Senior Peter van Velthoven: Samenwerking is essentieel in het onderzoek
Natuurkundige Peter van Velthoven (1958) werkt sinds 1992 als onderzoeker bij het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut). Momenteel is hij hoofd Chemie en Klimaat. Zijn afdeling houdt zich bezig met het modelleren van de atmosferische samenstelling voor het klimaat, voor de ozonlaag en voor de luchtkwaliteit. Tijd om zelf het veld in te gaan heeft Velthoven niet meer; hij begeleidt voornamelijk onderzoek. Hij heeft zelf ervaring met onderzoek in het poolgebied. In de jaren 90 werd zijn voorstel door NWO gehonoreerd en stortte hij zich op het gat in de ozonlaag boven Antarctica.
Op het KNMI werken zo’n 90 onderzoekers: ongeveer 60 bij de afdeling klimaat en seismologie en 30 bij het weeronderzoek en infrastructuur. ‘We kijken naar verschillende tijdschalen. Voor klimaat kijken we vooral naar tijdschalen van enkele tientallen tot duizenden jaren en voor de weersverwachtingen rekenen we tot een paar weken vooruit. Er zijn nu ook seizoenverwachtingen, maar een echt betrouwbare weerverwachting kun je maken voor hooguit vijf tot tien dagen.’
Het KNMI werd door NWO in een vroeg stadium bij het IPY betrokken. ‘Of wij wilden meewerken aan de organisatie van het IPY. Toen ben ik eigenlijk van het begin af aan betrokken geweest bij het organiseren, ik zat in een van de commissies en we gingen kijken bij welke ministeries we geld konden ophalen.’ Het KNMI viel toen zelf onder Verkeer en Waterstaat, het huidige Infrastructuur en Milieu.
Geen van de projecten waar het KNMI mee intekende voor het IPY werd gehonoreerd. En dus bleef het voor het instituut bij het lopende onderzoek. ‘En er was een samenwerking met het glaciologisch onderzoek van de Universiteit van Utrecht. Daar hebben we wel wat geld voor gekregen. Wij maken klimaatscenarios en proberen iets te zeggen over de zeespiegelstijging. Bij warmte zet niet alleen het water uit, het ijs gaat ook smelten. Als dat het zeeijs is, gebeurt er niet zoveel. Maar als het landijs smelt kan het zeeniveau enorm stijgen.’
Verder pasten onderzoekers klimaatmodellen van het KNMI toe op Groenland. ‘Die mogen ze dan van ons gebruiken en daar interpreteren ze hun metingen mee. Zo wordt het model beter. En met hun metingen op de gletsjers kunnen wij weer berekenen wat de invloed op het zeeniveau is. Vervolgens beoordeelt de universiteit weer onze uitspraken over het zeeniveau. Het is echt een nauwe samenwerking.’
De satellietwaarnemingen van het KNMI werden wereldwijd gebruikt tijdens het IPY om het onderzoek te ondersteunen. ‘Dat zijn onze beelden. KNMI is de principal investigator van het Ozone Monitoring Instrument, OMI. Om PI te worden heb je een lange adem nodig. Dat is een traject van vijftien jaar. Maar dankzij de satelliet kunnen alle universiteiten onze gegevens gebruiken. Van een paar andere instrumenten zijn wij co-investigator. Dat zijn allemaal instrumenten waarmee de ozon wordt gemeten. Toen het gat in de ozonlaag in 1979 werd ontdekt deed NASA deze metingen. Sinds 2003 wordt dit voortgezet door Europese instrumenten.’
Hoewel een groot deel van het werk van het KNMI direct met het poolonderzoek te maken heeft, kom je Van Velthoven niet gauw boven de poolcirkels tegen. ‘We gaan zelf niet meer naar de pool toe en daardoor hebben we misschien de laatste jaren een wat mindere rol in dat programma. De laatste expeditie is ergens in de zestiger jaren geweest, samen met de Belgen. Wij gebruiken moderne middelen: een satelliet ligt veel meer op onze weg. We kunnen niet alles doen. Vanaf de tachtiger jaren is eigenlijk pas het klimaatonderzoek van de grond gekomen en daar is door het KNMI heel fors op ingezet. Dat betekend dat je andere dingen toch vaak wat minder gaat doen.’
