Analyse Onderzeeërs

Het ijs breken kan straks misschien ook met onderzeeërs

Een onderzeeër die ook fungeert als ijsbreker. Een Russisch team ontdekte deze methode, die ervoor kan zorgen dat de vaarroute van Europa naar China makkelijker te bevaren wordt.

Een Amerikaanse onderzeeër breekt met geweld door het Arctisch ijs. In de toekomst is het misschien mogelijk om ijs te breken door er onderdoor te varen met een duikboot. Beeld Getty Images

Stel je staat op het voorsteven van een handelsschip, ter hoogte van de Nieuw-Siberische eilanden. Geen doorkomen aan. Omkeren? Maar dan ineens breekt het ijs voor je open. In een razendsnel tempo van 60 kilometer per uur. De vaarroute ligt open, het konvooi kan verder, van Europa naar China.

Klinkt als een bizar scenario? Dat hoeft het niet te zijn volgens Viktor Kozin van de Komsomolsk-on-Amur State Technische Universiteit in Rusland. Het slopen van ijsmassa’s kan namelijk gedaan worden door onderzeeërs, stelt hij. Die varen met zo’n 60 kilometer per uur onder het ijs door van de Noordoostelijke Doorvaart, via de noordkust van Siberië. De golf die daarbij wordt veroorzaakt resoneert met het ijs erboven, waardoor het breekt. Door de duikboot zo’n 20 meter onder het ijs door te laten varen, bij een bepaalde snelheid, zouden ijslagen tot wel 2 meter dik gebroken kunnen worden.

Beeld NASA

Kozin ontdekte het principe met behulp van modelonderzeeërs in een bevroren zwembad. Het ijs brak bij een bepaalde frequentie van de golven die de duikboot veroorzaakt. Dit is veelbelovend, omdat de huidige ijsbrekers veel geld kosten om te bouwen en maar met zo’n 10 kilometer per uur door het ijs varen. In een eerder artikel van New Scientist vertelde een lid van Kozins team, Vitaliy Zemlyak, al dat daar geen speciale onderzeeërs voor nodig zijn. Gewoon bestaande onderzeeërs inzetten behoort tot de mogelijkheden, mits ze ontdaan zijn van hun periscooptoren. Deze toren steekt namelijk uit, waardoor het risico bestaat dat de onderzeeër tegen uitstekende ijsschotsen onder water aan botst. Het verwijderen van de periscooptoren gaat volgens Zemlyak niet ten koste van de beweging van de onderzeeër en zou daarom relatief makkelijk uit te voeren zijn.

Het economische voordeel van zo’n methode is aanzienlijk. Tot een aantal decennia geleden werd de Noordoostelijke Doorvaart nog niet gezien als geschikte vaarroute, maar door klimaatverandering verdwijnt er steeds meer ijs in het gebied. Een wrang voordeel van het smeltende ijs, want de doorvaart is een veel sneller alternatief om van Europa naar Azië te komen dan zijn zuidelijke tegenhanger, het Suezkanaal.

Voor het ijs dat overblijft in de zomer worden nu ijsbrekers ingezet, schepen die speciaal gebouwd zijn om zich door het ijs te werken. Maar die zijn relatief traag. Het idee van ijsbreken met behulp van resonantie zou sneller kunnen zijn en heeft zich ook al eens in de praktijk bewezen. Zo gebruikt de Canadese kustwacht hovercrafts om een ijsbrekende schokgolf te genereren. Hovercrafts zweven over de ijslagen door jets, die een sterke luchtstroom naar beneden blazen. Al in 1974 bleek dat als een hovercraft versnelt naar 20 kilometer per uur, de jets een schokgolf genereren die resoneert met het ijs, waardoor deze breekt. Op moeilijk bereikbare plaatsen op de rivier is dit een uitkomst. Maar de hovercraft heeft ook nadelen: een klein bereik, en het apparaat is kwetsbaar doordat het luchtkussen onder het voertuig beschadigd kan raken door ijsschotsen.

De nieuwe potentiële methode van de onderzeeërs heeft deze nadelen niet. Guus van der Bles van Conoship International, een bedrijf dat onder andere ook ijsbrekers ontwerpt, ziet het potentieel. ‘Als deze methode echt werkt, scheelt dat een hoop in stookkosten en tijd.’ Hoe milieuvriendelijker de methode, hoe beter, vindt hij. ‘Juist bij ijsbrekers zijn we steeds meer bezig met het milieuaspect.’ Zo moeten de schepen vanaf 2020 varen op stookolie met een lager zwavelgehalte. ‘Voor het milieu is een kortere route naar China dus gunstig, want je stookt minder en hebt daardoor minder uitstoot.’ 

Maar hij heeft ook kritiek: ‘Tot dusver is dit principe alleen nog getest in bevroren zwembaden met modelonderzeeërs. Uit eigen onderzoek is al gebleken dat poolijs zelden egaal van dikte is en dat kan problematisch zijn voor die resonantie-methode.’ Door het vriezen en dooien van de ijslaag ontstaan er richels, die ook voor traditionele ijsbrekers problemen opleveren doordat ze tientallen meters diep kunnen zijn. ‘Maar misschien kun je die richels wel ontwijken, als die onderzeeërs toch zo snel zijn’, aldus van der Bles.

IJsbreken? IJszakken!

‘IJsbrekers breken niet daadwerkelijk door het ijs. Ze varen het ijs op en laten er zich dan doorheen zakken.’ Dit zegt Maarten Loonen, universitair hoofddocent arctische ecologie van het Arctisch Centrum van de Rijksuniversiteit Groningen, die voor zijn lessen de internationale ijsbrekervloot bestudeerde. ‘Lukt dat niet de eerste keer, dan vaart de ijsbreker een stukje terug en neemt als het ware een aanloopje om op het ijs te komen. Deze Russische schepen varen op kernenergie, waardoor ze de dikke ijslagen van de noordelijkste zeeën aankunnen. Voordeel is ook dat ze niet hoeven te tanken, wat in de Arctische zeeën toch wel een uitdaging vormt’. De ijsbrekers hebben ook een speciaal ballastsysteem, waarmee water van de ene kant van het schip naar de andere kant gepompt kan worden. Wanneer een ijsbreker dan toch vast komt te zitten, kan hij zich als het ware loswiebelen.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.