Een paar jaar geleden deed ik met collega’s uit Wales een interessante ontdekking. Namelijk dat de sneeuw op Antarctica soms zelfs ’s winters smelt. Dat komt door föhn. Lucht die tegen een berg opwaait, vormt door gedwongen opstuwing wolken, regen en sneeuw. De condensatie van al dat vocht geeft de lucht een hoop energie. Eenmaal boven aangekomen daalt de lucht aan de lijzijde, en de gewonnen energie wordt daarbij omgezet in opwarming. Dat effect is op Antarctica soms zo sterk dat zelfs midden in de aardedonkere poolnacht de sneeuw tot het smeltpunt wordt gebracht.
Waarnemingen van een door ons strategisch geplaatste meetmast in de sneeuw werden bevestigd door satellieten die microgolfstraling kunnen zien. Sneeuw is in het microgolfbereik wit, en smeltwater zwart. Door de satellietbeelden konden we laten zien dat wintersmelt vaak optreedt, en op meerdere plaatsen.
Al deed ik deze ontdekking achter een bureau in een universiteitsgebouw in Utrecht, het voelde toch een beetje alsof ik ergens was waar niemand ooit eerder was, in de diep duistere Antarctische winter.
Satellieten geven ons ogen om te kijken waar we normaal niet kunnen zien. Het worden er steeds meer, en de optica wordt steeds beter. Maar niet alleen dat. Steeds slimmere algoritmes en geautomatiseerde beeldherkenning zeven steeds meer informatie uit de terabytes aan pixels die dagelijks door satellieten worden verzameld. Veel recente ontdekkingen uit de glaciologie worden gedaan dankzij satellieten en datatechnieken.
Groenland en Antarctica veranderen heel langzaam van koude ijskappen die sneeuw vangen, naar warme plekken met regen, smeltende sneeuw en herbevroren ijskorsten. Dankzij onze ogen in de ruimte kunnen we die veranderingsprocessen steeds beter waarnemen en begrijpen. Daarmee verbeteren we onze modellen die de toekomstige afsmelting en bijbehorende zeespiegelstijging berekenen.
Genadeloos blootleggen
Die alziende ogen in de ruimte voeden niet alleen maar wetenschappelijke nieuwsgierigheid. Omdat satellieten zich van landsgrenzen en verboden gebieden niets aantrekken, leggen ze genadeloos bloot wat er in conflictgebieden gebeurt (Boetsja, Gaza) en zijn ze inmiddels onmisbaar bij de coördinatie van noodhulp (Derna, Gaziantep). Er is geen wegkijken meer aan. Zelfs de meest afgelegen en gesloten gebieden worden zichtbaar vanuit de ruimte.
Een van de laatste wetteloze wildwestgebieden op aarde is de oceaan. Daar gebeurt nog van alles buiten het zicht van de autoriteiten. Cokehandel, mensensmokkel, piraterij. En illegale visserij. Toch lijken satellieten ook zulke activiteiten steeds beter zichtbaar te kunnen maken. De schaal van de industriële visserij is dit jaar uitgebreid in kaart gebracht door een team wetenschappers uit de VS, gebruikmakend van de krachtige combinatie van satellietbeelden en grootschalige data-analyse.
Zij becijferden dat wereldwijd ongeveer driekwart van de commerciële vissersschepen niet openbaar gevolgd kan worden, vooral in Azië en Afrika. Een van die volgsystemen is AIS. In sommige landen is AIS niet verplicht voor commerciële vaartuigen, maar wie ergens illegaal wil vissen kan gewoon z’n transponder uitzetten en een tijdje van de radar verdwijnen.
De grote inventarisatie van satellietbeelden laat zien dat er veel meer gevist wordt dan je uit AIS kunt opmaken. In AIS lijkt het bijvoorbeeld alsof er in het Europese deel van de Middellandse Zee ongeveer tien keer zo veel schepen vissen als in het Afrikaanse deel. Maar de satellietbeelden laten zien dat het ongeveer 50-50 is. De meeste Afrikaanse schepen zijn niet te volgen. Een klein deel van deze ‘donkere vloot’ vist illegaal. De meeste illegale visserij vindt plaats in de zee tussen China en Noord-Korea. Ook wordt er actief gevist in reservaten waar dat helemaal niet is toegestaan. Wekelijks vissen er bijvoorbeeld zo’n vijf middelgrote tot grote schepen rond de Galapagos-eilanden, en twintig in het Great Barrier Reef.
Identificeren en beboeten
Op dit moment is het alleen mogelijk om te zeggen dát ergens een schip illegaal vist, maar nog niet wélk schip. Een satelliet ziet nu nog pixels van ongeveer 15 bij 15 meter. Als satellieten nog beter worden, dan breekt eens het moment aan dat individuele schepen geïdentificeerd en beboet kunnen worden. Satellieten kunnen mogelijk gaan helpen de visserijregels te handhaven.
Waarschijnlijk zullen satellieten sowieso steeds vaker gebruikt worden om te controleren of internationale klimaat- en milieuwetgeving wordt nageleefd. Of illegale houtkap kan worden gestopt, en president Lula erin zal slagen om het Braziliaanse regenwoud te redden van de ondergang, dat kunnen satellieten ons van dag tot dag vertellen.
En dan is er Tropomi, een grotendeels in Nederland ontwikkeld instrument. Daarmee is een grote stap gezet om wereldwijd grote, en deels verborgen, uitstoters van broeikasgassen in kaart te brengen. Methaanlekken, illegale productie van cfk’s, de ammoniakwalmen van de industriële veehouderij, het komt allemaal steeds scherper in focus.
Dankzij satellieten hoeven we straks niet meer te vertrouwen op de blauwe ogen van overheden, bedrijven en ondernemers die uitstoot en verontreiniging moeten rapporteren. Het is vanuit de ruimte onafhankelijk te verifiëren. Satellieten als onafhankelijke scherprechters, daar ligt een grote maatschappelijke kans én uitdaging voor de wetenschap.