Sinds zijn lancering in november 2025 ziet Sentinel-6B iedere tien dagen ongeveer 90 procent van het wereldwijde oceaanoppervlak onder zich voorbijschuiven. De gekozen baan is niet willekeurig, maar precies dezelfde als die waarin sinds begin jaren negentig al meerdere satellieten met vergelijkbare meetapparatuur rond de aarde draaiden. Door op ruim 1300 kilometer hoogte in de voetsporen te treden van deze voorgangers, zet ook deze satelliet een reeks metingen van het zeespiegelniveau voort die al ruim drie decennia onafgebroken is.

Zulke continuïteit is cruciaal als je met deze data iets zinnigs wilt zeggen over langdurige processen zoals klimaatverandering en zeespiegelstijging, vertelt Ernst Schrama, universitair hoofddocent aan de afdeling Astrodynamics and Space Missions van de Technische Universiteit Delft. Daar verzamelt men, eveneens sinds de jaren negentig, de meetgegevens van deze satellieten in het Radar Altimeter Database System (RADS). Hoe waardevol deze informatie voor onderzoekers is, blijkt wel uit de mailtjes met vragen over de data die hij van over de hele wereld ontvangt, “vanuit Australië tot Amerika. Iedereen maakt er dankbaar gebruik van”.

Vertraging en refractie

Sentinel-6B meet de zeespiegel, net zoals zijn voorgangers, via een zogeheten radarhoogtemeter. Het principe is simpel: de satelliet stuurt radiosignalen richting de aarde, die vervolgens worden teruggekaatst door het oceaanoppervlak. Het tijdverschil tussen verzenden en ontvangen geeft de afstand tussen de satelliet en de oceaan weer, en vertelt daarmee hoe hoog het water staat.

Satelliet Sentinel-6B werd in november 2025 in een baan rond de aarde gebracht door een Falcon 9-raket. Beeld: ESA/D. Ducros

Bovendien laten de omstandigheden op het oppervlak een soort vingerafdruk achter in het teruggekaatste signaal. “Uit die zogenoemde golfvorm kun je ook informatie over de golfhoogtes en windsnelheden halen”, zegt Schrama. Dat komt niet alleen van pas bij het bestuderen van klimaatverandering, maar ook bij het verbeteren van weersvoorspellingen en het begrijpen van zeestromingen. De satelliet verricht iedere seconde zo’n meting.

De nauwkeurigheid van deze metingen is de afgelopen decennia flink verbeterd. Bijvoorbeeld doordat de hoogte van de satelliet boven de aarde preciezer bekend is. “In de jaren zeventig, toen de eerste satellieten met radarhoogtemeters verschenen, was de meetfout voor de hoogte 2 meter”, zegt Schrama. “Tegenwoordig is dat dankzij onder meer lasertechnieken minder dan een centimeter.”

Daarnaast corrigeert men voor allerlei zaken die de radiosignalen beïnvloeden. Op een vlak oceaanoppervlak reflecteren deze bijvoorbeeld anders dan wanneer er veel golven zijn. “Dat effect kun je weer berekenen aan de hand van de metingen aan de golfhoogtes en windsnelheden. Maar je moet ook kijken naar wat er tussen de satelliet en de oceaan in gebeurt. Zo wordt elke elektromagnetische golf vertraagd door de ionosfeer; daar moet je rekening mee houden in modellen. Ook zorgt waterdamp in de atmosfeer voor refractie, wat eveneens de snelheid van het signaal verandert. Een radiometer aan boord van de satelliet meet daarom de luchtvochtigheid in de atmosfeer. Als je alles bij elkaar optelt, is het best een complexe satelliet. Die kan het zeespiegelniveau meten met een nauwkeurigheid van een centimeter of drie; daar kunnen onderzoekers zeker mee vooruit.”

Verder kunnen de moderne satellieten grotere hoeveelheden data naar beneden sturen, waaronder meer gegevens over de ‘vingerafdruk’ met informatie over golfhoogtes en windsnelheden. “Met details tot zo’n 100 meter; effecten die we vroeger niet zagen”, zegt Schrama. “Dat is nuttig voor onderzoek naar bijvoorbeeld de interactie tussen kust en golven of naar bepaalde getijdenverschijnselen.”

De hoogte van de zeespiegel in de Golfstroom, zoals gemeten door de satellieten Sentinel-6B (S6B) en zijn tweelingbroertje Sentinel-6A, met bijnaam Michael Freilich (S6MF), gedurende één willekeurige dag. Rood geeft een hoger dan gebruikelijke zeespiegel aan, blauw een lagere. Op de achtergrond de gecombineerde metingen van andere zeeniveausatellieten. Beeld: ESA

Handig gecorrigeerd

Sentinel-6B is vrijwel identiek aan ‘tweelingbroer’ Sentinel-6A – met de bijnaam Michael Freilich, naar de in 2020 overleden oceanograaf die tot 2019 hoofd was van NASA’s aardwetenschappendivisie – die al sinds 2020 rond de aarde draait. Beide zijn onderdeel van het Copernicus-programma van de Europese Unie, dat een hele reeks aan aardobservatiesatellieten omvat, hoewel onder meer ook de Verenigde Staten meewerken aan de missies.

