De ingrijpende effecten van zuurstofverlies in onze oceanen

Spreker
Peter Kraal
Wanneer
8 feb 2020

Onze oceanen en zeeën verliezen momenteel, mede door menselijke activiteiten, op grote schaal zuurstof. Dit maakt het moeilijk voor dieren om te overleven. En niet alleen de biologie, maar ook de chemie van de oceanen verandert in sterke mate wanneer zuurstof opraakt. Zuurstofverlies in zeewater verandert de kringlopen van belangrijke voedingsstoffen zoals ijzer en fosfor, en beïnvloedt daarmee de basis van ecosystemen. De zeebodem bevat een schat van informatie over de impact van zuurstofverlies op oceanen in het heden en verleden en toont ons de intieme relatie tussen zuurstof, biologie en chemie van de oceanen, en klimaat. Door chemische analyses van zeewater en zeebodem probeert marien biogeochemicus Peter Kraal deze relaties te verhelderen, om zo een beter beeld te krijgen van hoe onze oceanen reageren op klimaatverandering. In zijn lezing neemt Peter ons mee van de eerste snufjes zuurstof op Aarde, miljarden jaren geleden, tot de huidige oceanen die zuchten onder de invloed van de mens. In de lezing komt het uitdagende werk op onderzoeksschepen op zee uitgebreid in beeld.

Lithosfeersubductie en tektonische evolutie

Spreker
Wim Spakman
Wanneer
11 jan 2020

De subductie van tektonische platen, het wegzinken van 60-100 km dikke lithosfeer in de diepe aardmantel, kan met moderne 3D afbeeldingstechnieken zichtbaar worden gemaakt. Dit brengt de actieve subductiezones in beeld en laat ook zien waar afgebroken platen van eerdere subductieperiodes zich bevinden. Via correlatie met periodes van gebergtevorming kunnen we bepalen hoe snel afgebroken platen zinken in de diepe mantel en onderzoeken we hoe platen hebben bewogen ten opzichte van de aardmantel.

De 3D geometrie van huidige subductiezones is het gevolg van veelal tientallen miljoenen jaren van regionale geodynamische evolutie. Hoe die huidige geometrie tot stand is gekomen wordt onderzocht met geavanceerde computersimulaties van de dynamische evolutie van subductie. Een toepassing hiervan op subductie onder de Gibraltar Boog gedurende de afgelopen ~30 miljoen jaren heeft tot nieuwe inzichten geleid in de regionale tektonische evolutie van de plaatgrens tussen Afrika en Iberia waarin niet alleen het verticale zinken van gesubduceerde platen belangrijk is maar ook een verrassende zijwaartse beweging.
 

De gevolgen van de Chicxulub meteorietinslag

Spreker
Jan Smit
Wanneer
7 dec 2019

Het speuren naar de oorzaken van het einde der dinosauriërs heeft al een lange geschiedenis. Tussen de vele geopperde hypotheses kwam na de vondst van abnormaal veel iridium op de KT grens de meteorietinslag als samenhangende theorie naar boven drijven. De alternatieve hypothese van uitgebreid vulkanisme (Deccan) in India heeft die status nog niet bereikt!  Buiten het genoemde iridium vormen het plotselinge uitsterven en vele met de meteorietinslag in verband gebrachte vondsten (oa Cr isotopen, geschokte kwartskristallen, tektieten, tsunami’s etc.) een solide bouwwerk onder de theorie. Een ding ontbrak nog: de directe slachtoffers van de meteorietinslag zelf! Daar is nu verandering in gekomen door de vondst van Tanis, een vindplaats rijk aan slachtoffers begraven in een vloedgolfafzetting. Deze slachtoffers zijn duidelijk gestorven terwijl de uitwerpselen (ejecta) uit de krater weer terug op aarde vielen. Zo zitten de tektieten nog vast in de kieuwen van vissen, en ving de gesmolten hars op coniferen stammetjes dezelfde tektieten op. 

Astronomisch gestuurde zandsteen-reservoirs in onze ondergrond?

