Wat zijn ijsstromen?

Tijdens de laatste drie ijstijden bedekten landijskappen duizenden jaren 

achtereen grote delen van Europa en Noord-Amerika. Ook ons land kreeg 

met ijsbedekkingen te maken. Het Scandinavische landijs bereikte zeker

tweemaal ons land. 

 

Voordat het Scandinavische landijs ons land bereikte had het een 

opbouwperiode van vele tienduizenden jaren achter de rug, waarin de 

ijskap vanuit het brongebied westelijk van de Botnische Golf in Noord-

Zweden, heel geleidelijk in grootte en vooral ook dikte toenam.

 

Het uitvloeien van landijs geschiedt vooral in de onderste lagen van het 

ijspakket omdat daar de druk het grootst is. De beweging van het ijs is 

niet gelijkmatig, aangezien dit van allerlei factoren afhangt. Zo blijken 

in ijskappen ijsstromen op te treden, die naar analogie met zeestromingen 

betrekkelijke smalle banen van ijs zijn die veel sneller stromen dan het 

ijs eromheen. Maar wat zijn ijsstromen eigenlijk en waarom stroomt het 

ijs daarin veel sneller?
 

Het ijs van de Whillans ijsstroom vloeit uit in de Ross Zee, waar het zijn bijdrage levert aan het immens grote Ross IJsplateau op West-Antarctica. Bijzonder is dat zich op ca. 800 meter diepte onder deze ijsrivier een smeltwatermeer bevindt met een oppervlakte van ca. zestig vierkante kilometer. Watermonsters toonden de aanwezigheid aan van bacteriën.	Het oppervlak van ijsstromen is ruw door de aanwezigheid van grote, diepe scheuren (crevasses). Deze ontstaan door het verschil in snelheid tussen het ijs van de ijsstroom en het veel trager vloeiende ijs aan weerszijden daarvan.

IJsstromen kunnen opgevat worden als traagstromende rivieren van ijs. 

Hun gedrag is te vergelijken met gletsjers, maar in tegenstelling tot 

deze worden ijsstromen zijdelings niet begrensd door rotswanden en 

berghellingen, maar liggen ze ingebed in een omgeving van ijs dat nog 

trager stroomt. Net als gletsjers vertonen ijsstromen een grillig gedrag. 

Ze kunnen zich versmallen of waaieren juist uit. Zeker is dat de snelheid 

van het bewegende ijs in de tijd gezien erg wisselend is en van plaats 

tot plaats verschilt. Er zijn ijsstromen waarin het ijs jaarlijks vele kilometers 

stroomafwaarts beweegt. Dit wordt vooral veroorzaakt door de aanwezigheid

van een waterrijke smeerlaag aan de onderzijde van de ijsstroom, 

bestaande uit modderig/kleiïg morenemateriaal. Afzettingen van dit 

materiaal kennen wij als keileem. Deze keileemlaag is doorgaans een 

paar meter dik en wordt door het voortgaande smeltproces aan de 

onderzijde van het ijs voortdurend aangevuld. Vergeleken met het 

omringende ijs verschilt de snelheid van het ijs in ijsstromen wel met 

een factor 50 tot 100.

 

IJsstromen in ijskappen verschillen nog op een andere wijze van gletsjers, 

ze zijn meestal veel groter. Op Antarctica zijn veel ijsstromen tussen 

300 tot 500 km lang, enige tientallen kilometers breed en ca. 1000 meter 

dik. De overgangszone naar het omringende landijs is smal, meestal niet 

meer dan een kilometer. Als gevolg van de bewegingsverschillen tussen 

beide ijsmassa’s zijn deze randzones doortrokken van dicht opeen liggende 

diepe scheuren. IJsstromen tekenen zich door het dichte patroon van scheuren

(crevasses) duidelijk af tegen de omringende ijsmassa.
 

Het opvallend ruwe, gescheurde oppervlak van de Recovery-Glacier-IJstroom op Antarctica.

IJsstromen vervullen een belangrijke rol in de ijsafvoer van ijskappen. 

Op Antarctica heerst een soort evenwicht door de jaarlijkse aanwas in 

de vorm van sneeuw en het verlies van ijs aan de randen van de ijskap. 

