Weetlogs - Blogs van anatomie tot zoologie

Wie is de viezerik?

Science Palooza — Wed, 22 May 2013 13:33:23 +0200

Een sensuele vrouwenstem met Frans accent fluistert over “a new green initiative” van Axe: shower pooling, gezellig samen douchen om water te besparen. De viral is een briljant voorbeeld van hoe een merk 1. laat zien dat het snapt waar de doelgroep behoefte aan heeft; 2. zich vrijblijvend aan duurzaamheid verbindt; en 3. de verantwoordelijkheid voor die duurzaamheid bij de consument legt.

Het filmpje roept een aantal vragen op over de consument. Om te beginnen: Is die consument zo gemakkelijk te foppen? Associeert hij vanaf nu Axe met duurzaamheid, terwijl hij al het werk daarvoor zelf moet doen? Uit pas gepubliceerd onderzoek blijkt dat positieve associaties met ‘groen’ erg besmettelijk zijn voor andere goede eigenschappen. Mensen aan wie een chocoladereep voorgelegd werd met een groen label, vonden de reep aanzienlijk gezonder en minder calorierijk dan degenen die een rood label te zien kregen, ookal stond op allebei “260 calorieën” te lezen. Eerder was al aangetoond dat biologische koekjes en fair trade-chololade als gezonder gezien worden – onterecht natuurlijk. Dat Axe sexy en duurzaam is zal dus ook wel beklijven door de shower pooling-campagne. Het antwoord is ja: de consument smeekt om eringeluisd te worden.

Dan de serieuze vraag: wat is het aandeel van de consument in hoe duurzaam een product is? Unilever, de producent van Axe, dicht de consument veel verantwoordelijkheid toe. In hun Sustainable Living Plan schat Unilever dat voor een gemiddeld product de consument 68% van de totale uitstoot aan broeikasgassen op zijn kerfstok heeft –tijdens het gebruik, dus bij het kleding wassen en eten bereiden. Daarin betrekt Unilever alle onderdelen in de ‘levenscyclus’ van hun producten, dus van grondstof, productie, verpakking, transport, retail en dus gebruik, tot afval.

Los van of die berekening ter zake doet: gaat de consument zijn gedrag verduurzamen? Nog niet en masse. Slechts 5,6 % van wat we aan voedsel kopen is duurzaam. Dat komt deels doordat de consument zichzelf weinig verantwoordelijk voelt. Uit ieder onderzoek komt naar voren dat de consument aan alle andere partijen – de supermarkt, de overheid, de producent- meer verantwoordelijkheid toeschrijft om zich duurzaam te gedragen dan aan zichzelf. Kortom, Unilever mag dan de consument de grootste viezerik vinden, de consument vindt dat Unilever eerst de balk uit haar eigen oog moet verwijderen.

Ten slotte de gecombineerde vraag: hoe moet dat nu als u, als makkelijk beïnvloedbare, aansprakelijkheid afschuivende consument, zoveel verantwoordelijkheid heeft voor duurzaamheid? Misschien komt het nog goed. Nu Axe zich -met een kwinkslag, maar toch- als heiliger dan de consument positioneert, zou het merk diep vallen als er een grote verspilling in de Axe-productieketen werd onthuld. Want de consument vindt niet dat hijzelf duurzaam moet zijn, hij vindt dat Axe duurzaam moet zijn. Daarom hoeven we niet eens zoveel te veranderen in ons gedrag om toch voor verandering te kunnen zorgen; dat we bestaan, en dat we kunnen lezen en grommen, kan al genoeg zijn. Showerpoolend doucheplassen kan alsnog geen kwaad.

Door: Eva van den Broek

400

Manuel Sintubin — Fri, 17 May 2013 10:00:51 +0200

Hoera! Proficiat! We hebben het gehaald, de 400 ppmv! Op 9 mei 2013 registreerde de NOAA 400,03 ppmv als daggemiddelde atmosferische koolzuurgasconcentratie op het Mauna Loa Observatory op de hoogste top van het Hawaïaanse Big Island. Of was het weldegelijk 400,03 ppmv (N0AA) of toch 'maar' 399,73 (Scripps)? "De wereld is een nieuwe gevarenzone binnengetreden" liet de klimaatverantwoordelijke van de VN, Christiana Figueres, dan ook onmiddellijk weten. Heeft u er iets van gemerkt? Ik niet! Kortom "much ado about nothing"?

Deze memorabele dag werd trouwens al enkele weken geleden aangekondigd. Ook in de Vlaamse media. De Morgen kopte "CO2-niveau voor het eerst in de geschiedenis boven alarmpeil" (DM, 29.04.2013). De Standaard had het over een "alarmniveau" (DS, 29.04.2013); The Guardian over een "milestone" (The Guardian, 29.04.2013). Alarmpeil, Alarmniveau, Alarmfase Rood, ... het moet duidelijk zijn dat deze termen totaal geen Aardse betekenis hebben. Het heeft een zuivere symboolwaarde! De wereld is op 9 mei 2013 geen nieuwe gevarenzone binnengetreden!

Trouwens, wat betekent de 400,03 ppmv op 9 mei 2013. Dit is een daggemiddelde binnenin de seizoensvariatie van de atmosferische koolzuurgasconcentratie. Deze koolzuurgasconcentratie piekt op het noordelijke halfrond steeds rond mei. Zo was de maximumwaarde in mei 2012 ongeveer 396 ppmv. Tegen oktober zakt de koolzuurgasconcentratie naar een minimumwaarden, ongeveer 391 ppmv in oktober 2012 (zie figuur). De seizoensvariatie bedraagt gemakkelijk ~5 ppmv. Die seizoensvariatie heeft alles te maken met de opname van het koolzuurgas door de biosfeer. Vanaf de lente veroorzaakt de plantengroei een massale opname van koolzuurgas. En dat dit zeer opvallend is in het noordelijke halfrond heeft alles te maken dat het grootste deel van de continentale massa zich op het noordelijke halfrond bevindt ... weerom een geologische toevalstreffer. Dus in oktober 2013 zal de wereld "terug uit de gevarenzone" zijn ... Oef!

In de geologische tijd blijkt dat we tenminste moeten teruggaan tot het plioceen - dus zo'n 3 à 5 miljoen jaar - om een vergelijkbare atmosferische koolzuurgasconcentratie te vinden. Dit was een tijd dat "de dinosauriërs uitgestorven waren en er van de mens nog geen sprake was" (DM, 29.04.2013; DS, 29.04.2013). Bedenk dat de dinosauriërs al 60 miljoen jaar eerder uitgestorven zijn (zucht)! En één van onze 'voorouders', Homo habilis, dook toen op in de Afrikaanse savannes.

Er wordt dan ook geopperd dat het overschrijden van deze magische grens van 400 ppmv ons terugbrengt naar de pliocene wereld, een wereld waarin het globaal 2 à 3 graden warmer was dan nu, een wereld waarin het zeeniveau ongeveer 40 meter hoger lag dan nu. Een dergelijke vergelijking houdt geologisch echter totaal geen steek! De Aardse geschiedenis is niet omkeerbaar. De Aardse geschiedenis gaat één richting uit ... voorwaarts! Of zoals Stephen Jay Gould (1941-2002) het vatte in de titel van één van zijn boeken: "Time's Arrow, Time's Cycle". De klimaatdynamiek was tijdens het plioceen immers totaal anders dan nu. Sinds de vroeg-eocene broeikaswereld - met atmosferische koolzuurgasconcentraties van meer dan 1000 ppmv - zo'n 50 miljoen jaar geleden, is het Aardse klimaat onderhevig geweest aan een "Global Cooling". Deze 'duik in de ijskelder' eindigt met de aanvang van de pleistoceenglaciatie, 2.588.000 jaar geleden. Sindsdien zitten we 'gevangen' in een afwisseling van ijstijden - met atmosferische koolzuurgasconcentraties van 180 tot 210 ppmv - en tussenijstijden - met atmosferische koolzuurgasconcentraties van 280 tot 300 ppmv.

