Walter Immerzeel, ERC Starting Grant 2015

Dr. Walter Immerzeel geeft een minicollege over geografische hydrologie, getiteld: 'Drones on the Roof of the World.'
Als ik deze twee uiteenlopende klimaatsystemen kan doorgronden en modelleren, kunnen we proberen op te schalen voor de hele Himalaya.
Walter Immerzeel
Walter Immerzeel

Voor een wetenschapper oogt Walter Immerzeel opmerkelijk zongebruind en afgetraind. Niet verbazingwekkend; hij reist regelmatig naar Nepal. Op het dak van de wereld onderzoekt de fysisch geograaf de invloed van het klimaat op de gletsjers en de daarmee samenhangende waterhuishouding. Ruim een kwart van de wereldbevolking is afhankelijk van het smeltwater uit de Himalaya. Toch weten we nog weinig van de dynamiek in het hooggebergte. De zojuist toegekende ERC-starting grant stelt Immerzeel in staat op twee contrasterende plekken metingen te verrichten: de Karakoram en de Himalaya. In het Karakoram gebergte is iets vreemds aan de hand. Het is vrijwel het enige berggebied ter wereld waar de gletsjers aangroeien.
tekst:Youetta Visser

Drones

Immerzeel trotseert met zijn drones en andere instrumenten de ijskou op grote hoogte. "Het is onherbergzaam terrein. Het oppervlak van de gletsjers is bezaaid met puin, rotsblokken van soms wel vijf meter hoog. En de gletsjer beweegt. Het is moeilijk goede metingen ter plekke te doen. Wij zijn de eersten die drones gebruiken. Ze vliegen op 100-200 meter boven de gletsjer en maken overlappende foto's. Omdat de lucht erg dun is op deze hoogte gaan ze veel sneller en zijn ze instabieler. Bij alle foto's wordt daarom vastgelegd wat de hoek is van waaruit deze genomen is. Speciale software brengt daarna de gletsjer in kaart." Naast de drones gebruikt Immerzeel een heel scala aan instrumenten, zoals satellietbeelden, neerslagmeters (pluvio's), drukmeters in de rivier en sneeuwsensoren die met geluidsgolven de dikte van het ijs meten. "De VENI toekenning die ik eerder ontving bood weinig ruimte voor de aanschaf van instrumenten. Gelukkig werk ik veel samen met een onderzoeksgroep uit Zurich en met ICIMOD, een internationale organisatie in Nepal. Samen bouwen we al vanaf 2009 ter plekke weerstations." Immerzeel heeft het dan over stations op 5000 meter hoogte; sherpa's zijn dagen bezig om de apparatuur de berg op te dragen.

Karakoramgebergte

"In het Langtanggebied verrichtte ik al eerder metingen. Ik woonde er zelfs een tijd. Er heerst een monsoon klimaat, alle neerslag valt in een paar maanden per jaar. Tegelijkertijd met de aangroei bovenaan, smelt het ijs onderaan de gletsjer. Het Karakoramgebergte is nieuw voor mij. Het ligt iets hoger en kent een ander klimaat. Daar smelt de gletsjer een deel van het jaar en groeit in andere maanden weer aan." Niemand weet waarom de gletsjers in de Karakoram aangroeien. "Het zou mooi zijn als wij het kunnen verklaren en daarmee de Karakoram-anomalie oplossen. Dat kan nu we atmosferische modellen op een uniek detailniveau gebruiken en de bestaande modellen voeden met onze metingen in het gebied."

Modellen

Immerzeel verbetert de bestaande modellen. "Zo is sublimatie nog niet opgenomen, het direct overgaan van sneeuw in gasvorm. Het kan verklaren waarom de gletsjer toch bijna 30% afneemt in de winter. Ook ontwikkelen we een nieuw algoritme voor de dynamiek van de gletsjer, bijvoorbeeld het naar beneden stromen en het vervormen van het ijs. Cartesius, een supercomputer van NWO, voert alle berekeningen uit."  Het onderzoeksteam besteedt ook speciale aandacht aan het afstemmen van meetresultaten. "Op de foto's van de drones beslaat 1 pixel een oppervlakte van 20 bij 20 centimeter, terwijl een satellietbeeld 100 maal minder fijnmazig is. Het opschalen van de meetresultaten is een onderzoek op zich."

Metingen

In het ERC-onderzoek komen drie disciplines samen: hydrologie, glaciologie en meteorologie. "Nadat de VN klimaat organisatie IPCC een grote fout had gemaakt en voorspelde dat in 2035 alle gletsjers in de Himalaya waarschijnlijk verdwenen zouden zijn, wat natuurlijk onzin is, werd men zich bewust van het gebrek aan metingen op grote hoogte. Onze metingen dienen als ijkpunten om het verleden beter te modelleren. Vervolgens leggen we een aantal klimaatscenario's over deze modellen heen en proberen we de invloed van klimaatveranderingen te voorspellen." Verwacht Immerzeel veel rampen? "Tot ongeveer eind van deze eeuw is de watervoorziening waarschijnlijk gewaarborgd. De samenstelling van het water, de verhouding regen, smeltwater en grondwater zal wel wijzigen. En de pieken en dalen in de toevoer zijn groter, onder andere omdat de bufferende werking van de gletsjer afneemt. Ik verwacht meer overstromingen."

Immerzeel weet waar hij naartoe werkt. "Als ik deze twee uiteenlopende klimaatsystemen kan doorgronden en modelleren, kunnen we proberen op te schalen voor de hele Himalaya. Maar dat is een volgend project."

Bekijk alle ERC-laureaten op de overzichtspagina.