NGV-Geonieuws 117

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Mei 2006, jaargang 8 nr. 10

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

681 Een mammoetgebeurtenis in Wenen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Olie, Gas & Mijnbouw !

Van 2 tot 7 april dit jaar vond in Wenen een bijeenkomst plaats die officieel bestond uit de Algemene Vergadering van de European Geosciences Union (EGU). De vergadering vormde echter in praktijk slechts een vrijwel verwaarloosbaar onderdeel van de bijeenkomst. Het ging in feite om een congres. En net zoals dat in de Verenigde Staten van Amerika al jaren het geval is bij de congressen van bijv. de Geological Society of America, de Association of American Petroleum Geologists en de American Geophysical Union, ging het in Wenen om een mammoetgebeurtenis. Er waren zo'n 8000 deelnemers, en er werden zo'n 11.000 presentaties gehouden! Een en ander ging uiteraard wel ten koste van de (gemiddelde) kwaliteit, en door de talloze parallelsessies bleek het natuurlijk iedere dag weer onmogelijk om alle lezingen bij te wonen waarin je was geďnteresseerd.


Het Austria Center Vienna, waar het
congres werd gehouden


Het centrum van Wenen is een bezoek meer dan waard


Het ging overigens niet alleen om lezingen: onderdeel van de 11.000 presentaties vormden de posters, die elke dag wisselden, en waarvoor diverse zalen van kolossale afmetingen beschikbaar waren. Alleen al het lopen langs al die posters is een uitputtende aangelegenheid. Hoe vind je trouwens de lezing of de poster die je interesseert? Daarvoor kregen de deelnemers een boek van maar liefst 722 bladzijden, met daarin, aan het begin, wat algemene informatie en vervolgens, per sessie, een overzicht van de te presenteren lezingen of posters. Met alleen maar titels en auteurs, dus geen abstracts. Alleen al het elke dag daardoorheen werken om, voor de volgende dag, je eigen programma samen te stellen, bleek een hels karwei. Een bijgeleverde CD-ROM bracht, door een uiterst onhandige opzet, geen soelaas.

In dit verband kan alleen maar worden herhaald dat dergelijke mammoetbijeenkomsten veel minder effectief zijn dan kleinere congressen, ook al doordat de vermoeidheid veel sneller toeslaat, en doordat er geen enkele flexibiliteit in de organisatie bestaat. Voor wie het allemaal teveel werd, bestond er gelukkig altijd nog de mogelijkheid om een paar uurtjes te 'spijbelen' en een bezoekje te brengen aan het prachtige centrum van Wenen (het congresgebouw, in 'goed' Duits' 'Austria Center Vienna' genoemd, lag ten noorden van de Donau, ver van het centrum, maar er was een goede verbinding met de - deels - ondergrondse). Zo'n 'spijbeluurtje' maakte veel goed, want het centrum van Wenen staat niet alleen vol met de prachtigste gebouwen, maar is ook heel gezellig.


Het congresboek, met (bijna) alleen
maar titels van de 11.000 bijdragen


Europa, werkterrein van de EGU


Van het congres zelf is nauwelijks te zeggen waar het over ging: het ging over alles: van geoarcheologie tot de voorspelling van vulkanische uitbarstingen, van zeestromen tot stratosferische windpatronen, en van natuurrampen tot het onderzoek van subglaciale meren. Wel was opvallend dat waarschijnlijk aanzienlijk meer dan de helft van de presentaties ging over modelleren, en dat het overige deel voor een belangrijk deel bestond uit de uitkomsten van metingen met de meest diverse geavanceerde apparatuur. De 'ouderwetse' geologie, met veldwaarnemingen en alles wat daar bij hoort begint duidelijk steeds verder het onderspit te delven. Zo'n zelfde ontwikkeling heeft ook zo'n veertig jaar geleden plaatsgevonden, en duurde totdat onder meer de oliemaatschappijen begonnen te merken dat geologen en geofysici met weinig veldervaring toch wel erg vaak essentiële kennis misten, en daarom fouten maakten. We kunnen alleen maar hopen dat ook nu de 'echte' geologie slechts tijdelijk op de achtergrond is geraakt.

