Kees Floor, Het Weer Magazine april 2015

Volgens een Noorse sage voer Erik de Rode in 982 een gedecideerde koers naar het toen nog onbekende Groenland. Mogelijk hebben arctische luchtspiegelingen de Viking de weg gewezen naar het door Europeanen nog onontgonnen land.

Boven de Noordelijke IJszee, de Noorse Zee 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 zou moeten voortduren. Er zijn 'zeemonsters' zichtbaar, waarvan op onverklaarbare wijze niemand ooit een gedetailleerde beschrijving heeft kunnen geven. Men meent 'eilanden' te zien op plaatsen waar de atlas zee geeft. En het oceaanoppervlak lijkt aan de horizon hoger dan op de plaats waar je je bevindt (figuur 1), een effect dat nu en dan zo uitgesproken is dat je je in een draaikolk waant. Vergelijkbare illusies doen zich voor boven de ijsvlakten van Groenland en van de poolgebieden (figuur 2); kennelijk is een koud aardoppervlak een van de voorwaarden voor het ontstaan ervan.

1. Arctische luchtspiegeling boven koud zeewater. Foto: Mbz1/Wikimedia	Bron achtergrondmozaïek van satellietdata: Chelys.

Arctische luchtspiegelingen
De verschijnselen waar het hier om gaat, staan bekend als 'arctische luchtspiegelingen'; dit in tegenstelling tot de woestijnluchtspiegelingen, die boven een warm wegdek, warm land of warm zeewater optreden. Arctische luchtspiegelingen zijn er in verscheidene varianten. Steeds is een koud aardoppervlak vereist met daarboven minder koude lucht. Onder dergelijke omstandigheden plant het licht zich niet rechtlijnig voort, zoals we gewend zijn, maar volgt het gekromde banen. De minst uitgesproken, maar toch al uiterst opmerkelijke vorm van arctische luchtspiegeling is opdoeming. De kromming van de lichtstralen is daarbij net iets minder dan de kromming van het aardoppervlak, maar toch al voldoende om als het ware over de horizon heen te kunnen kijken. Voorwerpen in de verte zien we hoger dan hun normale positie; ze lijken opgetild. Gebieden, plaatsen of objecten die zich normaliter achter bijvoorbeeld een dijk of achter de horizon bevinden, worden onder dergelijke omstandigheden opeens zichtbaar (zie kader 1).
Bij een tweede vorm van arctische luchtspiegeling, de luchtspiegeling naar boven, lijkt het aardoppervlak vreemd vervormd met rechtopstaande onregelmatigheden (figuren 1 en 2). Boven objecten, eilanden of kusten drijft als het ware een op z'n kop staand spiegelbeeld ervan (figuren 2 en 3). De kromming van de lichtstralen verandert in dit geval met de hoogte, wat de ongebruikelijke vervorming van beelden veroorzaakt.
De sterkste kromming van lichtstralen in de atmosfeer treedt op bij het zogeheten Nova Zembla effect, eveneens een variant van de arctische luchtspiegeling (zie kader 2). Onder dergelijke omstandigheden plant licht dat enkele honderden kilometers verderop is opgepikt, zich voort door een uitgestrekte, dunne, koude laag dicht bij het aardoppervlak en kan zo een waarnemer op grote afstand bereiken. Omgekeerd kan diezelfde waarnemer dus land zien dat ongekend ver weg is.