Hoewel ijsstromen maar 10% van het ijsoppervlak innemen zijn ze 

verantwoordelijk voor de afvoer van meer dan 90% van het ijs. Hoewel

het begrip ijsstromen betrekkelijk nieuw is, zijn ze als verschijnsel niet 

zeldzaam. Ook van Groenland zijn ze bekend en aangenomen mag worden 

dat ze in de Pleistocene ijskappen ook een rol van betekenis hebben 

gespeeld. Uit recent onderzoek is veel bekend geworden over de omvang 

en het gedrag van het ijs in ijstromen.

 

Op bovenstaande afbeelding zijn de ijsstromen op Antarctica in beeld gebracht. Ze zijn vooral op West-Antarctica aanwezig. De grootste ijsstromen zijn meer dan 500 km lang. De twee concentraties van ijsstromen monden uit op het Ronne ijsplateau en het zuidelijk daarvan gelegen Ross ijsplateau. Hoe lichter de kleur, hoe sneller het ijs stroomt.	Vooral op West-Antarctica zijn ijsstromen dominant aanwezig. Hoewel ze maar 10% van het ijsoppervlak innemen, voeren ijsstromen meer dan 90% van het ijs naar zee af. De kleurverschillen geven de jaarlijkse beweging van het ijs aan.

De stroomsnelheid van het ijs in een ijskap verloopt niet gelijkmatig, 

maar varieert zeer sterk in ruimte en tijd. De ijsbeweging is niet alleen 

afhankelijk van dikteverschillen in de ijskap - dikker ijs stroomt nu eenmaal 

sneller dan dunner ijs - de stroomsnelheid van het ijs wordt ook beïnvloed

door de ondergrond waarover het beweegt. Verder zijn de aanwezigheid 

van smeltwater, de druk daarvan, de mate van ‘smering’, belangrijke

factoren die de stroomsnelheid van het ijs beïnvloeden. Uit onderzoek is 

gebleken dat de bewegingssnelheid van het ijs in grote delen van de  

Oost-Antarctische ijskap bijna nul is, terwijl deze in West-Antarctica aan 

de andere zijde van de Transantarctische  bergrug vele duizenden meters 

per jaar kan bedragen. 

 

Het stromen van ijs wordt vooral bepaald door de aanwezigheid van 

smeltwater in de zool van het ijs en de druk waaronder dit staat. Wordt 

de onderzijde van de ijskap makkelijk gedraineerd, dan is de smeltwaterdruk

minder groot. Het glijden van het ijs verloopt daardoor stroever. Wordt de 

ijsmassa gedragen door een film van smeltwater die onder hoge druk staat, 

dan is de glijweerstand geringer. Is daarnaast een smeerlaag van kleiïg 

morenemateriaal aanwezig, dan vormt dit een bijna perfecte glijlaag waarover 

het ijs makkelijk kan stromen. Duidelijk is dat het gedrag van het subglaciale

hydrologische systeem in ijskappen en ijsstromen bepalend is voor de 

beweging van het ijs.

 

De aanwezigheid van smeltwater aan de onderzijde van een ijsstroom 

wordt veroorzaakt doordat de ijstemperatuur naar beneden toe langzaam 

oploopt. Aan de oppervlakte is het ijs koud omdat het in evenwicht is met 

de koude luchtmassa erboven. Geothermische opwarming van onderuit helpt 

weliswaar aan de opwarming mee, maar de toename van de ijstemperatuur

wordt vooral veroorzaakt door interne wrijving van het bewegende ijs en het 

morenemateriaal onderin de ijsstroom. Bij de heersende hydrostatische

druk wordt hierdoor zoveel warmte gegenereerd dat zich een effectief 

smerende glijlaag vormt en ook blijft vormen, die daardoor de stroomsnelheid 

van het ijs in stand houdt. 

 

De diepreikende werking van ijsstromen heeft tot gevolg dat de ondergrond

waarover zij stromen gedeformeerd wordt. Dit is met name het geval

in gebieden waar de ondergrond uit losse sedimenten bestaat. 

