27IJs op Aarde

De twee foto’s hieronder zijn vanaf dezelfde plek genomen, aan een lagune in Alaska, met 26 jaar ertussen. In 1990 kwam er een brede ijstong door het dal naar beneden, helemaal tot aan het water. In 2016 had het ijs zich het dal in teruggetrokken en was het smaller geworden; bomen en kale rots vulden de ruimte die het had achtergelaten. Satellietbeelden laten zien dat het uiteinde van deze gletsjer, de Pedersengletsjer, tussen 1984 en 2021 ongeveer $3.2\,\mathrm{km}$ is teruggeweken.

IJs bedekt vandaag ongeveer een tiende van het land op Aarde. Het ligt in bergdalen, in twee enorme kappen over Antarctica en Groenland, op de poolzeeën en, verborgen, in de bevroren grond van het hoge noorden. Dit hoofdstuk bekijkt ze een voor een, hoe ijs het land vormt, en de tijden waarin ijs veel meer van de Aarde bedekte dan nu.

Wat je al weet

Sneeuw is een vorm van neerslag: ijskristallen die in een wolk groeien en vallen zonder te smelten (Hoofdstuk 7). Stromend water tast het land aan, voert de stukken mee en zet ze verderop af; een rivier snijdt een dal uit (Hoofdstuk 10). Als zeewater bevriest, blijft het zout achter in het water rond het ijs (Hoofdstuk 26). In de natuurkunde leer je dat water uitzet als het bevriest, zodat ijs minder dicht is dan vloeibaar water, en dat een voorwerp dat lichter is dan het water dat het verplaatst, blijft drijven.

27.1 Gletsjers

Hoog in de bergen valt er in de winter meer sneeuw dan er in de zomer smelt. Jaar na jaar bedekt nieuwe sneeuw de oude sneeuw en drukt die samen. De kristallen pakken samen, de lucht ertussen wordt eruit geperst, en na ongeveer een jaar is de sneeuw firn geworden, een korrelig materiaal tussen sneeuw en ijs in. Steeds dieper begraven verandert de firn in hard, massief ijs; bij de meeste gletsjers duurt dat meer dan honderd jaar.

Definitie 27.1 (Gletsjer)

Een gletsjer is een massa ijs, ontstaan uit sneeuw die zich vele jaren heeft opgehoopt, die onder haar eigen gewicht langzaam over het land naar beneden beweegt.

Een gletsjer heeft twee delen. In het bovenste deel, het accumulatiegebied, valt elk jaar meer sneeuw dan er smelt: de gletsjer wint ijs. In het onderste deel, het ablatiegebied, smelt elk jaar meer ijs dan er sneeuw valt: de gletsjer verliest ijs. Het ijs dat boven wordt gewonnen, blijft naar beneden stromen om het ijs te vervangen dat onder verloren gaat. Als de twee in evenwicht zijn, blijft het uiteinde van de gletsjer, zijn tong, op dezelfde plaats.

Hoe kan vast ijs stromen? Onder het gewicht van het ijs erboven vervormt het ijs diep in een gletsjer langzaam, zoals een dikke laag koude honing uitvloeit. De gletsjer glijdt ook over de rots eronder, op een dun laagje water of op natte modder. De onderkant van de gletsjer, die over de rots schuurt, beweegt langzamer dan de bovenkant. De meeste gletsjers bewegen langzaam en gelijkmatig; een paar gaan plotseling galopperen. In 1986 schoof de Hubbardgletsjer in Alaska ongeveer $10\,\mathrm{m}$ per dag vooruit, en de snelste uitschieter die ooit is gemeten, de Kutiahgletsjer in Pakistan in 1953, legde drie maanden lang gemiddeld ongeveer $112\,\mathrm{m}$ per dag af.

Als een gletsjer onder meer ijs verliest dan hij boven wint, schuift zijn tong het dal in omhoog: we zeggen dat de gletsjer zich terugtrekt. Een gletsjer die zich terugtrekt, stroomt nog steeds naar beneden, als een lopende band; hij smelt alleen sneller dan hij stroomt. De Muirgletsjer in Alaska vulde in 1941 zijn hele dal tot aan de zee. In 2004 was zijn tong $12\,\mathrm{km}$ teruggeweken, en was het ijsoppervlak meer dan $800\,\mathrm{m}$ gezakt.