De Amerikanen staan, samen met de Franse ruimtevaartorganisatie CNES, sowieso aan de wieg van de onafgebroken reeks radarhoogtemetingen van de zeespiegel dankzij de lancering van de satelliet TOPEX/Poseidon in 1992. Daarna volgden Jason-1 in 2001, OSTM/Jason-2 in 2008 en Jason-3 in 2016. De twee Sentinel-6-satellieten – beide ontworpen om minstens vijf jaar mee te gaan – moeten die continue stroom aan meetgegevens voortzetten tot minimaal het begin van het volgende decennium.

De in Europa gebouwde Sentinel-6B wordt in de container geplaatst waarin hij per vrachtschip over de Atlantische Oceaan wordt vervoerd, voor de lancering vanaf de Vandenberg Space Force Base in Californië. Foto: ESA

Alle opvolgers volgen nog steeds dezelfde baan die TOPEX/Poseidon ooit rond de aarde beschreef. “Die is destijds zo gekozen dat je de meeste informatie uit de oceanen kunt halen, zodat je zo weinig mogelijk mist van de getijden en bepaalde golfverschijnselen”, zegt Schrama. “Alleen vliegt de satelliet maar eens in de tien dagen over een bepaalde plek. Terwijl zaken zoals de getijden natuurlijk veel sneller veranderen, gedurende een periode van twaalf uur. Iedere natuurkundige zou dan het liefst elk uur of zelfs elke minuut een meting doen op dezelfde locatie om dit goed in kaart te brengen, maar dat is onmogelijk vanuit de ruimte.”

Daarom worden de metingen gecorrigeerd met modellen voor getijden en wind, zegt klimaatonderzoeker Dewi le Bars van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI). “Bovendien zitten er meer satellieten met radarhoogtemeters, waaronder de Frans-Amerikaanse SWOT, in andere banen. Die vliegen op andere momenten over deze plekken, en ook over locaties waar Sentinel-6B niet komt. Hierdoor vullen ze elkaar handig aan.”

Van 2 naar 4 millimeter

Het voordeel van meer dan dertig jaar aan data van satellieten in dezelfde baan, is dat onderzoekers kunnen werken met een grote hoeveelheid puntmetingen voor een locatie, zegt Le Bars. “Die zijn daardoor makkelijker te kalibreren en te vergelijken. Ook de consistentie is belangrijk als je naar klimaat kijkt. Een satelliet als SWOT is technologisch een stapje vooruit ten opzichte van Sentinel-6B en zijn voorgangers, omdat die een groter gebied in beeld kan brengen. Maar dit type data hebben we pas sinds de lancering van SWOT, drie jaar geleden, waardoor je er nog weinig mee kunt zeggen over langetermijneffecten.”

Met name de zeespiegelstijging volgen klimaatonderzoekers als Le Bars aandachtig. Rond de lancering van TOPEX/Poseidon, begin jaren negentig, lag het wereldwijde tempo daarvan rond de 2 millimeter per jaar. Inmiddels is dat ruimschoots verdubbeld naar meer dan 4 millimeter per jaar.

De stijging kan echter fors verschillen per jaar en per locatie. “Het is een vrij ingewikkeld proces, dat door veel factoren wordt beïnvloed. Denk aan het tempo waarin de ijskappen op Antarctica en Groenland smelten, maar ook de kleinere gletsjers in bijvoorbeeld de Alpen of Alaska. Veranderende windpatronen of weersverschijnselen als El Niño en La Niña spelen eveneens een rol.” Zo bleek afgelopen januari uit een analyse van Sentinel-6A-data door NASA dat door een relatief milde La Niña de gemiddelde wereldwijde stijging in 2025 beperkt bleef tot minder dan 1 millimeter, terwijl die een jaar eerder nog bijna 6 millimeter bedroeg.

In de schijnwerpers

Die onzekerheden maken het precies voorspellen van de toekomstige zeespiegelstijging geen gemakkelijke klus, zegt Le Bars, die zich voornamelijk richt op de situatie voor de kust van Europees en Caribisch Nederland. “Terwijl die informatie wel heel nuttig is voor bijvoorbeeld Rijkswaterstaat, die wil weten hoe hoog we de dijken moeten bouwen, hoe de stormvloedkeringen eruit moeten zien, hoe vaak de Oosterscheldekering dicht moet… Daarom maken we bij het KNMI scenario's voor de stijging met behulp van numerieke klimaatmodellen. Met de satellietdata kunnen we die niet alleen verbeteren, maar ook toetsen. Als onze modellen de meetresultaten van de afgelopen dertig jaar kunnen reproduceren, geeft dat ons vertrouwen dat ze goed werken.”

Bovendien bieden de satellieten vergelijkingsmateriaal voor andere soorten metingen, zoals die van getijdestations van Rijkswaterstaat langs de Nederlandse kust. “Die liggen daar al sinds het einde van de negentiende eeuw. Helaas zeggen die alleen iets over de situatie aan de kust, terwijl die flink kan verschillen van die midden op de oceaan. We proberen de data van de satellieten en getijdestations van afgelopen decennia te vergelijken, om te zien of we verbanden kunnen vinden tussen de effecten aan de kust en op de volle oceaan. Zo kunnen we de metingen van de stations beter begrijpen en mogelijk ook iets zeggen over de mondiale zeespiegelstijging vanaf eind negentiende eeuw.” Volgens Schrama mag het belang van Sentinel-6B en zijn voorgangers best wat meer in de schijnwerpers staan in Nederland. “De Europese Unie steekt veel geld in projecten als het Copernicus-programma, waar deze satelliet onder valt. Daar is de rest van de wereld wel jaloers op.”

Dennis Vaendel studeerde sterrenkunde aan de Universiteit Leiden en is nu wetenschapsjournalist.