De klimaatdynamiek tijdens het plioceen valt dan ook niet te vergelijken met de huidige klimaatdynamiek. De wereld was nog steeds aan het afkoelen. Vandaar dat het nog 2 à 3 graden warmer was dan nu, en de atmosferische koolzuurgasconcentratie meer dan 400 ppmv was. Het plioceen was een tijd waarin de Antarctische ijskap nog steeds aan het aandikken was en waarin de noordelijke ijskap pas begint te groeien. Vandaar dat het zeeniveau nog heel wat hoger lag dan tijdens de pleistoceenglaciatie.

De huidige klimaartsituatie is uniek in de Aardse geschiedenis. Tijdens een tussenijstijd, tenmidden een ijskelderwereld - met extreem lage atmosferische koolzuurgasconcentraties - veroorzaakt Homo Sapiens een extreem snelle en dramatische toename in de atmosferische koolzuurgasconcentratie (zie ook 'Op weg naar een hyperthermische gebeurtenis'). Wat daarvan de klimatologische gevolgen zullen zijn, dat zullen enkel onze verre nazaten binnen een paar duizend jaar - hopelijk nog - kunnen vertellen.

Scripps Institution of Oceanography - Special note on May 9,2 2013 reading

De Standaard, 29.04.2013 - CO2 op alarmniveau
De Morgen, 29.04.2013 - CO2-niveau voor eerst in geschiedenis boven alarmpeil

The Guardian, 29.04.2013 - Global carbon dioxide levels set to pass 400ppm milestone
Nature, 30.04.2013 - Global carbon dioxide levels near worrisome milestone
Climate Central, 03.05.2013 - The Last Time CO2 Was This High, Humans Didn't Exist
Mother Jones, 12.05.2013 - We've Hit the Carbon Level We Were Warned About. Here's What That Means

Scripps Institution of Oceanography - The Keeling curve
Scripps Institution of Oceanography -The Keeling curve - What Does 400 ppm Look Like?
Scripps Institution of Oceanography - The Keeling curve - Now what?

Stop de zorgconsumptiemaatschappij

Science Palooza — Tue, 14 May 2013 14:43:59 +0200

Een hoogopgeleide moeder die na een paar uur surfen op complottheorie-websites besluit het advies van zorgverleners te negeren, en haar kind niet te vaccineren: de manier waarop we als burgers met de gezondheidszorg omgaan is aan het verschuiven. Als we de zorguitgaven in de hand willen houden moeten we aandacht te besteden aan deze en andere oorzaken die het totaal aantal behandelingen beïnvloeden.

De beleving van gezondheid en ziekte, en van de plichten maar vooral ook rechten van de patiënt, dreigen mensen om te vormen tot ‘zorgconsumenten’. Onze angst voor ziekte en gebrekkigheid, waar bovendien een steeds groter taboe op rust, maakt dat wij allemaal geneigd zijn meer zorg te willen, nog een scan te vragen en toch nog een behandeloptie uit te proberen.

Onbegrijpelijk maar waar: mensen klagen nooit een arts aan voor het verrichten van een overbodige CT-scan, maar altijd vanwege het omgekeerde. Met de dreiging van een steeds duidelijkere juridische claimcultuur is het voor een zorgverlener soms makkelijker een duidelijk onzinnig verzoek in te willigen dan het gesprek over het nut daarvan aan te gaan.

Om de totale zorgkosten te remmen is het uiteraard slim om de gemiddelde prijs van behandelingen en tests te proberen te verlagen: goedkopere medicijnen, minder overhead bij ministeries, zorgverzekeraars en ziekenhuizen, minder handen aan het bed of meer bedden op een zaal.

Dat heeft echter alleen zin als ook de groei van het totale zorgvolume, ofwel het aantal behandelingen, diagnostische tests en zorgacties opgeteld, wordt afgeremd. De totaalprijs voor zorg is immers: stuksprijs x aantal, dus zijn de totale kosten alleen te beheersen als naast de prijs ook het aantal verrichtingen gecontroleerd wordt.

Kinderaantal
Een deel van de groei in het zorgvolume is nauwelijks te beïnvloeden: die wordt bijvoorbeeld bepaald door demografische veranderingen. Denk hierbij aan de gemiddeld steeds oudere bevolking, of het teruglopende kinderaantal waardoor bejaarden gemiddeld minder kinderen hebben die mantelzorg kunnen verlenen.

Ook de groei die veroorzaakt wordt door nieuwe technieken is nauwelijks controleerbaar: patiënten waarvoor vroeger geen of inferieure behandelingen bestonden, krijgen door wetenschappelijke vooruitgang nu diagnostische en/of therapeutische opties. Dit soort technologische vooruitgang remmen is vrijwel onmogelijk en bovendien weinig populair.

Waar wel wel veel kunnen winnen is in onze opstelling ten opzichte van de gezondheidszorg. De consumptiecultuur die – deels op instigatie van het ministerie – de gezondheidszorg is binnengedrongen is echter ook een cruciale factor in de toenemende zorgkosten. Zorg moet zijn zoals de wegenwacht: iets waar je voor verzekerd bent, maar hopelijk zo min mogelijk gebruik van hoeft te maken.

Eigenbelang
De al eerder genoemde onder andere door internet mogelijk gemaakte democratisering van expertise (of de illusie daarvan), die patiënten de mogelijkheid geeft om nog meer te sturen op hun (vermeende) eigenbelang, is bijvoorbeeld een punt waar veel winst te halen is. Dokters zijn opgeleid om de belangen van individuele patiënten (kosten/baten voor individu) te wegen binnen het kader van het groepsbelang (kosten voor de maatschappij) zouden meer steun mogen krijgen om patiënten te adviseren tegen beslissingen die niet alleen voor henzelf, maar ook voor de groep schadelijk kunnen zijn.

Een wanhoopspoging van hoogstwaarschijnlijk zinloze chemotherapie maakt immers alleen de patiënt maanden misselijk; het op basis van aluminiumhoedjesverhalen niet vaccineren van kinderen stelt de hele groep bloot aan het risico op een epidemie, met alle medische en maatschappelijke kosten die daaruit kunnen voortvloeien.

Nog belangrijker echter is het echter om niet alleen de opvattingen van individuele burgers, maar ook van de uiteindelijke beslissers in de zorg, zoals invloedrijke artsen, zorgverzekeraars en beleidsmakers weg te loodsen van het consumentisme.

Marketingmachines
Zij moeten zuiver op de graat beslissingen kunnen nemen over individuele behandelingen en diagnostische tests. Daarom is het noodzakelijk ook op dat niveau drastische maatregelen te nemen: met name om de marketingmachines van bedrijven die belang hebben bij een stijgend zorgvolume, aan banden te leggen, of liefst zelfs monddood te maken.

Verbied artsenbezoekers, zorg ervoor dat wetenschappers weer door overheden in plaats van door bedrijven die baat hebben bij een hoger zorgvolume gesponsord worden en treed keihard op tegen de farmaceutische lobby op ambtelijk niveau en bij zorgverzekeraars.

Alleen als we die marketingmachine van het zorgconsumentisme afremmen kunnen we als maatschappij doorzien dat voor gezondheidszorg hetzelfde geldt als voor bijvoorbeeld veiligheid: het kan altijd meer en duurder, maar dat maakt je niet altijd beter.