Toch heeft het IPY heel wat opgeleverd voor het KNMI: ‘We hebben veel geleerd over de ozonlaag. Maar voor ons lagen de bijzondere momenten precies voor en na 2007. Daarnaast heeft het IPY voor een kwaliteitsverbetering opgeleverd van de gegevens die wij naar buiten brengen. Omdat de onderzoekers onze modellen gebruiken en alles aan ons terugkoppelen, kunnen wij vervolgens weer betere voorspellingen doen. Dat geldt bijvoorbeeld voor de zeespiegelstijging, de ozonlaag of de roetdeeltjes die een effect op het klimaat hebben. Voor ons zitten er heel wat interessante aspecten aan de poolgebieden. Je kunt niet iets over de zeespiegelstijging in Nederland zeggen zonder iets te weten over het ijs op Groenland. Samenwerking is essentieel in het onderzoek.’
Hoewel het voorstel om onderzoek te doen naar de gevolgen van vervuiling boven de poolcirkel van Van Velthoven werd afgewezen ziet hij wel dat het IPY goed geweest is voor het wetenschappelijke klimaat in Nederland. ‘We hebben bij een aantal van die grote projecten de leiding gehad. Ik denk dat het een goede aanpak is: selectief zijn in het aantal projecten die je uitkiest en die dan fors ondersteunen.’
Junior Stef Weijers: Het IPY heeft mij veel geluk gebracht
Stef Weijers (1978) studeerde Biologie in Utrecht maar werkt nu aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Daar is hij aio bij Systeemecologie, een afdeling van Ecologie van de Faculteit der Aard- en Levenswetenschappen. Als promovendus van Jelte Rozema kwam hij terecht op Spitsbergen waar hij jaarringenonderzoek doet: dendrochronologie. In het Noordpoolgebied zijn geen bomen en dus onderzoekt hij een struikje, Cassiope tetragona, dat wonderlijk genoeg jaargroeistrepen in de lengterichting vormt. Het plantje blijkt daarmee prima in staat om iets over het klimaat van vroeger te vertellen.
Dat een balletje raar kan rollen, weet Weijers. Na zijn studie koos hij voor een baan in het bedrijfsleven. Hij kwam bij de KLM op Schiphol terecht als functioneel applicatiemanager en hield zich bezig met softwareontwikkeling. Iets heel anders. Hij kwam wel in contact met Rozema, die hem wees op de mogelijkheden van het IPY. ‘Ik zocht een manier om terug te gaan naar de wetenschap. Daar ligt mijn hart. Ik heb Biologie gestudeerd en mij altijd met klimaatreconstructies bezig gehouden. In 2008 kon ik aan de VU beginnen en die zomer zat ik meteen in Lonyearbyen op Spitsbergen.’
De passie die Weijers voelt voor onderzoek komt voort uit pure nieuwsgierigheid. ‘Ik wil het verleden reconstrueren waarover nooit iets over is opgeschreven. Ik kan echt gelukkig worden als ik een oude plant vind en vervolgens dagenlang met de data puzzelen tot ik een probleem heb opgelost.’
Vier zomers bracht Weijers met zijn open top broeikassen door op Spitsbergen. De rest van de tijd was hij te vinden in het lab en achter zijn bureau. Dat leidde tot een aantal artikelen ‘Ik heb een paper samen met Jelte gepubliceerd en eentje waarvan ik de eerste auteur ben. Ik ben nu met de overige drie bezig; ik heb ze op zich allemaal geschreven maar ze zijn allemaal in verschillende fases richting publicatie.’ Als het goed is studeert Weijers in het voorjaar van 2012 af. Daarnaast werkt hij op het ogenblik samen met een internationale groep struikonderzoekers onder meer aan een artikel voor een special issue dat onderzoek over struiken in het poolgebied bundelt.
