Verbeterde voedselproductie (19): Isopreen: produceert de natuur een goede of een slechte stof?

Isopreen is een stof die door veel bomen en struiken in de tropen en in mindere mate door bomen en struiken in de gematigde zones wordt gemaakt. Deze stof is gedurende een lange tijd vooral als slecht gezien. Het laatste decennium zijn er nieuwe onderzoeksresultaten verschenen die interessante positieve(re) aspecten van isopreen belichten. Daarom hier een overzicht om een beeld te geven of het nu een goed of een slecht goedje is.

De chemische eigenschappen

Chemisch gezien is isopreen (C5H8, oftewel 2-methylbuta-1,3-dieen) een stof die bereid kan worden bij thermisch kraken van nafta of aardolie. Het is een grondstof voor allerlei polymeren. Het is een vluchtige, zeer licht ontvlambare kleurloze vloeistof, en kan (doordat deze zwaarder is dan lucht) explosieve mengsels vormen. Het smeltpunt licht bij -146 graden, en het kookpunt licht bij 34 graden. Het wordt beschouwd als een mogelijk kankerverwekkende stof. Bij contact op de huid kan er roodheid en jeuk optreden. Kortom, chemisch gezien lijkt het een niet al te leuk goedje.

Verbeterde voedselproductie (18): Schimmels maken hun eigen microklimaat

Paddenstoelen werden misschien ooit gezien als passieve eters die staan waar ze staan. Steeds meer blijkt echter dat ze aan allerlei actieve beinvloeding van hun omgeving doen. Sommige paddestoelen zijn regenmakers, daar ging een eerdere blog over: de sporen door allerlei fascinerende mechanismen de lucht in gelanceerd en sommige hiervan blijken zeer goede condensatiekernen te zijn. Sommige paddenstoelen blijken echter ook een microklimaat te creeeren waarbij ze een zachte bries veroorzaken, die hun sporen verspreidt.

Paddenstoelen zijn goed in water verliezen

De schimmelwetenschap is een relatief nieuwe wetenschap, pas in de laatste 20 tot 40 jaar wordt er steeds meer onderzoek gedaan naar schimmels en paddenstoelen.
Hoe zorgen paddenstoelen ervoor dat hun sporen zich goed verspreiden? Onderzoek (artikel, nieuwsbericht) heeft laten zien dat sommige paddenstoelen (onderzocht zijn onder andere Agaricus californicus, Pleurotus ostreatus en Lentinula edodes) dit doen door water te verdampen tijdens de verspreiding van hun sporen. Als de paddenstoel klaar is om de sporen te verspreiden doet de paddenstoel niets om uitdroging /waterverdamping te voorkomen. Onderstaande afbeelding laat dit zien, in 48 uur verschromeld de paddenstoel en verliest enorm veel water. Grafiek B laat zien dat een levende, goed met schimmeldraden verbonden paddenstoel nog veel sneller water verliest dan planten of zelfs afgesneden paddenstoelen.

Verbeterde voedselproductie (8f): De regenmakers - Als het regent maken ze nog meer wolken met nieuwe regen en die wolken houden de zon tegen

Regen is van cruciaal belang voor al het leven op onze planeet. Regen is de start van de hydrologische cyclus. Regen kan alleen plaatsvinden als er wolken vormen. Wolken vormen zich doordat waterdamp van fase verandert: de waterdamp condenseert tot waterdruppels of desublimeert /rijpt tot ijs. In heel schoon water wat wordt afgekoeld onder de 0 graden C, zullen geen ijskristallen vormen tot ongeveer -40 graden als ineens alles bevriest. Om wel de eerste ijskristallen te laten vormen zijn condensatiekernen (condensatie kernen, Condensation Nuclei, CN) en bevriezingskernen (Ice Nuclei, IN) nodig, waar het ijskristal op kan vormen. Hiervoor moet het water dus een beetje vervuild zijn. Hier zijn heel veel verschillende materialen voor, stof, roet, klei, zoutkristallen, vulkanische as etc. De natuur blijkt echter ook een bijdrage te leveren en allerlei producten te leveren waarop condensatie dan wel sublimatie kan plaatsvinden. De natuur (planten en bodemleven) beinvloeden in die zin dus ons klimaat in zeer sterke mate (zie ook deze video).
In zes blogs binnen de serie "verbeterde voedselproductie" wordt stilgestaan bij verschillende natuurlijke materialen of producten waarop condensatie kan plaatsvinden en naar wanneer de productie van deze kernen (verhoogd) plaatsvind:

Verbeterde voedselproductie (8e): wie maken er nog meer regen (2)?