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 zijn opgetreden en waargenomen. Vermoedelijk waren ze ook al in de middeleeuwen van cruciale betekenis voor bijvoorbeeld de reizen die over de noordelijke Atlantische Oceaan werden afgelegd door Kelten en Vikingen. De vaartuigen waarmee deze zeevaarders destijds hun tochten uitvoerden, bezaten een soort van 'zeewaardigheid', die nu de toets der kritiek bij lange na niet zou kunnen doorstaan. Het is dan ook aannemelijk dat men niet zo maar onbesuisd in het wilde weg koerste, maar zoveel mogelijk heeft gevaren met land in zicht.
Onder normale atmosferische omstandigheden zouden zeereizen of expedities vanuit Europa naar IJsland en Groenland alleen uitgevoerd kunnen worden door onversaagde avonturiers. IJsland kun je vanuit Europa namelijk niet zien liggen, zelfs niet vanaf de uiterste noordwestpunt van de Faeroer; de afstand die minimaal overbrugd moet worden, bedraagt 385 kilometer. Groenland is op zijn beurt niet te zien vanaf de noordwestpunt van IJsland, ook al hoeft in dit geval slechts 300 kilometer overbrugd te worden. Toch koersten reeds in de achtste eeuw van onze jaartelling Kelten naar IJsland, in het jaar 874 gevolgd door de Vikingen, en keerden de meeste avonturiers behouden terug. Mogelijk hebben ze voor vertrek, dankzij de arctische luchtspiegelingseffecten, toch een glimp van het land van bestemming kunnen opvangen. De 2122 meter hoge Vatnajokull bijvoorbeeld, een gletsjer in het zuidoosten van IJsland, kan fungeren als een ideale lichtbron die, belicht door de ochtendzon en bezien vanuit de Faeroer in noordwestelijke richting, tijdens 'opdoemingscondities' geregeld 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 Faeroer 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 maar zee.

Erik de Rode
Het verhaal van de verbanning uit IJsland van Erik de Rode kan eveneens een aanwijzing vormen dat bij atmosferische omstandigheden waarbij arctische 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 langs de kortste route naar Groenland voerde. Groenland is vanaf IJsland onder normale omstandigheden echter niet te zien; de afstand is ruim 60 kilometer te groot, zelfs vanaf de hoogste waarnemingslocaties. Voor een waarnemer vlak bij zee ligt Groenland zelfs meer dan 150 kilometer te ver weg om waargenomen te kunnen worden. Varend op zee zou men in een tientallen kilometers brede strook geen land kunnen zien aan de horizon. Zonder besef dat er in de door Eric gekozen richting land gevonden kan worden, was een reis met die koers dan ook uiterst onwaarschijnlijk en riskant. De wind, die van de Groenlandse ijskap over Straat Denemarken waait, was vrijwel onafgebroken tegen en voor de zeestromingen in dat gebied geldt hetzelfde. Gezien de boten 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 zou vestigen, 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 dat Erik de Rode uitsluitend over informatie beschikt moet hebben die duidde op de aanwezigheid van land in noordwestelijke richting. Alle vormen van arctische luchtspiegelingen kunnen hierbij een bepalende rol gespeeld hebben.
Volgens de Noorse sage, waarin het verhaal van Erik de Rode verteld wordt, was Erik op zoek naar de Gunnbjornscheren, lage, rotsachtige eilanden, die ruim 50 jaar eerder vanaf de noordwestpunt van IJsland gezien zouden zijn door een zekere Gunnbjorn. Hij 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 uit IJsland, noch door Engelse of Nederlandse walvisvaarders. De vorm van de eilanden vertoont echter grote gelijkenis met een beeld van de kust van Groenland, zoals men dat mag verwachten onder de atmosferische omstandigheden, waarbij arctische luchtspiegelingen optreden. Zonder dergelijke luchtspiegelingen boven koud oceaanwater zouden Kelten en Vikingen met de tot hun beschikking staande 'technologie' vermoedelijk dus nooit in IJsland of op Groenland terecht zijn gekomen.

Verantwoording.
Bovenstaande tekst is gebaseerd op artikelen van Waldemar Lehn; zie http://home.cc.umanitoba.ca/~lehn/Papers.htm
Een eerdere versie ervan verscheen onder de titel : "Luchtspiegelingen wezen Noormannen de weg naar Groenland" in de Volkskrant van 20 januari 1990