Door: Lucas Wenniger

De oceaan is geen badkuip

Jan Stel — Mon, 13 May 2013 16:25:30 +0200

Jerry Mitrovica is hoogleraar geofysica aan de Havard Universiteit in de VS. Daar denkt hij ook na over de wisselwerking tussen de oceaan en het ijs. In de afgelopen twee miljoen jaar was die wisselwerking intensief. Op het ene moment werd er water aan de zee onttrokken, waardoor de zeespiegel daalde en er enorme ijskappen ontstonden. We zijn dan weer in een ijstijd beland. Met een zekere regelmaat smolt het ijs weer af, steeg de zeespiegel en belandden we in een warmere tussenijstijd of interglaciaal. Wij leven nu, met ruim zeven miljard mensen, in de laatste tussenijstijd, die de geologen het Holoceen noemen.

Jerry neemt je in zijn colleges, die op YouTube zijn te vinden, in gedachten mee naar Groenland. Stel je voor, zegt hij, dat je aan de kust van Groenland zit terwijl de ijskap op een catastrofale manier wegsmelt. Toch duurt dat, volgens hem, wel even; tenminste een paar eeuwen. Dus voor het gemak zit je in een tijdmachine. Het is algemeen bekend, dat het afsmelten van de Groenlandse ijskap tot een zeespiegelstijging van ruim zeven meter zal leiden. Dus verwacht je, dat het achter je wegstromende water van de smeltende ijskap, je natte voeten gaat bezorgen. Dat, terwijl de grote metropolen aan de laaggelegen kusten in verre landen ook worstelen om hun hoofd boven water te houden.

Maar daar aan de kust van Groenland gebeurt iets onverwachts. De zee trekt zich terug. De zeespiegel daalt met honderd meter in plaats van, zoals verwacht, ruim zeven meter te stijgen. Geen natte voeten dus. Hoe kan dat?
Het antwoord op die vraag heeft te maken met het feit dat de oceaan geen badkuip is. Het oceaanoppervlak laat heuvels en dalen zien. Die heuvels en dalen van water zien we niet, omdat de hellingen ervan niet stijl zijn. Ook is het een uitermate dynamisch oppervlak dat sterk reageert op de erbovenliggende atmosfeer, de ‘oceaan’ van lucht.

Het oceaanoppervlak
Dat het zeeoppervlak er nog al woest kan uitzien, dat weten we al eeuwenlang. Stormen die op de kust beuken, monstergolven die onverwachts schepen meesleuren in de diepte en enorme draaikolken die als warme of koude ‘tollen’ de oceaan oversteken. Ze zijn er allemaal. En niet alleen maar aan het oppervlak. De onderwaterwereld zit ook vol verassingen. Zo kunnen er onder andere bij de Straat van Gibraltar, onderwatergolven en draaikolken ontstaan door het verschil in wrijvingen tussen het koude, instromende water uit de Atlantische Oceaan en het warme, uitstromende water uit de Middellandse Zee. Op een diepte van duizend meter bewegen deze tollen zich door de zee. Aan het oppervlak ervan veroorzaken ze heuveltjes die met satellieten zijn te zien en te volgen.

Kaart van de verschillen tussen de zeespiegelstijging van eind 2009 tot eind 2012.In de rode gebieden is de zeespiegelstijging het groots; in de blauwe gebieden daalt de zeespiegel.

Sinds januari 1993 wordt het zeeoppervlak nauwkeurig in de gaten gehouden door satellieten als Topex/Poseidon, Jason-1, de OMST/Jason- 2, Envisat, ERS-1 en ERS-2 en GOCE, de eerste, in 2009 gelanceerde, zwaartekracht-satelliet van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA). GOCE staat voor Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer. Het is een fantastisch, hightech precisie-instrument waarmee, onder andere, nieuwe gegevens worden verzameld over de oceaanstromingen, de inwendige eigenschappen van de aarde en zeespiegelveranderingen. Door deze satellietmetingen weten we dat de gemiddelde mondiale zeespiegelstijging (GMSL) nu 3,3 millimeter per jaar is. Dat is vijftig procent meer dan het gemiddelde van 2,2 mm per jaar, in de twintigste eeuw.

De hellingen van de heuvels en dalen in het water-landschap zijn zo gering dat wij ze niet zien als we er over varen. Onder invloed van de CO2-vervuiling door de menselijke activiteiten begint dit landschap echter te veranderen. Immers door het warmere klimaat beginnen de grote ijskappen op aarde af te smelten. Hierdoor stijgt de zeespiegel, zoals de satellietmetingen laten zien. Maar dat is niet het hele verhaal. Getijmeters, waarmee al sinds het einde van de negentiende eeuw de waterstand wordt gemeten, laten echter grote regionale verschillen zien. Zo is de gemiddelde zeespiegelstijging in Europa, 1,5 mm per jaar. Dat is heel wat minder dan het gemiddelde over de twintigste eeuw. Dit verschil wordt het Europese probleem genoemd. De oorzaak? Het afsmelten van de Groenlandse ijskap.

Eigenlijk is het verwarrend om over een gemiddelde, mondiale zeespiegelstijging te spreken. De oceaan is hiervoor te complex en de reactie ervan op de wisselwerking oceaan-ijskappen is ook ingewikkeld. Het zijn geen communicerende vaten, waarbij water domweg van de oceaan op het land wordt opgeslagen of juist andersom. Het blijkt dat de opslag van zeewater in een ijskap het omringende oceaanwater aantrekt. Hierdoor wordt de zeespiegel daar hoger. Op een andere schaal lijkt dit op de aantrekkingskracht van de Maan op de Aarde, waardoor de getijden ontstaan en waardoor de rotatiesnelheid van de aarde heel langzaam afneemt.

Vingerafdrukken
Tot tien jaar geleden overheerste het idee dat de oceaan op een badkuip lijkt, de discussie over de zeespiegelstijging door klimaatverandering. Het feit dat er zulke grote verschillen waren tussen de reeksen getijmetingen was een eldorado voor de klimaatsceptici. Voor Jerry Mitrovica was het, zoals hij zo laconiek tijdens zijn lezingen zegt, een reden om eens rustig te gaan zitten nadenken. En dat bracht hem op het idee dat er bij het ontstaan van ijskappen uit het oceaanwater eigenlijk drie belangrijk aspecten zijn.

Een geologische, waarbij de ondergrond waarop de ijskap zich vormt, door isostatische bewegingen het extragewicht van de ijskap compenseert. Het gevolg is dat het land onder de ijskap soms wel honderden meters daalt en de bodem er omheen juist omhoog komt. Verdwijnt de ijskap dan gebeurt het omgekeerde. Het gevolg is dat zeventiende eeuwse vissershaventjes aan de Botnische golf in Zweden nu meters boven de zee liggen.

Daarnaast oefent de ijskap een aantrekkingskracht op het zeewater uit, waardoor er zich rondom de ijskap juist meer water verzamelt. Hier is de zeespiegel dus hoger. Verdwijnt de ijskap dan verdwijnt het effect en daalt de zeespiegel juist veel meer dan men tot toen toe verwachtte. Tot slot is een ijskap van invloed op de positie van de draaiingsas van de aarde. Dat heeft vervolgens weer een effect op de verdeling van het zeewater langs de evenaar. Dit verschijnsel is te vergelijken met het al dan niet plaatsen van een gewicht op de rand van een wiel om het uit te balanceren. Door het gewichtje wordt de balans ervan veranderd.

Dit alles maakt dat bij het afsmelten van een ijskap of een deel ervan, de zeespiegel niet overal evenveel stijgt zoals dat in een badkuip zou gebeuren. Met behulp van computermodellen berekende Jerry Mitrovica wat de gevolgen voor de zeespiegelstijging zouden zijn als de Groenlandse ijskap of die van West-Antarctica zou smelten.

