In de Arctis leven al vele duizenden jaren mensen, dieren, planten en microben. Ze hebben zich aangepast aan de extreme omstandigheden, het is hun ‘thuis’. Maar het is tevens een dynamisch en kwetsbaar gebied dat bedreigd wordt door de klimaatverandering.

De noordpool is geen geïsoleerd gebied, het is sterk verbonden met de rest van de wereld; zee- en luchtstromingen vanuit het zuiden zorgen voor de aanvoer van warmte en vervuilende stoffen. De trekvogels die pendelen tussen de Arctische broedplaatsen en hun overwinteringsgebieden houden dit verband in stand. Planten uit de noordpool die ook voorkomen in gebergtes van gematigde regio’s wijzen op een biogeografische wisselwerking. De economische en maatschappelijke banden tussen de noordelijke volkeren en de zuidelijker gelegen landen zijn niet meer weg te denken.

Maar wat weten we eigenlijk van de Arctis? Wat zijn steenpolygonen? Wie waren de Dorsetmensen? Hoe werkt de Arctische oscillatie? Wat zijn de gevolgen wanneer er minder ijsvorming is? In dit boek zijn de meest essentiële lemma’s bijeengebracht om dit fascinerende gebied te begrijpen én te appreciëren.

Louis Beyens

Het hoge Noorden

==

Een encyclopedie van de Arctis

==

Uitgeverij Atlas Contact

Amsterdam/Antwerpen

© 2016 Louis Beyens

Omslagontwerp Roald Triebels

Omslagfoto’s © Marc Slootmaekers

Foto auteur privéarchief

Kaarten Bart Beyens

Tekeningen Hubert Luypaers

E-book Perfect Service

==

ISBN 978 90 450 2428 8

NUR 900

==

www.atlascontact.nl

==

Dit e-book werd gemaakt op basis van de eerste druk, 2016, ISBN 978 90 450 2427 1.

Het noordpoolgebied

Op een heldere augustusdag in 1978 stond ik na een lange beklimming op een bergtop in Oost-Groenland. Overal rond mij enkel bergtoppen en gletsjers: het landschap in zijn oervorm. Aan mijn voeten groeide, weggedoken achter een beschuttend rotsblok, een eenzame gletsjerranonkel. Het was mijn eerste verblijf in de poolgebieden en ik voelde hoe het landschap, gehuld in zijn geologische ruwheid, mij meer en meer uitnodigde tot een dialoog.

Ik werkte toen aan mijn promotieonderzoek en had het geluk dit te kunnen uitvoeren bij een professor die mij de volle vrijheid liet in het uitwerken hiervan. Ik bestudeerde de landschapsontwikkeling in de Kempen, een zandstreek in noordelijk België. Hiervoor deed ik boringen in veenlagen en analyseerde de fossiele stuifmeelkorrels en eencellige organismen die hierin de slopende erosie door de tijd weerstaan hadden. Zij lieten me toe een beeld te reconstrueren van het landschap vanaf de laatste ijstijd. Op het einde van die ijstijd graasden in het huidige West-Europa rendieren en muskusossen. Dat zijn dieren uit het noordpoolgebied. De studie van de vormen in het landschap en de fossielen van planten en dieren leidt in dit verband tot één grote conclusie: grote delen van West- en Centraal-Europa kenden tijdens de ijstijd een poolklimaat en herbergden organismen uit het huidige poolgebied. Rendierjagers volgden langs de Maasvallei de migratie van de rendieren. Het poolgebied had zich ver naar het zuiden uitgebreid!

Toen begon ik me af te vragen wat onze kennis was van de eencelligen in de poolgebieden, en dat bleek niet bijster veel te zijn. Na het voltooien van mijn promotiewerk in 1982 zou de studie van de ecologie en het geografisch voorkomen van twee groepen van microscopisch kleine wezens in de poolgebieden de volgende dertig jaar mijn onderzoeksdomein worden. Dit onderzoek is mijn paspoort tot de poolgebieden geweest. Het veldwerk in de poolgebieden, hoe veeleisend soms, was een herademing na de uren colleges doceren. Telkens als ik weer in het poolgebied aankwam voelde ik me herboren.

De Arctis is voor veel bewoners van de gematigde breedtegraden lang gehuld gebleven in nevel en duisternis. Het is het Ultima Thule van Pytheas: naarmate je er verder in doordringt bevriest de zee en koelt het land zo af dat er geen bomen meer groeien. Toch leven er reeds duizenden jaren mensen, dieren, planten en microben die zich aangepast hadden aan de extreme omstandigheden van deze deels bevroren wereld. Het is hun ‘thuis’. De autochtone volkeren hebben er millennialang op zeezoogdieren en landdieren gejaagd en technologieën ontwikkeld die het verschil maakten tussen leven en overleven. Ze kennen het land en waren er de eerste ontdekkingsreizigers.

Toch is het noordpoolgebied niet van de rest van de wereld geïsoleerd. Zee- en luchtstromingen vanuit het zuiden voeren er warmte, maar ook polluerende stoffen heen; andere stromingen transporteren juist koude uit het poolgebied naar het zuiden. De uitbreiding van het zee-ijs in de herfst beïnvloedt mede de toestand van de winterse atmosfeer in de Arctis, en die kan bepalend zijn voor een al dan niet koude winter in West-Europa. In het noordpoolgebied leven planten die ook aan te treffen zijn in de gebergtes van de gematigde gebieden. De meeste vogels die in de Arctis nestelen pendelen tussen de noordelijke broedgebieden en hun overwinteringsgebieden. Economisch en maatschappelijk is de band tussen de noordelijke volkeren en de meer zuidelijke landen niet meer weg te denken.

Het hoeft dan ook niet te verbazen dat het noordpoolgebied, ook al is het deels bevroren, allesbehalve een onveranderlijke wereld is. Integendeel, het noordpoolgebied is een zo dynamisch ecosysteem dat het zichzelf wel eens voorbij zou kunnen hollen. De klimaatopwarming is ongetwijfeld een enorme drijvende kracht en deze manifesteert zich in het poolgebied meer dan elders, onder meer door de opmars van de bomen. Deze invasie heeft alvast één overkoepelend gevolg: het noordpoolgebied wordt kleiner. De uitbreidingen tijdens de ijstijden worden afgewisseld met inkrimpingen in de warme periodes daartussen. Kan het dynamischer?

Vanaf 1997 reis ik ook regelmatig als gids-voordrachtgever met zogenoemde expeditiecruises in beide poolgebieden. De schepen die hiervoor ingezet worden zijn niet echt klein, maar bevinden zich met hun 30 tot 110 passagiers wel in het dwergenluik van de cruiseschepen. Ze zijn op z’n minst ijsversterkt. Met kleine rubberboten landen we dan op verlaten stranden om kennis te maken met het landschap in al zijn facetten. Het viel me op dat steeds dezelfde vragen opdoken over de eigenheid van het noordpoolgebied. Zoals: waarom is het er koud, waarom warmt het noordpoolgebied zo snel op, groeien hier veel planten, is het er altijd licht of donker? En: zal de ijsbeer verdwijnen indien het zee-ijs blijft afnemen?

In dit boek wil ik de achtergrondinformatie geven die nodig is om dergelijke vragen te beantwoorden. Het biedt een caleidoscoop aan thema’s, gegoten in 96 trefwoorden, waarmee ik vooral inzichten wil aanbieden. De essentiële elementen om het poollandschap te begrijpen worden hier gepresenteerd in een spectrum dat gaat van klimaat tot menselijke geschiedenis. De keuze van de trefwoorden is een persoonlijke keuze, maar zal de lezer zeker helpen om deze diverse en fascinerende poolwereld te ontdekken en vooral te leren appreciëren. En nu: naar het noorden!

==

Broechem, maart 2015

==

Aanpassingen – koudbloedige dieren

Koude is dé bepalende factor in de Arctis. Hierdoor is er nog steeds een eeuwig bevroren ondergrond, is er een ijskap op Groenland en drijft er ijs op de poolzee. Organismen van klein tot groot moeten hiermee leven, en het feit dat ze er voorkomen en er zich kunnen voortplanten toont aan dat dit hun lukt. Hiervoor waren evenwel een paar functionele aanpassingen nodig. Insecten, bijvoorbeeld, zijn koudbloedige (poikilotherme) dieren. Hun lichaamstemperatuur varieert in hoge mate met die van de buitenlucht. Wordt het te koud, dan vervallen ze in een inactieve fase. Toch is het opvallend dat reeds bij lage temperaturen insecten rondkruipen of -vliegen. Zo werd ik op een 2000 meter hoge bergtop in Oost-Groenland blij verrast door een zoemende hommel. Om te kunnen zoemen heeft dit diertje een paar trucjes ontwikkeld. Zijn lichaam is zwaar behaard, waardoor de temperatuur aan zijn lichaamsoppervlak al iets hoger is dan die van de buitenlucht. Daarenboven genereert de hommel in beperkte mate zijn eigen warmte door zijn vliegspieren te bewegen voordat hij gaat vliegen, zoals je met je armen zwaait om het warm te krijgen. Eenmaal opgewarmd stijgt het diertje op. Wij blijven staan.

Hoe overleeft zo’n hommeltje de Arctische winter? Sommige insectensoorten gaan de winter in als ei, larve of pop, andere als volwassen dier. In veel gevallen vertoeven deze dieren in een enigszins beschutte plaats onder een sneeuwdek. Dit zal meestal niet volstaan om hen te behoeden tegen bevriezing. Een eerste strategie die door veel kleine ongewervelde dieren in de gematigde gebieden gebruikt wordt is onderkoeling of ‘superkoeling’. Hierbij blijven vloeistoffen vloeibaar tot ver beneden hun normale vriespunt. Het probleem bij onderkoeling is dat de vloeistof plots in het dodelijke ijs kan veranderen. Kleine ongewervelde dieren kunnen zich hiertegen beschermen door antivriesmiddelen – meestal glycerol, of verschillende soorten suikers – te produceren in hun bloedvloeistof. Hiermee verlagen ze aanzienlijk het vriespunt van die bloedvloeistof. Zakt de temperatuur toch beneden dat vriespunt, dan vindt bevriezing onherroepelijk plaats. Er worden ijskristallen gevormd en die vernietigen cellen en structuren. Als pervers neveneffect neemt de temperatuur dan even toe, want bij de overgang van vloeibaar naar vast water (ijs) komt latente warmte vrij. Het is deze warmte die je moet toevoeren wanneer je bijvoorbeeld ijs smelt in een kookpot om thee te zetten. Bij de larven van een kever (de soort Cucujus clavipes) die onder de schors van bomen in de taiga leven verglaast het water in de cellen bij bevriezing in plaats van scherpe ijskristallen te vormen. Deze vitrificatie wordt verkregen door de tussenkomst van bepaalde zogeheten cryoprotectoren (suikers en polyolen), waardoor het water verhardt zonder ijsvorming. Er worden hierbij geen cellen gebroken en de larven overleven dit.

