Sonneborgh 1860
Sonneborgh 1860
In het revolutiejaar 1848 nam een jonge Utrechtse hoogleraar wiskunde het initiatief tot de oprichting van een meteorologisch en aardmagnetisch observatorium, en wel grotendeels op eigen kosten. Nog geen zes jaar later verhief de overheid deze privé-onderneming tot een rijksinstituut. Beide gebeurtenissen vallen op door hun uitzonderlijk karakter. Negentiende-eeuwse hoogleraren in Nederland richtten doorgaans geen eigen onderzoeksinstituten op, en de toenmalige Nederlandse overheid achtte wetenschappelijk onderzoek - anders dan onderwijs - in wezen geen staatszaak en liet het de rest van de eeuw dan ook bij deze ene uitzondering. De vraag dringt zich aldus op: wat bezielde beide partijen?

Jeugd en studie
De hoofdrol in deze geschiedenis komt zonder twijfel toe aan Christophorus Henricus Didericus Buys Ballot, onze 'wiskundige'. Hij werd geboren op 10 oktober 1817 in het Zeeuwse Kloetinge, waar zijn vader werkzaam was als predikant. Later verhuisde het gezin naar het Gelderse Brakel. Van hieruit begaf Buys Ballot zich dagelijks te voet naar het twaalf kilometer verderop gelegen gymnasium in Zaltbommel. Deze school telde toentertijd slechts vier leerlingen. De hier opgedane liefde voor de klassieke talen - hij converseerde naar men zegt in vloeiend Latijn met zijn docent - is hij nooit meer kwijtgeraakt. Daarnaast blonk hij uit in de wiskunde en ontwikkelde hij een passie voor de astronomie. In 1835 liet hij zich inschrijven als student in de letteren aan de Utrechtse universiteit. Maar reeds het jaar daarop volgde hij tevens colleges aan de faculteit der wis- en natuurkunde. Na het behalen van zijn kandidaatsexamen in de letteren in 1838, legde hij zich volledig toe op de bètavakken.

Christophorus Henricus Didericus Buys Ballot (10 oktober 1817- 3 februari 1890)

Zijn studietijd werd gekenmerkt door materiële zorgeloosheid - het gezin bezat een aanzienlijk vermogen - en een onverzadigbare dorst naar kennis. Beide factoren droegen bij aan een ongebruikelijk lange studieduur. Hij verslond een eindeloze hoeveelheid literatuur op het gebied van de wijsbegeerte en de uiteenlopende natuurwetenschappen. Deze intellectuele vraatzucht werd mede gevoed door een deels romantisch, deels religieus geïnspireerd geloof in de fundamentele eenheid van alle wetenschap. Specialisatie heeft nooit in zijn aard gelegen; de noodzakelijke keuze tussen de letteren en de natuurwetenschappen viel hem dan ook bijzonder zwaar. De grootste invloed onderging Buys Ballot van de hoogleraar in de natuur- en sterrenkunde Richard van Rees. Deze stelde Buys Ballot en diens studievriend Krecke in de gelegenheid zowel astronomische als meteorologische waarnemingen te doen. Van praktische oefeningen op het gebied van de experimentele natuurkunde was in deze tijd nog geen sprake. Een fysisch laboratorium of zelfs maar een practicumlokaal kende de Utrechtse universiteit toen nog niet. Als opvolger van Van Rees zou Buys Ballot later zelf verandering aanbrengen in deze situatie. Affiniteit met experimenteel onderzoek zou hij echter nooit ontwikkelen. Hij voelde zich net als zijn leermeester meer thuis op het gebied van de theorie of, zoals hij het zelf noemde, de 'bespiegeling'.

Ambities
Naast bevlogen en leergierig was de jonge Buys Ballot ook uiterst ambitieus. Dit kwam het scherpst tot uiting in een merkwaardige verhandeling die hij in 1843, nog tijdens zijn studietijd, schreef. Het betrof hier een nogal hoog gegrepen poging een samenhangende grondslag te formuleren voor de gehele natuur- en scheikunde in de vorm van een speculatieve theorie over de alternerende wisselwerking van samengestelde complexen van materiedeeltjes en etherdeeltjes. Zijn nuchtere leermeesters, de chemicus Mulder en Van Rees, waren niet onder de indruk van deze 'theorie van alles' en ontraadden hem publicatie. De frustratie over deze bejegening heeft hij zijn leven lang met zich meegedragen. Ook latere pogingen om zijn theorie onder de aandacht van vakgenoten te brengen brachten niet de gewenste bijval. Dertig jaar na dato schreef hij zijn toenemende concentratie op de meteorologie toe aan deze negatieve ontvangst: hij had "uit teleurstelling de meteorologie als een speelpop (…) ter hand genomen". Maar voor het zover was voltooide hij eerst zijn studie met een dissertatie getiteld " De Synaphia et Prosaphia" ("Over Cohesie en Adhesie"). Na zijn promotie magna cum laude in 1844 toonde hij weinig haast met het vinden van een betrekking. Waar Krecke al enkele jaren werkzaam was als wiskundeleraar op het Nijmeegse gymnasium - de gangbare loopbaan voor de toen nog uiterst schaarse bètastudenten - zette Buys Ballot zijn studies eenvoudigweg voort. Na een jaar kreeg hij toestemming om onbezoldigd colleges te geven aan de universiteit. De faculteit telde slechts het wettelijk vastgelegde aantal van vier hoogleraren, die blij waren met deze gedeeltelijke ontlasting. Buys Ballot doceerde eerst een jaar scheikunde en het jaar daarop tevens geologie en mineralogie. Daar zouden later nog wiskunde, sterrenkunde, natuurkunde en meteorologie bijkomen.