Hoewel hij bij aanvang van het IPY nog niet besefte hoe groot de kans was die hij kreeg, is Weijers zich dat inmiddels wel bewust. ’Het was natuurlijk een enorme meevaller dat ik al die reizen heb kunnen maken en dat ik in zo’n prachtig gebied heb kunnen werken. Maar dat was niet mijn prioriteit. Ik wilde vooral weer het onderzoek in. De kans om in het poolgebied dit onderzoek te doen, nee, ik had geen idee dat het zo goed zou uitpakken. Het heeft mij veel geluk gebracht’
De ontdekking dat Cassiope groeistrepen in de lengte vertoont als je het opensnijdt, zorgde misschien wel voor de grootste euforie. ‘Het is een kleine doorbraak. Dit is een nieuw plantkenmerk. Hierdoor kunnen we veel verder terug in de tijd dan voor mogelijk werd gehouden.’ Wat het nut is van deze groeistrepen is nog onbekend. ‘Maar het levert veel informatie op.’ Informatie die Weijers graag deelt met collega’s op congressen. ‘Er is een Deense vrouw die een soortgelijk onderzoek deed op Groenland. Inmiddels gebruikt zij daar nu ook onze methode. Het is dus juist erg nuttig om te delen.’
En zo zette Weijers Nederland binnen het wereldje van de dendrochronologie meer op de kaart. ‘Ik heb enorm veel positieve reacties gekregen op mijn onderzoek en de vindplaatsen. En je ziet dat het onderzoek navolging krijgt.’ Overigens is de groep jaarringonderzoekers die zich met poolstruikjes bezighoudt wereldwijd niet echt groot: ‘Ik denk dat het aantal niet boven de tien komt. Maar ik heb vorig jaar een presentatie gehouden op een groot congres in Finland en daar was wel al een hele afdeling over struiken. Dus er is wel steeds meer aandacht voor. Over woestijngebieden zijn ook nauwelijks klimaatgegevens bekend, omdat er geen bomen zijn te vinden. Maar er zijn wel struikjes en dus kunnen we nog veel werk verrichten. Ik denk dat deze manier van onderzoek blijvend is en alleen maar zal groeien.
In tegenstelling tot andere jonge onderzoekers, heeft Weijers zich tijdens het IPY niet speciaal gericht op outreach. ‘Ik heb een lezing gehouden, meer niet. Ik heb mij helemaal gestort op het onderzoek. Daar gaat het uiteindelijk om.’ Weijers is er zo op gebrand om voorlopig in de wereld van de wetenschap te blijven werken, dat hij zijn voelsprieten inmiddels al heeft uit staan voor de periode na zijn promotie. ‘Ik heb toch wel een netwerk opgebouwd met mensen die daar permanent onderzoek doen. Het is toch een redelijk onontgonnen gebied, dus er is nog wel het een en ander te doen. Ik ben o.a. bezig om in Duitsland aan de slag te kunnen.’
Het is dus wachten op een plek als postdoc. ‘Maar ik heb ook wel ideeën om zelf een vervolgonderzoek aan te vragen. Helaas is het daarvoor niet de meest gunstige tijd in Nederland. Ik heb allerlei plannetjes, maar het is nog even afwachten. Eerst moet ik nog promoveren. Ik kan niet wachten want ik wil weer met iets nieuws beginnen.’
Taco de Bruin, datacoördinator: Je ziet in ieder geval wel dat jonge onderzoekers verwachten dat data openbaar zijn
Taco de Bruin (1959) is sinds 1989 bij het NIOZ op Texel. Afgestudeerd in Natuurkunde met als hoofdvak Meteorologie ging hij eerst aan de slag als onderzoeker. Vervolgens hielp hij bij het opzetten van een Data Management Groep (DMG) waar hij nu coördinator van is. De groep, die voor een belangrijk deel gefinancierd wordt door NWO, concentreerde zich eerst alleen op oceanografisch onderzoek maar zet zich tegenwoordig ook in voor polair onderzoek. En zo raakte De Bruin nauw betrokken bij het IPY.
