De Leidse Winterlezingen

Diep in de aarde is het warm – op 2 kilometer diepte is het al zo’n 70 °C. Die warmte, aardwarmte, kunnen we gebruiken om huizen, kassen en kantoren te verwarmen. In Nederland wordt aardwarmte al sinds 2007 toegepast.

Er is echter één belangrijk probleem: om aardwarmte te kunnen winnen, moet je goed weten hoe de ondergrond is opgebouwd. Welke gesteentelagen zijn er aanwezig? Op welke dieptes liggen die? Hoe goed laten ze water door? En waar zitten breuken in het gesteente? In ongeveer de helft van Nederland was daar lange tijd te weinig over bekend.

Dat is aan het veranderen. In de afgelopen jaren heeft het SCAN-project veel nieuwe gegevens verzameld over de Nederlandse ondergrond. Dit gebeurt met behulp van seismisch onderzoek en diepe onderzoeksboringen (tot zo’n 2500 meter diepte).

Geoloog Marten ter Borgh, onderzoeksleider van het SCAN-project, gidst u langs bijzondere geologische etappes – van zanderige woestijnen uit het Perm tot ondiepe zeeën uit het Paleogeen. Samen verkennen we hoe deze oude afzettingen vandaag de dag een belangrijke rol kunnen spelen in de energietransitie.

Grootschalig vulkanisme wordt vaak in verband gebracht met meerdere massa-extincties in het geologisch verleden, waaronder die aan het eind van de Trias periode zo’n 200 miljoen jaar geleden. Het enorme scala aan verontreinigende stoffen dat afkomstig is van vulkanisme heeft verschillende gevolgen voor het milieu. Hierdoor is het verband tussen vulkanisme en het uitsterven van organismen nog onvoldoende begrepen. Echter wordt er in sedimentaire afzettingen van verschillende massa-extincties uit het verleden een bijzonder fenomeen geobserveerd: afwijkingen in de vorm van stuifmeel.

Stuifmeel bestaat uit de voortplantingscellen van planten en worden veel gebruikt om vegetatie in kaart te brengen in het geologisch verleden. Afwijkingen in de vorm van stuifmeel kunnen een weerspiegeling zijn van verhoogde stress en mutaties in planten en hebben mogelijk bijgedragen aan de uitsterving. Verhoogde mutaties en DNA-schade in planten zou een consequentie kunnen zijn van vulkanische verontreinigingen. Dit unieke fenomeen zou ons mogelijk kunnen helpen met de vraag: wat maakt vulkanen dodelijk?

De oceaan is van levensbelang voor onze planeet. Ze reguleert het klimaat, levert zuurstof en is de thuisbasis van een indrukwekkende rijkdom aan leven. Maar de gezondheid van onze oceaan staat onder druk. Menselijke activiteiten zoals vervuiling, overbevissing en klimaatverandering verstoren de natuurlijke balans.

In deze lezing bespreek ik hoe klimaatverandering de oceaanstromingen verandert, en hoe dat effect heeft op alles wat in zee leeft, van microscopisch plankton tot grote vissen en walvissen. Wat gebeurt er als warme en koude stromingen veranderen? En wat betekent dat voor de voedselketen en uiteindelijk voor ons als mens?

Ik neem je mee op een reis door de dynamische wereld van de oceaan en laat zien waarom bescherming van de oceaan cruciaal is voor onze toekomst.

Zuurstof is het meest voorkomende element in de Aarde. Van elke 10 atomen in de aardmantel en aardkorst zijn er meer dan 6 zuurstof. Maar de meeste petrologen (gesteente-onderzoekers) laten zuurstof links liggen. Zo wordt het zuurstofgehalte van stenen vrijwel nooit gemeten, we denken dat we wel ongeveer weten hoe het zit. Maar dat is niet zo!

In deze lezing laat ik voorbeelden zien van recent onderzoek waaruit blijkt dat zuurstof heel belangrijk is voor de evolutie van het inwendige van de Aarde. Aan de hand van laboratorium experimenten en geochemische analyses kunnen we laten zien dat het gehalte aan zuurstof enorm is veranderd tijdens de vorming van de Aarde. In de diepe Aardmantel zouden mineralen kunnen bestaan die veel rijker zijn aan zuurstof dan we zien in de ondiepere gesteenten. En de hoeveelheid zuurstof in een gesteente zou wel eens een belangrijke rol kunnen spelen bij het ontstaan van magma. Deze voorbeelden laten zien dat zuurstof niet alleen essentieel is voor leven, maar ook voor de diepe Aarde.