In 1847 overleed onverwacht de Utrechtse hoogleraar wiskunde Wenckebach. Buys Ballots investering betaalde nu uit. Hij werd datzelfde jaar aangesteld als buitengewoon (en in 1857 als gewoon) hoogleraar in de wiskunde. Maar op het moment van zijn benoeming had hij tevens een ander plan opgevat, namelijk de oprichting van een meteorologisch en aardmagnetisch observatorium. De afgelopen jaren was hij ijverig bezig geweest met de analyse van vroegere Nederlandse weerkundige waarnemingen. Daarbij zocht hij naar patronen in de variatie van de temperatuur in samenhang met astronomische verschijnselen als de asrotatie van de zon en de fasen van de maan.

'Big science'
Vanwaar deze belangstelling die immers zo sterk contrasteert met die voor fundamentele materietheorieën? Buys Ballots toenemend enthousiasme voor de meteorologie kan worden verklaard uit een tweetal factoren. In de eerste plaats was er op dat moment een internationale hausse in de studie van de geografische spreiding van natuurwetenschappelijke grootheden en objecten als vegetatie en diersoorten, geologische formaties, getijdenbeweging, aardwarmte, aardmagnetisme en meteorologische grootheden. Dergelijk onderzoek gold als modern en opwindend. De suggestie van onopgeloste raadsels en het vermoeden van een verborgen samenhang combineerden met de belofte van praktische toepassingen. Imperiale grootmachten als het Britse koninkrijk en het tsaristische Rusland stelden veel geld beschikbaar voor grootschalig aardmagnetisch en meteorologisch onderzoek. Dit was de 'big science' van de negentiende eeuw.

KNMI op de Sonnenborgh in Utrecht. Steendruk van P.W. van de Weijer vermoedelijk rond 1865.
KNMI op de Sonnenborgh in Utrecht. Steendruk van P.W. van de Weijer vermoedelijk rond 1865.
KNMI op de Sonnenborgh in Utrecht. Steendruk van P.W. van de Weijer vermoedelijk rond 1865.

Daarbij kwam dat naar ieders oordeel de meteorologie, anders dan bijvoorbeeld de astronomie, in een pril stadium verkeerde. Kennis van de voornaamste wetmatigheden ontbrak nog. Hier kon men nog belangrijke ontdekking doen en een grote reputatie verwerven. Buys Ballot achtte de tijd rijp voor een dergelijke doorbraak. Die verwachting werd mede ingegeven door een recente innovatie, namelijk de elektrische telegraaf. Naar verwachting zou binnen niet al te lange tijd heel Europa overdekt zijn met een dicht telegraafnet. Dit zou een snelle uitwisseling van lokale weerkundige informatie mogelijk maken en daardoor een impuls geven aan het meteorologisch onderzoek. Tot dan toe had het internationale onderzoek zich geconcentreerd op het wereldwijd bepalen van de gemiddelde waarden van grootheden als druk en temperatuur. Volgens Buys Ballot zou de volgende stap moeten zijn het bepalen van de afwijkingen van die gemiddelden en vooral de wijze waarop warmte- of drukgolven zich in ruimte en tijd verplaatsten. Dit alles vereiste gelijktijdige waarnemingen op een groot aantal verspreide locaties. Het ultieme doel was kennis van de meteorologische wetten, zodat net als in de sterrenkunde betrouwbare voorspellingen, ook op de langere termijn, binnen handbereik zouden komen.