27.2 Hoe ijs een dal vormt

Een gletsjer is een krachtig werktuig van erosie. Zijn ijs vriest vast aan blokken los gesteente en rukt ze los; de stenen die in zijn onderkant zijn vastgevroren, schuren de rots eronder als schuurpapier. De gletsjer voert al dit gesteente, van fijn stof tot enorme rotsblokken, als een lopende band het dal af, en laat het vallen waar het ijs smelt.

Definitie 27.2 (U-dal en morene)

Een U-dal is een dal met een brede, vlakke bodem en steile wanden, uitgeslepen door een gletsjer die een smal V-vormig rivierdal heeft verbreed en verdiept. Een morene is een rug van puin, van stof tot rotsblokken, die een gletsjer heeft achtergelaten: een zijmorene langs zijn zijkant, een eindmorene aan zijn uiteinde.

Morenen zijn nuttige aanwijzingen. Een eindmorene ver beneden in een dal, zonder ijs in de buurt, laat zien hoe ver de gletsjer ooit reikte; een zijmorene hoog op een dalwand laat zien hoe dik het ijs ooit was. Een groot rotsblok dat alleen op een akker ligt, van een gesteente dat nergens in de buurt voorkomt, is nog een aanwijzing: het is een zwerfsteen, een steen die door een gletsjer ver van zijn herkomst is meegevoerd en is achtergebleven toen het ijs smolt. Zwerfstenen variëren van kiezels tot blokken die groter zijn dan een huis.

In het veld — Een door ijs gevormd dal lezen

Kijk tijdens een wandeling in de bergen, of op een foto van een bergdal, naar de vorm van het dal in dwarsdoorsnede: een smalle V, of een brede U met steile wanden? Zoek op de dalbodem naar lange ruggen van door elkaar liggende stenen en aarde die langs de zijkanten of dwars door het dal lopen: dat kunnen morenen zijn. Zoek naar grote rotsblokken die niet bij het gesteente eromheen passen, en naar gladde rotsoppervlakken met lange evenwijdige krassen. Blijf op de paden, blijf weg van de randen van steile hellingen en van het ijs zelf, en teken wat je ziet in je schrift.

27.3 IJskappen, ijsplaten en ijsbergen

De grootste ijsmassa’s op Aarde liggen niet in bergdalen: ze bedekken hele landen. De Antarctische ijskap strekt zich uit over bijna $14$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ en is op de dikste plek bijna $4.9\,\mathrm{km}$ dik. De Groenlandse ijskap bedekt ongeveer $1.7$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$, vier vijfde van het eiland, en is meer dan $3\,\mathrm{km}$ dik. Samen bevatten ze meer dan 99 % van het ijs op het land, en meer dan twee derde van al het zoete water op Aarde.

Definitie 27.3 (IJskap, ijsplaat en ijsberg)

Een ijskap is een massa ijs die meer dan $50\,000\,\mathrm{km}^{2}$ land bedekt, als een enorme koepel die zich naar alle kanten uitspreidt. Waar ijs dat van het land af stroomt de zee bereikt en erop blijft drijven, nog vast aan het ijs erachter, vormt het een ijsplaat. Een ijsberg is een groot blok ijs, meer dan $5\,\mathrm{m}$ breed, dat van een gletsjer of een ijsplaat is afgebroken en in zee drijft.

Het water dat in de ijskappen vastzit, kwam uit de oceaan: het verdampte, viel als sneeuw en hoopte zich op het land op. Als al het ijs van Groenland smolt, zou de zee ongeveer $7.4\,\mathrm{m}$ stijgen; als al het ijs van Antarctica smolt, ongeveer $58\,\mathrm{m}$. Alle berggletsjers van de wereld, meer dan $200\,000$, zouden er minder dan een halve meter aan toevoegen.

Drijvend ijs is iets anders. Een ijsplaat of een ijsberg drijft al op de zee: hij heeft zijn eigen gewicht aan water al verplaatst. Als hij uiteenvalt of smelt, stijgt de zee niet. Maar een ijsplaat houdt de gletsjers erachter tegen, als een kurk in een fles; toen de ijsplaat Larsen B op Antarctica in 2002 uiteenviel, gingen de gletsjers erachter sneller stromen, sommige tot acht keer hun vroegere snelheid, en voerden ze meer landijs naar de zee.

