Luchtspiegelingen wezen Noormannen de weg naar Groenland

Kees Floor, de Volkskrant 20 januari 1990

Boven de Noordelijke IJszee en het noordelijk deel van de Atlantische oceaan krijgt men soms een vertekend beeld van zijn omgeving. De zon komt boven de horizon op een moment, waarvoor astronomische berekeningen aantonen dat de poolnacht nog een of twee weken moet voortduren. Er zijn zeemonsters zichtbaar, waarvan niemand ooit een gedetailleerde beschrijving heeft kunnen opstellen. Men ziet eilanden op plaatsen waar de atlas zee geeft. En het zeeoppervlak lijkt aan de kim hoger dan op de plaats waar men zich bevindt, een effect dat nu en dan zo uitgesproken is dat men zich in een draaikolk waant. Vergelijkbare illusies doen zich ook voor boven de ijsvlakten van Groenland en van het noordpoolgebied; kennelijk is een koud aardoppervlak een van de voorwaarden voor het ontstaan ervan.
De Canadees prof. Waldemar Lehn raakte gefascineerd door dit soort verschijnselen. Gewapend met een telescoop als telelens fotografeerde hij 'monsters' in Canadese meren. Tevens reisde hij naar het noorden van Canada om de zon in de poolnacht aan de kim te zien opduiken en zijn ongebruikelijke vorm onder dat soort omstandigheden vast te leggen. Samen met vakgenoten leverde hij bijdragen aan de theoretische verklaring van de 'luchtspiegelingseffecten' en ontwikkelde hij computersimulaties van zeemonsters en van de 'poolnachtzon'. Tenslotte bestudeerde hij noorse sagen en diverse andere geschriften en kwam tot de conclusie dat de luchtspiegelingen boven koud zeewater de ontdekking van IJsland en later van Groenland door Kelten en Noormannen heeft vergemakkelijkt, dat het monster van Loch Ness verre voorouders heeft gekend en dat de waarneming van manschappen van Willem Barentz, die tijdens de expeditie naar Nova Zembla de zon op 24 januari 1597 twee weken te vroeg zagen opkomen, niet in twijfel getrokken behoeft te worden. Lehn's bevindingen verschenen de afgelopen 15 jaar in het blad Science, alsmede in een aantal vaktijdschriften voor optica en voor poolonderzoek.
De verschijnselen waar het om gaat en die Lehn 'arctische luchtspiegelingen' noemt (in tegenstelling tot de woestijn- luchtspiegeling, die boven warm land of zeewater optreedt), zijn er in drie soorten. In alle gevallen is een koud aardoppervlak vereist met daarboven minder koude lucht. Onder dergelijke omstandigheden plant het licht zich voort langs kromme banen. De minst uitgesproken vorm wordt door Lehn aangeduid met de IJslandse naam 'hillingar'. De kromming van de lichtstralen is daarbij iets minder dan de kromming van het aardoppervlak, maar toch voldoende om als het ware over de horizon heen te kunnen kijken. Voorwerpen in de verte verheffen zich boven hun normale positie; ze lijken opgetild. Gebieden of plaatsen, die zich normaliter achter de kim bevinden worden onder dergelijke omstandigheden opeens zichtbaar.
Bij een tweede vorm van arctische luchtspiegeling, het 'hafgerdingar-effect', lijkt het aardoppervlak vreemd gevormd met rechtopstaande onregelmatigheden. Meervoudige beelden van voorwerpen worden gemakkelijk geinterpreteerd als onbekende en onverklaarbare dieren, zoals het monster van Loch Ness, 'zeemeermannen' en andere zeemonsters. De kromming van de lichtstralen verandert in dit geval met de hoogte, watvervorming van beelden veroorzaakt.
De sterkste kromming van lichtstralen in de atmosfeer treedt op bij het Nova Zembla effect, de derde vorm van arctische luchtspiegeling. In een dunne koude laag, dicht bij het aardoppervlak, plant zich licht voort, dat enkele honderden kilometers verderop is opgepikt en daarna in de laag gevangen bleef.