Onderkoeling is dus een effectieve, zij het riskante aanpassing. Minder gevaarlijk is het opbouwen van een zekere tolerantie tegen bevriezen. Een veelvoorkomende mogelijkheid is de productie van antivrieseiwitten (antifreeze proteins). Antivrieseiwitten binden zich aan ijskernen en verhinderen de verdere groei van ijskristallen in het weefsel. Terzelfder tijd beïnvloeden ze de vorm van het ijskristal, waardoor dit een zeshoekige vorm krijgt. Zo’n vorm is minder destructief dan puntige ijsnaalden. Tevens wordt het vriespunt verlaagd, zodat de cel kan overleven bij temperaturen onder de 0 °C. Toch is er ook hier een andere zijde van de medaille, en daarop prijken dan de gevaren. Treedt er toch ijsvorming op in de cel, dan is dit dodelijk, omdat het ijs de celmembranen en de structuren in de cel verstoort. Idealiter wordt ijs enkel gevormd in de ruimte tussen de cellen. Toch is ook dit niet zonder problemen. Om te beginnen is er de louter mechanische stress door de druk van de ijskristallen. Ook kan de communicatie tussen cellen, die van belang is bij het herstelproces, onderbroken worden. IJsvorming tussen de cellen kan ook leiden tot uitdroging van de cel. Bij de vorming van het ijskristal wordt immers geen van de opgeloste stoffen in het ijs opgenomen, enkel de watermoleculen. Hierdoor verhoogt de concentratie van opgeloste stoffen in de tussenruimte, en dit trekt het water uit de cel naar de tussenruimte om het concentratieverschil op te heffen. Zo wordt een heikele situatie gecreëerd die kan leiden tot een te sterke uitdroging, met nefaste gevolgen.

Er is gelukkig een ander mechanisme dat deze gang van zaken kan tegenhouden, namelijk zelf de groei van ijskristallen gecontroleerd in gang zetten. Denk maar aan het afbranden van een stuk grasland om verdere uitbreiding van een verwoestende brand te stoppen. Het insect zal proteïnen aanmaken die de vorming van ijskernen gaan bevorderen bij een relatief hoge temperatuur. Dit gebeurt meestal tussen -5 en -10 °C. Een gevolg hiervan is dat het effect van de concentratieverschillen geringer zal zijn, omdat er een evenwicht kan ontstaan bij een kleinere ijsinhoud.

De temperatuur van Arctische meren en rivieren is tijdens de korte zomer al niet hoog, maar tijdens de winter versmelten deze wateren nog meer met het omgevende landschap door te bevriezen. Het bevroren wateroppervlak wordt dan door sneeuw bedekt, zodat je soms niet weet of je al dan niet nog op de toendra staat. Hoe ver de watertemperatuur zal zakken hangt af van de diepte van het water en ingeval van rivieren ook van de stroomsnelheid. De wateren worden bedekt met een ijslaag en in de waterkolom zweven ijsplaatjes, die zich aan het bodemsediment kunnen hechten en er kunnen aangroeien tot een ijslaag die verankerd zit aan de bodem (anchor ice). Dit is een goede zaak voor kleine ongewervelden als kreeftachtigen want daarin gevangen genieten ze van een omgeving die maar licht onder het vriespunt zit. In ondiepe meertjes wordt het al wat riskanter want daar kan de temperatuur in de modderlaag tot verschillende graden onder nul zakken.

De vissen die in deze wateren leven zijn als koudbloedigen ook afhankelijk van de omgevingstemperatuur voor hun metabolisme. Met de dalende watertemperatuur daalt ook de stofwisselingssnelheid. Dit is experimenteel bestudeerd in laboratoriumomstandigheden, waarbij bleek dat voor elke 10 °C de biochemische reactiesnelheid met een factor 2,5 stijgt of daalt. Je zou dus verwachten dat vissen in de koude rivieren en meren van de Arctis vele malen trager zouden zijn dan in een rivier in Vlaanderen. Verrassend genoeg hebben Arctische vissen vergeleken met vissen uit de gematigde gebieden juist een hoger rustmetabolisme. Dit betekent dat ze in rusttoestand al meer energie verbruiken. Dit is vreemd, want ze leven in een omgeving waarin de beschikbare energie schaarser is. Mogelijk is een hoger metabolisme nodig voor de aanmaak van specifieke verdedigingsmiddelen tegen de koude, zoals de antivrieseiwitten bij de aanvang van de winter. Het verklaart ook deels de langzame groei van de Arctische vissen want veel van de kostbare energie wordt gestoken in aanpassingsstrategieën.

Zeewater bevriest bij ongeveer -1,8 °C, maar vissenbloed reeds bij -0,5 °C. Dit betekent nog niet dat je naar hartenlust stijf bevroren poolkabeljauw voor je diner uit het water kunt opvissen wanneer het zeewater tussen deze temperaturen zit. De zeevissen kunnen naar warmere wateren migreren, of naar de diepte duiken, waar het ook koud is, maar waar geen ijs aanwezig is. Ofwel hebben ze fysiologische aanpassingen waardoor ze in ijzig water kunnen rondzwemmen. Ik heb de rol van de antivrieseiwitten reeds toegelicht. Daarnaast is een verhoogde concentratie van zouten in het bloed verantwoordelijk voor een lichte verlaging van het vriespunt. Vissen overleven dus door een verlaging van hun vriespunt tot onder het vriespunt van zeewater. IJsvorming mag in het lichaam dus geen kans krijgen, vandaar via het specifieke gebruik van de reeds genoemde antivrieseiwitten (AFP’s). Ondanks dit alles blijkt de veiligheidsmarge niet zo groot te zijn. Maar meestal lukt het.

Een laatste woord nog over het begrip ‘aanpassing’. Ik heb altijd een onwennig gevoel bij het gebruik van dit woord bij organismen, of het nu planten, dieren of microben zijn, die in een bepaalde omgeving leven. ‘Aanpassen’ suggereert namelijk dat je ergens nog niet helemaal thuishoort, hetgeen uiteraard wel het geval is bij de Arctische organismen. Het zou wellicht beter zijn om te spreken over kenmerken die deze organismen in staat stellen te leven in de specifieke omstandigheden.

==

Zie ook: Aanpassingen – warmbloedige dieren

==

Literatuur

Storey, K., en J. Storey, 1996. ‘Natural Freezing Survival in Animals’. Annual Review of Ecology and Systematics. 27: 365-385

Aanpassingen – warmbloedige dieren

De Arctis is een van de laatste gebieden op aarde die de mens koloniseerde. Als warmbloedig (homoiotherm) dier heeft hij zich met succes kunnen handhaven in een klimaatgordel die tegengesteld is aan die waarin hij ooit als soort ontstond. We hebben deze expansie van ons woongebied naar de koude gebieden voornamelijk via culturele weg gerealiseerd: efficiënte kledij is daar hét voorbeeld van. We namen de pels van een kariboe en deden die zelf aan. De kariboe zelf had zich aangepast via biologische kenmerken, zoals een goed isolerende pels.

De Arctis heeft een zeer wisselvallig klimaat en het is niet abnormaal om tijdens de zomer getrakteerd te worden op een sneeuwbui of vriestemperaturen. Dieren moeten hiermee rekening houden wanneer ze zich met succes willen voortplanten. Om in een omgeving te leven waarin de temperaturen laag zijn en zich maandenlang onder het vriespunt bevinden zijn er twee strategieën mogelijk: deze stressfactor vermijden of zich biologisch aanpassen.

Laten we beginnen met een voorbeeld. Wie in de korte zomerperiode Spitsbergen bezoekt, zal ongetwijfeld kleine rietganzen en brandganzen ontmoeten. Ganzen zijn trekvogels. Ze overwinteren niet in de Arctis omdat ze er geen voedsel kunnen vinden. Voordat ze evenwel naar het zuiden kunnen vertrekken, moeten de jonge ganzen voldoende reserves opslaan om aan die energievretende tocht te beginnen. Voor de jonge ganzen die in juli geboren worden is het dus eten geblazen, en dat vooral van planten met een hoog suikergehalte. Deze planten zijn zeggen en grassen die de ganzen in moerassige gebieden aantreffen. Dit eten is van zo’n kwaliteit dat de jonge ganzen in Spitsbergen zelfs de gekweekte ganzenjongen in het zuiden overtreffen in gewichtstoename. Maar kwaliteitsvoedsel baat niet als je het niet kunt verteren. Plantendelen zijn moeilijk verteerbaar, en de efficiëntie van de vertering is afhankelijk van de verblijftijd in het spijsverteringssysteem. Vergeleken met de situatie in hun overwinteringsgebieden verblijft het voedsel tijdens de zomermaanden twee- tot viermaal langer in het dier. Ganzen verlaten uiteindelijk het poolgebied voordat het te koud wordt en vermijden zo de Arctische winter.

Een van de eerste dingen die een warmbloedig dier (mens, zoogdier, vogel) moet doen is zorgen dat er geen koudebruggen zijn, en dat betekent: isoleren. Maar dit is niet genoeg. Je moet ook nog energie hebben om lichaamswarmte te produceren. Tijdens mijn winterexpedities in het noordpoolgebied sliep ik in een goed isolerende slaapzak maar tegen de ochtend had ik het toch niet meer lekker warm. Een stukje chocolade eten gaf echter de nodige energie om het weer warm te krijgen en verder te kunnen slapen. Buitenkampeerders onthoud deze tip! Hoe realiseren dieren, inclusief de mens, deze dubbele opgave: warmte behouden en er voldoende van produceren?

