het Nova Zembla Effect

Er was geen weg meer terug. Het schip zat muurvast. Het kon niet vooruit, niet achteruit en was al snel volledig omringd door ijs. De zee was bevroren en er zat geen beweging meer in. Al snel moest de bemanning het schip verlaten, omdat de kans groot was dat het krachtige ijs het schip zou kraken. De mannen moesten aan land van een onbekend, kaal en koud gebied ter hoogte van zesenzeventig graden noorderbreedte. Het was het begin van een aantal lange maanden waarbij ‘Het Behouden Huis’ de schuilplaats werd van de expeditieleden die hoopten op overleving. Nova Zembla, het eiland waar ze gestrand waren, zou het toneel worden van ontbering, leed en zelfs de dood. En: een mysterieus verschijnsel, waarvan men eeuwen niet wist wat ze ervan moesten denken. Was het echt, of waren het hersenspinsels van fantasierijke zeevaarders?

Het was de Nederlandse dominee-cartograaf Petrus Plancius die ervan overtuigd was dat er een noordelijke doorgang moest zijn naar Azië. Als je onderlangs kon (via Kaap de Goede Hoop in Zuid-Afrika) moest je ook bovenlangs kunnen. Een interessant idee voor de Nederlanders die zich in de zestiende eeuw graag wilden mengen in de handel met Azië, maar liever niet in het vaarwater van de Portugezen kwamen. Op advies van Plancius werden verschillende expedities opgetuigd om via de Noordpool China te bereiken, maar helaas waren dit slechts interessante ervaringen; de expeditieleden kwamen terug zonder de noordelijke doorgang te hebben gevonden. Er lag veel te veel ijs en het water richting de Karazee was onbegaanbaar. Men was ervan overtuigd dat het een derde keer moest lukken, als ze de poging zouden wagen tijdens de lange lichte dagen in de zomermaanden, wanneer de temperatuur er hoger was. Dus werden in 1596 twee Amsterdamse schepen klaar gemaakt voor poging drie. Jan Corneliszoon Rijp op het ene schip en Willem Barentsz en Jacob van Heemskerck op het andere, samen met Gerrit de Veer die een uitgebreid verslag bij zou houden van de reis. Dat verslag zou sindsdien niet alleen getuige van hun omzwervingen en bronmateriaal zijn voor vervolgstudies, het zou ook leiden tot discussies, verbazing en vragen over iets dat men het ‘Nova Zembla Effect’ noemde.

Is driemaal scheepsrecht?

De bemanning begon enthousiast aan de tocht naar de Noord en in het dagboek van Gerrit is te lezen dat de zon op 1 juni al niet meer onder ging. Dat stemde de bemanning hoopvol en ze zeilden ‘s nachts door. Op vijf juni kwamen ze het eerste ijs tegen. Gerrit beschrijft dat ze eerst dachten dat het witte zwanen waren, maar bij nader inzien bleken het stukken afgebroken pakijs te zijn. De euforie over de prachtige landschappen nam na een aantal dagen af. De stukken ijs begonnen groter te worden en de bemanning wist uit eerdere expedities dat het ijs gevaarlijk kon zijn voor de romp van het schip. Terwijl de twee schepen noordelijker voeren, ontstond er discussie over de route die ze zouden volgen. Rijp en Barentsz werden het niet eens en de twee schepen gingen uiteen. Barentsz, met Van Heemskerck aan boord, koos een vaarroute dichter langs de kust, waar Rijp rechtstreeks probeerde te varen. Barentsz bereikte de noordpunt van Nova Zembla! Ze kwamen zelfs tot de oostelijke zijde van het eiland, verder dan ze ooit waren geweest! Helaas sloeg eind augustus alsnog het noodlot toe en moest de bemanning het schip uiteindelijk toch echt verlaten.

De zon die te vroeg opkwam

Aan wal werd het niet veel beter. Op de ijzige vlakte groeide nagenoeg niets. De bemanning zocht hout voor een huisje dat ze wilden bouwen, het welbekende ‘Behouden Huis’. Ze sleepten boomstammen bij elkaar en vonden ook drijfhout dat aanspoelde vanuit Siberië. Het huis was geen overbodige luxe op een eiland vol wilde beren waar het vanaf november dag en nacht donker bleef. Het gevecht tegen de kou deed hen in december bijna de das om, toen besloten werd om steenkool van het schip van boord te halen en in het huisje te stoken om vervolgens de kieren en gaten tussen de ramen en deuren te isoleren met sneeuw. Volgens het journaal viel de een na de ander flauw, totdat men door had dat het hier ging om verstikking en een nog alerte overwinteraar de deuren opengooide en verse en koude wind weer binnen liet stromen. Men wachtte al zoveel maanden op warmte, het was begrijpelijk dat de wanhoop soms de overhand nam en het verlangen naar de zon met de dag groter werd. De zon zou hen kunnen verlossen uit deze schrijnende omstandigheden: het ijs zou smelten en de redding zou nabij zijn. Het was aftellen geblazen tot de donkere dagen langzaam korter werden en de zon zich weer zou laten zien.

De zon is terug!