IJsland en Groenland
De luchtspiegelingseffecten dateren natuurlijk niet van vandaag of gisteren. Zolang als de natuurkundige wetten, die de voortplanting van licht beschrijven, van toepassing zijn, zo lang ook kunnen deze effecten van optisch bedrog waargenomen zijn. Lehn onderzocht vooral hun betekenis voor de reizen die in de middeleeuwen werden afgelegd door de Kelten en de Noormannen. De vaartuigen waarmee zij destijds hun tochten uitvoerden bezaten een soort zeewaardigheid, dat thans de toets der kritiek bij lange na niet zou kunnen doorstaan. Het is dan ook aannemelijk, dat men niet in het wilde weg koerste, maar zoveel mogelijk met land in zicht heeft gevaren.
Onder normale atmosferische omstandigheden zouden dergelijke reizen alleen door speculatieve avonturiers uitgevoerd kunnen worden. IJsland is vanuit Europa niet zichtbaar, zelfs niet vanaf de uiterste noordwestpunt van de Faeroer eilanden; de afstand die minimaal overbrugd moet worden bedraagt 385 km. Groenland op zijn beurt kan men niet zien liggen vanaf de noordwestpunt van IJsland, ook al hoeft in dit geval slechts 300 km overbrugd te worden. Toch koersten reeds in de achtste eeuw van onze jaartelling Kelten naar IJsland in het jaar 874 gevolgd door de Noormannen en keerden zij behouden terug. Lehn veronderstelt dat zij, dank zij de arctische luchtspiegelingseffecten, toch een glimp van het land van bestemming hebben opgevangen. De 2122m hoge Vatna gletsjer, in het uiterste zuidoosten van IJsland, kan fungeren als een ideale lichtbron, die, bezien vanuit de Faeroer in noordwestelijke richting en belicht door de ochtendzon, tijdens 'hillingar'- condities regelmatig moet kunnen zijn waargenomen. Vier procent van de hoeveelheid licht die door de in het zonlicht blinkende gletsjer wordt uitgezonden kan onder dergelijke atmosferische omstandigheden de het dichtst bij IJsland liggende plek van Europa op de Far Oer bereiken, wat voldoende is om door het menselijk oog te worden opgemerkt. Een ervaren waarnemer kan zo tot de overtuiging zijn gekomen dat er in noordwestelijke richting meer moest zijn dan alleen water.
Het verhaal over de verbanning van Erik de Rode, de zoon van Thorwald, van IJsland vormt voor Lehn eveneens een aanwijzing, dat bij atmosferische omstandigheden waarbij luchtspiegelingen optreden verafgelegen land zijn aanwezigheid kan verraden. Volgens een noorse sage volgde Erik in 982 vanaf de noordwestpunt van IJsland gedecideerd een noordwestelijke koers, die hem volgens de kortste route naar Groenland voerde. Groenland is vanaf IJsland onder normale weersomstandigheden echter niet te zien; de afstand is ruim 60 km te groot, zelfs vanaf de hoogste waarnemingspunten. Voor een waarnemer vlak bij zee ligt Groenland meer dan 150 km te ver weg om waargenomen te kunnen worden. Varend op zee zou men in een strook van 25 km breedte geen land kunnen zien. Zonder besef dat er in die richting land gevonden kan worden was een reis met die koers echter uiterst onwaarschijnlijk. De wind, die van de Groenlandse IJskap over de Straat van Denemarken waait, was vrijwel onafgebroken tegen en voor de zeestromingen geldt hetzelfde. Gezien de vaartuigen waarover Erik beschikte moet het traject IJsland Groenland zelfs grotendeels roeiend zijn afgelegd. Achteraf bezien zou een tocht van zuidwest IJsland rechtstreeks naar de zuidpunt van Groenland, waar Erik zich uiteindelijk vestigde, veel minder problematisch zijn geweest: wind en zeestromingen zouden de goede kant op hebben gestaan en in Zuid Groenland is het verblijf klimatologisch gezien aangenamer dan meer naar het noorden. Alles wijst erop, volgens Lehn, dat Erik de Rode over informatie beschikte, die op de aanwezigheid van land in noordwestelijke richting duidde. Zowel het hillingar-effect als ook het Nova Zembla verschijnsel kunnen hierbij een rol gespeeld hebben.
Volgens de noorse sage, waarin het verhaal van Erik de Rode verteld wordt, zocht Erik de Gunnbjornscheren, rotsachtige eilanden, die ruim 50 jaar tevoren vanaf de noordwestpunt van IJsland gezien waren door een zekere Gunnbjorn, de zoon van Ulf Krake. Gunnbjorn kwam in het eind van de negende eeuw door een storm op de wateren ten noordwesten van IJsland terecht. Gunnbjorn's scheren zijn echter nooit gevonden, noch door handelaars of vissers van IJsland, noch door Engelse of Nederlandse walvisvaarders. Berekeningen van Lehn tonen echter aan dat de eilanden grote gelijkenis vertonen met een beeld van de kust van Groenland, zoals men dat mag verwachten onder de atmosferische omstandigheden, waarbij het Nova Zembla effect optreedt.
