Bodemonderzoekers van Medusa op expeditie naar Spitsbergen (3)

Zijn geofysische meettechnieken geschikt om het smelten van de permafrost, de permanent bevroren ondergrond, op Spitsbergen in kaart te brengen? Om die vraag te beantwoorden ging Medusa Explorations met een aantal wetenschappers op expeditie. In deel 2 van ons expeditieverslag: welke meettechnieken zijn geschikt? En kun je als onderzoeker wel meten tussen de hongerige ijsberen en vallende ijskappen?

Ytre Norskoya

Medusa Explorations toog met archeologen en andere wetenschappers van het Arctisch Centrum van de Rijkuniversiteit Groningen naar Ytre Norskøya, in het noorden van Spitsbergen. Doel van de wetenschappelijke expeditie was het doen van archeologisch onderzoek naar 17e eeuwse graven van Nederlandse walvisvaarders en naar de kleding van de walvisvaarders in het bijzonder.

Medusa Explorations ging mee de archeologen inzicht te geven in de bodem en om als ‘bijvangst’ van het archeologisch onderzoek te zien hoe je met geofysische meettechnieken de, door de opwarmende aarde verdwijnende permafrost, in kaart kunt brengen.

Hoe de expeditie verliep heeft u kunnen lezen in deel 1 en deel 2 van onze serie. Vandaag in deel 3  het verslag van de veldmetingen.

Waarom 17e eeuwse graven in permafrost?

Ontdooiende permafrost in Ny Alesund

Permafrost is de permanent bevroren ondergrond die in de arctische gebieden voorkomt. In de zomer ontdooit een deel van de bovengrond. Dat noemen we de ‘actieve laag’.

In deze laag komt in de zomer allerlei leven tot bloei: planten, paddenstoelen, schimmels en bacteriën. Hoewel dat in biologisch opzicht prachtig is, zorgt het ook voor de compostering van de overblijfselen van walvisvaarders, die daar al sinds de 17e eeuw begraven liggen.

Na vier eeuwen alsnog een zeemansgraf

Archeologen bij een van de graven

De actieve laag van de permafrost waar de graven in liggen is in beweging. De laag wordt sowieso steeds dikker en verschuift door de schuine ligging langzaam richting zee.

Daardoor worden de graven door het onderliggende ijs omhoog gedrukt, komen ze aan de oppervlakte te liggen en schuiven ze langzamerhand richting de zee.

Een aantal graven was al over de rand gevallen en die walvisvaarders kregen na vier eeuwen dus alsnog een zeemansgraf, gewenst of niet.

De gebruikte meettechnieken op Spitsbergen

Om de permafrost en de ontdooiing ervan te kunnen meten heeft Medusa Explorations de volgende technieken ingezet: Grondradar, Elektromagnetische inductie en Gammaspectrometrie.

Grondradar

Medusa’s Koos de Vries met de grondradar

Een door Medusa veelgebruikte techniek is GPR, kortweg grondradar, waarmee we rondom en binnen het grafveld metingen hebben gedaan. Hiermee hebben we een overgang kunnen waarnemen tussen de ontdooide actieve laag met de permanent bevroren ondergrond. Met dezelfde techniek hebben we ook op de graven zelf gemeten, waarbij duidelijk de onderkant van de graven te zien was.

Elektromagnetische inductie

Na de grondradar hebben we Elektromagnetische Inductie (EMI) gebruikt om verschillen in geleidbaarheid van de bodem kunnen meten. Deze metingen laten variaties zien in de ondergrond die in het bereik van de permafrost laag zitten. Dit geeft goede hoop op mooie resultaten, maar nadere analyse moet nog plaatsvinden.

Gammaspectrometer

Ook hebben we een experiment uitgevoerd met een MS-1000 gamma spectrometer. Ons idee is dat radon, dat vrij komt uit de bodem, wordt vastgehouden door de bevroren ondergrond. En dat we het verschil kunnen meten met een gammadetector. We hopen dat we een correlatie kunnen vinden tussen die metingen en de dikte van de actieve laag.

Meting met de MS1000 Gammaspectrometer

GPS Metingen

Ten slotte hebben we met een precies GPS systeem de posities van de walvisvaardergraven en andere belangrijke archeologische locaties ingemeten, zodat deze vergleken kunnen worden met oude luchtfoto’s en toekomstige positiemetingen. We hopen deze te kunnen combineren met de dronebeelden die Frits Steenhuisen van het Arctisch Centrum heeft gemaakt. We willen daarmee in beeld brengen hoe het grafveld van de walvisvaarders langzaam richting zee schuift.

IJsbeer brengt veldwerk in gevaar

Omdat de metingen tot dan toe zonder oponthoud waren verlopen en omdat het permanent licht was en het de hele tijd gunstig weer was, bleef er nog tijd over om een tweede grafveld te onderzoeken op Amsterdamøya. Toen we hier echter aan het onderzoek wilden beginnen, werd er een ijsbeer waargenomen: het belangrijkste gevaar op Spitsbergen. Daarom moest het verdere veldwerk helaas worden afgebroken. Alle expeditieleden zijn inmiddels weer veilig thuis.

IJsbeer vlak naast te onderzoeken grafveld

IJsbeer in Frans kayak kamp