Dagboek Antarctica, zomer 2004

Deel 1: Veldwerk op 67 graden zuiderbreedte

Yerseke, 6 januari 2004. Zondag is het weer zover. Voor de zoveelste keer zal ik vrouw en dochter gedag kussen en in de trein naar Schiphol stappen voor een reis naar de andere kant van de wereld: Antarctica. Via Londen en de Royal Air Force basis Brize Norton (bij Oxford) vlieg ik naar de Falkland Eilanden. Vandaar is het nog eens vijf uur vliegen met een vliegtuig van de British Antarctic Survey, en dan ben ik op de plaats van bestemming: Rothera Reserach Station op Adelaide Island. Op 67 graden Zuiderbreedte.

Koolstof- en stikstofdynamiek

Rothera is een site van het internationale programma RiSCC, waarin twaalf landen de invloed van global warming op de structuur en het functioneren van Antarctische Terrestrische Ecosystemen bestuderen. Ons team pakt de koolstof- en stikstofdynamiek aan. Met name bij koolstof is temperatuur een sleutelfactor. Terrestrische ecosystemen in de hogere breedtegraden in maritiem Antarctica kennen slechts twee trofische niveaus: primaire producenten en afbrekers van organische stof. Primaire productie van koolstof (fotosynthese) is water-gelimiteerd, afbraak van organische stof is temperatuur-gelimiteerd. De beschikbaarheid van water is op haar beurt ook weer temperatuur-afhankelijk. Wij denken dat door toename van de temperatuur in de regio, de structuur van en de processen in de terrestrische ecosystemen gecompliceerder zullen worden en meer zullen gaan lijken op die van ecosystemen die op lagere breedtegraden voorkomen.

Doorzichtige kamertjes
 

Daarom doen we een vergelijkende studie in drie gebieden op drie verschillende breedtegraden: 52, 60 en 67 graden zuiderbreedte. In die gebieden zetten we veldexperimenten op, waarbij we over zo’n vier vierkante meter van de vegetatie plexiglas koepels zetten die van boven open zijn; neerslag en zonlicht hebben ongehinderd toegang, maar de zogenaamde open-top chambers verhogen de temperatuur in de vegetatie met 2 tot 3 graden. We vergelijken de structuur van en de processen in de vegetatie in de open-top chambers, met die in controle plots, zonder open-top chambers. Niet alleen wij gebruiken de doorzichtige kamertjes met sensoren voor temperatuur, vocht en andere microklimaatsfactoren. De VU gebruikt ze om te kijken naar de biodiversiteit in relatie tot waterbeschikbaarheid, de microbiologen van ons instituut bestuderen er de microbiële diversiteit in de bodem, collega’s van de British Antarctic Survey bestuderen de invertebraten in het systeem en collega’s van de Universiteit van Antwerpen bestuderen de micro-algen. Op de Falkland Eilanden staan de open-top chambers al opgesteld, op Signy Island bijna, en we gaan binnenkort beginnen op Anchorage Island bij Rothera.

Be flexible

Maar eerst moeten we daar nog zien te komen. Mijn collega’s Mark van der Wouw en Stef Bokhorst komen van Signy Island per schip naar de Falkland-eilanden. Vandaar gaan we gedrieën naar Rothera. Lijkt simpel, maar het weer gooit vaak roet in het eten, en dan is iedere planning waardeloos. De British Antarctic Survey heeft een officieus motto: ‘ Be flexible!’ en dat zijn wij dan ook maar.

Deel 2: Lopen met een fietsvlaggetje

Rothera Research Station, 26 januari 2004. Op 16 januari zijn we aangekomen op onze plaats van bestemming: Rothera Research Station. Éen van de stations van de British Antarctic Survey. Het weer zat mee, we hadden maar één dag vertraging. En nu zijn we dan op Anchorage Island bezig ons veldexperiment op te zetten. Anchorage Island is één van de Léonie Islands, zo’n vijf kilometer ten zuidwesten van Rothera. We hebben een goede locatie voor ons experiment kunnen vinden. Een nadeel is dat we al ons materiaal enkele tientallen meters omhoog moeten sjouwen. Maar gelukkig willen er veel mensen een handje toesteken (dat geeft ze een kans op een boottochtje) en alles gaat voorspoedig.