Om een beeld te geven van wat er zoal werd gepresenteerd, heb ik vier min of meer willekeurige posterbijdragen uitgezocht. De inhoud daarvan wordt in de volgende bijdragen van deze aflevering van Geonieuws beschreven.

Referenties:
  • Anonymus, 2006. European Geosciences Union - General Assembly (Vienna, 02-097 April 2006), 722 pp.
  • Van Loon, A.J., 2001. A case of present-day geological gigantism. Earth-Science Reviews 55, p. 181-189.

682 Luchtvervuiling door Portugese bosbranden
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over het Milieu !

Bosbranden zijn natuurlijke verschijnselen (ook al ontstaan er veel door menselijk handelen), die vooral optreden bij hoge temperaturen en na langdurige droogte. In de landen rondom de Middellandse Zee komen ze veel voor. In de meeste gevallen gaat het om branden met beperkte omvang, maar onder ongunstige omstandigheden (bijv. als er ook nog veel wind staat) kunnen dergelijke branden vaak moeilijk worden bedwongen. Dat kan ernstige gevolgen hebben, zowel voor de natuur als voor de mens.


Satellietopname van de branden op 6 augustus 2003


Satellietopname van de branden op 13 september 2003


In de eerste twee weken van augustus 2003 werd West-Europa getroffen door een uitzonderlijke hittegolf. In sommige landen werden zelfs nieuwe temperatuurrecords gevestigd. Dat leidde, vooral in Frankrijk, tot veel extra doden. Officieel ging het in de diverse landen samen om zo'n 28.000 sterfgevallen, maar waarschijnlijk waren het er aanzienlijk meer. De oorzaken van die extra sterfgevallen zijn niet altijd precies vast te stellen (vooral ouderen en kinderen zijn minder goed bestand tegen extreme omstandigheden), maar uitdroging speelde in veel gevallen een rol. Een factor die vrijwel overal over het hoofd werd gezien, is de verspreiding door de atmosfeer van schadelijke stoffen; die kwamen in grote hoeveelheden vrij (onder andere koolmonoxide, CO), bij de talrijke bosbranden die in die periode optraden.

De hittegolf nam onder meer in Portugal zeer ernstige vormen aan. Metingen toonden aan dat de temperatuur vanaf het aardoppervlak tot 3 km hoogte 10 °C hoger was dan normaal, en van 3 tot 8 km hoogte nog altijd 5 °C. De ozonconcentratie in de onderste 2km van de atmosfeer was gedurende de eerste week van de hittegolf 40 ppb (deeltjes per miljard) hoger dan normaal, en in de tweede week werd zelfs tot 3 km hoogte zo'n concentratie aangetroffen. Ook de hoeveelheid van het giftige koolmonoxide was sterk verhoogd: in de eerste week met 30 ppb in de onderste 2 km van de atmosfeer, in de tweede week 50 ppb in de onderste 3,5 km, maar zelfs 150 ppb vlak bij de grond.


Metingen van de verspreiding van koolmonoxide door de atmosfeer

Deze verhoogde concentratie van koolmonoxide was vooral te wijten aan de talrijke bosbranden die in Portugal optraden. Er werd daar in totaal zo'n 390.000 ha (3900 km2) door brand verwoest, wat overeenkomt met 5,6% van het totale bosoppervlak. Met satellieten kon het aantal en de uitbreiding van de Portugese bosbranden precies worden gevolgd; ook de enorme rookwolken die bij die branden ontstonden leverden spectaculaire plaatjes op.