‘Eigenlijk is het een trend,’ zegt scientific data manager Taco de Bruin. ‘Zaken die met publiek geld betaald zijn, moeten voor een breed publiek toegankelijk worden gemaakt. Het is dus logisch om te zeggen dat die gegevens geen eigendom zijn van de onderzoekers. Formeel zijn ze eigendom van het instituut waarvoor je werkt.’
Toen eind jaren 90 de behoefte vanuit NWO toenam om meer aan databeheer voor het Antarctische programma te doen, werd een beroep gedaan op de Data Management Groep (DMG) van het NIOZ op Texel. Immers, de DMG had al jarenlange ervaring met het verzamelen, opslaan en weer toegankelijk maken van onderzoeksgegevens en werd al voor een belangrijk deel gefinancierd door NWO. Binnen het internationale SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) was al een datagroep, the Joint Committee on Antarctic Data Management (JCADM, tegenwoordig SCADM geheten) en De Bruin van het NIOZ werd de Nederlandse vertegenwoordiger. Sinds 2004, aan de vooravond van het IPY, werd hij daar chief officer. ‘SCADM, houdt zich bezig met het afstemmen van data management in alle betrokken landen. We zorgen dat alle gegevens die binnen de SCAR-projecten verkregen worden, door middel van een wereldwijd netwerk van datacentra toegankelijk zijn en kunnen worden uitgewisseld. Daarnaast adviseren wij SCAR op het gebied van data management.’
De wens om alle onderzoekdata goed te beheren en open te stellen, kwam voort uit het feit dat meetgegevens verdwenen. ‘De nationale financiers betalen de programma’s en projecten. Het is natuurlijk de bedoeling dat onderzoek leidt tot publicaties, maar internationaal ontstond de wens om de gegevens openbaar te maken, zodat ze hergebruikt kunnen worden. Dat is een kwestie van het veiligstellen van de data en te zorgen dat deze goed beschreven worden, zodat je later nog weet wat alles is en een ander kan beoordelen of de data voor zijn doeleinden bruikbaar zijn.’ Al deze metagegevens staan geïndexeerd in de Antarctic Master Directory (AMD).’
Vanaf het begin van het IPY was er het idee om alle gegevens die tijdens het pooljaar werden verkregen veilig op te slaan en toegankelijk te maken. ‘JCADM is een onderdeel van SCAR, en dat is weer een onderdeel van ICSU (International Council for Science). Samen met de WMO (World Meteorological Organization) werd in 2004 gewerkt aan het Framework Document voor het IPY. Wij hebben als datamanagers aan het datagedeelte bijgedragen. Daarin werd onder meer gesteld: “In fifty years time the data resulting from IPY 2007-2008 may be seen as the most important single outcome of the program”.. De data zouden the legacy van het IPY zijn. Omdat het in het Framework Document stond kreeg het ineens meer gewicht en konden we bij iedereen aan de bel trekken. Met goed databeheer begin je voordat je gaat meten.’
Een probleem waar De Bruin in zijn werk tegen aan loopt is dat niet alle onderzoekers even gemotiveerd zijn om hun data vrij te geven. ‘Een onderzoeker moet publiceren. Dat telt. Maar hij krijgt doorgaans geen credits voor het publiek maken van de data die ten grondslag liggen aan de publicaties Ik heb wel eens een onderzoeker horen zeggen: als ik veertien dagen werk aan een publicatie, is mijn baas tevreden. Maar als ik vervolgens veertien dagen besteed aan het opwerken van de data, zegt mijn baas dat ik veertien dagen niet heb gewerkt.’ En dus werd er in de data policy van het IPY opgenomen dat er goed geciteerd zou moeten worden en dat de onderzoeker ook echt de credits krijgt. Verder kwam daar in te staan dat data zo spoedig mogelijk na inzameling openbaar en vrij toegankelijk moesten zijn en dat zeker alle metadata vrijgegeven moesten worden mits daarbij mens en milieu niet geschaad zouden worden.’ De Bruin ziet dat het IPY uiteindelijk een rol heeft gespeeld in het denken over meetgegevens. ‘Je ziet steeds meer dat financiers het citeren van gegevens net zo gaan belonen als het citeren uit een publicatie. De IPY data policy is een wereldwijd voorbeeld geworden voor data policies die nadien ontwikkeld zijn.’ Maar het IPY heeft meer opgeleverd. Data management voor de Zuidpool is goed georganiseerd binnen SCAR. Het International Arctic Science Committee, IASC kent nauwelijks een traditie binnen het gegevensbeheer. De Bruin: ‘Het IPY heeft er nu wel voor gezorgd dat er een bipolaire actiegroep is van data managers om het beheer te stroomlijnen.’