Dat leverde een sterk verschillend beeld op. Omdat klimaatverandering beide ijskappen zal doen afsmelten wordt het eindresultaat ingewikkeld en (nog) moeilijk voorspelbaar. De algemene conclusie is dat de zeespiegel in de buurt van de ijskap daalt, tot wel honderd meter, en dat die juist extra stijgt in gebieden die ver van de ijskap zijn verwijderd. De kaartjes waarop deze gevolgen voor de zeespiegel zijn te zien, noemt men de vingerafdruk van een ijskap.

IJskappen Groenland en West-Antarctica smelten
Dat de Groenlandse ijskap afsmelt is wel zeker. De manier waarop dat gebeurt, zorgt regelmatig voor vette krantenkoppen. Eigenlijk is het Arctisch gebied een laboratorium geworden van de snelle door de mens veroorzaakte (klimaat)veranderingen met mondiale gevolgen. Op dit moment is de Groenlandse ijskap de enige op het Noordelijke Halfrond. Dat was tijdens de laatste IJstijd wel even anders. Toen lagen er ook enorme ijskappen op Schotland, de Barentszzee, Scandinavië en Siberië, Noord-Amerika.

De Groenlandse ijskap trekt water naar zich toe. Hierdoor is de zeespiegel rondom de ijskap hoger. Smelt de ijskap dan wordt niet alleen water aan de oceaan toegevoegd, maar verdwijnt ook de aantrekkingskracht van de ijskap. Hierdoor zal de zeespiegel tot een afstand van 2.000 kilometer dalen (donker blauwe gebieden) in plaats van te stijgen. Die daling moet ergens anders worden gecompenseerd (licht tot donkergele gebieden). Voor Nederland en Vlaanderen is dit goed nieuws. Hier blijft deze zeespiegelstijging beperkt tot ongeveer twee meter.

Wat de West-Antarctische ijskap betreft is de situatie juist andersom. De kleurencode geeft ook in dit geval de afwijking aan ten opzichte van de mondiale, zeespiegelstijging van drie tot zes meter. Hieruit blijkt dat de grootste zeespiegelstijging als gevolg van het afsmelten van dit ijs juist wel van belang is voor de West-Europese landen. Dit is geen goed nieuws voor Nederland en Vlaanderen. Voor Washington DC is het echter zeer slecht nieuws omdat daar de zeespiegel juist extra zal stijgen. Met als gevolg dat het Witte Huis in zee verdwijnt.

Er is echter een groot verschil tussen beide ijskappen. Die van Groenland ligt op het land en kan dus alleen afsmelten door de warmte in de atmosfeer. Het West-Antarctische ijs ligt echter op een archipel. En dat kan een wereld van verschil zijn. Dit ijs kan immers zowel door het warmere zeewater als door de warme atmosfeer versneld afsmelten. Of en hoe dat gebeurt, is nog niet duidelijk. Vergelijkingen met de situaties uit de vorige warme tussenijstijd helpen hier ook niet veel. Hoewel de algemene temperatuur toen 1 tot 2oC hoger was (een niveau dat wij in het midden van deze eeuw ook zullen bereiken) dan nu, is de door de mens veroorzaakte opwarming veel sneller dan die van toen.

Oude vingerafdrukken vertellen…
Het onderzoek van de vingerafdrukken van oude, verdwenen ijskappen, zoals die slechts 25.000 jaar geleden op het Noord-Amerikaanse continent en op Scandinavië en Siberië voorkwamen is nog maar net begonnen. Hoewel de natuurkunde ervan, volgens Jerry Mitrovica slechts “Newton onder de appelboom” is, zijn de conclusies belangrijk voor de toekomst. Aan de ene kant laat dit nieuwe onderzoek zien, hoe weinig we eigenlijk weten over het systeem oceaan. Aan de andere kant zijn er veel nieuwe uitdagingen.

Ook laat het zien dat wetenschap leuk, maar complex is. Immers de waarnemingen van getijmeters gaven een ander verhaal, althans dat dacht men, dan de waarnemingen met satellieten. En toch blijkt dat niet zo te zijn. Die conclusie zat teveel tussen onze oren. We gingen teveel uit van het idee van ‘de oceaan als een badkuip’. Het probleem van het verschil in informatie van de getijmeters en de mondiale waarnemingen is volgens Jerry Mitrovica, dat men de zwaartekracht binnen het systeem oceaan was vergeten. De oceaan is geen badkuip. De oceaan is een vierdimensionale ruimte, waarbij de tijd de vierde dimensie is. De oceaan is een oceanische ruimte, een systeem binnen het Systeem Aarde.

Superinsecticiden: een risicoverhaal

Danny Haelewaters — Wed, 08 May 2013 19:06:59 +0200

Imidacloprid. Een neonicotinoïde. In het Nederlands: een insecticide. Het kent een wereldwijd succes; jaarlijks wordt er 20.000 ton van geproduceerd. Plaaginsecten alsook insecten die plantenziekten overbrengen worden bijzonder effectief bestreden. Maar hier blijft het niet bij: het insecticide neemt zowat alle insectengroepen mee in het verderf. Imidacloprid is niet zomaar een insecticide; het is een superinsecticide.

Wat voorafging

In de jaren 1940 en '50 was er een torenhoge vraag naar DDT. Dichloordiphenoltrichloorethaan is een insecticide dat tijdens de oorlogsjaren en daarna massaal werd gebruikt als bestrijdingsmiddel tegen malaria en tyfus. Beiden hebben in hun levenscyclus een fase waarbij de eencellige veroorzaker (respectievelijk Plasmodium en Rickettsia) op de mens wordt overgedragen door geleedpotigen (respectievelijk muggen en kleerluizen). DDT is dodelijk voor deze organismen. Wat men toen niet wist is dat DDT ook een heel aantal nadelige effecten heeft op het milieu: het veroorzaakt kanker en is een ernstige bedreiging voor fauna, voornamelijk vogels. Onder andere de Amerikaanse zeearend (Haliaeetus leucocephalus), het nationale symbool van de Verenigde Staten, kwam zelfs op het randje van uitsterven te staan. Het Amerikaanse verbod op DDT in 1972 kon dit verhinderen en sinds 2004 staat de soort op de IUCN Red List weer geclassificeerd als niet-bedreigd (least concern). Hoewel al enkele decennia verboden in de meeste landen (behalve in India, een aantal ontwikkelingslanden en - natuurlijk - Noord-Korea) is DDT-vervuiling tot op heden nog erg wijd verspreid.

Lesje niet geleerd

In de jaren 1990 werden neonicotinoïden geïntroduceerd als nieuwe, systematische insecticiden. Deze nieuwe-generatie superinsecticiden verhinderen de normale werking van de acetylcholine (ACh) neurotransmittor. Normaal gezien komt aan het uiteinde van een zenuwcel ACh vrij als reactie op een (elektrische) prikkel. De ruimte waarin ACh terechtkomt is de synaptische spleet. Een volgende cel kan worden geactiveerd door ACh door zich te binden aan een ACh-receptor. Betreft het een zenuwcel, wordt er een elektrisch signal opgewekt. Bij een spiercel vindt spiercontractie plaats. Zo’n pulsoverdracht van zenuwcellen naar spiercellen is verantwoordelijk voor maag- en darmcontracties, om een concreet voorbeeld te geven.

Als een neonicotinoïde werkt imidacloprid antagonistisch op de (nicotinerge) ACh-receptoren van insecten, met als logisch gevolg een blokkage van de zenuimpulsen. De insecten stoppen met eten, raken verlamd en sterven uiteindelijk om uiteenlopende redenen. Overigens, de 'bindplek' (binding site) aan ACh-receptoren bij insecten is anders dan die bij zoogdieren; gelukkig voor ons. Maar daarmee is de kous niet af, geenszins.