Regen is van cruciaal belang voor al het leven op onze planeet. Regen is de start van de hydrologische cyclus. Regen kan alleen plaatsvinden als er wolken vormen. Wolken vormen zich doordat waterdamp van fase verandert: de waterdamp condenseert tot waterdruppels of desublimeert /rijpt tot ijs. In heel schoon water wat wordt afgekoeld onder de 0 graden C, zullen geen ijskristallen vormen tot ongeveer -40 graden als ineens alles bevriest. Om wel de eerste ijskristallen te laten vormen zijn condensatiekernen (condensatie kernen, Condensation Nuclei, CN) en bevriezingskernen (Ice Nuclei, IN) nodig, waar het ijskristal op kan vormen. Hiervoor moet het water dus een beetje vervuild zijn. Hier zijn heel veel verschillende materialen voor, stof, roet, klei, zoutkristallen, vulkanische as etc. De natuur blijkt echter ook een bijdrage te leveren en allerlei producten te leveren waarop condensatie dan wel sublimatie kan plaatsvinden. De natuur (planten en bodemleven) beinvloeden in die zin dus ons klimaat in zeer sterke mate (zie ook deze video).
In zes blogs binnen de serie "verbeterde voedselproductie" wordt stilgestaan bij verschillende natuurlijke materialen of producten waarop condensatie kan plaatsvinden en naar wanneer de productie van deze kernen (verhoogd) plaatsvind:

Verbeterde voedselproductie (8d) - de fascienerende interactie tussen regen, grond en de lucht

Het weer wordt allereerst door hoge en lage drukgebieden bepaalt. In 2018 was er een stabiel hogedrukgebied die voor een zeer droog jaar zorgde (zie ook deze blog).
In juli 2021 was er veel wateroverlast in Limburg en aangrenzende gebieden in Belgie en Duitsland, wat juist kwam door een relatief stabiel lagedrukgebied waardoor alle regen rondcircelde over een beperkt gebied met de enorme neerslag in deze gebieden tot gevolg (zie onderstaande video).

Bron: https://www.nrc.nl/nieuws/2021/07/15/nederland-krijgt-vaker-te-maken-met-extreme-regenval-a4051140

Het is echter niet alleen de luchtdruk en over en langs elkaar heen bewegende hoge en lage druk gebieden die regen of droogte veroorzaken. Regen, de lucht en de grond hebben echter ook een fascinerende relatie met elkaar. In deze blog worden een aantal voorbeelden getoond van hoe ze elkaar beinvloeden en hoe regen kan verdwijnen dan wel een soort van waterval kan veroorzaken.

Verbeterde voedselproductie (3c): bomen maken regen - verharding en landbouw maakt woestijn

In twee eerdere blogs uit de serie van bomen als regenmakers is uitgebreid stilgestaan bij de invloed van bomen op neerslag. In blog 3a is uitgelegd hoe bomen door de productie van VOC's hun eigen condensatiekernen vormen, zodat water sneller kan condenseren boven het bos: het bos creeert hiermee zijn eigen wolken.
In blog 3b is stilgestaan bij hoe de stratosfeer boven een bos anders is dan boven bijvoorbeeld een grasland met alle gevolgen van dien: door een grotere ruwheid van het landschap boven een bos t.o.v. een grasland in combinatie met een hogere verdamping stijgt er meer vochtige lucht op naar hogere luchtlagen (samen met de VOC's) waardoor boven de bossen wel wolken vorming plaatsvindt, maar boven het grasland niet. Verwijdering van het bos (door een storm) leidde daar dan ook tot minder wolkenvorming.

In deze blog ligt de focus op de verdamping vanuit bossen die essentieel is voor de regenvorming.

COVID-19 - Wat te doen als vaccinatie niet snel genoeg gaat

Wereldwijd woedt de COVID-19-pandemie. In het westen ligt de focus op vaccineren om de pandemie te stoppen. In andere delen van de wereld is dit niet mogelijk, omdat vaccins mogelijk pas in 2022 of 2023 beschikbaar zijn. Ook in Oeganda, waar wij op dit moment wonen, is dat het geval. Daarom een zoektocht naar andere mogelijkheden om de ziekte te voorkomen, dan wel de impact te verminderen en sneller beter te zijn als je het krijgt.