De atmosferische CO-concentratie op 4 augustus


Zelfs in Frankfurt werden sterk verhoogde CO-concentraties gemeten


De verspreiding van de koolmonoxide is op diverse wijzen gemeten, onder andere met zogeheten MOZAIC vliegtuigen, die een patroon vastlegden waarop Portugal duidelijk herkenbaar is als 'hoofdschuldige' wat betreft de productie van CO door bosbranden. Zelfs boven Frankfurt werden na 6 augustus sterke verhogingen van de CO-concentratie gemeten; de top werd daar omstreeks 10 augustus bereikt. De bosbranden in Portugal zorgden dus al in zeer korte tijd voor een sterke vervuiling van de atmosfeer.

Referenties:
  • Tressol, M., Brioude, J., Thouret, V., Zbinden, R. & Cammas, J.-P., 2006. Impact of Portugal fires on 2003 European pollution. Poster General Assembly European Geological Union (Wenen, april 2006) EGU06-A-07357; AS3.05-1TH4P-0155.

Satellietfoto's: NASA. Overige figuren welwillend ter beschikking gesteld door Marc Tressol, Laboratoire d'Aérologie, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse (Frankrijk).

683 Mars leek vroeger op Aarde
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

Met steeds meer geavanceerde apparatuur wordt er onderzoek op en rondom Mars uitgevoerd om eventuele (primitieve) levensvormen - of de fossiele restanten daarvan - te ontdekken. Dat onderzoek wordt gevoed door twee overwegingen: er bestaan nu mogelijk plaatsen die primitief leven zouden kunnen herbergen, en er hebben in het verleden waarschijnlijk omstandigheden geheerst die de ontwikkeling en/of het voortbestaan van leven mogelijk maakten.


Op de van Mars afkomstige meteoriet S96 12299 werden structuren
gevonden die aanvankelijk als primitief leven werden beschouwd, maar
waarvan de organische herkomst nu wordt betwijfeld

Als het bij Mars gaat om levensvormen die fundamenteel met het leven op aarde overeenkomen (gebaseerd op koolstofchemie, vergelijkbare wijzen van voortplanting) dan moeten er voor het ontstaan van leven op Mars dezelfde drie basisvoorwaarden hebben bestaan als op aarde, n.l. de aanwezigheid van vloeibaar water, een bron waaruit koolstof en voedingsmiddelen beschikbaar kwamen, en een energiebron. Aan de laatste twee voorwaarden werd waarschijnlijk door alle planeten van ons zonnestelsel op een gegeven moment voldaan (bij Mars min of meer gelijkertijd met de aarde), maar dat was niet het geval wat betreft vloeibaar water. Dit water, dat beschikbaar moet zijn bij temperaturen die het mogelijk maken om organische moleculen te vormen, maar die ook leven in de vorm van primitieve cellen mogelijk moet maken, lijkt daarom de meest beperkende factor.


De planeet Mars waar voor het leven geschikte micromilieus hebben bestaan en mogelijk nog bestaan

Op aarde begonnen dergelijke omstandigheden al omstreeks 4,4 miljard jaar geleden te ontstaan, zoals blijkt uit de - overigens schaarse - aanwijzingen dat er toen al oceanen bestonden. Mars is kleiner dan de aarde, en koelde daardoor sneller af. Daarom ontstonden de juiste condities voor water bij een temperatuur die leven mogelijk maakt, op Mars waarschijnlijk al voordat dat op aarde gebeurde. Hoewel er aanwijzingen zijn dat er gedurende diverse perioden van zijn ontwikkeling oppervlaktewater op Mars voorkwam (er zijn echter ook talrijke specialisten die menen dat de vloeistof aan het oppervlak van Mars geen water was maar een andere stof, bijv. CO2), zijn er tot nu toe bij het onderzoek van Mars geen aanwijzingen gevonden dat er ooit oceanen hebben bestaan.