Al snel na het introduceren van dit nieuwe type insecticide ontstond de vrees dat residuen van neonicotonoïden in pollen en nectar schadelijk zouden zijn voor honingbijen (Apis mellifera). Die vrees bleek niet ongegrond. Meer nadelige effecten van imidacloprid werden vastgelegd: mortaliteit van de aquatische ringworm Lumbriculus variegatus, kortere levensduur van de steenvlieg Pteronarcys dorsata, fysiologische en gedragsveranderingen bij eendagsvliegen en ringwormen, en ga zo maar door.

Utrecht Universiteit

Drie onderzoekers van het Copernicus Institute of Sustainable Development van de Utrechtse universitaire instellingen beten zich vast in de problematiek van imidacloprid en richtten zich specifiek op het oppervlaktewater. Met behulp van data van de jaren 1998 en 2003 tot 2009 kunnen Tessa Van Dijk, Marja Van Staalduinen en Jeroen Van der Sluijs ons enkele rake waarnemingen voorschotelen.

Een eerste belangrijke vaststelling is dat in bijna de helft van het aantal gemeten locaties (801 in totaal) te veel imidacloprid in het water zit. Ten tweede bestaat er een negatieve relatie tussen soortsabundantie en de concentratie van imidacloprid voor alle soorten vlokreeftjes, libellen en waterjuffers, tweevleugeligen, eendagsvliegen, pissebedden en slakken die in deze soorten werden opgenomen. Tot ieders verbazing is het omgekeerde waar voor watermijten; zij lijken net voordeel te hebben aan het de chemicaliën.

Voedselketenproblematiek

Een recent Japans onderzoek toonde experimenteel aan dat onder invloed van imidacloprid het aantal soorten zooplankton naar beneden gaat, waardoor vissen hoger in de voedselketen worden aangetast in juveniele en volwassen groei. Ook andere studies bevestigden de negatieve invloed van imidacloprid op de voedselketen.

Normen oppervlaktewater

In het onderzoeksartikel wordt best wat aandacht besteed aan de milieukwaliteitsnormen voor het oppervlaktewater (environmental risk limits) die werden vastgesteld voor imidacloprid, en dan vooral aan het overschrijden van deze normen. Het maximaal toelaatbaar risiconiveau (MTR) is de norm die het meeste van tel is, gedefinieerd als de concentratie van een stof in het water, sediment, bodem of lucht waar beneden geen negatief effect is te verwachten. Geen negatief effect valt dan blijkbaar relatief op te vatten, want theoretisch geldt er voor het ecosysteem een beschermingsniveau is van 95%. Met andere woorden, 5% van de soorten kan schade ondervinden. Voor imidacloprid is de MTR-norm 13 ng/L, maar - zo blijkt uit het Utrechtse onderzoek - zelfs onder deze grens heeft imidacloprid nog schadelijke effecten op de insectenrijkdom in het water. In bijna de helft van de ruim 9.000 waterstalen werd deze MTR-norm overschreden. De hoogste gemeten waarde van imidacloprid in oppervlaktewater was 320 µg/L (een waterstaal uit Noordwijkerhout, Zuid-Holland). Haal er gerust een rekenmachine bij; dit is een slordige 24.600 keer meer dan de MTR-norm.

Het is duidelijk dat een (internationaal) debat over imidacloprid en andere neonicotinoïde-insecticiden nodig is. De onderzoekers willen duidelijk maken dat dit erg breed werkende superinsecticide ernstige gevolgen heeft voor de globale insectenrijkdom van onze planeet. En hoewel we deze zespotigen (subphylum Hexapoda, Insecta) maar al te vaak als onze vijanden beschouwen, vervullen zij enkele onvervangbare ecosysteemdiensten. Zo bestuiven ze onze gewassen en zijn het bestrijders van schadelijke dieren. Denk maar aan de lieveheersbeestjes die zich voeden met schadelijke bladluizen (maar vergeet in dit kader even het Aziatische lieveheersbeestje). Honing, bijenwas en zijde zijn andere tastbare producten van belangrijke waarde voor onze huidige economie.

Europese beperkingen

Omdat we - na de onaangename DDT-ervaring - opnieuw een heleboel biodiversiteit op het spel zetten voor ochot, ocharme een handjevol plaaginsecten waar de landbouw mee worstelt, lijkt een internationaal verbod geen overbodige luxe. In Frankrijk, Duitsland en Slovenië bestaat zo'n verbod intussen en in april besliste de Europese Commissie al dat de overige EU-lidstaten beperkingen moeten invoeren op het gebruik van neonicotinoïden. Dit gebeurde op basis van een wetenschappelijk rapport van de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (European Food Safety Authority, EFSA). Enerzijds mogen de neonicotinoïden in kwestie (imidacloprid, clothianidin en thiametoxam) niet langer gebruikt worden voor gewassen die aantrekkelijk zijn voor bijen. Anderzijds is er het verbod om ze te gebruiken in perioden waarin de bijen actief zijn. Het gebruik van neocotinoïden wordt daarenboven beperkt tot professionelen; particulieren zullen niet langer superinsecticiden vinden in de handel.

Uiteraard barst de discussie pas nu echt los. Bayer en Syngenta, twee grote produceren van zulke pesticiden, reageerden al snel negatief op de nieuwe spelregels. Bayer ontkent in een persbericht dat de neonicotinoïde-chemicaliën de bijen zouden schaden. Syngenta, op haar beurt, meent dat er ernstige tekortkomingen zijn in het eerder genoemde wetenschappelijke rapport van de EFSA. Zoals zo vaak zal er een evenwicht moeten gezocht worden tussen economische en ecologische belangen.

Bronnen:

- Hayasaka D, Korenaga T, Suzuki K, Saito F, Sánchez-Bayo K& K Goka 2012. Cumulative ecological impacts of two successive annual treatments of imidacloprid and fipronil on aquatic communities of paddy mesocosms. Ecotoxicology and Environmental Safety 80: 355-362.

- Krupke CH, Hunt GJ, Eitzer BD, Andino G & K Given 2012. Multiple routes of pesticide exposure for honey bees living near agricultural fields. PLoS ONE 7 (1): e29268.

- Van Dijk TC, Van Staalduinen MA & JP Van der Sluijs 2013. Macro-invertebrate decline in surface water polluted with imidacloprid. PLoS ONE 8 (5): e62374.

Een koning voor de wetenschap

Science Palooza — Sat, 04 May 2013 18:02:00 +0200

Hij wil een koning zijn die “allereerst in de traditie staat”. Maar ook een koning “die in de 21ste eeuw de samenleving kan samenbinden, vertegenwoordigen en aanmoedigen”. Willem-Alexander deed vorige week in het Grote Interview geen enkele moeite om zijn moderniseringsdrang te verbergen. Wij van de wetenschap willen ook zo’n koning.

De wetenschap is een instituut, dat sterk lijkt op de monarchie. Ze is eeuwenoud, en staat dus bol van tradities. Het volk betaalt het onderhoud, zonder precies te weten waaraan het geld wordt besteed. En het nut van wetenschappelijk onderzoek staat regelmatig ter discussie, net als dat van de monarchie. Weg ermee, zou het Republikeins Genootschap kunnen roepen, de wetenschap is niet meer van deze tijd. Totale afschaffing van wetenschap is echter geen optie. Niet omdat het zonde is van een rijke traditie; het is gewoon praktisch onhaalbaar Ook zonder instituut zoeken mensen naar de grenzen van het bekende. Ze bedrijven daarmee wetenschap, hoe basaal ook. En omdat het toch gebeurt, is institutionalisering helemaal zo slecht nog niet. Maar dan graag wel in een vorm die past in de 21^ste eeuw. Het is tijd voor een update van de wetenschap, zoals ook de monarchie gemoderniseerd wordt. Te beginnen met een heuse koning.