Het Nova Zembla effect komt aan zijn naam, doordat het de eerste maal vanaf dat eiland werd waargenomen. Op 24 januari 1597, tijdens de derde reis om de noord van Willem Barentz, zagen Gerrit de Veer en twee andere deelnemers aan de expeditie tijdens hun gedwongen verblijf ter plaatse voor het eerst na de poolnacht de zon aan de kim verschijnen. Dat was twee weken eerder dan men op grond van astronomische berekeningen mocht verwachten: de zon bevond zich op dat moment nog bijna vijf graden onder de horizon. Drie dagen later trad het verschijnsel opnieuw op, ditmaal opgemerkt door talloze expeditieleden. De betrouwbaarheid van de waarnemingen van De Veer werd lange tijd in twijfel getrokken, zowel door tijdgenoten als door latere wetenschappers. Pas in deze eeuw heeft De Veer de erkenning gekregen die hij verdient, nadat het verschijnsel ook door anderen tijdens poolexpedities was waargenomen.

De Maelstroom
De derde vorm van arctische luchtspiegeling, het 'hafgerdingar'-effect gaf aanleiding tot andersoortige waarnemingen en rapportages dan de beide andere atmosferische effecten. Ditmaal worden niet zozeer verafgelegen objecten dichterbij gehaald, maar treedt er een vervorming op in de omgeving, zoals deze wordt waargenomen. Door de kromming van het licht lijkt de aarde niet langer bol of plat, maar veeleer hol; de kim verheft zich als het ware boven de vertrouwde positie. Volgens Lehn heeft het veelvuldig zien van dergelijke luchtspiegelingen een belangrijke bijdrage geleverd aan het in stand houden van een wereldbeeld, waarin de aarde als een platte schijf werd voorgesteld. Een osmose van het concept van een platte aarde vanuit de culturen rond de Middellandse Zee naar het noorden acht hij veel minder waarschijnlijk dan de omgekeerde weg.
De verhalen van middeleeuwse zeelieden over grote draaikolken en wervels op zee, die scheepsrampen veroorzaakten, berusten volgens Lehn eveneens op waarnemingen van in het noordelijk deel van de oceaan frekwent voorkomende arctische luchtspiegelingen. Onderzeese aardbevingen kwamen in die streken te weinig voor om tot legendevorming aanleiding te kunnen geven. Ook de krachtige zeestroming vol met wervels bij de Lofoten (voor de noordkust van Noorwegen), ook wel aangeduid als Maelstroom, is als bron voor de talloze verhalen van de zeelieden onwaarschijnlijk. Een derde verschijnsel dat zich laat terugvoeren op het hafgerdingar-type van arctische luchtspiegeling is de 'zeemeerman', een zeemonster, dat voorkomt in oude skandinavischeliteratuur. Lehn en medewerkers vonden verwijzingen naar dit monster in het rond 1070 geschreven 'Den Eldste Noregs-Historia' en in het uit de dertiende eeuw stammende 'De Spiegel van de Koning'. Vooral de beschrijvingen in dit laatste boek, een verzameling van Noorse volksverhalen en algemene wijsheden, zijn interessant; ze lijken zeer bruikbaar omdat er in dat werk opvallend nauwgezette beschrijvingen voorkomen van talloze grotere zoogdieren, die in het noordelijk deel van de Atlantische oceaan voorkomen. Het leuke is dat de zeemonsters opvallende gelijkenis vertonen met door Lehn berekende beelden van walvissen, zeehonden of zelfs van grote stenen, zoals die optreden onder hafgerdingar-condities!
Lehn paste zijn theorie eveneens toe op een ander monster, dat ook nu nog op gezette tijden in de pers opduikt: het monster van Loch Ness. Analyse van de omstandigheden, waaronder het monster is waargenomen, wijzen in de richting van een luchtspiegelingseffect. Het monster zou zo een verre nazaat kunnen zijn van de zeemonsters van de Vikingen. Lehn fotografeerde boven de Canadese meren lokale zogenaamde 'meermonsters' om zijn theorieen te ondersteunen.