Spreker
Hemmo Abels
Wanneer
9 nov 2019

Kennis van de opbouw van de ondergrond is essentieel voor het voorspellen waar geschikte reservoirs te vinden zijn voor de winning van warm water en opslag van energie en CO2. De opbouw van riviersedimenten, inclusief de geschikte poreuze rivierzanden, wordt sinds lang gezien als een automatische proces waarbij laaggelegen delen van het rivierlandschap worden opgevuld. Zodra die laaggelegen delen gevuld zijn, zoekt de rivier een nieuwe loop om daar sediment af te zetten. De mogelijke rol van klimaatsverandering in de verplaatsing van poreuze rivierzanden wordt sinds lang herkend. De dominante klimaatsveranderingen op tijdschalen die geschikte zandsteenreservoirs produceren zijn gerelateerd aan de astronomische variatie van de aardbaan en stand van de aardse rotatie-as om de zon. Deze astronomische cycli worden soms wel gebruikt in onze ondergrond om verschillende putten te relateren, echter cyclische klimaatssturing zou ook de verspreiding, dikte en positie van de zandsteenreservoirs moeten kunnen voorspellen. Dit zou dan een absolute meerwaarde leveren voor het optimale duurzame gebruik van onze ondergrond. In deze winterlezing, neem ik u mee naar onze poging deze voorspellende waarde te vinden via veldstudies van riviersedimenten in het warme Bighorn Bekken, Wyoming, Delftse computerstudies waarin we de rivieren proberen na te bootsen, naar de ondergrondse toepassing van deze kennis.

De Noord Atlantische oceaancirculatie: Is de Golfstroom wel een doorgaande transportband van warmte en hoe meten we dat?

Spreker
Femke de Jong
Wanneer
9 feb 2019

De Noord Atlantische Oceaan is de enige oceaan die over alle breedtegraden warmte naar het noorden transporteert en daarmee mede voor ons milde klimaat zorgt. Maar omdat dit alles zich onder het oppervlak af speelt zie je hier weinig van terug als je over de oceaan uit kijkt. De oceaan blijkt net zo veranderlijk te zijn als het weer, maar een stuk moeilijker te meten.

Hoe is ons beeld van de oceaanstromingen ontstaan en in de loop van de jaren bijgesteld? Hoe meten we het totale noordwaardse warmtetransport eigenlijk? En wat gaat er in de toekomst in de Atlantische Oceaan veranderen door de opwarming van het klimaat?

De sedimentaire geschiedenis van Nederland

Spreker
Joep Storms
Wanneer
12 jan 2019

De afgelopen twee miljoen jaar heeft de aarde 20 ijstijden doorstaan. Deze periodes worden gekenmerkt door sterke temperatuurschommelingen en zeespiegelveranderingen. De variaties in het klimaat gingen samen met veranderingen in neerslagpatronen. Rivieren pasten zich aan en brachten soms veel en soms weinig zand en klei (sediment) naar zee. Juist de kustgebieden zijn erg afhankelijk van de aanvoer van sediment om weerstand te bieden tegen een stijgende zeespiegel. In deze presentatie geef ik inzicht hoe (west) Nederland is ontstaan als product van de zee en rivieren en voor welke toekomstige uitdagingen we staan.

Ruimte, tijd en de geschiedenis van het heelal

Spreker
Jan Pieter van der Schaars
Wanneer
8 dec 2018

Einstein ontdekte 100 jaar geleden dat ruimte en tijd dynamische objecten zijn, waarmee het ontstaan en de evolutie van het heelal als geheel onderdeel werd van de natuurkunde. Dankzij steeds nauwkeuriger kosmologische observaties weten we inmiddels dat de begincondities van ons heelal bijzonder en zelfs merkwaardig zijn. Deze begincondities lijken verklaard te kunnen worden door aan te nemen dan het zeer prille heelal een extreme groeispurt heeft gekend, ook wel kosmologische inflatie genoemd. Deze fase van kosmologische inflatie heeft sporen achtergelaten in de waargenomen nagloed van de oerknal, waarvan de ontcijfering recent een nieuwe mijlpaal bereikte.

Wat hebben we geleerd over ons heelal, en hoe weten we dat? Wat is gekromde ruimte en tijd eigenlijk? Wat is er zo bijzonder aan een heelal waarin de som van de hoeken in een driehoek precies 180 graden is? Hoe verklaart kosmologische inflatie de bijzondere eigenschappen van het heelal? Aan het eind van de lezing zal duidelijk zijn dat onze kennis over het heelal, dankzij een vruchtbare symbiose tussen theorie en observatie, in de laatste decennia een indrukwekkende sprong voorwaarts heeft gemaakt.