Natuurlijk, we hebben Hans Clevers, president van de Koninklijke Nederlandse Academie voor Wetenschappen (KNAW). En we hadden zijn voorganger – Robbert Dijkgraaf – die het imagopoetsen serieus heeft opgepakt. Zowel Dijkgraaf als Clevers zijn terecht gekozen. Maar ze zijn geen koning. Een echte koning heeft een uitgebreide en sterke hofhouding, die hij zelf kiest. Clevers en Dijkgraaf kregen hun hofhouding, protocollen en paleizen er gratis bij.

Wetenschap in Polygoon

En juist die zijn ernstig verouderd. Kijk maar naar de manier waarop wetenschappers communiceren; die is nog hetzelfde als honderd jaar geleden. Artikelen verschijnen weliswaar online, maar ze zijn nog steeds lang en onleesbaar. Het Polygoon-journaal met Willem-Alexander en zijn moderne fonetiek, dat zijn wetenschappelijke publicaties. Bovendien kosten ze tijd, veel tijd. Niet alleen moeten de wetenschappers de artikelen produceren; ze beoordelen ook die van collega’s. En een publicatie kost geld; de tijdschriften zijn in beheer van grote uitgeverijen die er vooral aan willen verdienen. Terwijl het niet op deze manier hoeft; initiatieven als Nanopub en F1000maken wetenschappelijke resultaten snel, transparant en goedkoop beschikbaar, zonder tussenkomst van uitgevers. Trouwens, over geld gesproken, kunnen we de financiering van wetenschap eens een keer herzien? Wij, de wetenschappers, voordat een minister dat doet? De tijd van hand ophouden bij de overheid is voorbij. Heel hard schreeuwen dat het anders moet, lijkt niet erg effectief. Alternatieven zoeken levert waarschijnlijk meer op.

Paleisgebruik

Nog even over die hofhouding. Daarop is binnen de wetenschap veel kritiek. Er gaat te veel geld naar ondersteunende diensten – projectmanagers, communicatiemedewerkers, strategen – en te weinig naar échte wetenschap. Daarin kan de wetenschap leren van het koninklijk huis. Ook de monarchie-hofhouding is relatief groot, maar ze is zeer effectief voor de gehele koninklijke familie. Alle familieleden kunnen naar dezelfdeRijksvoorlichtingsdienst, en ze kunnen de paleizen naar gelieve gebruiken. Zo niet de wetenschap. Die kent dertien historische academische paleizen met eigen hofhouding. Daarnaast zijn er nog honderden publiek-private partnerschappen, intermediaire organisaties en regie-organen die ook graag zelf willen dirigeren en communiceren. Het ontbreekt ieder van de wetenschappelijke hofhoudingen aan slagkracht om echt goed voor de wetenschap te zorgen.

De wetenschap heeft duidelijk behoefte aan een ceremonieel figuur. Een die verbindt, maar die ook een vaste koers uitzet en aanhoudt, en authentiek is. Een koning voor de wetenschap, dat is wat we nodig hebben.

Door: Terry Vrijenhoek

Bedreigd: wetenschappelijke genieën

Science Palooza — Tue, 30 Apr 2013 23:13:01 +0200

De afgelopen maanden betwistten prominente wetenschappers in vakblad Nature de stelling dat wetenschappelijke genieën zijn uitgestorven. De afwezigheid van wetenschappelijke genieën zegt echter meer over hoe onze samenleving naar wetenschap kijkt dan over de mogelijkheid om spectaculaire ontdekkingen te doen, schrijft Koen Beumer.

De ontdekkingen van onderzoekers als Galileo, Darwin en Einstein zijn zo verdienstelijk dat we ze er eeuwen later nog om roemen. De Amerikaanse psycholoog Dean Keith Simonton definieert het wetenschappelijk genie als iemand wier werk verrassend, creatief en nuttig is.

Volgens Simonton ligt de tijd van wetenschappelijke genieën echter definitief achter ons. Er zijn misschien nog wel geniale kunstenaars of sporters, maar genialiteit wordt niet meer aan wetenschappers toegeschreven.

Een mogelijke oorzaak van de afwezigheid van wetenschappelijke genieën is dat genialiteit een eigenschap is die wordt toegeschreven aan individuen. Veel natuurwetenschappen zijn echter zo complex en gespecialiseerd geworden, dat het beste werk vaak voortkomt uit grote en dure samenwerkingsverbanden. Wetenschap is teamwerk geworden. Eén van Simonton’s critici in Nature stelt dan ook voor om invulling te geven aan het begrip genie in groepsverband.

Het is echter maar de vraag of dit voldoende zal zijn om het wetenschappelijk genie te doen herleven. Kijken we naar wetenschappelijke genieën uit het verleden, dan zien we dat zij de status van een genie niet alleen bereikten door hun bijzondere ontdekkingen.

Galileo Galilei bewees niet alleen dat de zon het middelpunt van ons zonnestelsel is; ook symboliseert hij de strijd tegen een kerk die zich het alleenrecht op de waarheid toe-eigende. En Charles Darwin toonde niet alleen aan hoe soorten veranderen maar plaatste en passant de mens met beide benen in de natuur.

Dit is misschien beter zichtbaar in het geval van Isaac Newton. Newton wordt vaak gezien als een genie die de wetten van de natuur blootlegde waar de kerk niet aan kon tornen. Dat hij grote delen van zijn tijd besteedde aan het bestuderen van alchemie, wordt echter maar zelden benadrukt.

Wetenschappelijke genieën staan symbool voor maatschappelijke ontwikkeling waarin de wetenschap een belangrijke rol speelt. Als we het genie van Galileo vieren, dan vertellen we tegelijkertijd een verhaal waarin de kerk als dogmatisch wordt weggezet en de wetenschap als vaandeldrager van de waarheid. De herinnering aan wetenschappelijke genieën versterkt de autoriteit van wetenschap in het publieke domein. Gezien het feit dat in onze tijd de wetenschap steeds meer onder vuur ligt, is het maar de vraag of dit een vruchtbare grond biedt voor wetenschappelijke genieën.

Simonton schrijft echter dat er geen wetenschappelijke genieën meer zijn omdat geniale uitvindingen simpelweg niet meer ‘beschikbaar’ zijn. Wetenschappers kunnen tegenwoordig de kortste seconde meten en hun instrumenten reiken tot ver in het universum. Het is dan ook moeilijk voor te stellen, zo schrijft Simonton, dat wetenschappers een fenomeen over het hoofd hebben gezien dat onze kennis over de wereld op zijn kop zal zetten.

Ook begin vorige eeuw dacht men dat het werk aan de natuurkunde wel zo’n beetje was voltooid; maar dat was buiten de kwantummechanica en de relativiteitstheorie gerekend. Is er niet per definitie een genie voor nodig om nieuwe fenomenen te ontwaren die anderen over het hoofd hebben gezien? Dat is wel het minste dat we van de wetenschapsgeschiedenis kunnen leren.

Door: Koen Beumer

Herstelmeetlat om het systeem te redden

Science Palooza — Fri, 19 Apr 2013 17:02:25 +0200

Experimenten met gist in kweekschaaltjes kunnen misschien helpen om beter te leren voorspellen wanneer een natuurlijk ecosysteem onherstelbaar in crisis raakt. Misschien werkt het observeren van dezelfde variabelen ook wel voor andere in potentie instabiele netwerken.

Samenlevingen van levende wezens hebben doorgaans een zelfherstellend vermogen waarmee ze verstoringen van het evenwicht in zo’n ecosysteem tegengaan. Wie met een schepnet een handvol kikkervisjes uit een metersgrote vijver vist hoeft niet bang te zijn voor een uitgestorven poeltje, want de kikkerpopulatie is veerkrachtig genoeg om zo’n kleine ingreep te overleven.