Het observatorium
Kort na zijn aanstelling verzocht hij de universiteit om steun voor zijn plannen voor de oprichting van een aardmagnetisch en meteorologisch observatorium. Zijn vriend Krecke, die zijn baan als leraar had opgezegd, toonde zich bereid tot het verrichten van de metingen, zonder daarvoor enige financiële tegemoetkoming te ontvangen. Buys Ballot zou zich vooral bezighouden met de verwerking van de meetresultaten. Zijn verzoek aan de universiteit was niet in de eerste plaats ingegeven door behoefte aan financiële ondersteuning. Hij wilde het observatorium aan de universiteit verbinden om zo het privé-initiatief een officieel karakter te geven. Het doen van waarnemingen in Utrecht was in zijn ogen niet de voornaamste bestaansgrond van het observatorium. Het observatorium moest vooral gaan functioneren als wetenschappelijk centrum van een landelijk netwerk van waarnemingsstations. De verspreide waarnemingen zouden in Utrecht verzameld, bewerkt en gepubliceerd moeten worden.
Het KNMI gezien vanaf de overzijde van de Maliesingel in Utrecht. Fantasievolle steendruk van P.W. van de Weijer, vermoedelijk uit 1860.

Hoewel de universiteit zijn verzoek grotendeels negeerde, zette Buys Ballot zijn plannen door. Eind 1848 werd het observatorium, op het bolwerk Sonnenborgh, operationeel. Via genootschappen en landelijke tijdschriften riep Buys Ballot buitenstaanders op deel te nemen aan het project. Hij hoedde zich ervoor de deelnemers te overvragen. Idealiter zouden zij driemaal daags op voorgeschreven tijdstippen de lokale druk, temperatuur en windrichting bepalen, zoals dat ook in Utrecht gebeurde. Maar waarnemingen op andere tijdstippen of met lagere frequentie waren eveneens welkom. Ook stelde hij geen eisen aan de gebruikte instrumenten of aan de nauwkeurigheid van de waarnemingen.

Door Krecke ontworpen zelf-registrerende barometer (fig. 1) en apparaat dat de windrichting registreert (fig. 8) ( bron: F. Krecke, Description de l'observatoire météorologique et magnétique à Utrecht (Utrecht, 1850).

Geleidelijk aan zag Buys Ballot zich verzekerd van medestanders, met name in het noorden des lands. Ook kreeg hij financiële steun van enkele genootschappen. Nu zich binnenslands een netwerk van waarnemingsstations begon te vormen, richtte Buys Ballot de blik op het buitenland. In de zomermaanden van 1851 maakte hij samen met Krecke een reis langs de voornaamste Europese meteorologische centra om connecties aan te knopen. Datzelfde jaar zette Buys Ballot zijn ideaal van een samenhangend Europees netwerk uiteen. Dit zou moeten bestaan uit een aantal nationale centra waar waarnemingen uit omringende stations zouden worden verenigd. Andere continenten zouden niet achterblijven en uiteindelijk zou de hele aardbol overdekt zijn met waarnemingsstations.

Praktisch nut
Hij realiseerde zich echter steeds meer dat de toekomst van zijn onderneming afhankelijk was van de belangstelling van de overheid. Ondanks de groeiende kring van waarnemers ontbrak het hem nog steeds aan formele erkenning en structurele financiële ondersteuning. Dat eerste vond hij belangrijker dan het laatste. Enkel als vertegenwoordiger van een nationaal instituut meende hij voldoende gezag te bezitten om internationaal het voortouw te kunnen nemen. Om de regering te overtuigen van de wenselijkheid van zijn plannen diende Buys Ballot economische baten te laten prevaleren boven zuiver wetenschappelijke belangen. Om de praktische betekenis van de meteorologie voor het voetlicht te brengen richtte Buys Ballot zich bovenal op de scheepvaart. Uit veelvuldige meteorologische scheepswaarnemingen zouden na bewerking praktische adviezen kunnen worden afgeleid voor veilige en snelle vaarroutes.



Het KNMI gezien vanaf Servaasbolwerk in Utrecht. Deze mooiste prent van het instituut is gemaakt kort na de bouw rond 1856 (steendruk van P.W. van de Weijer).

Van doorslaggevende betekenis waren zijn contacten met de marine-officier M.H. Janssen. Deze laatste wenste de maritieme meteorologie in Nederland van de grond te tillen ten bate van de scheepvaart. Door samenwerking met Buys Ballot, de representant van de wetenschap, hoopte hij zijn kansen te vergroten. Omgekeerd betekende Jansen voor Buys Ballot een mogelijke ingang tot de scheepvaartkringen. Als praktisch zeeman zou hij het traditionele wantrouwen jegens de wetenschap binnen deze sector kunnen wegnemen. Ook beschikte Janssen over nuttige internationale connecties. In 1852 had hij contact gezocht met de Amerikaanse marine-officier Maury, directeur van het in 1845 opgerichte Naval Observatory in Washington. Ook deze was sinds enige tijd begonnen met het verzamelen van scheepswaarnemingen voor praktische doeleinden. Met financiële steun van de Amerikaanse regering gaf hij de verwerkte resultaten van de waarnemingen uit als Sailing Directions. Maury toonde zich zeer geïnteresseerd in Nederlandse waarnemingen op zee. Als tegenprestatie zouden de schepen die medewerking verleenden de beschikking krijgen over Maurys Sailing Directions. Buys Ballot, die tot dan toe nauwelijks op de hoogte was van Maurys project, toonde zich onmiddellijk enthousiast over Nederlandse deelname. Maury kon de benodigde praktische resultaten overleggen; bovendien was hij bekleed met het gezag van een vertegenwoordiger van de Amerikaanse overheid.