Gerrit van de Veer beschrijft op 24 januari het volgende: ‘Mooi helder weer met een westenwind. Ik ben met Jacob van Heemskerck en nog iemand naar het strand gelopen. Hoewel het volgens de berekeningen niet mogelijk was, zag ik als eerste de rand van de zon boven de horizon uitkomen. We haastten ons terug naar het huis om het aan Willem Barentsz te vertellen. Maar als ervaren stuurman wilde hij daar niets van geloven; het zou volgens hem nog zo’n veertien dagen duren voordat we zon zouden zien. Wij hielden voet bij stuk, we wisten zeker dat we de zon hadden gezien. Tenslotte sloten we een paar weddenschappen en de volgende dag zouden we ons gelijk bewijzen.’

Dat gelijk liet even op zich wachten. In eerste instantie drie dagen, maar later ook meer dan driehonderd jaar. Barentsz wilde zijn bemanning geloven, maar niemand begreep hoe het mogelijk was. Was het echt waar wat ze zagen? Of verstoorden de erbarmelijke omstandigheden, het gebrek aan voedsel, warmte en slaap hun zintuigen?

Op 25 en 26 januari beschrijft Gerrit dat het mistig en heiig is, met zeer slecht zicht. ‘Degene die tegen ons gewed hadden, dachten dat ze al gewonnen hadden. Maar op de 27e was op het opeens helder. Toen zagen we het allemaal: de zon stond volkomen rond boven de horizon. Het kon dus niet anders, of we hadden het de 24e ook al gezien. Er werd hier druk over gespeculeerd. Deze observatie was immers in strijd met de berekeningen van alle geleerden en met de loop der natuur, de rondheid der aarde en de wetten van de hemel. Wat de oorzaak ook is, wij weten zeker dat het het werk van de almachtige God is; laat anderen daar maar over discussiëren.’

Hoe was het mogelijk dat de zon opeens twee weken ‘te vroeg’ op kwam? Volgens de berekeningen zou de zon zich niet voor 8 februari kunnen laten zien op deze plek op aarde. Men had immers tabellen aan boord waarin duidelijk beschreven stond wat de positie van de zon en de sterren was op bepaalde momenten in het jaar.

Hun tijd ver vooruit

Vele geleerden bogen zich over het wonderlijke fenomeen uit het populaire overwinteringsverslag van Gerrit. Er waren ook velen die het verhaal van de zeemannen afdeden als lariekoek en pure verzinsels. In het jaar 1600 komen de geleerden Tycho Brahe en Johannes Kepler bij elkaar, een jaar voordat de Zweedse Brahe zou sterven en Kepler erfgenaam zou worden van een gigantische hoeveelheid astronomische waarnemingen. Die ontmoeting legde de basis voor een kennisoverdracht die enkele jaren later zou leiden tot verschillende publicaties en uiteindelijk: ‘De wetten van Kepler’. Hierdoor ontstond meer duidelijkheid over de loop van hemellichamen, de bundeling van licht en refractie (het breken van licht). Met name dat laatste bleek van grote invloed op onze interpretatie van wat wij denken te zien op aarde. Waar staat de zon of die ster nu in werkelijkheid en hoe kan het dat wij op aarde dat licht zien? Toch bleek de refractiewet die Kepler uitschreef in formulevorm niet het antwoord te zijn op de vraag wat het licht aan de hemel op Nova Zembla veroorzaakte.

Eureka!

Kepler liet het probleem niet los en kwam met een –zeker voor die tijd- verbluffende theorie: het antwoord moest niet worden gevonden in refractie, maar in reflectie! De verklaring van Kepler voor het Nova Zembla effect is als volgt: Stel jezelf voor op aarde, op plek W, even boven het aardoppervlak. Bij een normale zonsondergang zie je de zonnestralen door de ether-luchtgrens breken op punt X. Het Nova Zembla verschijnsel wordt veroorzaakt door stralen die bij Y binnenkomen, en bij X gespiegeld worden aan de binnenkant van diezelfde grenslaag zoals dat ook in een glas of in water gebeurt. Om het ingewikkelde natuurkundige fenomeen samen te vatten: het gaat om een lichtspiegeling die alleen kan ontstaan bij een zeer koud aardoppervlak en een warmere laag in de hogere atmosfeer.

De ontdekking had een leuke bijkomstigheid. Het wierp licht op een vraagstuk dat bij veel meer mensen bekend was dan het Nova Zembla Effect. Namelijk: de uitleg over schemering. Als de zon onder is, zien wij licht, en vinden dat eigenlijk doodnormaal. In 1600 was dit een fenomeen dat de gemoederen al duizend jaar bezighield, maar waarvan niemand kon uitleggen hoe de vork nu werkelijk in de steel zat. Tot Keplers ontdekking van reflectie, die in wezen een speciale variant van verstrooiing is en daarmee ook de meervoudige weerkaatsing uitlegt die komt kijken bij schemering.

Vrijwel alle pioniers worden met argusogen van een afstandje bekeken, of zelfs voor fantast uitgemaakt. Ook in de achttiende, negentiende en zelfs begin twintigste eeuw bleef men twijfelen aan het verhaal van Gerrit. Pas sinds een aantal decennia is men het erover eens dat ‘Gekke Gerritje’ in 1597 geen sterretjes zag.

Bron: Siebren van der Werf, Het Nova Zembla Verschijnsel. ‘Geschiedenis van een luchtspiegeling’. 2011.

Auteur: Marleen Manneke