NWO heeft een deel van het totale IPY-budget toegewezen aan dataverwerking. Mede daardoor kon het NIOZ vanaf 2009 een nationale IPY Data Coördinator aanstellen om zich geheel te richten op het gegevensbeheer van het IPY-onderzoek. ‘Inmiddels zijn van alle data van de grote projecten de beschrijvingen gemaakt. Van een paar projecten hebben we de data fysiek hier. Een aantal projecten heeft er echter voor gekozen om de data zelf te beheren.’ Laatstgenoemde data zijn beperkter beschikbaar dan De Bruin zou willen. ‘Als ze de data zelf willen blijven beheren, is dat goed. Ze zijn immers zelf de experts van hun eigen gegevens. Maar de data moeten wel unrestricted toegankelijk zijn. Dat moet. De grote wereldwijde projecten hebben allemaal de data policy ondertekend. Nu is het zo dat “wie betaalt, bepaalt” en dus hangt het van NWO af hoe strikt de verklaring wordt nageleefd. NWO is gelukkig in toenemende mate bereid om hierbij een strengere rol te spelen. In Amerika bijvoorbeeld eist de National Science Foundation (NSF) dat onderzoekers in hun voorstellen twee pagina’s reserveren om aan te geven hoe zij hun data openbaar maken. Dat je data voor je houdt, is niet eens een optie. Je ziet in ieder geval wel dat jonge onderzoekers eerder verwachten dat data openbaar zijn, en dat zij daardoor ook eerder bereid zijn hun eigen data vrij te geven.’
Nederlandse laboratoria vertrekken naar Antarctica
Nederland zal dit jaar voor het eerst eigen laboratoria hebben op Antarctica. Drie van de in totaal vier laboratoria zijn maandag 16 januari op transport gegaan. Staatssecretaris Halbe Zijlstra van OCW verzegelde samen met NWO-voorzitter Jos Engelen de laboratoria voor het transport en maakte de namen van de laboratoria bekend.
De vier laboratoria zijn in zeecontainers gebouwd en zullen in Antarctica in een gezamenlijk 'docking station' komen te staan. Het laboratorium op Rothera gaat het Gerritszlaboratorium heten, de 4 afzonderlijke modules heten Geloof, Hoop, Liefde en Blijde Boodschap.
Nederlandse onderzoekers waren voor onderzoek op en rond de Zuidpool tot nu toe aangewezen op de faciliteiten van andere landen die een basis op Antarctica hebben. De Nederlandse laboratoria komen op een Britse basis te staan, zo worden de kosten van een eigen basis en infrastructuur bespaard en wordt er zo min mogelijk schade toegebracht aan de Antarctische natuur. De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk onderzoek en het ministerie van OCW investeren samen 8,5 miljoen euro in het zuidpoolonderzoek.
De mini-laboratoria werden gebouwd door een bedrijf in Dirksland dat gespecialiseerd is in koeltechniek. Zij hebben onder andere getest of de laboratoria de vrieskou in Antarctica wel aankunnen. NWO vindt het van belang dat deze nieuwe onderzoeksfaciliteit duurzaam is. De temperatuur in de minilaboratoria wordt geregeld met een warmtepomp. Hiermee wordt warmte aan de omgeving onttrokken, waarmee de temperatuur binnen kan worden geregeld. Op het dak van het docking station zullen zonnecellen worden geïnstalleerd.
