Hoe ijs rondom Lake Michigan voor bijzondere landschappen zorgt
Het zal je wellicht nog wel bijstaan: een paar weken geleden kregen de Verenigde Staten te maken met extreem winterweer. De bizarre sneeuwval en enorme hoeveelheid ijzel waren het startschot van een zeer koude episode in grote delen van het land. Zo ook voor de gebieden rondom de Grote Meren, zoals Lake Michigan. Maar wist je dat het winterweer rondom Lake Michigan voor bijzondere ijsfenomenen kan zorgen, zoals blauw ijs, ice eggs en zelfs ijsvulkanen? Wat zijn dit voor fenomenen en hoe ontstaan ze?Blauw ijs
Mensen die rondom de Straat van Mackinac wonen, de verbinding tussen Lake Michigan en Lake Huron in het noorden van de staat Michigan, zullen dit verschijnsel vast al eens gezien hebben: blauw ijs. De naam verklapt al wat het is, namelijk dikke pakketten ijs die er blauw uit zien, lijkend op gletsjers. En die blauwe kleur heeft het ijs te danken aan zijn dikte.
Belangrijk is eerst hoe licht werkt. Licht is eigenlijk niets meer dan een bundel aan energie die zich gedraagt als een golf, en bevat alle kleuren van de regenboog. Hoe roder de kleur, hoe groter de golflengte (de afstand tussen twee pieken van een golf) en hoe minder energie die bevat. Andersom heeft een blauwe kleur juist een kleinere golflengte en meer energie. Als we bijvoorbeeld kijken naar gras, dan worden de golflengtes die bij rood en blauw horen opgenomen en worden de golflengtes voor groen weerkaatst. Het gevolg is dat we gras als groen zien.
Het witte licht dringt het prisma binnen en breekt geheel op, waarbij te zien is dat licht bestaat uit alle kleuren van de regenboog (foto: Blendertimer via Pixabay).
Terug naar de dikte van het ijs, want die is bepalend voor de kleur die wij zien. Bij een temperatuur die lange tijd onder het vriespunt ligt, heeft het ijs genoeg tijd om langzaam dikker te worden. Die langzame bevriezing is hierbij essentieel, omdat een langzame bevriezing ervoor zorgt dat het ijs een mooie en heldere kristal wordt. Het dikke pakket ijs bevat dan zeer weinig luchtbelletjes, waardoor het inkomende licht dieper het ijs binnen kan dringen zonder dat het licht verstrooid wordt. De rode en groene golflengtes worden door het ijs opgenomen, terwijl de blauwe golflengtes worden weerkaatst. Daardoor oogt het ijs voor ons blauw.
Tot slot worden de ijsplaten alle kanten op geduwd door de wind, waardoor ze tegen elkaar botsen. De ene ijsplaat schuurt dan over de andere heen, waardoor het ijs breekt. We zien blauw ijs dus niet als één geheel pakket aan ijs, maar als blokken ijs die bovenop elkaar liggen.
Ice eggs en ijsvulkanen
Verder zuidelijk aan de kust van Michigan (ongeveer 150 tot 200 kilometer ten noordoosten van Chicago) komen andere, wellicht wel spectaculairdere ijsfenomenen voor. Hier ontstaan zo nu en dan ice eggs - ballen ijs aan de kust die groottes kunnen bereiken van een tennisbal tot zelfs een strandbal - en ijsvulkanen, waarbij de “uitbarsting” niet bestaat uit lava maar uit ijskoud water en een mix van water en ijs.
Ice eggs zou je makkelijk kunnen verwarren met hagel, en beide ontstaan op een vergelijkbare wijze. Zo ontstaat hagel in een zeer turbulente laag van de atmosfeer, waar een waterdruppel bevriest en andere waterdruppels zich eraan hechten, zodat de hagelsteen steeds verder groeit totdat deze te zwaar wordt en naar het aardoppervlak valt.
Ice eggs daarentegen ontstaan niet in de atmosfeer, maar aan de kust in het water. Bij een temperatuur vlak onder het vriespunt ontstaat er aan de kust namelijk een laagje ijs op het water, terwijl het water heen en weer wordt bewogen door golven. Door die beweging breekt de laag ijs en ontstaat er een slurry van ijs en water, wat nog steeds heen en weer wordt bewogen door de golven. De slurry plakt aan elkaar vast en wordt steeds ronder door de golfbewegingen, met als gevolg dat er rijen van ijsballen ontstaan aan de kust, wat bekend staat als ice eggs.
En de wisselwerking tussen het ijs en golven is ook van belang voor ijsvulkanen. Wanneer golven tegen de ijsplaten beuken, ontstaat er een grote druk. Bij een te grote druk op een zwakke plek ontstaat er een gat in de ijsplaat, waarbij de slurry van ijskoud water en ijs iedere keer weer door het gat wordt gedrukt wanneer een golf tegen het ijs slaat. Dit mengsel bevriest rondom het gat, waardoor er een kegelvorm ontstaat met een “krater” in het midden. In extreme gevallen kan deze kegelvorm tot wel acht meter hoog worden!
De winter rondom Lake Michigan is dus verre van saai. Van ijs dat verdacht veel op gletsjers lijkt, tot ballen van ijs die ineens langs de kust verschijnen en zelfs “uitbarstingen” van ijsvulkanen: de kou tovert Lake Michigan in de winter om tot een waar winterparadijs waar wij in Nederland alleen maar van kunnen dromen.