Skua's en zeeolifanten

Zo gauw je Rothera de rug toe hebt gekeerd, houdt de menselijke invloed in dit gebied op. Ik voel me hier verwaarloosbaar. Machtige, met sneeuw bedekte bergen, gletsjers waar zo nu en dan met donderend geweld grote brokken afbreken, statige langsdrijvende ijsbergen, en vogels en zeezoogdieren, waar je ook kijkt. Ik zal daar nooit genoeg van krijgen. Op Anchorage leven veel Skua’s (meeuwachtige roofvogels). Er ligt ook een aantal zeeolifanten en Weddell-zeehonden op het keienstrand. Het is de bedoeling dat je die beesten met rust laat. Natuurlijk hadden we graag gezien dat het omgekeerde ook het geval was. Zeeolifanten beginnen te burlen als je aankomt. Behalve dat het een onsmakelijk geluid is, stinken ze ook nog eens enorm. Maar verder zijn ze volstrekt ongevaarlijk. De Skua’s zijn gevaarlijker en daar zijn er hier heel veel van. Die maken je luidruchtig duidelijk dat je hun terrein betreedt, en als je dan niet wilt horen, moet je maar voelen: een klap tegen je hoofd met de vleugelboeg. Soms pakt dat iets verkeerd uit en krijg je een kras van een snavel of een poot over je hoofd. Jaren geleden al, ben ik begonnen met een fietsvlaggetje in mijn rugzak te steken. Dat vindt iedereen in eerste instantie belachelijk als ze je zien lopen, ook mijn collega’s Mark van der Wouw en Stef Bokhorst. Maar na één dag trekt dat bij. Nu lopen we alledrie met een fiets-vlaggetje.

Deel 3: Tijd voor meer biologische zaken
 

Rothera Research Station, 2 februari 2004. Op een regenmeter en de radioverbinding na, zijn de veldopstellingen op Antarctica gereed. Rothera is één van de grotere onderzoeksstations van de British Antarctic Survey. In het zomerseizoen zijn er meer dan honderd personen aanwezig, maar voor velen is het slechts een doorgangshuis. Van hier vertrekken de (vier) Twin-Otters (tweemotorige kleine vliegtuigen, voorzien van wielen én ski’s) om onderzoekers en materieel naar verafgelegen plaatsen te brengen, meestal in tweetallen.

Sledge party

Zo’n duo heet een sledge-party: twee mensen, twee sneeuwscooters die elk een slee voorttrekken met daarop een tent, kampeermateriaal, voedsel voor zolang als nodig is, en materiaal voor hun onderzoek. Al die sledge-parties moeten uitgerust worden en Rothera heeft daarvoor deels het karakter van een grote Beversportwinkel: een kledingmagazijn, een magazijn met kampeeruitrusting, een magazijn waar ‘manfoodboxen’ worden klaargemaakt. Een manfoodbox bevat alle voedsel voor twintig mensdagen. Met veel, erg veel, theezakjes, want Engelsen houden van sterke thee en weinig, erg weinig zakjes Nescafé, want Engelsen houden van slappe koffie. Het installeren van het veldexperiment is inmiddels ongeveer klaar. Dat heeft enkele weken geduurd. Het is allemaal niet zo eenvoudig om de grote open-top chambers met daarin sensoren voor temperatuur, bodemvocht, relatieve luchtvochtigheid en licht, te plaatsen op een rotshelling, waar geen vierkante meter vlak is. Maar het is allemaal gelukt.
 

Grote en kleine beestjes
 

Sinds vandaag functioneert ook de radioverbinding tussen Anchorage Island en de basis. Nu kunnen we vanachter de computer kijken of alles goed werkt. Nog niet helemaal dus. Bovendien maken de technici nog een grondplaat voor de regenmeter, dus die is ook nog niet geïnstalleerd. Inmiddels houden we ons met meer biologische zaken bezig (vegetatieopnames maken, materiaal verzamelen enzovoorts) en is er tijd voor foto’s maken. Sinds een jaar of tien gebeurt veel onderzoek ook op het station zelf, met name marien en terrestrisch biologisch onderzoek. Het is ongelofelijk hoe rijk deze ecosystemen hier zijn. Alleen al in het intergetijdengebied (tussen eb en vloed) komen 26 soorten dieren voor. In dieper water zelfs nog meer. En geen kleintjes ook. Er komt hier een zeepissebed (Glyptonotus) voor die zo’n 6 tot 8 cm meet.
Daar staat tegenover dat de landdieren niet groter zijn dan 1 tot 2 mm. Een tweetal mijten, twee of drie soorten springstaarten, wat beerdiertjes (tardigraden) en dan heb je het wel ongeveer. Over die beesten is eigenlijk nauwelijks iets bekend. Men weet weinig over hun levenscyclus (waarschijnlijk tweejarig), vermoedelijk voeden ze zich met dood plantenmateriaal (maar het kan heel goed zijn dat ze ook levende planten of algen eten). Ook weet men dat ze goed tegen kou kunnen.

Verwaarloosbaar
 

Aangezien de invloed van dieren op de vegetatie verwaarloosbaar is, is het ecosysteem eigenlijk erg eenvoudig: er zijn producenten van organische stof (een gras, een ‘parelkruid’, mossen, korstmossen, op het land levende algen en blauwwieren) en er zijn organismen, die die organische stof afbreken (bacteriën, gisten, protozoën). Simpel? Ja, qua structuur. Maar hoe zo’n ecosysteem en zijn onderdelen hier precies functioneren weten we nog maar nauwelijks.