Trillingen in het noorden: de oorzaak van bodemdaling en aardbevingen in Groningen

Spreker
Chris Spiers
Wanneer
10 nov 2018

Het Groningen gasveld is een van de grootste onshore gasvelden dat ooit gevonden is op Aarde. Het reservoir is een gashoudende laag zandsteen met een oppervlakte van 30 km x 30 km en een dikte van 100 – 200 m, gelegen op een diepte van ca. 3 km.  Gasproductie begon in 1963, wat in eerste instantie weinig merkbare gevolgen had aan het aardoppervlak. Echter, in de laatste decennia is er significante bodemdaling gemeten, terwijl de hoeveelheid en grootte van aardbevingen zijn toegenomen. Dit heeft geleid tot schade aan gebouwen en bezorgdheid bij de lokale bevolking en binnen de politiek. Hierdoor is er een dringende behoefte ontstaan om te begrijpen hoe het reservoir systeem werkt.

Waarom? Omdat er op dit moment onvoldoende wetenschappelijke kennis bestaat om in te kunnen schatten hoelang en met wat voor grootte aardbevingen zullen doorgaan als gasproductie wordt doorgezet, gereduceerd, of zelfs wordt stopgezet. Sinds 2015 is mijn team op de Universiteit Utrecht betrokken bij een uniek programma, gesponsord door de NAM, dat fundamenteel onderzoek doet naar de fysische en chemische processen die het gedrag van de Groningen reservoir zandsteen, en die van de doorsnijdende breuken controleren tijdens gas extractie. In deze presentatie bespreek ik de uitdagingen die worden aangepakt, hoe we dit doen, en welke inzichten hiermee worden verkregen. Ik zal ingaan op de resultaten van veld- en petrografische studies, maar bovenal die van state-of-the-art experimenten, uitgevoerd in laboratoria van Utrecht tot aan China en Japan.

‘Global Warming’: Het verhaal van de gletsjers

Spreker
Johannes Oerlemans
Wanneer
17 feb 2018

Gletsjers vormen een indrukwekkend onderdeel van het berglandschap, omdat ze groot zijn en toch voortdurend veranderen. Het kleiner worden van gletsjers wordt vaak genoemd als een bewijs voor de opwarming van de aarde. Gegevens over de lengte van gletsjers gaan ver terug in de tijd, en bevatten informatie over het klimaat sinds de middeleeuwen. Na een inleiding over hoe een gletsjer eigenlijk werkt, worden deze gegevens eens kritisch bekeken. Is het wel zo dat gletsjers zich overal terugtrekken? Wanneer is dit proces begonnen? Hoeveel heeft het smelten van gletsjers bijgedragen aan de zeespiegelrijzing van de afgelopen eeuwen? En hoe gaat het verder?

Tot slot komt de vraag aan bod of, in een warmer wordend klimaat, de terugtrekking van gletsjers afgeremd kan worden. “Glacier engineering” is een term die steeds vaker valt, en het lijkt mogelijk te zijn om, tegen hoge kosten, het gedrag van individuele gletsjers te beïnvloeden.

LET OP: Deze lezing stond eerder aangekondigd voor 11 februari, maar is verplaatst naar 18 februari.
 

Kunnen we de woestijn tegenhouden? Erosie, landdegradatie en landschapsontwikkeling in droge landschappen

Spreker
Erik Cammeraat
Wanneer
13 jan 2018

Erosie is een proces dat we in veel landschappen tegenkomen. Dit kan zowel natuurlijke erosie zijn als door de mens veroorzaakte erosie. Aan de hand van een aantal voorbeelden uit drogere mediterrane ecosystemen (Zuid Spanje, Zuid Afrika) zal ik ingaan op de verschillende factoren die daarbij een rol spelen in zowel natuurlijke, als gecultiveerde landschappen. Naast de mens speelt ook  vegetatie een belangrijke rol bij de uitbreiding degradatie processen, door verdwijnen van vegetatie of successie door invasieve soorten, of door aanplant.

In Zuid-Spanje is landdegradatie een belangrijke factor in de geomorfologische ontwikkeling van het landschap, wat zich uit in de uitbreiding van gebieden met geul- en rilerosie en bodemverlies.  Oorzaken zijn te vinden in klimaatverandering, landbouwtechnieken, landverlating, verzilting, verdroging en overexploitatie van grondwater. Ook in Zuid-Afrika spelen diezelfde processen een rol en worden degradatie processen versneld door menselijke processen en ook invasie van exotische plantensoorten.  In hoeverre kunnen we voorkomen dat deze gebieden zich verder uitbreiden en wat voor strategieën kunnen we hiervoor toepassen?