Als zich leven op Mars heeft ontwikkeld, dan is dat dus waarschijnlijk niet in een oceaan gebeurd. Er moeten echter wel voor leven geschikte omstandigheden hebben geheerst, bijv. in met water gevulde inslagkraters, in kleine zeeën, aan het landoppervlak als daar voldoende neerslag was, en ondergronds. Daarbij komt dat Mars verder van de zon staat dan de aarde, dus dat er lagere temperaturen heersten (zodat er ijs aanwezig kan zijn geweest), maar dat er ook vulkanische activiteit heerste (waardoor hydrothermale bronnen etc. bestonden). Water moet dus in alle mogelijke temperaturen aanwezig zijn geweest.



Gesteenten uit de 3,47 - 3,33 miljard jaar oude Barberton Greenstone Belt van Josefsdal in Zuid-Afrika(links) bestaat uit een afwisseling van fijne vulkanische zanden en laagjes die ontstonden in een modderige vlakte. Primitieve levensvormen (rechts) konden hier gedijen. Dergelijke micromilieus hebben ook op Mars bestaan

Door de voortgaande afkoeling en het verlies van water werd het Marsoppervlak waarschijnlijk al 4,2-4,0 miljard jaar geleden ongeschikt voor levensvormen. Als er toen primitief leven bestond, zal dat zich ondergronds hebben teruggetrokken, omdat water en voedingsstoffen daar voortdurend in voldoende mate beschikbaar moeten zijn geweest. Wellicht kwamen de microorganismen tijdens nattere perioden soms weer aan het oppervlak te voorschijn.

Onderzoek naar primitieve levensvormen op Mars kan zich dus het beste richten op ondergrondse microben. Aan het oppervlak gaat het waarschijnlijk - als er al fossiele of recente levensvormen te vinden zijn - om micromilieus met afmetingen van waarschijnlijk minder dan een millimeter. De kans dat een Marsrobot juist zo'n stukje verzamelt, is nagenoeg nihil. Er zullen monsters naar de aarde moeten worden gebracht om -min of meer bij toeval - dergelijk leven te ontdekken.

Referenties:
  • Westall, F., Southam, G. & Spohn, T., 2006. Habitable macro and micro-environments on Mars: implications for the search for Martian life. Poster General Assembly European Geological Union (Wenen, april 2006) EGU06-A-10418;BG7.01/PS8-1FR3P-0070.

Foto van Mars en van de meteoriet: NASA. Overige foto's welwillend ter beschikking gesteld door Frances Westall, Centre de Biophysique Moléculaire, CNRS, Orléans (Frankrijk).

684 Gesteentegletsjers in Alpen stromen steeds sneller
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Glaciologie ! Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat !

Gesteentegletsjers bestaan uit een mengsel van - in het algemeen - hoekige steenblokken, vermengd met fijner materiaal. Dat mengsel van 'puin' wordt (behalve de bovenste meter) bijeengehouden door ijs. Ook kan er onder het puin een gletsjer liggen. Dergelijke gesteentegletsjers komen voor in het hooggebergte, waar de bodem permanent bevroren is (al kan het bovenste deel in de zomer ontdooien). Deze gesteentegletsjers kruipen, net als 'echte' gletsjers, langzaam naar beneden (gewoonlijk 0,5-2 m per jaar), en ontwikkelen daarbij gewoonlijk een tongvorm.


De gesteentegletsjer van de Reichenkar

Ook in de Alpen komen dergelijke gesteentegletsjers voor. Enkele goed ontwikkelde exemplaren in het westen van Oostenrijk worden momenteel onderzocht door medewerkers van de Technische Universiteit van Wenen en de Universiteit van Innsbruck. Doel daarvan is om na te gaan of het gedrag van deze merkwaardige verschijnselen verandert nu de temperatuur in de Alpen - mogelijk in samenhang met het wereldwijde broeikaseffect - stijgt.


