiek die de tocht naar deze bijna onbereikbare bestemming vergt, kwam het er nog niet van. De grot werd nog nooit betreden.
Voor het eerst in een grot
Gina Moseley was pas twaalf jaar toen ze voor het eerst in een grot afdaalde. Dat gebeurde tijdens een vakantie met de familie, vertelt ze. ‘We verbleven op een kampeerterrein in Cheddar, Somerset. Er was een groot aanbod van activiteiten: rotsen beklimmen, kano- en kajakvaren, en dus ook grotexploratie. Mijn moeder koos voor de grotten en ik ging met haar mee. Ik was overrompeld. Ik vond het geweldig om onder de grond rond te kruipen en niet te weten wat er zich achter de volgende hoek bevond. Na die zomervakantie wilde ik zoveel mogelijk tijd in grotten doorbrengen. We keerden verschillende keren naar diezelfde plaats terug. Ik spaarde al mijn geld op voor bezoeken aan grotten.’
Greenland Caves Project
Gina Moseley ondernam al drie expedities naar Groenland. ‘In 2015 verkenden we met een klein maar gemotiveerd team van vijf mensen het potentieel van grotonderzoek in het noordoosten van Groenland’, schrijft ze op de website Northern Caves 2023 (northeastgreenlandcavesproject.com. ‘Een Twin Otter – een klein tweemotorig vliegtuigje – bracht ons tot op 80° noorderbreedte, daarna staken we met een opblaasbaar bootje een meer van 20 kilometer breed over en vervolgens liepen we in drie dagen naar de grotten. De zon schijnt er 24 uur per dag. We vonden in de buurt meer grotten dan we hadden verwacht.’
In 2018 volgde de EAGRE18-expeditie naar de oostkust van Groenland. ‘Om de voetafdruk van onze expeditie te verminderen, zeilden we van IJsland naar Groenland.’ Een jaar later startte Gina Moseley het Greenland Caves Project en keerde ze terug naar het noordoosten van Groenland met een multidisciplinair team van paleoklimatologen, geologen, glaciologen en een geomicrobioloog. ‘Alleen al de grotten bereiken geeft je een immens gevoel van trots. Je hebt zoveel inspanningen geleverd, louter om er te komen. Als je dan aankomt bij een grot, word je overweldigd. Dat gevoel is onbeschrijflijk.’
In een van de grotten die ze verkende, vond ze een oude doos, waarin vroeger filmrollen van Kodak werden bewaard. De box lag verstopt onder een rots. ‘Ik dacht eerst dat het rommel was. Het joeg me de stuipen op het lijf: hoe kan hier, op een van de meest onbereikbare plekken van de wereld, op 80° graden noorderbreedte, vuilnis liggen? Ik deed de doos open. Er lag een stuk papier in. Daarop waren de namen geschreven van mensen die, zo lieten ze weten, daar ergens in de jaren 60 waren geweest. We voelden ons meteen met hen verbonden. Het was een moment van oprechte verbazing.’
Steun van de Rolex Awards
In 2021 ontving Gina Moseley de Rolex Award for Enterprise. ‘Het is geweldig om de steun van Rolex te genieten’, zegt ze. ‘Het plan om de meest noordelijke grot van de wereld te onderzoeken spookte al lang rond in mijn hoofd. Maar er komen is bijna onmogelijk. Zonder de Rolex Awards denk ik niet dat ik mijn plan ooit had kunnen uitvoeren. Wat we in de grot zouden vinden, was een groot vraagteken. Vandaar dat we vanuit wetenschappelijke hoek niet op veel ondersteuning konden rekenen.’
Zonder de Rolex Awards for Enterprise had ik mijn plan nooit kunnen uitvoeren
In de lente van 2023 was het eindelijk zover. Gina Moseley daalde met een team van zes mensen af in de Higginshule. Ze ontdekte daar 400.000 jaar oude calciet afzettingen. Die komen niet voor op het bevroren pooloppervlak en geven dus een indruk van het klimaatverleden van het gebied, dat ooit warmer en natter moet zijn geweest, maar niet, zoals nu, als gevolg van menselijk handelen.
Grotten zijn een tijdmachine
Groenland kende ooit perioden van verhitting en afkoeling. Calciet bestaat voornamelijk uit calciumcarbonaat. Dat is een van de meest voorkomende mineralen in de aardkorst. Deze cryptische afdrukken van de klimatologische historiek kunnen tot een half miljoen in de tijd teruggaan.
‘Grotten zijn tijdmachines. Calciet vormt er lagen, die je kunt vergelijken met boomringen. Als we elke laag analyseren, verwerven we informatie over hoe het klimaat op aarde vroeger was. In de grot zochten we naar stalagmieten, stalactieten en druipstenen die calciet bevatten.’
In haar laboratorium in Innsbruck zal ze de stalen dateren met de uranium-thorium-methode en onderzoeken op veranderingen in de aanwezigheid van zuurstof en koolstof.
Kou in het ijs, warmte in de grotten
De ijskernen van de Noordpool zijn gemiddeld 128.500 jaar oud. Het Holoceen, de periode van opwarming van de aarde van ongeveer de laatste 11.000 jaar, valt in dat tijdsbestek. De sporen daarvan zitten opgeslagen in het ijs van Groenland. Ook de laatste IJstijd, die 120.000 jaar geleden begon en één fase verder terug in de geologische tijdschaal vertegenwoordigt, ligt daar besloten.
Sporen van warmere perioden vallen in de ijslagen van Groenland moeilijk te spotten, om de simpele reden dat het ijs in die warme perioden gesmolten was. De grotten van Groenland volgen net de omgekeerde beweging. Terwijl de ijslagen de koude perioden registreren, slaan de grotten sporen (speleothems) van de warme, vochtige perioden op. De informatie over de koude perioden in het ijs plus de informatie over de warme perioden in de grotten leveren samen het volledige plaatje.
Net als drie miljoen jaar geleden
Aangezien de aarde nu opwarmt, gaat de belangstelling van Gina Moseley vooral uit naar sporen van vroegere perioden van opwarming. ‘Ik onderzoek deze perioden in analogie met wat we in de toekomst mogen verwachten. Hopelijk kunnen we dankzij de Higginshule drie miljoen jaar in de tijd terugkeren – dan zitten we in het Plioceen, dat duurde van 5,3 tot 2,5 miljoen jaar geleden. Toen had Groenland geen ijskap. De concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer was ongeveer 400 delen per miljoen, dat is vergelijkbaar met de toestand die we vandaag kennen. De zeespiegel lag toen 25 meter hoger, er leefden nijlpaarden ter hoogte van Londen. Desondanks was het klimaat goed vergelijkbaar met het onze, we zouden beter kunnen voorspellen wat ons te wachten staat.’
