Tech by VICE

Met simpele technologie kunnen we horen hoe gletsjers steeds sneller smelten

Met zelfgemaakte microbarometers kan seismoloog Läslo Evers letterlijk horen dat de klimaatcrisis steeds erger wordt.

door Wester van Gaal
20 september 2019, 10:44am

Illustratie: Dymphie Huijssen 

Meld je aan voor onze Climate Coverage Now-nieuwsbrief als je onze klimaatverhalen van over de hele wereld wil ontvangen. Als je geen zin hebt om te wachten: lees hier wat we tot nu toe hebben geschreven over de klimaatcrisis.

Läslo Evers zit in een klein vergaderkamertje. Aan de muur hangt een whiteboard vol formules, maar verder is het kantoortje van de hoofdseismoloog van het KNMI vrij sober. Elf jaar geleden schreef hij zijn proefschrift: The inaudible symphony: On the detection and source identification of atmospheric infrasound. De onhoorbare symfonie van infrageluid – er zijn niet veel studies met zo’n mooie titel.

Infrageluid is al het geluid onder de 20 hertz, of 20 golven per seconden. Het menselijk oor kan dat niet opvangen, maar met redelijk simpele barometers kunnen we de drukgolf van lage geluiden over een lange afstand opvangen, en in sommige gevallen zelfs versnellen tot frequenties die de mens kan oppikken.

Op die manier kun je ineens horen wat olifanten tegen elkaar zeggen, horen we ijsschotsen over een groot gebied steeds sneller afkalven, en kunnen we zelfs door de snelheid van de geluidsgolf de temperatuur in de hoge atmosfeer en de diepzee meten. Er ging een wereld voor me open toen ik het las.

Het is een vrijwel onbekende studie buiten de klimaatwetenschap, en zelfs daarbinnen is het nog niet algemeen bekend dat je akoestiek kunt inzetten om de opwarming van de aarde te meten. Ik wilde hem spreken omdat zijn onderzoek naar infrageluid me het gevoel gaf een stapje dichterbij het gekreun van een aarde in klimaatcrisis te komen.

“Het voel echt een nieuw vakgebied,” zegt Evers. Voor hem op tafel ligt alvast een stalen barometer te wachten op uitleg. “Toen ik begon waren er op de wereld maar een paar mensen mee bezig, maar het worden er steeds meer. Maar nieuw is niet het. Het is techniek uit de Koude Oorlog. Er zijn verhalen van mannen in Noorwegen met donkere brillen, die doosjes begroeven en weer weggingen."

“Doosjes?”

“Nou ja, geen lege doosjes. Er zat meetapparatuur in om kernwapens mee te detecteren, of om inlichtingen over de handelingen van vijanden te verzamelen. Veertig kilo explosief konden ze 12.000 kilometer verderop met zo’n klein microfoontje horen.” Hij wijst een gebied aan ter grootte van een speldenknop.

Akoestiek is een echte Koude Oorlog-wetenschap. Na de Tweede Wereldoorlog, tot aan het nucleair kernstopverdrag werd gesloten in 1963, hebben de Russen en Amerikanen samen duizenden kernproeven gedaan. Het was allemaal topgeheim natuurlijk, maar de lage tonen van explosies zijn vrij gemakkelijk op te vangen.

Na de invoering van het testverbod werden op 321 locaties over de hele wereld, op het land en in zee, akoestische arrays aangelegd. Deze meetlocaties zijn altijd operationeel gehouden, maar toen Evers in de jaren negentig zijn studie naar akoestiek begon, was het onderwerp in academische kringen een beetje vergeten.

De barometer die op tafel ligt, waarvan er ook zes in een cirkeltje achter het KNMI liggen, heeft hij zelf ontwikkeld. We lopen op een veldje ter grootte van een voetbalveld. Overal om ons heen dobberen kleine apparaatjes zachtjes rinkelend op de wind mee. “Heb je onlangs nog iets leuks gemeten?” vraag ik.

Hij vertelt over een gigantische meteoor-explosie boven de Beringzee, een aantal jaar geleden (“500 kiloton, dat ging de wereld over”), en vorig jaar schreef hij een paper over de raketlanceringen in Noord-Korea. “Dan zie je zo’n piekje verschijnen van de raket, en als-ie dan uit de atmosfeer gaat, verdwijnt-ie even, en op de weg terug pikken we ‘m weer op.”

De meest concrete toepassing van infrageluid is het detecteren van iets wat ineens een hoop herrie maakt, of “piekjes” zoals Evers dus het noemt. Hij wijst naar het stukje gras waar de barometers liggen begraven. “En daarom liggen al die arrays in een cirkel. Met een beetje wiskunde kan je dan uitrekenen waar een geluid vandaan komt. Zo leerden we dat we hier gewoon in het achterland de uitbarsting van de Etna kunnen horen. Dat hielden we in eerste instantie niet voor mogelijk.”