Vooraanzicht van de Reichenkar-gesteentegletsjer

De drie onderzochte exemplaren zijn te vinden bij de Reichenkar, de Ölgrube en de Kaiserberg. Die bij de Reichenkar is 1400 m lang, en bedekt tussen 2750 en 2310 m hoogte een oppervlakte van 0,27 km2. Deze met 'vuil ijs' gevulde gesteentegletsjer ligt met zijn voorkant op een helling van 40-41°. Tussen 1954 en 1993 is zijn snelheid toegenomen van 0,64 tot 2,2 m per jaar. Uit metingen blijkt dat die snelheid niet met de seizoenen verandert, en evenmin met de sterk schommelende hoeveelheden smeltwater.


De gesteentegletsjer van de Ölgrube


De gesteentegletsjer van de Kaiserberg


De gesteentegletsjer bij de Ölgrube bestaat uit twee aan elkaar gehechte tongen. Hij is 880 m lang, 250 m breed en ligt tussen 2800 en 2380 m hoog. Het front ligt op een steile helling (40-45°). Tussen 200 en 2005 nam de snelheid jaarlijks steeds verder toe (behalve in 2004) tot zo'n 1,5 m per jaar; deze snelheid ligt 's-winters lager dan 's-zomers. De gesteentegletsjer bij de Kaiserberg, die op een hoogte van 2710-2585 m ligt, vormt een brede lob: hij is 550 m breed en slechts 250 m lang. Het puin op de ijskern is soms metersgroot. De snelheid van deze gesteentegletsjer is gering: van minder dan 20 cm tot bijna 50 cm per jaar.

Om de dynamica van deze gesteentegletsjers te analyseren zijn uiteenlopende metingen verricht, waaronder ook seismisch onderzoek. Daarbij blijken de drie exemplaren verschillende waarden op te leveren, onder meer wat betreft de snelheid waarmee schokgolven passeren. Dat kan duiden op verschillen in samenstelling (bijv. door de aanwezigheid van meer of minder puin in het ijs, de wijze waarop het puin in het ijs is geconcentreerd, en de interne opbouw van het ijs.
Uit het onderzoek is tot nu toe alleen komen vast te staan dat de gesteentegletsjers sneller zijn gaan stromen, maar de precieze oorzaak daarvan is nog niet bekend, Juist omdat bij het exemplaar van de Reichenkar de seizoenen geen invloed op de bewegingssnelheid hebben, terwijl dat bij de Ölgrube wel het geval is, kan de temperatuurstijging niet de enige factor zijn.

Referenties:
  • Hausman, H., Krainer, K., Brückl, E. & Mostler, W., 2006. Dynamics of Alpine rock glaciers in the context of global warming. Poster General Assembly European Geological Union (Wenen, april 2006) EGU06-A-04718; CR2-1TU2P-0374.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door Karl Krainer, Rock Glacier Working Group, Institute for Geology and Paleontology, University of Innsbruck, Innsbruck (Oostenrijk).

685 Aardmagnetisch veld is mogelijk bezig om te keren
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Geofysica ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !

Het aardmagnetisch veld wordt al enkele jaren langzaam iets zwakker. Hoewel er nog geen historische ervaring mee bestaat, wordt dat door veel geofysici beschouwd als een aanwijzing dat er mogelijk een ompoling op handen is. Ompolingen - waarbij de magnetische noordpool van de aarde overgaat in de magnetische zuidpool, en omgekeerd - zijn in het geologische verleden veelvuldig opgetreden. Omdat die ompolingen vooral zijn te reconstrueren op basis van gesteenten waarin mineralen aanwezig zijn die zich hebben georiënteerd volgens het aardmagnetisch veld ten tijde van hun ontstaan, en omdat het daarbij meestal gaat om stollingsgesteenten die met radiometrische methoden goed te dateren zijn, zijn de momenten waarop ompolingen plaatsvonden goed bekend; zo bekend zelfs dat ze nu kunnen dienen voor stratigrafische correlaties.