Onderzoek
De laboratoria zullen begin 2013, als het in Antarctica zomer is, door onderzoekers in gebruik worden genomen. Het onderzoek in de laboratoria zal zich richten op klimaatverandering, glaciologie, mariene ecologie en oceanografie. Onderwerp van onderzoek zijn onder andere chemische reacties in de atmosfeer boven Antarctica, die ontstaan door klimaatgassen die vrijkomen tijdens algenbloei. De snelle opwarming langs de westkust van het Antarctisch schiereiland bevordert de algenbloei en beïnvloedt daarmee het mondiale klimaat. Een tweede onderzoek richt zich ook op algen, specifiek op hun plaats in de voedselketen; de achterliggende vraag is hoe de ecologisch belangrijke Antarctische wateren reageren op klimaatveranderingen. Het derde onderzoek betreft het veranderende gehalte aan ijzer en spoorelementen in zeewater en zee-ijs, gehaltes die van belang zijn voor alle levende organismen in ecosystemen. Het vierde onderzoek kijkt naar de toename van zoet smeltwater dat vanaf de Antarctische gletsjers de zee instroomt, en tenslotte is er een onderzoek naar de invloed van dit smeltwater op de voedselketen.
Namen
De labs zijn vernoemd naar een konvooi van schepen dat in 1598 vertrok uit Rotterdam, op zoek naar een handelsroute via de punt van Zuid-Amerika naar Azië. De schepen heetten Geloof, Hoop, Liefde, Blijde Boodschap en Trouw. In de Straat van Magellaan werd het konvooi door barre weersomstandigheden uit elkaar geslagen. Eén schip, de Blijde Boodschap onder leiding van Dirck Gerritsz, werd ver naar het zuiden geblazen. Gerritsz zag op 64 graden zuiderbreedte een 'heel hoog bergachtig land, vol sneeuw, als het land van Noorwegen'. Waarschijnlijk was dit de eerste waarneming van Antarctica.
Poolonderzoek
De investering in onderzoekslaboratoria en onderzoek op de Zuidpool is onderdeel van het Nederlands Polair Programma. Dat financiert Nederlands wetenschappelijk onderzoek in en naar de poolgebieden. Nederland neemt deel aan het Antarctisch Verdrag en is in die hoedanigheid verplicht te investeren in onderzoek op de Zuidpool. Daarnaast is de Zuidpool een unieke onderzoeksomgeving waar gevolgen van klimaatverandering goed te meten zijn, vrij van verstorende invloeden van de mens.
Over NWO
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van ruim 500 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij dichter bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan vijfduizend wetenschappers onderzoek doen.
Antarctica: De Belgen zijn er ook geweest
Op 14 december 2011 is het 100 jaar geleden dat de Noorse ontdekkingsreiziger Roald Amundsen als eerste mens ooit voet zette op de geografische Zuidpool, en dat wordt gevierd over de hele wereld. Naar aanleiding daarvan verschijnt nu een tweede, herziene editie van het succesvolle non-fictie boek ‘Antarctica – De Belgen op de pool’ van Johan Lambrechts, die dit voorjaar met een lezing te gast was op ‘Pool tot Pool’ in Den Haag.
Het spannende, enthousiast ontvangen verhaal van de avontuurlijke Belgische exploratie van Antarctica verscheen in 2007 en was al een tijdje uitverkocht. Deze nieuwe, herziene editie is helemaal up-to-date en aangevuld met een uitgebreid en rijkelijk geïllustreerd hoofdstuk over de verovering van de Zuidpool door Belgica-expeditielid Roald Amundsen en zijn bezoek aan Antwerpen in 1912. Daarnaast is er ook aandacht voor het nieuwe, duurzame Prinses Elisabeth-onderzoeksstation op Antarctica.
Een must voor elke Antarctica-liefhebber!
‘Antarctica – De Belgen op de pool’ (Johan Lambrechts) is een uitgave van Sastrugi Books, verkrijgbaar via poolgebieden.blogspot.com