IJsbeweging en drukverschillen aan de onderzijde van de ijsstroom 

veroorzaken dat in de stroomrichting van het ijs een opvallend patroon 

van parallelle lineaties (flutes) ontstaat. Deze kaarsrechte gestroomlijnde

ruggen worden van elkaar gescheiden door laagtes. In Canada en de 

Verenigde Staten komen gebieden voor met vele duizenden van deze flutes. 

Ze ontstonden op het laatst tijdens het Weichselien en zijn nadien niet 

opnieuw met ijs bedekt. 
 

Het landschap dat tijdens het Weichselien ontstaan is door de Dubawnt Lake paleo ijsstroom in Keewatan westelijk van de Hudson baai in Canada wordt bepaald door meer dan 40.000 flutes. De lineaties zijn door laagtes van elkaar gescheiden. De grootste flutes zijn ca. 13 kilometer lang.	De dynamische werking van bewegend ijs deformeert de ondergrond en modelleert deze in de bewegingsrichting van het ijs. Deze foto toont een groot aantal gestroomlijnde lage heuvels (drumlins) en flutes in de Northwest Territories in het noorden van Canada.

Veelal zijn de flutes een paar honderd meter tot een paar kilometer lang 

en enige tientallen tot enige honderden meters breed. De flutes van de 

Dubawnt Lake paleo ijsstroom in Keewatan ten oosten van de Hudson Bay 

in Canada hebben een maximale lengte van 13 kilometer. Het gebied daar 

telt meer dan 40.000 flutes. Ook in Wisconsin in de USA zijn gebieden 

bekend met vele honderden flutes.

 

Flutes zijn ook uit Nederland bekend, weliswaar veel minder in aantal dan in Noord-Amerika, maar in tegenstelling tot deze zijn ze bijzonder groot. Ze komen voor in Oost-Drenthe, waar ze het zogenoemde Hondsrugcomplex vormen. Van de vijf keileemruggen zijn de Hondsrug en de Sleener- of Rolderrug met hun 70 km lengte bijzonder lang te noemen. Deze beide ruggen mogen daarom megaflutes genoemd worden.

Op het laatst van de ijsbedekking in het Saalien bewoog een baan relatief snelbewegend ijs vanuit het Noordzeegebied zuidoostwaarts tot in het Bekken van Münster. Deze Hondsrug ijsstroom is verantwoordelijk voor het ontstaan van het ruggenlandschap in Oost-Drenthe. Het op gang komen van de Hondsrug ijsstroom is waarschijlijk getriggered door het periodiek overstomen van het Weser smeltwatermeer in dat van Münster. Gewijzigd naar Pierik/Bregman.

De ruggen zijn ontstaan door een ijsstroom op het allerlaatst van de 

vergletsering in het Saalien, zo’n 130.000 jaar geleden. Deze 

gestroomlijnde terreinvormen zijn gescheiden door laagtes waarin 

riviertjes als de Drentsche A, het Eelderdiep en het Peizerdiep stromen. 

De vlakke ruggen zijn tot op de dag van vandaag bewaard gebleven omdat 

deze in de ijstijd daarna - het Weichselien - niet door landijs bedekt werden. 

De ijsgrens reikte toen tot vlak bij Hamburg in Duitsland. 
 

De opvallend rechtlijnig verlopende keileemruggen van het Hondsrugsysteem in Oost-Drenthe zijn ontstaan als gevolg snelbewegend ijs.

Op een hoogtekaart zijn de parallelle lineaties van het Hondsrugsysteem goed zichtbaar. Het meest markant is de ca.70 km lange Hondsrug met zijn scherpe overgang naar het ten oosten daarvan gelegen Hunzedal. Op de kaart is duidelijk te zien dat de Hondsrug uit twee takken bestaat, waarvan de oostelijke tak het hoogst is. De witte cirkels markeren Groningen en Emmen. In Noord-Drenthe zijn vijf ruggen aanwezig, met als meest westelijke de rug van Norg.

De Pleistocene megaflutes van het Hondsrugsysteem zijn een uniek glaciologisch

fenomeen, dat nergens elders in Europa in vergelijkbare vorm voorkomt. Samen 

met de landschappelijke en culturele ontwikkeling van het Hondsruggebied vormen

ze de basis van het Geopark de Hondsrug, dat in september 2013 zijn officiële 

status kreeg.