In het laboratorium — Drijvend ijs en ijs op het land

Leg binnen in elk van twee doorzichtige glazen een steentje dat boven het water uitsteekt als je ze vult. Laat in het eerste glas een paar ijsblokjes op het water drijven. Leg in het tweede glas evenveel ijsblokjes op het steentje, boven het water. Vul beide glazen tot dezelfde hoogte met water en markeer die met een viltstift. Wacht tot al het ijs gesmolten is en vergelijk dan de waterstanden met de streepjes. Welk glas gedraagt zich als de zee wanneer een ijsberg smelt, en welk als de zee wanneer een ijskap smelt?

27.4 Zee-ijs

Zee-ijs is weer iets anders: het is de zee zelf, bevroren. Elke winter bevriest het oppervlak van de poolzeeën over een enorm gebied; elke zomer smelt een groot deel van dit ijs weer. In het Noordpoolgebied is het ijs het kleinst aan het eind van de zomer, in september, en het grootst aan het eind van de winter, in maart. Satellieten meten sinds het eind van de jaren 1970 elke dag zijn uitgestrektheid: de oppervlakte zee waar minstens 15 % van het oppervlak met ijs bedekt is.

Definitie 27.4 (Zee-ijs)

Zee-ijs is bevroren zeewater: het ontstaat, groeit en smelt in de oceaan zelf. Het verschilt van ijsbergen en ijsplaten, die op de zee drijven maar zijn ontstaan uit sneeuw die op het land is gevallen.

Zee-ijs is van belang tot ver buiten de polen. Open zeewater is donker: het weerkaatst maar ongeveer 6 % van het zonlicht dat het bereikt en absorbeert de rest. Zee-ijs weerkaatst 50 tot 70 %, en zee-ijs met sneeuw erop tot 90 %. Als het ijs smelt, absorbeert het donkere water eronder meer van de energie van de Zon en warmt het op, waardoor er meer ijs smelt.

De punten gaan van jaar tot jaar op en neer: het weer van elke zomer telt mee. Maar over de jaren heen dalen ze duidelijk. Om de verandering door de schommelingen heen te zien, tekenen wetenschappers een trendlijn, de rechte lijn die zo dicht mogelijk langs alle punten gaat.

Methode 27.5 (Een trend in een grafiek lezen)

1. Lees de assen: wat wordt er gemeten, in welke eenheid, over welke jaren.
2. Kijk naar de punten: is er achter de schommelingen een algemene stijging, een algemene daling, of geen van beide?
3. Lees de trendlijn af bij het eerste en bij het laatste jaar.
4. Neem het verschil en deel door het aantal jaren (of decennia) ertussen: dat is de gemiddelde verandering per jaar (of per decennium).
5. Lees niet te veel in één jaar: een enkel punt ver van de lijn is weer, de lijn is de trend.

Voorbeeld 27.6 (Het septemberijs van het Noordpoolgebied)

Op de grafiek staat de trendlijn in 1979 op ongeveer $7.6$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ en in 2025 op ongeveer $4.1$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$. De verandering is $7.6 - 4.1 = 3.5$ miljoen km$^2$ in $2025 - 1979 = 46$ jaar, dat is 4.6 decennia: $3.5 \div 4.6 \approx 0.76$. Het septemberijs is met ongeveer $0.76$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ per decennium gekrompen: in 46 jaar heeft de trendlijn bijna de helft van haar waarde van 1979 verloren. Het laagste punt, $3.57$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ in 2012, ligt ruim onder de lijn: die zomer was uitzonderlijk.

Metingen laten zien dat het zomerse zee-ijs van het Noordpoolgebied sinds de jaren 1980 zowel kleiner als dunner is geworden, terwijl het Noordpoolgebied opwarmde. Hoofdstuk 28 bekijkt hoe het klimaat van de Aarde verandert, en waarom.

27.5 Permafrost

In het hoge noorden dringt de kou diep in de grond door. Onder de toendra van Noord-Amerika, Groenland en Noord-Azië blijven de bodem en het gesteente het hele jaar door bevroren, en vaak zijn ze dat al duizenden jaren. Alleen een dunne bovenlaag, de actieve laag, ontdooit elke zomer en bevriest elke winter opnieuw; er groeien planten in, en water dat niet in de bevroren grond eronder kan wegzakken, blijft in plassen aan het oppervlak staan.