Thorbecke
Gezamenlijk bewerkten Buys Ballot en Janssen de politiek. Jansen wendde zich tot de minister van Marine Enslie, Buys Ballot tot Thorbecke, als minister van Binnenlandse Zaken tevens verantwoordelijk voor de afdeling Nijverheid. Buys Ballot speelde met verve zijn troeven uit. Hij verhief de zaak tot een van nationaal prestige en, veel belangrijker, van commerciële belangen. Zo rekende hij de minister voor hoe uit enkele scheepsjournalen reeds een aanzienlijke verkorting van de reis naar Java kon worden afgeleid. Thorbecke was uiteindelijk voldoende onder de indruk om financiële ondersteuning toe te zeggen. In de kamer wees hij er echter nadrukkelijk op dat het hier enkel ging om de ondersteuning van een bestaande oprichting. Mogelijk heeft Buys Ballot Thorbeckes intenties niet goed ingeschat. Hij bleef hoe dan ook krachtig aandringen op een snelle oprichting van het beoogde nationale instituut. In het voorjaar van 1853 maakte de April-beweging een abrupt einde aan het ministerie Thorbecke. De situatie op dat moment oogde weinig rooskleurig. Het toegezegde geld bleef achterwege, Krecke oriënteerde zich op andere mogelijkheden en de moedeloze Jansen overwoog om weer te gaan varen. Hulp kwam uit onverwachte hoek. Datzelfde voorjaar ontving de Nederlandse regering een uitnodiging voor deelname aan een door Maury geïnitieerde internationale oceanografische conferentie in Brussel. Jansen werd afgevaardigd en de daar gemaakte afspraken verplichtten de deelnemers tot nationale inspanningen, met als voorgehouden worst Maurys Sailing Directions. Enslie, die zijn post behouden had, zag de zeevaartafdeling liefst ondergebracht bij een wetenschappelijke overheidsinstelling en ondersteunde de oprichtingsplannen. Uiteindelijk gaf ook Thorbeckes opvolger Van Reenen toe en kwam het instituut daadwerkelijk tot stand. Opmerkelijk genoeg meende ook Van Reenen te handelen in de geest van zijn voorganger. Thorbecke zelf beweerde achteraf dat hij nooit verder had willen gaan dan subsidiëring. In zijn ogen was de overheidsbemoeienis hier te ver doorgeschoten. Hoe dit ook zij, op 31 januari 1854 was het Koninklijk Nederlandsch Meteorologisch Instituut een feit. Jansen kreeg de verantwoordelijkheid voor de zeevaartkundige afdeling, Krecke voor de landwaarnemingen. Buys Ballot kreeg de leiding als onbezoldigd hoofddirecteur, een functie die hij vervulde tot aan zijn dood op 3 februari 1890. Binnen enkele jaren wist hij zich onsterfelijk te maken met de publicatie van de naar hem genoemde wet: 'Staat men met de rug in de richting van de wind dan is op het noordelijk halfrond de luchtdruk aan de linkerhand lager dan aan de rechterhand; op het zuidelijk halfrond is het juist andersom'. In de afgelopen anderhalve eeuw is het KNMI gestaag uitgegroeid en met nieuwe afdelingen verrijkt. Maar steeds voelde men zich genoodzaakt het publiek en de overheid voor te rekenen dat de geschatte baten de kosten verre overtreffen. In het Nederlandse wetenschapsklimaat was en is de koopmansgeest nooit ver te zoeken.

KNMI op de Sonnenborgh in Utrecht vermoedelijk eind negentiende eeuw. Foto: J M H v Bonzel, Photogr., Turfstraat N 25.

Literatuur: Voor een meer uitgebreide en gedetailleerde weergave van de oprichtingsgeschiedenis zie F. van Lunteren, 'De oprichting van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut: Humboldtiaanse wetenschap, internationale samenwerking en praktisch nut', Gewina 21 (1998) 216-243. Voor Buys Ballot, zie E. van Everdingen, C.H.D. Buys Ballot 1817-1890 (Den Haag 1953)

*Frans van Lunteren is verbonden aan de Faculteit Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam als hoogleraar geschiedenis van de wiskunde, informatica en natuurwetenschappen. Daarnaast is hij werkzaam als docent/onderzoeker bij het Instituut voor Geschiedenis en Grondslagen van de Natuurwetenschappen aan de Universiteit Utrecht.