Het antwoord op deze vraag lijkt vrij eenvoudig te zijn. Wij mensen kleden ons warm en eten goed. Een manier om warmte in je lichaam te produceren (thermogenesis) is de verbranding van vet. De oxidatie van vet vraagt minder biochemische tussenstappen dan de verwerking van koolhydraten en levert bovendien bijna dubbel zoveel energie als eenzelfde gewicht aan koolhydraten. Met het naderen van het koude seizoen neemt de hoeveelheid bruin vet bij zoogdieren toe. Bruin vet is een bijzonder vetweefsel, dat zeer efficiënt warmte produceert. Het bevat grote hoeveelheden mitochondriën (de energiecentrales in een cel), en meer bloedvaten en zenuwen dan het gewone (witte) vet. In de Arctis hebben pasgeboren zoogdieren er een goede voorraad van, maar je vindt dit vet ook bij volwassen dieren. Deze vetlaag bevindt zich gewoonlijk tussen de schouderbladen, dicht bij vitale organen, en is te vergelijken met een verwarmingsplaat. De thermostaat is de hypothalamus (een centraal regelcentrum in de hersenen). Hieruit vertrekt een zenuwsignaal naar de bijnieren, die het hormoon noradrenaline produceren. Via het bloed bereikt dit hormoon het bruine vetweefsel, waar het de mitochondriën stimuleert en er snel warmte vrijgemaakt wordt. Mensen, en vooral baby’s, bezitten ook bruin vet, en volwassenen kunnen het opbouwen door veel in koude ruimtes te verblijven.

Vogels hebben geen bruin vet. Zeker de kleinere soorten zoals de sneeuwgors moeten zich redden door een meer beschutte omgeving op te zoeken en hun veren zo te leggen dat deze optimaal isolerend werken. En bibberen! Zelfs grote vogels zoals de raaf zouden tijdens de winter moeten rillen wanneer ze niet vliegen om zo voldoende lichaamswarmte te produceren.

Een van de eerste dingen die je leert op een poolexpeditie is dat te veel warmte even erg kan zijn als te veel kou. Wanneer je een zware slee bergopwaarts trekt, dan krijg je het echt wel warm en die warmte moet geventileerd worden. Doe je dat niet, dan word je nat van het zweet. De oplossing is: zoek een evenwicht tussen warmteproductie en warmteverlies. Vogels verliezen warmte via hun open snavel (gapen als de kraaien) en door het opzetten van veren, waardoor koele lucht bij de huid kan komen. Een zonnende zeehond kan hiervoor het water in duiken. Een rennende ijsbeer loopt het gevaar op oververhitting omdat hij juist door zijn uitstekend isolerende pels na een tijd de opgewekte warmte niet meer kwijtraakt.

De werking van een warmtebehoudende pels of verenkleed berust op de geringe warmtegeleidbaarheid van lucht. De lucht die gevangengehouden wordt tussen de haren, het dons of de pluimen zorgt voor een isolerende laag. Hoe meer lucht, hoe beter de bescherming. In de praktijk vertaalt zich dat in de dikte van een pels. Een pels is echter niet zo licht als pluimen. Hierdoor zijn er ook grenzen aan de dikte van een pels ten opzichte van de grootte van een dier. Een lemming, bijvoorbeeld, kan bezwaarlijk uitgerust worden met een pelsdikte van enkele centimeters; het diertje zou niet meer kunnen bewegen. De lemming leeft dan ook in een sterk isolerend milieu, namelijk onder de sneeuwlaag. Voor dieren die te groot zijn om tijdens de wintermaanden onder de sneeuwlaag te leven, is een goed ontwikkelde pels de sleutel tot overleving. Meestal bestaat een pels uit twee types haren: de dekvacht en de ondervacht. De dekvacht bevat lange en dikke haren, die over elkaar vallen en een beschermende functie hebben. Ze bepalen ook de kleur van de pels. De onderliggende vacht heeft fijnere en kortere haren, die verantwoordelijk zijn voor de eigenlijke isolatie. De fijne qiviut van de muskusos is hier een excellent voorbeeld van: de lucht zit niet alleen tussen de haren, maar ook erin. Holle haren die geen pigmenten bezitten zijn helemaal gevuld met dit isolerend gas en hebben een witte kleur.

==

==

1. De isolerende werking van een pels berust op de lucht die gevangenzit tussen de haren. Hoe dikker de pels, hoe beter die kan isoleren.

==

Het grote geheim zit in een zo groot mogelijke reductie van het verschil tussen de huidtemperatuur en die van de omgeving. Een mooi voorbeeld is een theepot. De theepot neemt warmte van de thee op en geeft die af aan de koelere lucht. Al snel koelt de thee in de pot af. Zet je nu een muts over de theepot, dan breng je zo een isolerend milieu aan. Tussen de muts en de pot ontstaat namelijk een laag onbeweeglijke lucht, en de muts bevat zelf ook heel wat lucht. De thee blijft nu veel langer warm. Een pels of een verenkleed werkt volgens hetzelfde principe. De luchtlaag tegen de huid is niet in beweging en wordt opgewarmd door de huid. Het verschil met het daaropvolgende laagje lucht is erg klein, waardoor er ook weinig warmte naar de volgende luchtlaag afgegeven wordt. Nog verder van de huid zal de lucht weer iets koeler zijn, met een minieme warmteafgifte naar deze laag. Dit herhaalt zich tot in de buitenste zone van de pels of het verenkleed, waar de invloed van de buitenlucht zeer goed voelbaar is. Maar de luchttemperatuur in deze buitenste zone is gaandeweg gedaald vergeleken met die van de huid. Het verschil met de buitenlucht is minimaal geworden, en dus ook het verlies van warmte. Hiermee kunnen we verklaren waarom de wind fris aanvoelt op een mensenhuid. Vlak tegen de huid ligt een dun isolerend luchtlaagje, bijna een membraan. Wuif even met een hand langs bijvoorbeeld een wang, en het verschil in temperatuur wordt meteen voelbaar. De gecreëerde windvlaag verstoort immers de stabiele luchtlaag, waardoor ook de isolatie opgeheven wordt. Dikwijls hoor ik zeggen in buitensportkringen: ‘Ik heb een warme donzen slaapzak.’ Ja, die slaapzak maakt dat je je heerlijk warm voelt, maar hij geeft uit zichzelf geen warmte. Dat merk je ook wanneer je erin kruipt: het duurt even voordat je het lekker warm hebt. De slaapzak isoleert door de lichaamswarmte te bewaren in de lucht tussen de donsveertjes.

In water heeft een pels weinig nut: de lucht wordt eruit gedreven en de huid komt in direct contact met het koude water. Zeezoogdieren hebben daarom een flinke vetlaag onder de huid. In tegenstelling met een pels, die bestaat uit ‘dode’ haren, is vet een levend weefsel, voorzien van bloedvaten. Door de bloedtoevoer te reguleren kan het dier kiezen om zijn warmte al dan niet te verliezen via de huid. De huid kan perfect tegen lage temperaturen, en zeehonden of walrussen die op een ijskoude ijsschots liggen hebben daar helemaal geen last van.

Infraroodfoto’s van mensen en andere zoogdieren tonen duidelijk welke lichaamsdelen de meeste warmte uitstralen. Hoofd en extremiteiten scoren hier hoog; daarom voelen ze soms ook koud aan. Vandaar het belang van een muts om warmte te behouden. Bij heel wat zoogdieren in de Arctis zijn de extremiteiten korter dan die van gelijkaardige dieren in gematigder gebieden. Denk maar aan de korte oortjes van de poolvos. Warmte verlies je langs een huidoppervlak, door verdamping van zweet of via de adem.

==

==

2. Warmteverlies treedt op via oppervlakken.
Door zijn kleine oren verkleint de poolvos de kans op warmteverlies.

==

Hoe minder warmteverliezend oppervlak in verhouding tot het volume van je lichaam (hierin wordt de warmte geproduceerd), hoe gunstiger – tenminste, in koude gebieden. Bij rendieren werd vastgesteld dat de temperatuur van de poten in de zomer erg hoog was nadat ze lang gelopen hadden, zelfs bij een luchttemperatuur van 2 °C. Zo werd de overtollige lichaamswarmte, gegenereerd door het lopen, afgegeven. Maar hoe zit het dan met de warmtebesparing bij zulke dun behaarde en lange poten? Hoe komt het dat ze daarmee geen kostbare warmte verliezen? De slagader die warm en zuurstofrijk bloed uit de kern van het lichaam aanvoert, is omstrengeld door de aders die koud en zuurstofarm bloed uit de extremiteiten terugvoeren naar het hart. Door dit nauwe contact wordt het koude bloed opgewarmd en het warme bloed afgekoeld volgens het tegenstroomprincipe. Er vindt dus een warmte-uitwisseling plaats tussen die bloedstromen. Het koude slagaderlijk bloed zorgt voor de zuurstofvoorziening in de extremiteiten, maar geeft daarbij geen warmte meer af aan de buitenwereld omdat het verschil met de buitenlucht sterk teruggebracht is. Het opgewarmde bloed dat naar de kern van het lichaam terugstroomt zal het lichaam ook minder afkoelen. Dit is ook de reden waarom meeuwen die op een bevroren stadsvijver zitten niet aan het ijs vastvriezen. Deze warmte-uitwisselaars zijn aanwezig in de poten van zoogdieren en vogels, en bijgevolg ook in de poten (flippers) van zeezoogdieren.