Definitie 27.7 (Permafrost)

Permafrost is grond, bodem of gesteente, die minstens twee jaar achter elkaar op of onder $0{}^{\circ}\mathrm{C}$ blijft.

Permafrost ligt onder ongeveer $23$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$, een kwart van het land van het noordelijk halfrond, en onder ongeveer 85 % van Alaska. Bevroren grond vol ijs is zo hard als rots; als het ijs erin smelt, wordt de grond modder en zakt hij in. Wegen barsten, gebouwen verzakken en pijpleidingen kunnen breken: waar ze permafrost kruist, loopt de Trans-Alaska-pijpleiding over $676\,\mathrm{km}$ boven de grond. Ontdooiende permafrost laat ook de resten van planten die er duizenden jaren in bevroren zaten, vergaan, en daarbij komen koolstofdioxide en methaan in de lucht.

27.6 De ijstijden

IJs heeft niet altijd hetzelfde deel van de Aarde bedekt. Ongeveer $20\,000$ jaar geleden bedekten ijskappen een groot deel van Noord-Amerika en van Noord-Europa, Scandinavië inbegrepen. Gletsjers bedekten toen ongeveer een kwart van het land, tegen ongeveer een tiende nu. Er zat zoveel water in dit ijs vast dat de zee meer dan $120\,\mathrm{m}$ lager stond dan nu: delen van de huidige continentale platten waren droog land. Vanaf ongeveer $15\,000$ jaar geleden smolten de ijskappen terug en steeg de zee; ze bereikte ongeveer $8000$ jaar geleden ruwweg haar huidige niveau.

Definitie 27.8 (IJstijd)

Een ijstijd is een lange koude periode in de geschiedenis van de Aarde waarin ijskappen zich tot ver buiten de poolgebieden uitbreiden en grote delen van de continenten bedekken. De laatste ijstijd was ongeveer $20\,000$ jaar geleden op zijn koudst en eindigde ongeveer $12\,000$ jaar geleden.

De sporen van de laatste ijstijd zijn overal in de landen die hij bedekte: U-dalen ver van elke huidige gletsjer, eindmorenen dwars over vlakten, zwerfstenen op akkers. En het was niet de enige. In de laatste paar honderdduizend jaar hebben de ijstijden en de warmere tijden ertussen elkaar keer op keer opgevolgd; wij leven in een van de warme tijden. Hoofdstuk 28 vertelt hoe wetenschappers dit lange verhaal lezen in het ijs van Antarctica zelf.

27.7 Oefeningen

Oefening 27.1 ★

Noem met de lengtedoorsnede van een gletsjer in dit hoofdstuk: (a) het deel van de gletsjer waar hij ijs wint; (b) het deel waar hij ijs verliest; (c) het uiteinde van de gletsjer; (d) de rug van puin aan zijn uiteinde.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.1.

(a) Het accumulatiegebied. (b) Het ablatiegebied. (c) De tong. (d) Een (eind)morene.

Oefening 27.2 ★

Waar of niet waar? Verbeter de onware zinnen. (a) Een gletsjer bestaat uit bevroren zeewater. (b) Sneeuw heeft ongeveer een jaar nodig om firn te worden. (c) Als een gletsjer zich terugtrekt, stroomt zijn ijs omhoog. (d) Het zee-ijs in het Noordpoolgebied is in september het kleinst.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.2.

(a) Niet waar: een gletsjer bestaat uit sneeuw die op het land is gevallen en in ijs is veranderd; bevroren zeewater is zee-ijs. (b) Waar. (c) Niet waar: zijn ijs stroomt nog steeds naar beneden; de tong wijkt terug omdat het ijs sneller smelt dan het aanstroomt. (d) Waar.

Oefening 27.3 ★

Geef het woord bij elke beschrijving: (a) een dal met een brede bodem en steile wanden, uitgeslepen door ijs; (b) een rotsblok dat door een gletsjer ver van zijn herkomst is meegevoerd; (c) een drijvende plaat ijs die nog vastzit aan het ijs op het land; (d) grond die minstens twee jaar achter elkaar bevroren blijft.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.3.

(a) Een U-dal. (b) Een zwerfsteen. (c) Een ijsplaat. (d) Permafrost.