Tijdschaal van de aardmagnetische ompolingen

Hoe de ompolingen precies in het werk gaan, is niet bekend, maar algemeen wordt aangenomen dat eerst de sterkte van het aardmagnetisch veld afneemt tot nul, en dan weer toeneemt (maar met omgekeerde polariteit). In de fase dat het aardmagnetisch veld heeft opgehouden te bestaan, of zeer zwak is, treden waarschijnlijk chaotische magnetische veldlijnen op. Dat heeft grote consequenties voor onze samenleving: kompassen werken niet meer, maar ook wordt de kosmische straling (die bij verhoogde intensiteit zorgt voor het noorderlicht) niet meer grotendeels door het aardmagnetisch veld 'ingevangen' en naar de nauwelijks bewoonde poolgebieden afgevoerd. Dat kan leiden tot blootstelling aan een hogere straling, waardoor zelfs stralingsziekten kunnen ontstaan. Vanwege dit soort verwachtingen wordt er veel onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van het aardmagnetisch veld.


De ompolingen van het aardmagnetisch veld zijn terug te vinden in de
stollingsgesteenten aan weerszijden van de midoceanische ruggen

Dat gebeurt onder meer in het kader van het project REM (Reversing Earth Magnetism. De rem is echter tegelijkertijd de - overigens inmiddels verouderde -eenheid voor de effectieve geabsorbeerde stralingdosis: Röntgen Equivalent Man). Dit project, dat gefinancierd wordt door het Italiaanse Programma voor Nationaal Onderzoek in Antarctica, heeft onder meer als doelstelling om aanwijzingen te zoeken voor een eventuele ophanden zijnde ompoling. Verantwoordelijk voor dit project is Angelo de Santis, die op de EGU-bijeenkomst in Wenen een poster over dit onderwerp presenteerde.


Normaliter vertoont het aardmagnetisch veld een regelmatig patroon van veldlijnen

Tot nu toe werd vrij algemeen aangenomen dat de langzaam afnemende sterkte van het aardmagnetisch veld er wel eens toe zou kunnen leiden dat er over 1000-2000 jaar een ompoling zou kunnen plaatsvinden. (Toen ik naar aanleiding van die verwachting suggereerde dat dat ook wel eens binnen een paar honderd jaar zou kunnen gebeuren, werd dat weggehoond). Het REM-project, waarbij tal van natuurkundige waarden worden gemeten, zowel op aarde zelf (vooral op Antarctica) en vanuit de ruimte (met satellieten), lijkt er nu op te wijzen dat er inderdaad een ompoling op betrekkelijk korte termijn voorhanden is. Enkele aanwijzingen daarvoor zijn de verschillen in de bijdragen tussen het noordelijk en zuidelijk halfrond van het dipoolmoment, de toename in het optreden van magnetische stormen, en de snelle afname van de intensiteit van het aardmagnetisch veld op Antarctica.


Tijdens een magnetische ompoling zullen de veldlijnen van het aardmagnetisch veld naar
verwachting chaotische patronen vertonen

Wanneer de ompoling zal optreden is moeilijk te voorspellen, maar het lijkt een kwestie van slechts enkele eeuwen. Afhankelijk van de onderzochte verschijnselen kan dat volgens De Santis nog zo'n 800-1000 jaar duren, maar andere verschijnselen wijzen op een mogelijke ompoling die over 420-800 jaar kan optreden, of zelfs al over 235-340 jaar. Gezien de consequenties van zo'n ompoling verdient het dan ook aanbeveling om het onderzoek hiernaar te intensiveren, maar ook om na te gaan hoe de negatieve effecten van zo'n ompoling het meest effectief kunnen worden geminimaliseerd.

Referenties:
  • Santis, A. de, 2006. Searching for new evidences of a geomagnetic reversal in the present time from satellite and ground magnetic data. Poster General Assembly European Geological Union (Wenen, april 2006) EGU06-A-02318; MPRG7-1TU5P-0213.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl