Technische Universiteit Delft

Hoe snel smelten de ijskappen nu echt?

In hoeverre zijn de ijskappen en gletsjers op het aardoppervlak aan het smelten en hoe snel verandert de hoeveelheid drijfijs in de poolzeeën? De Europese satelliet Cryosat-2 moet hier de komende jaren meer duidelijkheid in scheppen. Cryosat-2 wordt op donderdag 8 april om 15.57 uur gelanceerd vanaf Baikonoer in Kazachstan. De TU Delft speelt een belangrijke rol in het project.

Opnieuw

'De CryoSat-missie heeft een bewogen voorgeschiedenis', legt dr.ir. Ernst Schrama, onderzoeker aan de TU Delft, uit. 'In oktober 2005 mislukte de lancering van de eerste Cryosat, door een fout in de Russische draagraket. Nu, ruim vier jaar later, stuurt ESA een CryoSat-2 de ruimte in. Het wordt dus wel even spannend op 8 april.'

IJsvolumes

CryoSat-2, een project van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, gaat na de lancering veranderingen in de hoeveelheid ijs op aarde meten en kijkt daarbij zowel naar landijs als naar drijvend ijs. CryoSat-2 kan ook de dikte van drijvend ijs meten. Andere satellieten kunnen wel zien hoeveel ijsoppervlak er is, maar zonder informatie over de dikte is het moeilijk vast te stellen wat de bijdrage aan de totale hoeveelheid ijs nu eigenlijk is. Diktemetingen van polair drijfijs komen tot nu vooral van onderzeeërs, en alleen zeer plaatselijk.

Hoogtemeter

CryoSat-2 is uitgerust met een geavanceerde radarhoogtemeter. Vanuit de satelliet worden pulsen verzonden, die vervolgens weerkaatst worden door het ijs- of wateroppervlak. Uit de eigenschappen van de in- en uitgaande pulsen, is de afstand tussen de satelliet en het ijs- en/of wateroppervlak tot op centimeterniveau te bepalen. Daarnaast kan men zo zien hoe hoog het drijfijs boven het omringende water uitsteekt. Met de wet van Archimedes is dan het volume van het drijfijs te bepalen.

Landijs

Bij landijs, zoals op Antarctica en Groenland en gletsjers van hooggebergtes, wordt gemeten hoe hoog het landijs ten opzichte van het gemiddelde zeeniveau reikt. 'Het belangrijkste is om eventuele veranderingen in die ijshoogtes te meten. Die geven immers aan of er sprake is van smeltend ijs', zegt Schrama.

Rol TU Delft

'Om de data überhaupt waardevol te maken, is het wel nodig dat we precies weten vanaf welke ruimtelijke positie de radarpulsen worden verstuurd. Met andere woorden: de baan van de satelliet moet nauwkeurig bekend zijn. Precies dat is de taak van de TU Delft ', zegt Schrama. 'De positie van de satelliet wordt tot op zo'n 2 cm bepaald met behulp van laserafstandsmetingen vanaf de grond en met radio Doppler-metingen vanuit de satelliet.' De TU Delft heeft internationaal een grote naam opgebouwd op deze wetenschappelijke discipline. 'Daarnaast zijn we als TU Delft actief betrokken bij de kalibratie en validatie van de radargegevens. En uiteraard zullen ook wij de meetgegevens gebruiken om het mondiale smelten van ijs beter in beeld te brengen', aldus Schrama.

GRACE

De TU Delft is ook op een andere manier bezig met het onderzoek naar de hoeveelheid ijs op aarde. Behalve met radarapparatuur zijn de veranderingen van de hoeveelheid ijs ook via zwaartekrachtmetingen te bepalen. Dat gebeurt de laatste jaren vooral met gegevens van de Amerikaanse GRACE-satellieten. Het hedendaagse zeeniveau stijgt gemiddeld met ca 3 mm per jaar. Met GRACE toonden wetenschappers van de TU Delft recent aan dat het smelten van de Groenlandse ijskap momenteel 0,5 mm per jaar aan de zeespiegelstijging bijdraagt.