Oefening 27.4 ★

(a) Welke twee landen zijn vandaag door ijskappen bedekt? (b) Welke van de twee zou de zee het meest laten stijgen als al zijn ijs smolt, en met hoeveel? (c) Welk deel van het land op Aarde is vandaag door ijs bedekt?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.4.

(a) Antarctica en Groenland. (b) Antarctica, met ongeveer $58\,\mathrm{m}$ (Groenland: ongeveer $7.4\,\mathrm{m}$). (c) Ongeveer een tiende (10 %).

Oefening 27.5 ★★

Gebruik de grafiek van het Arctische zee-ijs in september. (a) Lees de uitgestrektheid af in 1979 en in 2012. (b) Met hoeveel miljoen km$^2$ is ze tussen deze twee jaren gekrompen? (c) Welk deel van de uitgestrektheid van 1979 was in 2012 verdwenen? Rond af op een eenvoudige breuk. (d) Waarom is het betrouwbaarder om de trendlijn te vergelijken dan twee losse jaren?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.5.

(a) Ongeveer $7.05$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ in 1979 en $3.57$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ in 2012. (b) $7.05 - 3.57 = 3.48$: ongeveer $3.5$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$. (c) $3.48 \div 7.05 \approx 0.49$: ongeveer de helft. (d) Een enkel jaar hangt af van het weer van die zomer: 2012 ligt ver onder de lijn. De trendlijn gebruikt alle jaren, dus verandert één ongewone zomer haar maar heel weinig.

Oefening 27.6 ★★

De tong van de Muirgletsjer is tussen 1941 en 2004 $12\,\mathrm{km}$ teruggeweken. (a) Hoeveel jaar is dat? (b) Hoeveel meter trok hij gemiddeld per jaar terug? Rond af op tientallen meters. (c) De Pedersengletsjer is tussen 1984 en 2021 $3.2\,\mathrm{km}$ teruggeweken. Hoeveel trok hij gemiddeld per jaar terug? (d) Welke gletsjer trok sneller terug?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.6.

(a) $2004 - 1941 = 63$ jaar. (b) $12000 \div 63 \approx 190.5$: ongeveer $190\,\mathrm{m}$ per jaar. (c) $2021 - 1984 = 37$ jaar; $3200 \div 37 \approx 86$: ongeveer $86\,\mathrm{m}$ per jaar. (d) De Muirgletsjer, meer dan twee keer zo snel.

Oefening 27.7 ★★

Leg in een paar zinnen en in de juiste volgorde uit hoe sneeuw die hoog op een berg valt, het ijs wordt van de tong van een gletsjer, ver beneden in het dal. Gebruik de woorden firn, accumulatiegebied, stroomt en ablatiegebied.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.7.

In het accumulatiegebied, hoog op de berg, valt elk jaar meer sneeuw dan er smelt. Nieuwe sneeuw bedekt de oude sneeuw en drukt die samen; na ongeveer een jaar wordt die firn, en dieper en veel later massief ijs. Onder zijn eigen gewicht stroomt het ijs langzaam het dal af. Lager, in het ablatiegebied, smelt het sneller dan er sneeuw valt; het ijs dat de tong bereikt, is ijs dat hoog op de berg is ontstaan, vaak lang geleden.

Oefening 27.8 ★★

Twee glazen zijn tot dezelfde hoogte gevuld. In glas A drijven ijsblokjes op het water; in glas B liggen dezelfde ijsblokjes op een steen boven het water. (a) In welk glas is het waterpeil gestegen nadat het ijs gesmolten is? (b) Welk glas is een model van een ijsberg die in zee smelt? En van een ijskap die op het land smelt? (c) Waarom is het uiteenvallen van een ijsplaat toch van belang voor het zeeniveau?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.8.

(a) In glas B: het gesmolten ijs loopt in het water en doet het stijgen; in glas A blijft het peil waar het was. (b) Glas A is de ijsberg (ijs dat al in de zee drijft); glas B is de ijskap (ijs op het land). (c) Een ijsplaat houdt de gletsjers erachter tegen. Als ze uiteenvalt, gaan deze gletsjers sneller stromen en voeren ze meer landijs naar de zee, en dat doet de zee stijgen.

