Frambozen, kruidnagel, petroleum en zelfs teer – als je vinologen aan het woord laat dan blijken ze van alles in een glas wijn aan te treffen. Groningse onderzoekers hebben nu aangetoond dat je door heel goed te ‘kijken’ ook iets anders kunt vinden: sporen van atmosferisch CO₂ afkomstig uit de schoorstenen van centrales en de uitlaatpijpen van auto’s.

Radioactief verval

Bij het Centrum voor Isotopenonderzoek (CIO) van de Groningse universiteit zijn de afgelopen tijd 160 flessen wijn ontkurkt, afkomstig uit verschillende Europese regio’s en uit allerlei oogstjaren. De alcohol uit de wijn werd geanalyseerd op het isotoop koolstof-14 (¹⁴C). Dat is een relatief instabiele en daardoor licht radioactieve koolstofvariant, die overal in de natuur in zeer geringe mate voorkomt.

Aangezien ¹⁴C door radioactief verval langzaam verdwijnt, is aan de hand van detectie van deze isotoop de leeftijd van bijvoorbeeld archeologisch materiaal vast te stellen. Dateringen zijn mogelijk tot ongeveer 50.000 jaar terug in de tijd.

De Groningse onderzoekers hebben dit principe nu op een iets andere wijze gebruikt in hun onderzoek naar de atmosferische concentraties van CO₂ uit fossiele brandstoffen. Daarbij maakten ze gebruik van het werk van Europese wijnboeren, die – onbewust – jarenlang de atmosfeer hebben bemonsterd. Want de koolstofatomen in de moleculen wijnalcohol zijn afkomstig uit de suikers waar de gistcellen tijdens de wijnproductie van leven. En die suikers werden vóór de druivenoogst door de plant gemaakt uit atmosferisch CO₂.

Het centrale gegeven achter het Groningse onderzoek is dat CO₂ afkomstig uit de verbranding van fossiele brandstoffen géén ¹⁴C bevat. Steenkool, aardolie en gas hebben zó lang onder de grond gezeten dat alle aanwezige radioactieve koolstofisotopen allang zijn vervallen. Dit houdt in dat emissie van ‘fossiel CO₂’ een verlaging van het aandeel ¹⁴C in de atmosfeer betekent. En dat moet terug zijn te vinden in de wijnalcohol, zo was de gedachte.

Jaren en regio’s

Het mooie van wijn, tenminste die van de betere wijnhuizen, is dat precies bekend is wáár en wanneer de druiven voor een bepaalde wijn werden geoogst. Dat gaf de Groningse onderzoekers de mogelijkheid om de in de wijn vastgestelde hoeveelheid ¹⁴C terug te voeren op emissies van fossiel CO₂ in specifieke Europese regio’s tijdens precies bekende jaartallen.

Het resultaat is een serie informatieve kaarten met een weergave van de regionale concentraties van CO₂ als gevolg van het gebruik van fossiele brandstoffen in die jaren. De beste resultaten kregen de onderzoekers in samenwerking met een wijnboer uit de Pfalz in Duitsland. Met zijn wijnen was een meetreeks te maken die teruggaat tot 1975.

Onderzoekster Sanne Palstra van het CIO legt uit dat het gaat om een vergelijking ten opzichte van referentiewaarden van een meetstation in de Zwitserse Alpen. De regionaal vastgestelde CO₂-waarden zijn gerelateerd aan de regionale verbranding van fossiele brandstoffen.

Het plaatje geeft regionale verschillen duidelijk weer, aldus Palstra. “Bij gebieden met relatief veel gebruik van fossiele brandstoffen zien we een verhoogde hoeveelheid fossiele-brandstof-CO₂, zoals in Duitsland en in Noord-Italië, of in de buurt van steden zoals Barcelona in Spanje en Lecce in Zuid-Italië. Door dit nu voor verschillende jaren te doen, kunnen we ook een beeld krijgen van veranderingen in de tijd.” Palstra hoopt daarmee bijvoorbeeld de atmosferische effecten vast te stellen van maatregelen die het gevolg zijn van de Kyoto-afspraken. “Daarvoor moeten we wel corrigeren voor trends in het atmosferisch transport van deeltjes, dat ook invloed heeft op de concentraties die we meten. Een eerste onderzoek daarnaar hebben we met hulp van een Duitse collega uitgevoerd.”

Uitstekende aanvulling

Met de publicatie in het Journal of Geophysical Research maken de Groningse onderzoekers duidelijk dat de methode werkt. “Het analyseren van ¹⁴C in wijnalcohol is een uitstekende aanvulling op de huidige luchtmetingen”, concludeert Palstra. Het onderzoek wordt nu voortgezet in samenwerking met Wageningen UR (Universiteit en Researchcentrum). Behalve wijn zijn immers ook andere landbouwproducten te gebruiken. Al zullen die de onderzoekers zelf vast minder plezier opleveren: voor het wijnonderzoek was uit elke fles slechts 100 ml nodig, waarna de aangebroken flessen werden benut op de manier die de wijnboeren éigenlijk bedoeld hadden.