Je leest:

Fossiel koolstof in wijn brengt Europese CO2-emissie in kaart

Fossiel koolstof in wijn brengt Europese CO2-emissie in kaart

Auteur: | 2 december 2008

Groningse onderzoekers hebben een bijzondere methode gevonden om vast te stellen hoeveel CO2 er in het recente verleden in de atmosfeer is gekomen als gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen. Door heel diep in allerlei glazen wijn te kijken kunnen ze ook regionale variatie in deze CO2-concentaties aan het licht brengen. Ze laten dat zien in de recent verschenen editie van het wetenschappelijke tijdschrift Journal of Geophysical Research.

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.

Een deel van de in het Groningse lab onderzochte wijnen. Hoewel sommige flessen op deze foto anders doen vermoeden was voor de bepaling van het gehalte koolstof-14 steeds ongeveer één glas wijn (100 ml) nodig. Foto: Rijksuniversiteit Groningen

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.

Resultaat van het Groningse ‘wijnonderzoek’ voor het jaar 2003. De cijfers geven aan in hoeverre de vastgestelde hoeveelheid CO2 uit fossiele brandstof verschilt met de referentiewaarde in een gebied met weinig emissie van CO2 uit fossiele brandstof (vaststeld door een meetstation in de Zwitserse Alpen). De cijfers zijn in ppm (parts per million). Bron: Journal of Geophysical Research 113, 2008.

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.

Bekijk de reportage die VARA’s Nieuwslicht maakte over het Groningse wijnonderzoek

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 december 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.