Hoe de Xuelong een recordnetwerk van ijsstations in het noordpoolgebied aanlegde

Tijdens China’s 16e Arctische expeditie veranderde het centrale deel van de Noordelijke IJszee tijdelijk in een verspreid laboratorium op het zee-ijs. Tussen 25 juli en 7 augustus 2026 voltooide het onderzoeksschip Xuelong twaalf kortdurende ijsstationoperaties. Dat is het grootste aantal ijsstations dat één schip tijdens een Chinese Arctische missie heeft aangelegd. Het laatste station werd ingericht nabij 83°50′ noorderbreedte in de centrale Noordelijke IJszee.

De prestatie draait om meer dan alleen een recordaantal. Door meetinstrumenten over meerdere locaties te verspreiden, wilden de onderzoekers waarnemingen verzamelen die laten zien hoe de atmosfeer, het zee-ijs, de bovenste oceaanlaag en het ecosysteem onder het ijs gelijktijdig veranderen.

Waarom alle stations ten noorden van 82°N lagen

Alle twaalf stations van de Xuelong lagen ten noorden van 82° noorderbreedte. De onderzoekers kozen daar voor dikker zee-ijs, omdat apparatuur op het ijs langer operationeel moest blijven naarmate het zomerse smeltseizoen vorderde. De stevigere ijscondities maakten deze locaties geschikter voor instrumenten die zonder bemanning moesten blijven meten, al maakte het zware ijs het veldwerk ook lastiger.

Dat verklaart ook de gekozen timing. Omdat het ijs in het werkgebied relatief zwaar was, paste het team de planning aan en begon het stationwerk eind juli.

Wat het netwerk van twaalf locaties moest meten

De expeditie plaatste meer dan dertig ijsgebonden instrumenten, waaronder boeien voor het meten van de massabalans van zee-ijs, ijsgebonden profielboeien voor ondiep en diep water en boeien die met het drijvende zee-ijs meebewegen.

De stations ondersteunden metingen in verschillende, onderling verbonden onderdelen van het Arctische systeem:

• de atmosferische grenslaag;
• de fysische eigenschappen en massabalans van zee-ijs;
• de oceaanomstandigheden onder het ijs; en
• de ecologie onder het ijs.

Samen moeten deze metingen langdurige waarnemingen ter plaatse en validatiegegevens opleveren voor onderzoek naar het gekoppelde atmosfeer-ijs-oceaansysteem, terwijl het Arctische zee-ijs snel verandert. Een dichter meetnet biedt bovendien meer geografische spreiding dan een gebruikelijke missie met één schip, die doorgaans ongeveer zes werkstations op het ijs omvat.

De praktische winst zit vooral in de vergelijking tussen locaties. Onderzoekers kunnen nagaan of veranderingen in de atmosfeer samengaan met veranderingen in ijsdikte, oceaancondities of biologische activiteit. Zulke waarnemingen kunnen helpen om de mechanismen achter de snelle veranderingen in het noordpoolgebied beter te begrijpen en de gegevens voor klimaatvoorspellingen te verbeteren.

Hoe de Xuelong 2 het netwerk zou uitbreiden

Het tweede onderzoeksschip, de Xuelong 2, zou de metingen nabij 84° noorderbreedte voortzetten met zes kortdurende ijsstations en één langdurig station. Op het programma stonden meer dan twintig werkzaamheden, waaronder het uitzetten van ijsgebonden boeien, het verzamelen van sneeuw-, ijskern- en watermonsters onder het ijs, teledetectie van zee-ijs, atmosferische profielen en metingen van de oceaan onder het ijs.

De locaties van beide schepen waren op elkaar afgestemd om samen een observatienetwerk te vormen. Die coördinatie moet het geografische bereik vergroten en het onderzoek naar de wisselwerking tussen atmosfeer, zee-ijs, oceaan en ecosysteem in het centrale noordpoolgebied verdiepen.

Een ijsblok van 1,3 meter voor onderzoek naar scheepsontwerp

De expeditie verzamelde ook een groot stuk zee-ijs voor mechanische proeven. In ongeveer zes uur gebruikten onderzoekers een ijskernboor en een kettingzaag om een blok uit het ijs te halen dat 1,3 meter dik was en aan beide zijden 1,2 meter mat.

Wetenschappers zullen de mechanische eigenschappen van het monster onder Arctische omstandigheden meten. Het onderzoek breidt het archief met zee-ijsmateriaal uit en levert experimentele gegevens die relevant zijn voor het constructieve ontwerp van toekomstige poolschepen.

Binnenlandse instrumenten maken automatische monitoring mogelijk

Het stationwerk vormde ook de basis voor een onbemand observatienetwerk in de Noordelijke IJszee en bood een testomgeving voor in China ontwikkelde systemen voor mariene observatie. Bij de meest gebruikte apparatuur — ijsgebonden profielboeien voor ondiep en diep water en boeien die met het zee-ijs meedrijven — lag het aandeel binnenlandse technologie gemiddeld boven de 90 procent.

Dankzij die apparatuur konden de onderzoekers instrumenten in grotere arrays uitzetten en aan elkaar koppelen in een geautomatiseerd meetnet. De metingen waren daardoor niet uitsluitend afhankelijk van momenten waarop onderzoekers zelf op het ijs aanwezig waren. Zo verschuift de aanpak naar herhaalde, verspreide observaties die doorgaan nadat het schip naar een andere locatie is gevaren.

Wat het onbemande ecologische ijsstation toevoegt

Een van de opvallendste onderdelen van de expeditie was een onbemand ecologisch ijsstation. Het systeem werd omschreven als de eerste demonstratie van deze toepassing in het noordpoolgebied. Het combineert akoestische, optische en elektrische sensoren om de atmosfeer, het ijs, de oceaan en het ecosysteem gedurende langere tijd te volgen.

De bedoeling is om biologische activiteit onder het ijs te volgen terwijl de hoeveelheid licht per seizoen verandert. Continue waarnemingen kunnen wetenschappers helpen onderzoeken hoe organismen de poolnacht doorstaan en hoe ze reageren wanneer de pooldag terugkeert.

Dat is belangrijk omdat korte zomermetingen processen buiten de zomer kunnen missen. Een onbemand station kan waarnemingen met elkaar verbinden tijdens wisselende omstandigheden in licht, ijs en oceaan. Daardoor ontstaat een vollediger beeld van de manier waarop het ecosysteem onder het ijs op zijn omgeving reageert.

Waarom dit meer is dan een nieuw record

De twaalf stations van de Xuelong betekenen niet alleen een record in aantallen, maar ook een verandering in de observatiestrategie. Eén schip werkte op twaalf locaties, waarna de geplande zeven extra stations van de Xuelong 2 een bredere basis zouden vormen om omstandigheden in het centrale noordpoolgebied met elkaar te vergelijken.

De verzamelde gegevens zullen op zichzelf niet elke vraag over de Arctische veranderingen beantwoorden. Hun waarde zit in de combinatie van verschillende soorten bewijs: ijsmonsters, drijvende boeien, atmosferische profielen, oceaanmetingen en ecologische sensoren, verspreid over meerdere locaties en tijdsperioden. Samen kunnen deze gegevens onderzoekers helpen modellen aan de werkelijkheid te toetsen, de wisselwerking tussen atmosfeer, ijs, oceaan en biologie te ontrafelen en het inzicht in een snel veranderend noordpoolgebied te verbeteren.