Oefening 27.9 ★★

Een wandelaarster steekt een breed dal over met een vlakke bodem en heel steile wanden. Midden op een akker vindt ze een rotsblok van graniet zo groot als een auto; alle gesteenten van het dal zijn kalksteen. Hoger op loopt er een lange rug van door elkaar liggende stenen langs de dalwand. (a) Welke vorm heeft het dal, en wat heeft het uitgeslepen? (b) Hoe is het rotsblok daar gekomen? Hoe heet het? (c) Wat is de rug, en wat vertelt zijn hoogte op de dalwand je?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.9.

(a) Een U-dal, uitgeslepen door een gletsjer. (b) Een gletsjer heeft het van ver boven in het dal meegevoerd, waar graniet voorkomt, en het achtergelaten toen het ijs smolt: het is een zwerfsteen. (c) Een zijmorene: haar hoogte laat zien hoe dik de gletsjer ooit was; het ijs reikte minstens zo hoog op de dalwand.

Oefening 27.10 ★★

De Antarctische ijskap zou de zee ongeveer $58\,\mathrm{m}$ laten stijgen als hij helemaal smolt, en de Groenlandse ijskap ongeveer $7.4\,\mathrm{m}$. (a) Wat zou een tiende van het Groenlandse ijs toevoegen? (b) Wat zou een honderdste van het Antarctische ijs toevoegen? (c) Hoeveel keer meer bevat Antarctica dan Groenland? Rond af op een heel getal.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.10.

(a) $7.4 \div 10 = 0.74\,\mathrm{m}$. (b) $58 \div 100 = 0.58\,\mathrm{m}$. (c) $58 \div 7.4 \approx 7.8$: ongeveer 8 keer meer.

Oefening 27.11 ★★★

De gemiddelde uitgestrektheid van het Arctische zee-ijs in september was $7.21$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ over de jaren 1980–1989 en $4.65$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ over de jaren 2010–2019. (a) Eén miljoen is $10^6$. Schrijf beide waarden in km$^2$, zonder het woord “miljoen”. (b) Hoeveel is de gemiddelde uitgestrektheid tussen deze twee decennia gedaald? (c) De twee decennia liggen 30 jaar uit elkaar. Wat is de daling per decennium? Vergelijk die met de $0.76$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ per decennium van de trendlijn. (d) Waarom kan een rechte trendlijn niet eindeloos naar de toekomst worden doorgetrokken?

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.11.

(a) $7.21 \times 10^6 = 7\,210\,000\,\mathrm{km}^{2}$ en $4.65 \times 10^6 = 4\,650\,000\,\mathrm{km}^{2}$. (b) $7.21 - 4.65 = 2.56\text{ miljoen }\mathrm{km}^{2}$, dat is $2\,560\,000\,\mathrm{km}^{2}$. (c) $2.56 \div 3 \approx 0.85$: ongeveer $0.85$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ per decennium, iets meer dan de $0.76$ miljoen $\mathrm{km}^{2}$ van de trendlijn; elk decenniumgemiddelde draagt nog de schommelingen van zijn eigen tien zomers in zich, maar beide manieren om de grafiek te lezen tonen hetzelfde grote verlies. (d) De uitgestrektheid kan niet onder nul zakken, en een trendlijn beschrijft alleen de jaren die zijn gemeten: wat er daarna gebeurt, hangt af van hoe het klimaat van het Noordpoolgebied verandert, dus de lijn is geen voorspelling.

Oefening 27.12 ★★★

Ongeveer $20\,000$ jaar geleden stond de zee ongeveer $120\,\mathrm{m}$ lager dan nu. Voor een kust daalt het continentaal plat heel flauw, met $1\,\mathrm{m}$ per $1\,\mathrm{km}$ zeewaarts (gegevens van de oefening). (a) Hoe ver in zee lag de kust toen? (b) Waar was het water van de ontbrekende $120\,\mathrm{m}$ gebleven? (c) Leg uit waarom een eindmorene die vandaag op een vlakte ver van alle bergen wordt gevonden, een aanwijzing is voor dezelfde ijstijd.

Oplossing

Oplossing van Oefening 27.12.

(a) $120 \div 1 = 120$: de kust lag ongeveer $120\,\mathrm{km}$ verder in zee. (b) Het was uit de oceaan verdampt, als sneeuw op de continenten gevallen en daar gebleven als het ijs van de grote ijskappen. (c) Een eindmorene ontstaat aan het uiteinde van een gletsjer. Een eindmorene op een vlakte ver van alle bergen laat zien dat een ijskap die vlakte ooit heeft bereikt, in een tijd waarin ijs veel meer land bedekte dan nu.

27.8 Probleem: De lange terugtocht van een gletsjer

Probleem 27.1

Weekendprobleem — de tong van een berggletsjer is sinds 1960 elke tien jaar gemeten; de snelheid waarmee hij zich terugtrekt wordt berekend, en het dal dat hij achterlaat wordt gelezen

Sinds 1960 meet een team elke tien jaar de plaats van de tong van Gletsjer G, een dalgletsjer in de bergen. De afstand wordt het dal in omhoog gemeten vanaf een rotsmerkteken R, dat in 1960 bij de tong op de dalbodem is geschilderd. Naast de dalbodem staat een hut H, $1980\,\mathrm{m}$ dalopwaarts van R. De kaart toont de tong bij elke meting en de rug net onder de tong van 1960.

jaar	1960	1970	1980	1990	2000	2010	2020
afstand van de tong tot R (m)	0	180	330	520	700	880	1080

Deel I — De plaatsen van de tong.

1. Hoe ver is de tong tussen 1960 en 2020 teruggeweken?
2. Bereken hoe ver hij in elk decennium is teruggeweken. In welk decennium week hij het minst terug? En het meest?
3. Is de gletsjer opgehouden met naar beneden stromen? Leg uit.
4. De donkere rug net onder de tong van 1960 bestaat uit door elkaar liggend puin. Hoe heet hij, en hoe is hij ontstaan?

Deel II — De snelheid van de terugtocht.

5. Wat was de gemiddelde terugtocht per decennium tussen 1960 en 2020?
6. En per jaar?
7. De Muirgletsjer week in 63 jaar $12\,\mathrm{km}$ terug, ongeveer $190\,\mathrm{m}$ per jaar. Hoeveel keer sneller was dat dan bij Gletsjer G?
8. Won Gletsjer G in zijn accumulatiegebied meer ijs dan hij in zijn ablatiegebied verloor, of minder? Leg uit.

Deel III — Het dal dat hij achterlaat.

9. Welke vorm verwacht je voor de dalbodem tussen R en de tong van 2020 in dwarsdoorsnede? Waarom?
10. Hoe ver lag de tong in 2020 van de hoogte van de hut?
11. Hoeveel jaar zou de tong met de gemiddelde snelheid van Deel II nodig hebben om de hoogte van de hut te bereiken? In welk jaar zou dat zijn?
12. Geef één reden waarom dit jaartal geen voorspelling is.

Oplossing

Oplossing van Probleem 27.1.

1. $1080 - 0 = 1080\,\mathrm{m}$.

2. 1960–1970: $180\,\mathrm{m}$; 1970–1980: $150\,\mathrm{m}$; 1980–1990: $190\,\mathrm{m}$; 1990–2000: $180\,\mathrm{m}$; 2000–2010: $180\,\mathrm{m}$; 2010–2020: $200\,\mathrm{m}$. Het minst in 1970–1980, het meest in 2010–2020.

3. Nee: een gletsjer die zich terugtrekt, stroomt nog steeds naar beneden. Zijn tong wijkt terug omdat het ijs sneller smelt dan het aankomt.

4. Een eindmorene: het ijs voerde puin het dal af en liet het vallen bij zijn tong, waar het ijs smolt, terwijl de tong daar stond.

5. $1080 \div 6 = 180\,\mathrm{m}$ per decennium.

6. $180 \div 10 = 18\,\mathrm{m}$ per jaar.

7. $190 \div 18 \approx 10.6$: ongeveer 11 keer sneller.

8. Minder: hij verloor in zijn ablatiegebied meer ijs dan hij in zijn accumulatiegebied won, dus week zijn tong terug.

9. Een U-vorm: een brede bodem met steile wanden, omdat de gletsjer het dal verbreedde en verdiepte terwijl hij het vulde.

10. $1980 - 1080 = 900\,\mathrm{m}$.

11. $900 \div 18 = 50$ jaar: in 2070.

12. De snelheid veranderde van decennium tot decennium (van 150 tot $200\,\mathrm{m}$), en de toekomstige terugtocht hangt af van de sneeuwval en de zomertemperaturen van de komende jaren: een snelheid uit het verleden is geen voorspelling.