Het voordeel van een wereldwijd meetnetwerk is moeilijk te overschatten, maar het is nog een beetje zoeken naar toepassingen waar genoeg mensen op zitten te wachten. “Op veel van de vulkanen zit geen meetapparatuur – in Alaska bijvoorbeeld of Japan. Als daar nu een vulkaan uitbarst, moet een vliegtuig er als het ware nog met het oog omheen vliegen.”

“Echt?”

“Nou ja, het zal wel iets geavanceerder zijn, maar het voordeel is dus dat laagfrequente akoestiek geen last heeft van wolken. Je kunt altijd meten. Dag en nacht. Weer of geen weer.”

VICE: Je schrijft dat je gletsjersmelt kunt meten met infrageluid. Zijn er interessante bevindingen die je al kunt delen?
Läslo Evers: Nou, het staat nog niet honderd procent vast, maar wat we lijken te zien, is dat de mate van akoestiek nauw samenhangt met de snelheid van smelten, en dat is natuurlijk heel aardig. Als we één op één weten hoe het smelten naar akoestiek vertaaltl, dan kunnen we echt gaan monitoren hoe snel het ijs smelt op plekken waar het moeilijk is om te meten.

Hoe zijn de reacties uit de gletsjerkunde?
Tot nu toe enthousiast.

Wat zeggen ze dan?
Nou, heel aardig dat je dat op deze manier ook kunt doen.

Ja, dat snap ik wel.
Een van die arrays ligt in een baai in Groenland waar een hele serie gletsjers ligt. En het leuke is dat we, omdat het een array is [waarmee de afstand tot de geluidsbron gemeten kan worden, red.], naar verschillende gletsjers kunnen luisteren over een gebied van zo'n dertig tot veertig kilometer. Daaruit kan je dus gemiddelden trekken.

Een van de meest interessantste aspecten van zijn werk is dat Evers de temperatuur van water en lucht kan meten. Evers noemt water en lucht dat in zijn studie het ‘medium’ – als het medium warm is, dan reist geluid sneller dan wanneer het medium koud is. Door verschillende meetopstellingen tegelijk te gebruiken kan aan de snelheid van het geluid behoorlijk precies de temperatuur worden herleid. Het handigste is het als ergens een constant geluid vandaan komt, want dan is het makkelijker rekenen.

We hebben een studie gedaan met een vulkaan op Kamtsjatka, en die vulkaan ging bijna een jaar lang af. We wisten dat het geluid constant was. Je hebt dus een jaar lang een geluidsbron, en die bron wordt de input om iets over de atmosfeer of oceaan te gaan zeggen. En dat is natuurlijk heel interessant, want je komt in stukken atmosfeer waar eigenlijk helemaal geen metingen zijn. Je kunt dus, door alleen maar te luisteren, een beeld vormen van de hoge atmosfeer. Dat is fantastisch!

En werkt dat hetzelfde in de diepzee?
Nou, we zijn eigenlijk al verder. Als je afhankelijk bent van een bron, moet je in feite altijd wachten tot er een keer ergens iets ontploft. We zijn nu zo ver dat we alleen nog maar naar het omgevingsgeluid hoeven te kijken die verschillende arrays opvangen om de temperatuur uit te rekenen. Dus gewoon door te luisteren, kun je de snelheid afleiden, en dus temperatuur.

Ik kan me voorstellen dat je als klimaatwetenschapper een beetje beteuterd kijkt als je net veertig jaar lang de diepzee probeert te meten met onderzeeboten en boeien, en dan ineens blijkt dat je het ook gewoon op de bank met een barometer kan.
Ja, maar je moet elkaar dus wel opzoeken en vinden. Je moet mensen zoeken die een breder beeld hebben. Gelukkig zijn die er genoeg.

Hoe precies kan je de temperatuur in de diepzee meten?
We kunnen het nu op één decimaal precies meten. Om de opwarming van de aarde exact vast te kunnen leggen, moeten we nog een slag nauwkeuriger worden.

Hoe doe je dat?
Door met meer microfoons te meten. Als je meer metingen hebt, kan je de resolutie verhogen. Daar zijn we nu een beetje mee aan het spelen. En er komt een beetje wiskunde bij kijken, natuurlijk.

Begint het onderzoek ook te leven onder klimaatwetenschappers?
Je ziet dat we nu die wereld binnen beginnen te treden. Dat gaat met name door referenties, en door je verhaal te houden op congressen. Je moet met elkaar gaan praten, want je spreekt een andere taal. Ik denk als genoeg mensen van akoestiek hebben gehoord, dat we echt een belangrijke bijdrage kunnen leveren in het meten van de temperatuur in de diepzee en in de hoge atmosfeer, want het is nu nog nauwelijks bekend hoe deze delen van de wereld het weer en het klimaat beïnvloeden.

Wanneer gaan we infrageluid echt gebruiken om klimaatverandering te meten?
Hoelang dat duurt, dat weet ik niet precies, maar ik mik op vijf tot tien jaar.