Geobiologie & Biogeologie

Spreker
Margot Spreuwenberg & Jan-Piet Tijssen
Wanneer
13 feb 2022
Waar
RMO

De studie naar de wisselwerking tussen de aarde en het leven is een relatief jonge tak van wetenschap, die nog steeds sterk in ontwikkeling is. In deze presentatie worden enkele hoogtepunten nader belicht.

Welke invloed hebben geologie en klimaat op de biologische evolutie? Wat bepaalt massaal uitsterven of het ontstaan van nieuwe soorten? Welke nieuwe inzichten verkrijgen we uit het moderne DNA onderzoek naar evolutionaire stambomen in combinatie met geologische kennis? We gaan nader in op een voorbeeld uit de plantenwereld en de dierenwereld: de mens. Andersom blijkt het leven op aarde ook van grote invloed op de geologie. Als voorbeeld kijken we naar de ontwikkeling van het aantal mineralen op aarde. De enorme invloed van de vorming van zuurstof door algen en planten is al langer bekend. Nu is er echter een tijdlijn en kunnen we het ontstaan van nieuwe mineralen volgen vanaf het ontstaan van de aarde tot heden en hebben we ook een vermoeden van het aantal mineralen dat nog kan worden ontdekt.

Ontdooiende permafrost: klimaat, ecosystemen, en broeikasgassen

Spreker
Ko van Huissteden
Wanneer
16 jan 2022
Waar
RMO

Permafrost – permanent bevroren bodem – komt voor op een kwart van het landoppervlak van het Noordelijk halfrond. Permafrost bevat veel ijs en organische stof. Als het klimaat opwarmt kan de permafrost ontdooien. De klimaatopwarming is juist ook het sterkst in de meest noordelijke gebieden.

Ontdooien van permafrost zet een hele reeks processen in gang – biochemische veranderingen in de bodem, veranderingen in de vegetatie en ecosystemen, waterhuishouding, vorming van poelen en meren, en soms grootschalige bodemerosie. Dat kan leiden tot de emissie van broeikasgassen uit de bodem: CO2, maar ook het veel sterkere methaan (CH4) en lachgas (N2O). Dit is een zelfversterkend effect van de opwarming van het klimaat.

Aan de hand van onderzoekservaring in Siberië wordt besproken hoe dat werkt, en in hoeverre ecosystemen de schade van opwarming en broeikasgasemissies kunnen repareren.   In Nederland kwam in de laatste ijstijd ook permafrost voor; de sporen ervan in de bodem zijn overal te vinden. Het ontdooien van de ijstijd-permafrost leidde ook tot grote veranderingen in het landschap. Hoe snel ging de dooi toen, en hoe snel nu?

Massa-extincties: Hoe het leven zichzelf verstikt

Spreker
Martin Schobben
Wanneer
12 dec 2021
Waar
RMO

Het beeld dat mensen hebben van een massa-extinctie is die van een verwoeste wereld waar het leven in een klap is weggevaagd. Dit beeld wordt voornamelijk gevoed door de befaamde Krijt–Paleogeen (voorheen Tertiair) massa-extinctie met als bekendste slachtoffers de dinosauriërs, waarvan alleen de vogels overleefden. En met als oorzaak het ineenstorten van voedselketens door de zogenaamde “impact winter” als gevolg van een meteoriet inslag. Ondanks dat dit paradigma gedeeltelijk weerlegd is, wordt het scenario van een afnemende productiviteit door afgeremde fotosynthese toch vaak aangevoerd als o.a. de oorzaak van de grootste massa-extinctie: namelijk de Perm–Trias massa-extinctie (252 miljoen jaar geleden). In deze lezing bespreek ik de biologische, fysische, en chemische veranderingen in de oceaan gedurende de Perm–Trias transitie. Deze veranderingen worden bestudeerd aan de hand van fossielen, organische geochemische fossielen (zogenaamde “biomarkers”) en de chemische samenstelling van het gesteente uit die periode. Chemische en/of fysische parameters van de toenmalige omgeving kunnen herleid worden uit enkele van deze chemische metingen aan het gesteente. En daarom kunnen deze metingen gebruikt worden om bijvoorbeeld het nutriëntgehalte (voedingstoffen; o.a. fosfor en stikstof) en zuurstofgehalte van het zeewater ten tijde van de Perm–Trias periode te reconstrueren. Deze paleontologische observaties en geochemische metingen schetsen een beeld van de Perm–Trias extinctie die niet overeenkomt met gereduceerde productiviteit. Daarentegen kunnen deze waarnemingen het best verklaard worden door stabiele productiviteit of dan wel verhoogde productiviteit. Deze productiviteit werd echter in stand gehouden door proliferende prokaryoten (simpele eencellige zoals bacteriën). De afbraak van overvloedig organisch materiaal verbruikte zuurstof uit het water waardoor er een zuurstoftekort ontstond wat ten koste ging van “hogere organismen”. Deze kijk op de massale sterfte aan het einde van het Perm is relevant voor de huidige omstandigheden van de oceaan, voornamelijk aan de kust. De laatste honderd jaar wordt gekenmerkt door een sterke afname in het zuurstofgehalte van deze zeegebieden.

Eindberging van radioactief afval in Nederland

Spreker
Jeroen Bartol
Wanneer
7 nov 2021
Waar
RMO

In Nederland worden elk jaar miljoenen kubieke meters afval geproduceerd. Daarvan is maar een zeer klein deel radioactief. Radioactief afval ontstaat bijvoorbeeld bij het opwekken van elektriciteit, het stellen van medische diagnoses, het behandelen van ziektes en tijdens de controle van lassen van windmolens. Omdat straling in potentie gevaarlijk is voor mens en milieu, moet het zorgvuldig worden beheerd. In Nederland wordt het radioactief afval door COVRA, de Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval, opgehaald, verwerkt en voor minstens 100 jaar bovengronds opgeslagen in speciaal daarvoor ontworpen gebouwen.

Maar die bovengrondse opslag is slechts een tijdelijke oplossing. Een deel van het afval zal honderdduizend jaar en mogelijk langer uit de leefruimte van de mens moet worden gehouden. Voor zo’n lange termijn kun je geen gebouwen ontwerpen. Een eindberging, oftewel het definitief opbergen van radioactief afval in stabiele geologische lagen (enkele honderden meters) diep in de ondergrond, is volgens wetenschappers de enige lange termijn oplossing.

Wereldwijd wordt daarom actief onderzoek gedaan naar een eindberging. In sommige landen is een eindberging al in aanbouw (Finland) of al operationeel (Verenigde Staten). Nederland zal pas in 2100 een definitief besluit nemen over een eindberging, die dan in 2130 operationeel zou moeten zijn. Ondanks dat een eindberging in Nederland dus voorlopig nog op zich laat wachten, wordt er al onderzoek gedaan naar geschikte geologische lagen. Waarom willen we nu al weten hoe die eindberging eruitziet? Kun je het afval veilig opbergen voor meer dan 100.00 jaar? Waarom ook zout naast klei een geschikt geacht gastgesteente voor eindberging? Dat zijn vragen die dr. Jeroen Bartol, onderzoeker bij COVRA, in de lezing zal beantwoorden.