==

We gaan terug naar de theepot. We nemen twee theepotten die hetzelfde model hebben en van hetzelfde materiaal gemaakt zijn, maar verschillen in grootte. In de grootste kan dubbel zoveel thee als in de kleinste. We meten nu regelmatig de temperatuur van de thee in beide potten en stellen vast dat die in de grootste pot het langzaamst afneemt. Dit is het spel van oppervlakken en volumes. De grootste theepot heeft ook het grootste oppervlak en zal daar ook meer warmte langs verliezen. Maar wanneer we de verhouding berekenen tussen het oppervlak en het volume, wordt duidelijk dat de grootste theepot minder oppervlak heeft in vergelijking met zijn volume dan de kleinste pot. Grotere dieren verliezen absoluut meer warmte dan kleinere, maar omdat ze een groter lichaamsvolume hebben waarin warmte geproduceerd wordt, verliezen ze in verhouding minder warmte dan een kleiner dier. Grotere dieren hoeven er dus ook minder energie in te steken om warm te blijven dan kleinere, hetgeen ook meteen verklaart waarom kleine dieren een veel hoger basismetabolisme hebben. De negentiende-eeuwse Duitse bioloog Carl Bergmann (1844-1865) vatte dit samen in een wet die zegt dat bij veel vogel- en zoogdiersoorten de individuen die in koudere gebieden leven langzamer groeien, maar groter worden dan hun soortgenoten in meer gematigde gebieden. Aanvullend hierop formuleerde Joel Allen in 1877 de regel dat warmbloedige dieren in koude gebieden kortere ledematen (en ook oren) hebben dan hun verwanten in het zuiden.

===

==

3. Warmte-uitwisseling via het tegenstroomproces bij de bloedvaten van een sledehond.

==

Het meest sprekende voorbeeld komt wellicht uit de menselijke biologie. Inuit hebben eerder een geblokte lichaamsbouw, dus een kleinere verhouding oppervlakte-volumeverhouding dan meer zuidelijke mensen. Daarom laat hun lichaamsbouw een betere bewaring van de interne warmte toe. Vergelijk dit met de slanke lichaamsbouw van mensen als de Masai, voor wie het juist belangrijk is om warmte vlot te kunnen afvoeren. Een illustratie van de regel van Allen zijn de kortere poten van het rendier in Spitsbergen. Deze regels zijn evenwel brede veralgemeniseringen met tal van uitzonderingen. Er zijn ook gedragsmatige aanpassingen om de koude het hoofd te bieden. Een sledehond rolt zich op tijdens een sneeuwstorm – het is geen weer om een hond door te jagen – en laat zich ondersneeuwen. Hij verkleint zo zijn oppervlak en de sneeuwlaag vormt bovendien een isolerend milieu.

Vogels zijn veel zeldzamer in het winterse landschap. De meeste Arctische broedvogelsoorten doen zoals de ganzen: ze trekken naar het zuiden. Slechts enkele soorten, zoals de ivoormeeuw, de raaf en het alpensneeuwhoen, verkiezen te blijven. De raaf heeft altijd een gitzwart verenkleed; het sneeuwhoen kleurt tijdens de winterperiode wit. Is er een verband tussen de kleur van pels of verenkleed en de behoefte aan isolatie?

Ik heb hierboven reeds vermeld dat haren of veren wit zijn omdat ze geen pigment, maar enkel lucht bevatten. De lucht in die holle haren of veren reflecteert het licht, en zo ontstaat een witte kleur. Tevens beperkt deze bedekking het verlies van lichaamswarmte. Anderzijds weerkaatst een wit dekkleed het zonlicht en neemt het veel minder warmte op dan een zwart. Om het belang van de kleur beter te begrijpen bedachten onderzoekers een experiment waarbij ze enkele zebravinken zwart verfden. Zebravinken zijn een soort Australische prachtvink die het tot populaire kooivogel hebben geschopt. Het bleek dat deze vogels een energetisch voordeel hadden bij deze zwarte kleur; hun basismetabolisme lag namelijk wat lager. Het is echter twijfelachtig of er tijdens de Arctische winter, met weinig tot geen zonlicht, nog sprake kan zijn van een energetisch voordeel. Maar een witte poolhaas valt wel minder op in een witte wereld. Wellicht is camouflage ook een belangrijke reden om wit te zijn, zowel voor de jager als voor de opgejaagde. Het alpensneeuwhoen krijgt in de zomer een bruiner verenkleed en blijft ook in dat seizoen uitstekend gecamoufleerd. De zomerse toendra is immers dikwijls een kleurenpalet van alle mogelijke schakeringen van bruin en groen. De poolhaas blijft evenwel lustig in zijn of haar witte pels rondhuppelen. Reeds van ver vallen de diertjes op in de zomerse toendra; van veel schutkleur is er nu geen sprake meer. Eenduidig is het kleurenverhaal allerminst, maar dat maakt het juist zo boeiend.

En de winterslapers, zij die zich al dromend in een hol terugtrekken? Om dit met succes te kunnen doen hebben ze een vorstvrije plaats nodig, of anders vriezen ze dood. De permafrost (eeuwig bevroren ondergrond) sluit zulke slaapgelegenheden uit. De spreekwoordelijke uitzondering hierop is de Arctische grondeekhoorn (Spermophilus parryii). Om dit te realiseren laat het diertje zijn temperatuur zakken tot onder de 0 °C. Bevroren leven in een bevroren wereld. Misschien dat hier lessen uit te trekken zijn voor interplanetaire reizen?

==

Zie ook: Aanpassingen – koudbloedige dieren

==

Literatuur:

Blix, A., 2005. Arctic Animals and Their Adaptations to Life at the Edge. Tapir Academic Press, Trondheim

Aanpassingen – planten

Het is juli en de toendra nabij Alkehornet in Spitsbergen is bedekt met een dun sneeuwtapijt. Niettemin afficheren geelbloeiende steenbreekplanten door de sneeuw heen hun vruchtbaarheid. De zomerse sneeuw lijkt voor planten geen problemen te geven. Ze zien er zelfs opgewekt uit, al is de temperatuur gedaald tot het vriespunt. Dit is op 78°NB, maar ook noordelijker hebben ze zich gevestigd zover er land is dat gekoloniseerd kan worden. Veel gebieden in de Arctis zijn bergachtig, zodat naast de noordelijke breedtegraad ook de hoogte een rol speelt. En hoe hoger op de berg, hoe extremer het klimaat. De top drie van de duatlon noordelijkst-hoogst wordt aangevoerd door een vrij fragiel uitziend kruid, namelijk de Arctische hoornbloem (Cerastium arcticum), gevolgd door de uitbundiger poolpapaver (Papaver radicatum) en de extravagante zuiltjessteenbreek (Saxifraga oppositifolia).

Planten ontplooien verschillende strategieën om te leven in het Arctische klimaat. Daartoe behoren morfologische kenmerken als beharing om de afvoer van warmte en vocht door de wind te beperken. Planten in het poolgebied hebben doorgaans kleine bladeren, waardoor hun waterverlies via het blad geminimaliseerd is. Andere adaptaties zijn gericht op een toename van het voortplantingssucces. Komvormige en gekleurde bloemen absorberen meer zonnewarmte zodat de hogere temperaturen in de bloem de rijpingsprocessen bevorderen. Daarnaast zijn ze fysiologisch gewapend om bevriezing tegen te gaan, zodat vorst niet het probleem is dat ze het hoofd moeten bieden, maar meestal het tekort aan opneembaar water in hun milieu.

Volgens een gangbare definitie begint het poolgebied daar waar de bomen hun noordelijke grens bereikt hebben. Er groeien dus geen bomen in de Arctis. Uitzonderingen in het meest zuidelijke poolgebied worden gevormd door bomen die zich nog kunnen handhaven langs een rivier. Maar planten zoals de poolwilg zijn dwergjes. Juist deze dwergvorm is een morfologische aanpassing, waardoor de behoefte aan voedingsstoffen geringer is. In een milieu dat langdurig bevroren is en dus een kort groeiseizoen kent, is de optie om niet per se te moeten groeien een goede eigenschap. In de Arctis leven dan ook in verhouding veel kleine plantensoorten. Dikwijls is de kleine groeivorm een rechtstreeks (fenotypisch) antwoord op het voedselarme milieu. Een mooi voorbeeld hiervan is de grootte die bijvoorbeeld de bergzuring (Oxyria digyna) haalt. Nabij vogelrotsen, waar de voedingsstoffen uit de lucht vallen en in de bodem terechtkomen, wordt die plant wel dubbel zo groot als elders in de toendra. Bij andere planten zit de kleine groeivorm in de genen gebakken. Laag bij de grond zijn ze ook minder kwetsbaar voor de abrasieve werking van ijskristallen die door de wind voortgestuwd worden.

Eind juni kan er in de Arctis nog heel wat sneeuw liggen. Wie bijvoorbeeld op Spitsbergen rondwandelt op een door de wind sneeuwvrij geblazen fossiele strandwal, zal zeker gecharmeerd worden door de bloeiende zuiltjessteenbreek. Deze planten hebben een kussentjesvorm. Dezelfde plantensoort groeit ook in nattere milieus, waar de sneeuw nog overvloedig aanwezig is. Dan heeft deze plant een liggende, kruipende vorm. Deze plant ziet er fragieler uit dan zijn kussentjessoortgenoot, maar is blijkbaar erg efficiënt in het omzetten van de verworven lichtenergie in groei. De plant op de droge strandwal kiest voor een meer conservatieve benadering, waarbij meer gevormde suikers opgeslagen worden. De zuiltjessteenbreek toont dus verschillende strategieën afhankelijk van het micromilieu.

==

==

4. De stengelloze silene (Silene acaulis) komt zowel in de Europese gebergtes als in het noordpoolgebied voor. De kussentjesvorm verzwakt de snelheid van de luchtstroom over de plant en beperkt zo het vochtverlies. Door de compacte vorm wordt warmte beter vastgehouden en is de temperatuur in het kussentje en in de bodem onder het kussentje enkele graden hoger dan in de omgeving. Deze plant heeft kleine lilakleurige bloemen.

==

Veel Arctische planten nemen niet alleen hun tijd om te groeien, ze kunnen zich ook veroorloven om niet elk jaar zaden te produceren. Dit is echter meer noodzaak dan keuze. De Arctische weersomstandigheden kunnen immers te ongunstig zijn voor een geslaagde bestuiving, bevruchting of zaadontwikkeling. Slagen ze er dan toch in om zaden te produceren, dan moeten deze zaden nog overleven. Koude is voor een zaad geen enkel probleem. Integendeel, zaden die begraven liggen in een bevroren bodem worden beschermd tegen de afbraak van vetzuren in de membranen, hetgeen een belangrijke oorzaak is van zaadsterfte. Daarom is er ook in een permafrostlaag te Longyearbyen (Spitsbergen) een internationale zadenbank opgericht. Hier wordt een reserve bewaard van zaden die ook elders gestockeerd zijn in instituten en musea – specifieke genenbanken. Het is een verzekering tegen het verloren gaan van zo’n lokale bank, om welke reden dan ook. Dan kan er teruggegrepen worden op het materiaal in Longyearbyen. Vanaf het vliegveld is de grijze inkomconstructie zichtbaar in de heuvelhelling ten zuiden van de vliegpiste.

Sommige grassoorten zoals de op straatgras lijkende Poa arctica vivipara, zijn vivipaar, waarbij de zaden al ontkiemen terwijl ze nog in de bloeiwijze zitten en er jonge plantjes op de moederplant gevormd worden. Een optie die planten veelvuldiger gebruiken is vegetatieve voortplanting. Ze maken uitlopers, waar aan de uiteinden nieuwe plantjes groeien, zoals bij de spinnensteenbreek (Saxifraga platysepala). Of de jonge plantjes ontkiemen uit broedknoppen die op de grond terechtgekomen zijn nadat ze gevormd zijn op de stengel (Saxifraga cernua). Zulke afstammingslijnen door middel van klonen kunnen honderden tot zelf duizenden jaren doorlopen.

De zomers in het noordpoolgebied zijn koel en vooral schaduwarm. Afhankelijk van de breedtegraad is er gedurende een korte of langere periode dag en nacht licht. Dit betekent dat planten het hele etmaal aan fotosynthese kunnen doen. Hiervoor zijn fysiologische aanpassingen wenselijk. Zo hebben Arctische planten hoge concentraties van een enzym (ribulose-bifosfaat-carboxylase-oxygenase, ook bekend als rubisco) dat ervoor zorgt dat de opgenomen koolstofdioxide vastgehecht wordt aan een molecule (meer bepaald: ribulose-bifosfaat), waardoor een suiker (met zes koolstofatomen) gevormd wordt. Zoals in elk systeem zijn er heel wat schakels. Meer enzymen bezitten is pas rendabel wanneer je ook meer koolstof kunt opnemen. Het blijkt nu dat heel wat Arctische planten dikkere bladeren hebben dan hun tegenhangers uit gematigde tot warme gebieden. Deze dikkere bladeren bezitten een groter volume (met meer palissadeweefsel) en dit vergemakkelijkt een grotere opname van koolstofdioxide.

Een ander probleem waarmee Arctische planten geconfronteerd kunnen worden is – misschien wat onverwacht – abnormaal hoge temperaturen. Bedenk dat er een verschil is tussen de weerkundige gegevens van een zekere plaats en de werkelijke temperaturen die planten ondervinden laag bij de grond. Het is helemaal niet abnormaal om bij een luchttemperatuur van +5 °C (op 1 meter hoogte) een temperatuur van bijvoorbeeld +12 °C te meten tegen het bodemoppervlak in een beschutte, maar zonnige situatie. Wanneer een plant bij hogere temperaturen ook zijn metabolisme laat toenemen, zal hij ook meer ademhalen en minder reserves kunnen aanleggen. Arctische planten lijken dit te vermijden; hun metabolisme blijft constant.

Hoe kunnen Arctische planten nu de koude aan? Het is goed om hiervoor eens naar de evolutie te kijken. Talrijke plantensoorten zijn ontstaan uit vooroudersoorten die in de loop van het tertiaire tijdperk (65,5 tot 2,6 miljoen jaar geleden) geleidelijk zijn aangepast aan het kouder wordende klimaat. Er is dus sprake van een pre-adaptatie. Dit was een proces dat generaties lang duurde, met als resultaat dat die aanpassingen in de genen gegoten zijn. Voorbeelden zijn de wollige bloeiwijzen bij heel wat wilgen- en kartelbladsoorten. De viltige haren creëren een minibroeikas, waarin de hogere temperaturen gunstig zijn voor de zaadvorming. Ook de dwergvorm en fysiologische bijzonderheden waarvan hierboven sprake is behoren tot dit erfgoed.

Elke generatie planten krijgt evenwel ook te maken met de klimatologische variaties van de seizoenen. De mogelijkheid van vorst en sneeuw midden in de zomerse bloeiperiode vraagt eveneens om een geschikt antwoord. Arctisch-alpiene planten kennen een mechanisme waarbij water via de celwand uit de cel lekt en terechtkomt in de holten tussen de cellen. Daar kan het water bevriezen zonder schade aan te richten. Terzelfder tijd neemt de concentratie van het celsap toe, waardoor het vriespunt van dat protoplasma verlaagt. Essentieel voor dit proces is de doorlaatbaarheid van het celmembraan voor water. De samenstelling van de vetten in dat membraan is hiervoor van cruciaal belang, want die bepaalt de temperatuur waarbij de vetzuren overgaan van een vloeibare fase naar een vastere gelfase. Kouderesistente planten hebben een hoger gehalte aan onverzadigde vetzuren, waardoor ze veel meer vloeibare vetzuren in de celmembranen hebben. Bij de onverzadigde vetten zijn de moleculen minder strak gestapeld dan bij de verzadigde, waardoor hun doorlaatbaarheid groter is. En hierom was het te doen. Tevens speelt hier een interessant fysisch proces dat ook teruggevonden wordt in de aangroei van ijskristallen in wolken. De dampspanning rond het ijs en het vrije water in de cel is niet hetzelfde, met als gevolg dat er water naar de ijskern migreert. De cel droogt daardoor steeds meer uit.

Een andere strategie is dus ook de productie van een antivries. Dit laat een verlaging van het vriespunt toe in de cel zodat deze kan overleven bij temperaturen onder de 0 °C.

Je kunt er als plant ook voor kiezen om de lange winter door te brengen onder een isolerend sneeuwdek. Het verspreidingsgebied van sommige soorten wordt zelfs beperkt in bepaalde gebieden waar geen sneeuw valt. Deze planten gaan dood wanneer ze niet onder de sneeuw overwinteren. Veel sneeuw kan evenwel het nadeel hebben dat deze pas laat in het vegetatieseizoen smelt, waardoor het groeiseizoen erg kort wordt. Ook hier hebben sommige planten een oplossing voor gevonden: ze kunnen reeds aan fotosynthese doen onder de sneeuwlaag. Die mag dan natuurlijk niet meer te dik zijn, opdat er nog voldoende licht van de geschikte golflengtes doorgelaten kan worden.

Een laatste bedenking: de laagste temperaturen in het noorden worden niet aangetroffen in het noordpoolgebied, maar in de taiga. Dit is het grote boreale woud in Siberië en Canada, waar de temperaturen algauw beneden de -50 °C dalen. Het record zou -62,8 °C bedragen. Daarom een woord over de levenskracht van naaldbomen. Bomen in het boreale woud zijn zoals alle vaatplanten voorzien van geleidingssystemen om hun sappen te transporteren, evenals het opgenomen water uit de bodem. Om in de watertransporterende weefsels (het xyleem) vorstschade te vermijden, kunnen ze het water in de houtvaten laten onderkoelen. Het water moet dan wel erg zuiver zijn, maar dan kan het onderkoeld worden tot bijna -40 °C zonder dat het bevriest.

==

Zie ook: Aanpassingen – Koudbloedige dieren, Klimaatverandering, Poolpapaver, Steenbreek, Strandwallen.

==

Literatuur

Billings, W., en H. Mooney, 1968. ‘The Ecology of Arctic and Alpine Plants’. Biological Reviews 43: 481-529

Crawford, R., 2013. Tundra-Taiga Biology. Human, Plant and Animal Survival in the Arctic. Oxford University Press

Sonesson, M., en T. Callaghan, 1991. ‘Strategies of Survival in Plants of the Fennoscandian Tundra’. Arctic 44 (2): 95-105

Arctic Peoples Alert

Het noordpoolgebied is actueel. Haast wekelijks duiken in de media doemverhalen op over de ijsbeer – ‘ijsbeer heeft nog dik tachtig jaar’ (De Morgen, 29 november 2014) – of over de Groenlandse ijskap – ‘Groenland smelt sneller dan gedacht’ (De Standaard, 18 maart 2014). Berichten over de mensen die er leven zijn er ook, al zijn ze heel wat zeldzamer. Om de een of andere reden zijn de dieren die in het poolgebied leven de media-aandacht meer waard dan de inheemse bevolking. Deze mensen worden nochtans volop geconfronteerd met veranderingen in hun leefomgeving en moeten zich continu hieraan aanpassen. Gelukkig worden ze niet helemaal vergeten. Een organisatie die zich in Nederland inzet voor de belangen van de inheemse Arctische volkeren is de stichting Arctic Peoples Alert.

==

==

5. Een etnisch-culturele kaart van het noordpoolgebied met de oorspronkelijke bevolkingsgroepen.

==

Arctic Peoples Alert werd geboren uit een voorloper, de organisatie Innu, die zich bekommerde om de Innu-indianen in Canada. De naam ‘Arctic Peoples Alert’ zegt precies waarover het gaat. Die verwijst naar het noordpoolgebied, naar de inheemse Arctische bevolking met hun eigen talen en culturen. Het woord ‘Alert’ vertolkt de situatie van deze volkeren in een milieu waarin versnelde klimaatverandering, chemische vervuilingen vanuit het zuiden en de gevaren van oliewinning realiteit zijn.

De stichting publiceert Arctica, een informatiebulletin dat driemaal per jaar verschijnt, en organiseert af en toe evenementen zoals het Willem Barentszfestival, met filmvoorstellingen en gesprekken over verleden, heden en toekomst van de Arctische volkeren. Op die wijze hoopt ze het wel en wee van de mensen in de Arctis onder de aandacht te brengen van de bewoners van de Lage Landen.

==

Zie ook: Groenlandse ijskap, IJsbeer, Klimaatverandering – gevolgen voor de Arctische volkeren, Rendiervolkeren.

==

Literatuur:

Arctic Peoples Alert: http://www.arctica.nl/

Arctis – begrenzingen en definities

De poolgebieden op onze aardbol zijn gehuld in een aureool van onbereikbaarheid en onherbergzaamheid. Klopt dit beeld, of alleen in de verbeelding van mensen die niet in deze gebieden wonen? Hoe dan ook, de poolgebieden zijn erg aantrekkelijk geworden voor de reizende mens en het (avontuurlijk) toerisme in deze gebieden viert dan ook hoogtij. Niettemin blijft er dikwijls een waas van geografische onduidelijkheid bestaan over deze regio’s. Want wat verstaan we onder het noordpoolgebied, wat is de zuidelijke grens van de Arctis? Hierover bestaat geen algemene consensus en afhankelijk van de invalshoek worden er diverse criteria gehanteerd.

De meeste mensen denken meteen aan de noordpoolcirkel als de begrenzing van het noordpoolgebied. Dat is inderdaad een definitie, zelfs een eenvoudige, maar er zijn ook andere definities mogelijk: poolgebiedachtige milieuomstandigheden zijn ook te vinden ten zuiden van deze breedtegraad, zoals in Groenland. Ook andersom geldt dit: sommige gebieden ten noorden van de poolcirkel zijn duidelijk geen poolgebied. Wie in Scandinavië de noordpoolcirkel overschrijdt richting noord, kan immers geen veranderingen in het landschap ontwaren.

Een ecologisch meer bruikbare definitie beschrijft de Arctis als het gebied ten noorden van de boomgrens. Ook hier zijn problemen mee, want een dicht bosbestand stopt niet zomaar ineens om een mooie afbakening te vormen. Integendeel, er is een overgangszone waarin eerst eilanden van toendravegetatie tussen de bomen verschijnen. Vervolgens overheerst de toendra met nog wat bossen, om ten slotte over te gaan in de boomloze toendra. Deze overgangszone kan in vlakkere gebieden soms 300 kilometer overspannen, zoals in noordelijk Rusland. Op eilanden in gematigde wateren verhinderen andere milieufactoren (zoutspray, wind) dikwijls de boomgroei. Maar ook deze eilanden, zoals de Faeröer, kunnen bezwaarlijk als poolgebied beschouwd worden.

Bomen laten het afweten wanneer de zomers te koel en te kort zijn, en de positie van de boomgrens wordt dan ook gedicteerd door het temperatuurregime. De boomgrens situeert zich daar waar de gemiddelde temperatuur tijdens het groeiseizoen 5 à 6 °C is. Bekijk je nu een kaart met daarop de positie van de boomgrens, dan blijkt deze redelijk goed samen te vallen met de 10 °C-isotherm voor de gemiddelde temperatuur van de warmste maand (juli). Een andere veelgebruikte omschrijving bestempelt daarom de gebieden ten noorden van deze 10 °C-juli-isotherm als Arctisch.

Wie in de Alpen of Pyreneeën gaat klimmen of wandelen, weet dat naarmate je stijgt de vegetatie verandert, waarbij je ten slotte de bomen onder je laat. Het klimaat verandert immers met de hoogte en na de laatste bomen begint de alpiene toendra. Toch is dit geen poolgebied; we hebben hier immers te maken met een klimaatgradiënt in de hoogte. Merkwaardig genoeg zijn er sommige plantensoorten die zowel in deze gebergtes voorkomen als in het noordpoolgebied. De milieuomstandigheden moeten dus wel voldoende gelijkend zijn om dit mogelijk te maken.

==

==

6. De positie van de 10 °C-juli-isotherm. De stippellijn geeft de zone aan
waar de koude Arctische wateren in contact komen met de warmere zuidelijke watermassa’s.

==

Maar wat nu met de oceanen? Daar groeien geen bomen, dus de boomgrens is hier geen criterium. Je kunt nog steeds de 10 °C-isotherm voor de warmste maand gebruiken, maar dan is er het probleem van het tekort aan weerkundige meetpunten. Een oceanografische definitie is de contactzone tussen het eerder warme en zoute water van de noordelijke Atlantic en Pacific met de koudere en minder zoute wateren van de Arctische Oceaan. Ook dit vormt geen mooie cirkelvormige grens op de wereldbol. Net zoals de boomgrens maakt deze oceanografische grens bochten naar het zuiden en naar het noorden. Bij de Canadese archipel bevindt deze grens zich rond de 63°NB. Bij Spitsbergen reikt hij tot haast 80°NB.

==

==

7. Een indeling van het noordpoolgebied in de Lage en Hoge Arctis, voornamelijk gegrondvest op het voorkomen van planten én op temperaturen, met name de juli-isotherm.

==

Complexere definities worden ook wel naar voren geschoven. Zo kan de ijsbedekking als een criterium genomen worden: de wateren die gedurende de koude periode van het jaar bedekt zijn met zee-ijs van verschillende ouderdom, inclusief meerjarig ijs. De bovenste waterlaag onder het ijs wordt daarbij gekenmerkt door een negatieve temperatuur en een laag zoutgehalte (lager dan 34,5 gram per liter zeewater).

Er bestaat dus geen overeenstemming over wat we precies onder het noordpoolgebied moeten verstaan doordat het noordpoolgebied heel gevarieerd is. Zowel wat betreft klimaat en biodiversiteit als wat betreft wisselwerkingen met zuidelijke gebieden door verschillen in geografie. Biologen, weerkundigen, juristen, oceanografen en geologen kunnen ieder een andere definitie hanteren, een die zo goed mogelijk past in het denkkader van hun discipline.

Ik ben voorstander van het gebruik van de 10 °C-juli-isotherm als zuidelijke grens van het noordpoolgebied. Dit is een dynamische grens, die met de klimaatopwarming naar het noorden zal opschuiven. Mettertijd zal het noordpoolgebied dus kleiner worden, maar hoe groot is de Arctis nu dan wel? Bij benadering beslaat het totale landgebied 7 568 000 km2, waarvan 5 446 000 km2 toendragebied en 2 121 000 km2 ijsvlaktes. De zeeën nemen meer plaats in met een geraamd totaal van 14 000 000 km2 waarvan 5 à 7 miljoen doorgaans met ijs bedekt zijn en de resterende 7 à 9 miljoen enkel een seizoenale zee-ijsdeken hebben. Deze getallen voor het zee-ijsmilieu variëren van jaar tot jaar maar wel met een dalende trend.

De benaming ‘Arctis’ vindt haar oorsprong bij de Grieken, die het woord ‘beer’ – arktos – gebruikten om twee sterrenbeelden te benoemen die het hele jaar zichtbaar blijven: de Grote Beer en Kleine Beer.

==

==

8. De landen in het noordpoolgebied. Of IJsland al dan niet (deels) tot het noordpoolgebied gerekend wordt hangt af van de gebruikte criteria.

==

Zie ook: Noordpoolcirkel, Poolster, Toendra, Zee-ijs.

==

Literatuur

Nuttall, M., 2005. ‘Arctic: definitions and boundaries.’ In: M. Nuttall (red.), Encyclopedia of the Arctic. Routledge, Londen: 117-121

Sage, B., 1986. The Arctic and its Wildlife. Croom Helm, Londen

Arctische Oceaan

De Arctische Oceaan is de kleinste, de koudste, de ondiepste en de minst zoute van alle wereldzeeën. De naam roept beelden op van ijsschotsen die langs en over elkaar bewegen en de leefwereld vormen van ijsbeer en walrus. Het schilderij Das Eismeer van Caspar David Friedrich evoceert treffend de fatale kijk van de negentiende-eeuwse romanticus op deze extreme wereld. Je hoeft evenwel geen kunstenaar uit die eeuw te zijn om onder de bekoring van deze zee te raken. Het blijft een ogenblik van opwinding wanneer je vanaf een boot aan de horizon de witte weerkaatsing van het ijs ziet. Je beseft dan ten volle dat je op de Noordelijke IJszee vaart.

Een ouderwetse wereldbol is erg geschikt om de positie van deze oceaan beter te begrijpen. Je ziet een min of meer cirkelvormige oceaan, erg geïsoleerd van de overige wereldzeeën. Alleen langs de diepe Fram Straat, tussen Spitsbergen en Groenland, is er een ruim contact met een andere oceaan. De oppervlakte van de Noordelijke IJszee bedraagt ongeveer 14 000 000 km2. Ter vergelijking: de Middellandse Zee beslaat een kleine 2 500 000 km2. Heel wat archipels verdelen de Arctische Oceaan in afzonderlijke zeeën, zoals de Noord-Eilanden tussen de Karazee en de Laptevzee. De roem van de Arctische Oceaan is het zee-ijs, dat zijn maximale uitbreiding kent in de maand maart, om daarna af te nemen tot het minimum in september.

==

==

9. Kaart met de Arctische zeeën.

==

De Arctische Oceaan is gevormd in het Vroege-Krijt, een geologische periode tussen 146 en 100 miljoen jaar geleden, maar pas vanaf ongeveer 45 miljoen jaar geleden bestaat er zee-ijs. De prognoses zijn dat er binnen enkele decennia weer een ijsvrije Noordelijke IJszee in het verschiet ligt. De onderzeese Lomonosovrug scheidt de twee diepe bekkens waaruit de Arctische Oceaan bestaat: het Canadees Bekken en het Euraziatisch Bekken. Deze bekkens zijn bijna 5000 meter diep. Niettemin is de Arctische Oceaan de minst diepe van alle oceanen: over het geheel genomen gemiddeld 1800 meter. Dit komt voornamelijk door de zeer uitgestrekte continentale plateaus, tot een derde van het gebied, die zo’n 100 meter diep zijn of zelfs minder. Dit continentaal plateau is het breedst ten noorden van Siberië. Hier voeren de grote stromen als de Jenisej en de Lena tevens het grootste volume van zoetwater af in deze oceaan.