Toch is die veerkracht niet oneindig. Wie hard genoeg zijn best doet, voldoende kikkervisjes wegvangt of bijvoorbeeld bijna alle plantengroei weghaalt duwt uiteindelijk het ecosysteem over de rand, waarna het ineenstort en de soortengemeenschap van de vijver voortaan uit alleen nog enkele algensoorten bestaat.

Het ineenzinken van een biologisch netwerk gaat meestal gepaard met een groot verlies aan variatie van soorten. Wat eerst een regenwoud met duizenden verschillende soorten bomen, planten en beesten was verandert in een zanderig geheel waar slechts een handvol planten groeien en enkele dieren leven.

niet lineair

Natuurbeheerders zijn altijd op zoek naar manieren om in ecosystemen die bijvoorbeeld door overbejaging of versnippering onder druk staan te meten hoe groot de marge is tot het punt dat compensatie onmogelijk wordt en bijvoorbeeld een savanne omslaat in een woestijn. Dat punt van ineenstorting is echter niet altijd goed te voorspellen, omdat het zich niet lineair gedraagt.

Wie denkt aan een vijver met tien kikkervisjes kan zich voorstellen dat het wegvangen van één kikkervisje niet zal leiden tot instorten van de populatie en ook de tweede en derde, vierde en vijfde kikkervisjes wel kunnen worden gemist. Misschien is het wegvangen van visje nummer zes echter wel de druppel, bijvoorbeeld omdat van de resterende vier dieren twee worden opgegeten en er toevallig nog twee mannetjes overblijven.

Een lege vijver is een relatief klein probleem, maar wanneer het om de haringstand in de Noordzee gaat, of de begroeiïng in streken die kwetsbaar zijn voor erosie heeft het instorten van een ecosysteem enorme biologische, menselijke en vaak ook financiële gevolgen. Helaas vertrouwden beleidsmakers tot nogtoe vooral op tellingen en historische reeksen.

herstelafstand
In Nature van deze week beschrijven onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology een nieuwe methode om de instabiliteit van ecosystemen beter te kunnen voorspellen. Ze introduceren de herstelafstand, een maat voor hoe ver een gelocaliseerde verstoring effecten heeft op de stukken ecosysteem eromheen.

Als een granaatvisser een stuk koraalrif heeft kapotgeblazen kun je meten hoeveel meter er zitten tussen de plaats van de explosie en het eerste punt waar het ecosysteem helemaal gezond en intact is. In een gezond ecosysteem zal die afstand kleiner zijn dan in een sterk gestresst ecosysteem dat nauwelijks meer de capaciteit heeft om de verstoring op te vangen – richting de ineenstortingsdrempel neemt de herstelafstand exponentiëel toe.

Anders dan de nu vaak gebruikte manieren om het incasseringsvermogen van ecosystemen te meten die op tijdseries berusten heeft de herstelafstand het voordeel dat een momentopname voldoende is. Zonder ooit eerder een ecosysteem te hebben bekeken is het daardoor toch mogelijk iets over robuustheid te zeggen, bijvoorbeeld op basis van satellietfoto’s of éénmalige tellingen.

telefoonnetwerk
Voor natuurbeheerders lijkt dit een handig nieuw hulpmiddel, maar wellicht is de herstelmeetlat ook buiten de ecologie toepasbaar. Zou het zinnig zijn om met deze methode ook te proberen files, overbelastingen van het telefoonnetwerk of superstormen te voorspellen?

En als we het over imploderende netwerken hebben, kunnen deze knappe fysici van MIT dan wellicht ook een manier vinden om hun risicomaat toe te passen op het financiële ecosysteem? Het zou met niet verbazen als je het optreden van een economische crisis zou kunnen voorspellen door bijvoorbeeld te kijken naar de gemiddelde geografische of netwerkafstand tussen een failliet persoon of bedrijf en de eerstvolgende volledig gezonde economische eenheid – geen onpraktische kennis voor een overheid of speculant op de beurs.

Door: Lucas Wenniger

Over aanrakingen

Rudi Penne en Paul Levrie — Sun, 14 Apr 2013 19:55:00 +0200

Er zijn heel wat problemen die al verschillende eeuwen meegaan, en daarom dus waarschijnlijk wel interessant zullen zijn. Nu en dan zullen we proberen er een voor te stellen in deze blog. Het eerste probleem veroorzaakt al meer dan 2000 jaar publicaties.

Boeken die verloren gegaan zijn, zijn altijd interessant voor speculatie. Apollonius van Perga (262-192 voor Christus) schreef een boek (over wiskunde) met als titel Over aanrakingen. Een van de problemen die hij stelt in dit boek, is het volgende. Gegeven drie cirkels. Bepaal een cirkel die raakt aan deze 3 cirkels. Deze sangaku (van Hotta Jinsuke uit 1788) maakt er duidelijk gebruik van (rechts zie je het origineel):

Het boek van Apollonius is verloren gegaan, maar dankzij Pappus van Alexandrië (290-350) weten we dat het heeft bestaan, en ook dat het probleem door Apollonius inderdaad is opgelost. Sinds dan hebben heel wat wiskundigen de draad van dit Probleem van Apollonius weer opgepakt. Bijvoorbeeld de Fransman François Viète (of Vieta, 1540-1603) die er een boek over schreef, met als titel Apollonius Gallus:

Lachen met de Belgen was er ook in die tijd al bij. Vieta beantwoordde een uitdaging gesteld door de Leuvense wiskundige Adriaan van Roomen (1561-1615) met een andere uitdaging:

décrire un cercle tangent à trois cercles données.

Hij ging als volgt verder: si la Belgique ne met pas en avant ses Apollonius, la France produira le sien.
Toch even laten voelen dat het allemaal niet zo eenvoudig is. We beginnen met 2 cirkels in plaats van 3:

Gezocht: een cirkel die raakt aan deze twee gegeven cirkels.
Het is duidelijk dat er meerdere oplossingen zijn. In de volgende figuur zie je er enkele:

Om er een te selecteren geven we een extra punt erbij. We zoeken nu de cirkel die raakt aan beide cirkels en door het aangegeven punt op de grootste cirkel gaat:

Hoe gaan we te werk? Je ziet hier de opeenvolgende stappen in het proces:

Het middelpunt van de gezochte cirkel ligt op de zwarte lijn, door symmetrie.

Teken met het gegeven punt als middelpunt een cirkel even groot als de tweede. Deze cirkel snijdt de zwarte lijn in het blauwe punt.

Als we nu een cirkel zoeken met middelpunt op de zwarte lijn, door de twee blauwe punten, dan zal de gezochte cirkel hetzelfde middelpunt hebben. De rode rechte is de verzameling van alle punten die op gelijke afstand liggen van de twee blauwe. Het middelpunt van de cirkel door de twee blauwe punten is dus het rode punt.

Nu kunnen we de gezochte cirkel tekenen. Middelpunt is het rode punt, straal is de afstand van dit punt tot het punt op de omtrek van de groene cirkel.
Klaar.