De vier pijlers van epidemie bestrijding

De Amerikaanse medisch hoogleraar Peter McCullough heeft in 2020 een zeer interessant artikel gepubliceerd over de bestrijding van de COVID-19 epidemie, waarbij hij onderscheid maakt in de vier pijlers van epidemie bestrijding (zie dit wetenschappelijk artikel):

1. Stop de verspreiding
2. Thuis behandeling
3. Ziekenhuis behandeling
4. Vaccineren 

Bron: https://imrpress.com/journal/RCM/21/4/10.31083/j.rcm.2020.04.264/htm

Zoals aangegeven, is stap 4 (vaccinatie) voor velen buiten de westerse wereld op korte termijn onbereikbaar, dus moet de focus liggen op stap 1 (stoppen van de verspreiding) en stap 2 (thuis behandeling), om stap 3 te voorkomen (ziekenhuis behandeling), zeker als de gezondheidszorg zwak is, dan wel een beperkte capaciteit heeft.

Ons voedsel (24b): droogte: is er nog steeds een hydrologische reset op 1 april?

Het jaar 2018 heeft een hele droge zomer gehad, het jaar 2019 is redelijk droog geweest, en in 2020 was het voorjaar behoorlijk droog en was men bang voor opnieuw een droge zomer. In blog 24a is gekeken naar het verschil tussen een droge zomer een een droog voorjaar. Een droog voorjaar bleek absoluut geen garantie te zijn voor een droge zomer, een aantal van de zeer droge zomers kwamen pas later in het jaar op gang, en veel droge voorjaren werden niet gevolgd door een droge zomer.
In alle nieuwsberichten over droogte en herstel van droogte klinkt steeds terug: grondwaterstanden herstellen onvoldoende (zie bijvoorbeeld dit bericht), mede hierom is bijvoorbeeld het droogteportaal in het leven geroepen.
De droogtemonitor van het KNMI houdt op aan het einde van september, omdat dan de verdamping sterk afneemt en omdat de gewassen van het land zijn. In de hydrologie wordt er hierbij vanuit gegaan dat de winter een zodanig overschot aan neerslag heeft dat het hele tekort weer wordt aangevuld, zodat per 1 april het tekort volledig is aangevuld. Na 1 april, als het hydrologisch jaar begint, begint de droogtemonitor opnieuw te lopen. Hydrologen gaan ervan uit dat in de winter het tekort omgezet is in een overschot, een overschot van gemiddeld ongeveer 300 mm per jaar (zie bijvoorbeeld deze website). In de Bosatlas van het klimaat is een kaart opgenomen die de door het KNMI berekende gemiddelde waarde van 1981 tot 2010 voor Nederland laat zien. Het grootste deel hiervan heeft waarden tussen de 240 en 360 mm, met uitzondering van een aantal drogere regio's (delen van Zeeland, het oosten van Noord Brabant en delen van Limburg).

Bron: https://www.meteo-julianadorp.nl/Klimaatatlas/Klimaatatlas-Neerslagoverschot.html

De vraag is echter, treedt deze reset op 1 april nog steeds op? Of is de hoeveelheid neerslag in de winter regelmatig zodanig minder, dat er op 1 april nog steeds sprake van een neerslagtekort (waardoor de natuur op 1 april al met een tekort begint)? Dat is waar deze blog over gaat.

Klimaatverandering (5b): Wat veroorzaakt de verandering van de methaan concentratie

Ons klimaat verandert, mede door de toename van broeikasgassen in de atmosfeer. De focus ligt hierbij naast CO₂ op CH₄/methaan en H₂S/waterstofsulfide. De concentraties van deze broeikasgassen stijgen.

In blog 5a is gekeken naar de stijging van de methaanconcentratie in de afgelopen ca 100 jaar. Methaan komt echter ergens vandaan en wordt ook afgebroken. Daarom wordt in deze blog gekeken naar de bronnen van methaan en naar de afbraak van methaan.

 

Klimaatverandering (5a): De verandering van de methaan concentratie

Ons klimaat verandert, mede door de toename van broeikasgassen in de atmosfeer. De focus ligt hierbij naast CO₂ op CH₄/methaan en H₂S/waterstofsulfide. De concentraties van deze broeikasgassen stijgen. In een eerdere blog is gekeken naar de stijging van de CO₂ concentraties. In deze blog wordt gekeken naar methaan, hoe de stijging van de methaan heeft plaatsgevonden.