De toevoer van zoetwater zorgt ervoor dat het oppervlaktewater van de Arctische Oceaan minder zout is dan dat van de overige oceanen. Het zijn vooral de Siberische stromen die voor dat zoetwater zorgen; in mindere mate draagt de rivier de Mackenzie (Canada) hiertoe bij. Omdat het water koud is, kent het ook een geringere verdamping, wat tevens een reden is voor het lagere zoutgehalte. Toch is deze oppervlaktelaag niet altijd even zout. In de winter stroomt er minder zoetwater toe uit de rivieren, en vooral: bij de vorming van zee-ijs wordt het zout uit het ijs gedreven (het water bevriest, niet het zout) en dat zoute en zwaardere water stroomt door canyons naar de diepere delen van de Arctische Oceaan. Onder de ongeveer 200 meter dikke oppervlaktelaag neemt het zoutgehalte weer toe. Daar bevindt zich het warmere Atlantische water. ‘Warmer’ betekent hier een temperatuur van 1 à 3 °C. De Atlantische watermassa, beter gekend als de Golfstroom, bereikt de poolzee vanuit het zuiden via de Fram Straat en de Barentszzee, en duikt dan onder het zoetere oppervlaktewater. Deze laag reikt tot op ongeveer 800 meter diepte. Hieronder bevindt zich het Arctische Oceaan Diep Water, waarin de temperatuur met de diepte afneemt tot onder 0 °C. Ook deze laag komt van de Atlantische Oceaan. Wie met een boot over de Arctische Oceaan vaart, kan op de brug de waterdiepte aflezen, en afhankelijk van de diepte bedenken dat de kolom water onder de kiel allesbehalve homogeen is.

Tijdens de negentiende eeuw was het nog ongekend hoe de top van de wereld eruitzag. De diverse hypotheses bestreken een spectrum van open zee tot landen achter een gordel van ijs. Het verhaal van de expedities die als eerste dit raadsel wilden oplossen vormt een dramatisch hoofdstuk in de poolgeschiedenis, meestal met door ijs geplette schepen en door honger en koude omgekomen manschappen. Maar stelselmatig schoof de noordelijke grens van de geografische kennis op. Een hoogtepunt in deze queeste was de expeditie van de Noor Nansen met het schip Fram. Daarbij werd het bestaan van een grote zeestroming – ijsstroming zou misschien een beter woord zijn – aangetoond. De Transpolar Drift voerde de Fram in drie jaar tijd (1893-1896) van een positie ter hoogte van de Nieuw-Siberische Eilanden (Novosibirskië Ostrova) tot in het open water van de Fram Straat. Deze stroming verandert van naam in de Fram Straat en wordt de Oost-Groenlandstroom, waarmee het meeste zee-ijs afgevoerd wordt.

Overheersende windrichtingen spelen een grote rol in dit systeem van zee-ijsstromingen. Dit is duidelijk herkenbaar in een belangrijke stroming in het Canadees Bekken, de Beaufort Gyre. Dit is een met de klok mee draaiende (anticyclonale) stroming. Het hogedrukgebied boven de Beaufortzee vormt de drijvende kracht. Hier heeft het ijs zeven tot tien jaar nodig om het circuit af te leggen.

==

==

10. De belangrijkste zeestromingen in de Arctis.

==

De British Trans-Arctic Expedition onder leiding van sir Wally Herbert was de eerste die de Arctische Oceaan over het ijs traverseerde. Een zestien maanden (1968-1969) durende tocht met hondensledes bracht hen van Alaska tot Spitsbergen via de geografische Noordpool. De Amerikaanse atoomduikboot Nautilus met R. Anderson als gezagvoerder realiseerde in 1959 de eerste oversteek onder het ijs, een militaire onderneming die volledig paste in het kader van de toenmalige Koude Oorlog. De eerste vlucht over de oceaan vond plaats in 1926 met de zeppelin Norge, met aan boord Nobile, Ellsworth en Amundsen.

==

Zie ook: Arctis – begrenzingen en definities, Nansen, Zee-ijs.

==

Literatuur

Moran, K., et al., 2006. ‘The Cenozoic palaeoenvironment of the Arctic Ocean’. Nature 441: 601-605

Thomas, D., 2004. Frozen Oceans. The Floating World of Pack Ice. Natural History Museum, Londen

Arctische Oscillatie –
Noord-Atlantische Oscillatie

De winter van 1990 was heel eigenaardig, met opvallende stormen en een zeer zachte februarimaand. De gemeente Bevekom werd op 25 januari getroffen door een windstoot van 168 kilometer per uur, de hevigste tot dan ooit in België gemeten.

Ook in Groenland viel die winter op. Op sommige plaatsen had het nauwelijks gesneeuwd. Niet dat er geen stormen waren, en de ijskap van Groenland is een uitgesproken plaats om dit te beleven. ‘Kort na de middag dwingt zwiepende sneeuw ons tot een halte. We moeten dringend de tent opzetten. Er is geen andere keuze. Nu kan het nog, zij het op het nippertje. De ski’s worden meteen stevig rechtop in de sneeuw geplant. Pol en Luc worstelen met de blizzard en slagen er uiteindelijk toch in om de tent in mekaar te zetten’ (uit: Beyens & Peeters 1990).

Het zou te ver gaan om deze sneeuwstorm toe te schrijven aan een verandering in de gebruikelijke luchtdrukpatronen. Maar toch is er vanaf 1990 iets veranderd ten opzichte van de vorige veertig jaar: het verschil in luchtdruk op zeespiegelniveau tussen de poolregio en de gematigde breedtegraden rond 45°NB. Wetenschappers hebben vastgesteld dat de afwijking van de luchtdruk op zeeniveau ten opzichte van de luchtdruk zowel in het noordpoolgebied als in de gematigde gordel een indicatie is voor het overheersend luchtdrukpatroon ten noorden van 20°NB. Dit luchtdrukpatroon wordt de Arctische Oscillatie genoemd.

Indien er een hogere dan normale druk heerst over het poolgebied en een lagere dan normale druk op de gematigde breedtegraden, dan verkeert de Arctische Oscillatie in een negatieve fase. De straalstroom, die in hoge mate het weer bepaalt op de gematigde breedtegraden, beweegt zich naar het zuiden. De westenwind wordt dan verzwakt en houdt de koude polaire lucht niet meer in bedwang, waardoor die naar het zuiden kan uitbreken. Dat betekent een koude winter in West-Europa. In de omgekeerde situatie, met een hogere luchtdruk boven de gematigde breedtegraden en een lagere boven het poolgebied, worden stormen verder noordwaarts gedreven. In deze positieve fase krijgt noordelijk Europa natte en zachte winters. De Arctische Oscillatie schakelt (oscilleert) tussen deze fasen. De tijd dat ze in één fase verkeert varieert van enkele dagen tot enkele maanden. Vanaf de jaren 1990 domineert de positieve fase, waardoor grote delen van noordelijk Eurazië en Noord-Amerika eerder hogere wintertemperaturen kregen. De sterkte van de Arctische Oscillatie wordt mede bepaald door de winden op grote hoogte, tussen 20 en 50 kilometer, en die winden worden op hun beurt versterkt door de toename van het broeikasgas koolstofdioxide en de afname van ozon. Er is dus wel degelijk een verband tussen de broeikasgasconcentraties en grootschalige schommelingen in weerpatronen.

==

==

==

11. De Arctische Oscillatie is belangrijk voor het weer in de gematigde regio’s.

Een positieve fase (bovenste figuur ) betekent zacht winterweer voor de gematigde regio’s; een negatieve fase (onder) brengt koudere winters.

==

Een begrip dat meer in de media opduikt is de ‘Noord-Atlantische Oscillatie’. Dit zou een lokalere variant van de meer globale Arctische Oscillatie zijn, waarmee enkel de situatie boven de Atlantische Oceaan bedoeld wordt, in concreto het verschil tussen de drukgebieden rond IJsland en de Azoren. Wanneer in de winter de luchtdruk in de buurt van IJsland stijgt, en deze in de regio van het Bermuda-Azoren hogedrukgebied daalt, krijgt Noordwest-Europa een koude winter. Depressies en stormen die meestal via de straalstroom worden aangevoerd, wijken dan af van hun noordelijke koers en treffen Zuid-Europa. Dus is het droog in noordelijk Europa en nat in het zuiden. De Noord-Atlantische Oscillatie-index (NAO-index) geeft het verschil weer tussen de sterkte van beide drukgebieden. Een hoge index staat voor een diepe depressie bij IJsland en een sterk uitgebouwd hogedrukgebied nabij de Azoren. De sterke westenwinden zorgen dan voor een natte, maar milde winter in Noordwest-Europa.

Het behoeft geen betoog dat dergelijke weersystemen een impact hebben op ecosystemen. De overleving van volwassen kleine alkjes, een vogelsoort die met miljoenen voorkomt, komt in het gedrang wanneer de NAO-index hoog is. De toevoer van warmere lucht en water vermindert de zee-ijsbedekking. Dit brengt een cascade van effecten teweeg. Organismen zoals de ijsalgen, die het zee-ijs als biotoop hebben, komen in minder grote aantallen voor. Het roeipootkreeftje Calanus dat op deze algen graast, is ook minder succesvol. Dat betekent uiteindelijk minder voedsel voor de kleine alk, die voornamelijk van de roeipootkreeftjes leeft. Omdat deze vogels nogal honkvast zijn wat betreft hun broedplaatsen, hebben ze niet de neiging om een ander broedgebied te zoeken dichter bij voedselrijkere wateren. Vermoedelijk zullen minder jonge vogels uitvliegen in deze voedselarmere situatie. Maar omdat de NAO-index varieert, kunnen we aannemen dat er ook gunstige periodes zijn voor de kleine alk. Maar bij de huidige trend wat betreft de opwarming zal de ongunstige situatie wellicht kunnen doorzetten.

Merkwaardig is dat vanuit historisch oogpunt het concept Noord-Atlantische Oscillatie reeds in de jaren 1920 werd geïntroduceerd, terwijl het globalere fenomeen van Arctische Oscillatie pas herkend en benoemd werd in 1998.

==

Zie ook: Kleine alk.