Deel 4: Wetenschap waar je geduld voor moet hebben
 

Laatste deel van het dagboek van Ad Huiskes.
Rothera Research Station, 10 februari 2004. Ondanks een fikse storm zijn de open-top chambers op Antarctica geplaatst, inclusief regen- en temperatuurmeters. De verzamelde plantenmonsters gaan mee naar Nederland. De herfst is hier begonnen, voor zover je hier van herfst kunt spreken. Meestal gaat de zomer vrij plotseling over in de winter: de temperatuur daalt snel en het gaat sneeuwen. Het feit dat je hier de laatste jaren toch iets van herfst hebt, zou volgens de meteoman in de verkeerstoren een indicatie van klimaatverandering kunnen zijn. David, de man van de weersvoorspelling voor de vliegtuigen, is voor de Engelsen een bekende verschijning, hij heeft jaren het weerpraatje voor de BBC-televisie gedaan: de Britse Erwin Krol dus.

De bootsman

Herfst is, net als in Nederland, niet het plezierigste jaargetij. Veel natte sneeuw, regen en storm. De algemen opninie is dat het aantal dagen met regen de laatste jaren aan het toenemen is, maar niemand heeft dat ooit echt bijgehouden. Nu we een neerslagmeter op Anchorage Island hebben, zal dat wel gaan veranderen. Aangezien de boten niet meer varen bij windkracht zes, zit je of vast op de basis, of in je tentje op één van de eilanden. Als het dan even wat rustiger weer is, is het topdrukte voor de schippers: iedere bioloog hier is afhankelijk van de boten: voor vervoer van en naar de onderzoeksplaatsen op de eilanden, voor duiken, voor het nemen van watermonsters – behalve terrestrische biologie wordt hier ook veel mariene biologie gedaan. Maar Andy, de ‘boatman’, heeft jaren met moeilijk opvoedbare kinderen gewerkt, dus conflicten krijgen geen kans.

Litterbag-methode

Stef Bokhorst en ik zijn de laatste dagen bezig geweest met het uitzoeken van de verzamelde monsters. Om de afbraak van organisch materiaal te bestuderen vullen we zakjes van vitragestof met wat droog mos of gras. Die zakjes worden dan gewogen en weer teruggelegd in onze proefveldjes. Door ze vervolgens regelmatig weer te verzamelen, uit te laten drogen en weer te wegen wegen, komen we te weten hoe snel plantenmateriaal wordt afgebroken. Deze zogenaamde litterbag-methode is de meest gebruikte methode voor onderzoek naar de afbraak van organisch materiaal. Je weet alleen nog niet waardoor het materiaal wordt afgebroken: chemisch, bacterieel of wordt het zo fijn gefragmenteerd (door dieren) dat het gewoon door de mazen van de zakjes verdwijnt. Dat is iets dat we verder moeten onderzoeken, maar dat is moeilijk om dat in het veld te doen. Daarom nemen we materiaal mee naar Nederland om hier verder aan te werken. Bovendien kan deze methode niet gebruikt worden voor korstmossen. Korstmossem kunnen in uitgedroogde toestand overleven en wanneer ze weer vochtig worden gewoon doorgroeien. Afbraak is dus op deze manier niet te meten.
 

Geduld 

Met het uitzoeken van het plantenmateriaal komen we natuurlijk ook dieren (nou ja, diertjes) tegen. De landdieren mogen hier dan klein zijn, er zijn er wel erg veel van. Stef heeft al prachtige foto’s van springstaarten en mijten. Toch zal het nog wel even duren voordat we effecten kunnen zien van onze kunstmatige temperatuurverhoging op het ecosysteem. We weten inmiddels dat de open-top chambers de temperatuur verhogen, dat kunnen we meten met temperatuursensors. Maar iets van een effect op het ecosysteem is nog niet waar te nemen: daarvoor is een periode van een paar maanden gewoon te kort. Dit seizoen hebben we enkel de uitgangssituatie vastgelegd. Misschien dat we volgend seizoen effecten kunnen waarnemen: ecologie is een wetenschap waarvoor je veel geduld moet hebben. Het zit er alweer op voor mij. Morgen vertrek ik naar Punta Arenas in Chili, vandaar vlieg ik via Santiago naar Madrid en dan naar Schiphol en als alles meezit, ben ik over drie dagen weer thuis. Een dag eerder dan gepland, maar zoals ik al eerder schreef: het motto hier is “Be flexible!’

Door Ad Huiskes, senior-onderzoeker bij het Nederlands Instituut voor Ecologie, Centrum voor Estuariene en Mariene Ecologie, werkgroep Ruimtelijke Ecologie te Yerseke.