==

Literatuur

Beyens, L., en A. Peeters, 1990. Orkaan op de ijskap. Het verhaal van de Belgische Trans-Groenland Expeditie. Lannoo, Tielt

Hovinen, J. et al., 2014. ‘Climate warming decreases the survival of the little auk (Alle alle), a high Arctic avian predator.’ Ecology and Evolution 4 (15): 3127–3138

NOAA: http://www.arctic.noaa.gov/detect/climate-ao.shtml

Arktisk Station

Het Arktisk Station (69°15 NB en 53°34 WL) is een van de oudste poolonderzoeksstations ter wereld, opgericht in 1906 door de Deense botanicus Morten Pedersen Porsild. Zoals meestal het geval is, moesten er fondsen gevonden worden en Porsild werd hierbij gesteund door de beroemde Groenlandse antropoloog Knud Rasmussen en de dierkundige August Krogh, die in 1920 de Nobelprijs toegekend kreeg voor fysiologie en geneeskunde. Het oude gebouw straalt de warmte en traditie uit van een plaats waar generaties onderzoekers met eenzelfde passie gewerkt hebben: het noordpoolgebied. Zoals de meeste stations is het samengesteld uit verschillende gebouwen. Dit heeft onder meer te maken met veiligheid: indien één gebouw afbrandt, blijven er hopelijk nog andere onbeschadigd over. De gastonderzoekers verblijven in het oude station, waar tevens de manager woont. Op een 200 meter afstand werd in 1965-1966 het laboratorium-bibliotheekgebouw neergezet, met een prachtig uitzicht op de Diskobaai. Verder zijn er een huis voor de wetenschapper die het station leidt, een werkplaats en een garage. Het is een van de Arctische stations die het gehele jaar door operationeel zijn.

==

==

12. Het Arktisk Station in Qeqertarsuaq, West-Groenland, dateert van 1906.

==

Waarom zou men nu een station op deze plaats bouwen? Het Arktisk Station bevindt zich ongeveer 1 kilometer ten oosten van het gelijknamige dorp Qeqertarsuaq, het vroegere Godhavn. Voor een botanicus als Porsild was de plantenwereld het uitgangspunt en daarvoor was en is Qeqertarsuaq nog steeds een bijzondere plaats in Groenland. Bijna de helft van de Groenlandse plantensoorten komt op dit eiland voor. Zelfs drie orchideeënsoorten kunnen zich hier handhaven dankzij de lokale bevloeiing door warmwaterbronnen. De bestanden met de grote engelwortel (Angelica archangelica) benadrukken het weelderige van sommige vegetaties. Deze schermbloemige is de grootste kruidachtige plant in Groenland en kan tot twee meter hoog worden. De stengels, bloemen en blaadjes worden gegeten en zouden een goed middel zijn tegen keelpijn en verkoudheden. Ook mariene biologen komen hier aan hun trekken. De Diskobaai is bekend om zijn soortenrijkdom die onderhouden wordt door de massale aanwezigheid van eencellige algen zoals kiezelwieren. De winterperiode, met een poolnacht die zes tot zeven weken duurt en een ijsbedekking die van jaar tot jaar verschilt, zijn behoorlijke uitdagingen voor deze eencellige organismen, en ook voor de overige dieren die direct of indirect via een voedselketen van hen afhankelijk zijn. Het is deze rijkdom aan algen die ook grote zoogdieren zoals walvissen aantrekt. In de zomer komen ze hier voedsel zoeken en met wat geluk kun je wanneer je door de telescoop kijkt die opgesteld staat in de bibliotheek een vinvis zien dartelen.

De omgeving leent zich uitstekend voor geologisch onderzoek en biedt een nadere kijk op de ontwikkeling van het landschap sinds het einde van de laatste ijstijd. Het eiland heeft een oude sokkel met een ouderdom van circa 2,8 miljard jaar, maar er zijn ook vulkanische bergtypes daterend van slechts 60 tot 54 miljoen jaar geleden. Boven op deze oudere lagen komt nog het recentere materiaal dat tijdens de laatste ijstijdperiode (ca. 116 000 tot 11 500 jaar geleden) werd afgezet. Ter illustratie: het laboratoriumgebouw staat op een miljarden oude gneissrots, gladgeschuurd door de ijswerking tijdens de voorbije ijstijd. Geënt op deze geologische geschiedenis kent het landschap tevens een culturele gelaagdheid die reikt tot de eerste migraties van de prehistorische volkeren in deze regio. In het zuidelijke gebied van de Diskobaai zijn hoge concentraties gevonden van de woonplaatsen van de Saqqaq- en de Dorset-cultuur. De oude woonplaatsen leveren niet alleen informatie over deze vroegere culturen, maar ook over de dieren die deze mensen bejaagden.

Het station kent de laatste decennia een toename in aantallen onderzoekers en in 2005 waren er zelfs 2000 overnachtingen. Een belangrijke stimulus voor het polair onderzoek is het besef dat in de Arctis heel wat processen plaatsgrijpen die het gevolg zijn van de huidige klimaatopwarming. Het station wordt voornamelijk gebruikt als basiskamp voor veldwerkcampagnes. Dat betekent dat de onderzoeker veel buiten is, van telkens een enkele dag tot verschillende weken. Daarin schuilt ook de aantrekkingskracht van polair onderzoek: je bent buiten, weg van telefoons en e-mails. Gewoon je werk doen, in een omgeving die je steeds verbaast en soms het uiterste van je krachten vraagt. Maar je voelt tenminste dat je leeft. Uiteraard is de aard van het onderzoek sterk geëvolueerd sinds Porsild hier op zijn knieën rondkroop om plantjes te tellen, hoewel dat tellen nu nog steeds nodig kan zijn.

Het Arktisk Station wordt beheerd door de Universiteit van Kopenhagen en heeft, naar Groenlandse normen, vrij goede verbindingen naar de buitenwereld via Aasiaat en Ilulissat. Omwille van het landschappelijk kader wordt het dorp Qeqertarsuaq regelmatig bezocht door cruiseschepen. Het is immers een Godhavn ofwel ‘goede haven’.

==

Zie ook: Geschaalde amoeben, IJsberg, Onderzoekstations.

==

Literatuur

Bruun, L., et al., 2006. Arktisk Station 1906-2006. Udgivet af Arktisk Station & Forlaget, Rhodos

Beloega

De beloega is een kleine tandwalvis die 5,5 meter lang kan zijn. Hij is wit en dus gemakkelijk herkenbaar. Beloega’s zijn luidruchtige dieren en de meest muzikale van de walvissen. Vandaar de bijnaam ‘kanarie van de zee’. Ze hebben een uitstekend echolocatiesysteem, dat hen helpt bij het communiceren en navigeren, het lokaliseren van openingen in het ijs, en het vinden van prooien in troebel water. Het geluid dat ze produceren kan boven water gehoord worden, soms zelfs door de romp van schepen heen.

Hun witte kleur maakt de dieren zo goed als onmiskenbaar, behalve dan de donkergrijs gekleurde kalfjes. De naam verwijst trouwens naar de kleur. ‘Beloega’ komt van het Russische beloecha, dat verwant is met het woord bely, hetgeen ‘wit’ betekent. Een bijkomend kenmerk is het ontbreken van een rugvin. Er loopt overigens wel een verdikte richel over het midden van hun rug, waarmee het dier in staat is door dun zee-ijs te breken om te kunnen ademhalen. Een rugvin zou hierbij hinderlijk zijn en alleen maar gekwetst worden. Mogelijk is het ontbreken van een rugvin ook een aanpassing om warmteverlies tegen te gaan. De beloega heeft een gewicht van bijna 2000 kilo en is voorzien van een twee tot zeven centimeter dikke blubberlaag. Die vormt niet alleen de isolatielaag, maar tevens een energievoorraad waaruit zo nodig kan geput worden.

==

==

13. Beloegaschedels en -botten bij de vroegere vangsthut Bamsebu uit de jaren dertig van de twintigste eeuw in de Ingebrigtsenbukta, Van Keulenfjord, West-Spitsbergen.

==

Beloega’s beginnen zich voort te planten vanaf vier à zeven jaar (wijfjes) en zes à negen jaar (mannetjes). Het pasgeboren kalfje heeft al direct een lengte van ongeveer anderhalve meter en weegt ongeveer 80 kilo. Dikwijls bestaat een kudde uit witte volwassen dieren vergezeld door de grijsachtige kalfjes; de dieren worden pas wit wanneer ze seksueel volwassen zijn. In de zomerperiode zoeken beloega’s regelmatig riviermondingen op, ook al zijn ze daar kwetsbaarder voor predatoren zoals ijsberen. Het ondiepere water is iets warmer en dat is gunstiger voor de energiehuishouding van de jonge kalfjes. Een tweede reden waarom ze in riviermondingen aan te treffen zijn is het unieke feit (onder de walvissen) dat ze vervellen. Ze schuren zich zoals sommige landdieren tegen stenen en zand om de oude opperhuid gemakkelijker af te werpen. Een van de meest bekende plaatsen waar ruiende beloega’s samenhokken is de monding van de Churchill River in de Hudsonbaai (Canada) tijdens de maanden juli en augustus. Op Spitsbergen zwemmen kuddes dikwijls bij de monding van de Adventelva in Longyearbyen tijdens de maanden juni en juli.

Het rondstruinen in de ondiepere wateren van riviermondingen houdt een zeker risico in. Bij hoogwater kunnen ze in een getijdenpoel achterblijven en daarin gevangen blijven tot een volgend hoogwater, of ze kunnen stranden. Een buitenkans voor een ijsbeer. In open water hebben ze weinig te vrezen van beren; beloega’s zijn immers veel sneller en wendbaarder. Toch is er een gepubliceerd geval van een ijsbeer die in een tijdsbestek van ongeveer dertig uur twee beloegakalveren te pakken kreeg door vanaf een ijsschots in het water te springen. De ijsbeer at een paar uur van het eerste kalf, sleepte het karkas terug het water in en trok het een eind verder op een andere ijsschots. Na nog wat gesnoept te hebben verliet hij de restanten van zijn prooi en ging een dutje doen van drieëntwintig uur. Daarna begon hij aan zijn tweede jacht.

==