Het probleem wordt nog moeilijker als je start met drie cirkels. Adriaan van Roomen deed het niet slecht. Hij had door dat alle middelpunten van cirkels die raken aan twee gegeven cirkels op een hyperbool liggen. Dus, besloot hij, als je drie cirkels hebt, dan neem je ze per twee samen, A en B, en B en C, dan heb je twee zo'n hyperbolen en die snijden elkaar in het gezochte middelpunt (in het geel) van de rakende cirkel:

Vieta lachte hem hiermee uit, want hyperbolen waren nu eenmaal niet-construeerbare krommen. Construeerbaar betekent: je kan het tekenen met passer en liniaal. Dus gaf Vieta zelf maar de oplossing.
Ook René Descartes (1596-1650) vond het een opgave die de moeite waard was. Hij correspondeerde met een prinses, Elisabeth van Bohemen (1618-1680), o.a. over wiskundige zaken:

Al snel dacht Descartes dat het probleem wat te moeilijk was, en vereenvoudigde hij het tot het geval dat de drie gegeven cirkels elkaar al onderling raken. Elisabeth had het er nog moeilijk mee, maar geraakte toch heel ver. Dit alles leidde tot wat nu bekend staat als de cirkelstelling van Descartes (zie vorige blog, voor pi-dag) die een verband geeft tussen de stralen van vier cirkels die elkaar zo raken. Er zijn normaal twee oplossingen (in het oranje op de figuren):

uitwendig, en inwendig rakend. (In dit geval spreken we over cirkels van Soddy, genoemd naar nobelprijswinnaar Frederick Soddy (1877-1956) die Descartes' cirkelstelling herontdekte in 1936, en ze zo leuk vond dat hij er een gedicht over schreef.)
Natuurlijk was het vóór de tijd van Descartes allemaal maar wat knoeien, want Descartes was degene die de coördinaten uitvond, en vanaf dan kon men wiskundige figuren ook nauwkeurig beschrijven met vergelijkingen. De formule voor de stralen was een lastige om af te leiden (nog steeds overigens).
Maar nu we ze hebben, kunnen we ze ook gebruiken om figuren zoals deze te maken:

Een fractaal avant la lettre. Nog andere grote wiskundigen hielden zich bezig met het probleem van Apollonius, bijvoorbeeld Isaac Newton (1642-1727), Leonhard Euler (1707-1783), Carl Friedrich Gauss (1777-1855), en ook Augustin Louis Cauchy (1789-1857). Ook Jakob Steiner (1796-1863) vond het interessant, en dit leidde tot Steiner-kettingen zoals deze:

of kunstige limietgevallen hiervan:

Uitbreidingen naar drie en meer dimensies is de volgende natuurlijke stap: gegeven 4 bollen in de driedimensionale ruimte, zoek de bol die raakt aan deze 4. Hier zie je een oplossing:

een kunstwerk gemaakt door John Robinson voor de 90ste verjaardag van de meetkundige Donald Coxeter, die zich ook gebogen heeft over het probleem van Apollonius.
Is dit ook nuttig, vraag je je misschien af? Welja, soms wel. Bijvoorbeeld voor hyperbolische trilateratie. In de eerste wereldoorlog werd dit gebruikt om de positie te bepalen van artilleriegeschut op basis van drie waarnemingen ervan. Ook foutencorrectie bij DVD's is een toepassing.

En als je nu echt wil weten hoe je zo'n rakende cirkel construeert, dan kan je de constructie hier volgen, in 8 stappen:

constructie

Noot als afsluiting: indien je je moest afvragen vanwaar de titel Apollonius Gallus komt, het is niet Het kieken Apollonius, hoewel gallus wel degelijk "haan" betekent. Het is waarschijnlijk "De Gallische Apollonius". Leuk om weten is dat Willibrord Snell (of Snellius, 1580-1626) naar aanleiding van het boek van Vieta zijn eigen versie uitbracht met als titel Apollonius Batavus (de Nederlandse Apollonius).

Nee, autisme genees je niet met homeopathie: journalist, doe je onderzoek!

Science Palooza — Tue, 09 Apr 2013 22:34:58 +0200

Dinsdagmiddag werd de nietsvermoedende Radio1-luisteraar in het programma ‘Dit is de Dag’ getrakteerd op een prachtig sprookje: autisme was te genezen! En wel met homeopathie. Want door een kind bloot te stellen aan oneindig verdunde oplossingen van het vaccin waarmee ze hun autisme ooit hadden opgedaan, kon de verstoring in hun ontwikkeling in veel gevallen, eh, ontstoord worden. Een mirakel!

Homeopathie
Er zijn zo ontzettend veel dingen mis met deze opvatting dat ik bijna niet weet waar ik moet beginnen. De dame die deze wonderen verkondigde is Moniek Brands, een zogenaamde CEASE-therapeute, en laten we dan maar met de therapie beginnen. Nog nooit is de werking van homeopathische (ofwel: oneindig verdunde middelen) bewezen in een degelijke wetenschappelijke setting. Waar de middelen werken—want dat doen ze soms wel degelijk—kan dat volledig worden toegeschreven aan het placebo-effect. Vaccins eindeloos verdunnen om hun effect ongedaan te maken is al helemaal een nutteloze exercitie.

Vaccins
En dat brengt ons meteen bij het volgende, en het meest belangrijke, punt: vaccins. Nadat Andrew Wakefield in 1998 in The Lancet suggereerde dat het BMR-vaccin een oorzaak zou zijn van autisme, volgde een explosie van onderzoeken die er stuk voor stuk niet in slaagden zijn resultaten te repliceren. Wat er ook volgde: een paniekgolf en een publieke lobby om toch vooral niet te vaccineren. Die was helaas zo effectief dat de vaccinatiepercentages op veel plaatsen sterk achteruit gingen, wat leidde tot de uitbraak van ziektes die dankzij vaccins al tijden niet meer voorkwamen. Met doden tot gevolg.

Na een decennium vol kritiek en onderzoeken die het tegenovergestelde lieten zien—namelijk: er is geen enkel verband tussen vaccinaties en autisme—kwam uiteindelijk de aap uit de mouw: Wakefields onderzoek was, zacht gezegd, één grote fraude. In 2010 trok The Lancet het artikel terug, en daarmee kwam er dan eindelijk een definitief einde aan deze mythe. Toch?

Mysterieuze koppigheid
Niet bij iedereen, dat mag duidelijk zijn. Er is altijd een groep mensen die stug vast blijft bijten in een eigen waarheid, waarin wetenschappelijke toetsing geen relevantie kent. Hoe dom ook en treurig ook, daar doe je helaas weinig aan. Maar om dat soort mensen nou een microfoon te geven, en een daadwerkelijk legitieme arts als zogenaamd gelijkwaardige discussieopponent neer te zetten? Zonder enige blijk te geven van de mysterieuze koppigheid waarmee de gast in kwestie zich vastklampt aan verouderde, onware denkbeelden? Is dat goede journalistiek?

Deze treurige geschiedenis van wetenschapsfraude moet basiskennis zijn, bij de interviewers, en tenminste bij de eindredactie van een programma als dit. Het is alsof er een wielrenner wordt geïnterviewd die in alle toonaarden ontkent dat er ooit doping is gebruikt in de Tour de France. Of een priester die het kindermisbruik door leden van de katholieke kerk betwijfelt. Dit is geen obscuur wetenschapsverhaal, dit is een enorme rel, die aanzienlijke hoeveelheden media-aandacht heeft genoten. Onwetendheid daarover is niet goed te praten.

Geloof
Na de opmerkingen van de homeopate over vaccins die “de ontwikkeling verstoren” gaat de andere gast in het programma, psychiater Matt van der Reijden, in op de fraude van dat onderzoek, en de gevolgen van de anti-vaccinatielobby. Maar helaas krijgt de therapeute vervolgens weer alle ruimte om te roepen dat “het ene onderzoek het ene zegt, en het andere onderzoek het andere”. Presentator Tijs van den Brink probeert het samen te vatten: “Het is dus een kwestie van geloof.” Van der Reijden probeert dit nog even recht te zetten, maar na een effectief “nietes” van de therapeute wordt de discussie gesloten.

We hebben recht op onze eigen mening. Maar niet op onze eigen feiten. Een therapie wetenschappelijk onderbouwen betekent niet dat je kiest welke onderzoeken je wel of niet gelooft. Het gebrek aan kritisch denken bij zowel de interviewers als bij de eindredactie van het programma in kwestie is schokkend, en het gebrek aan voorkennis, over de vaccinatiediscussie en de betrouwbaarheid van deze dame, is dat nog meer. Slechts met minimaal online onderzoek had de redactie kunnen achterhalen dat deze dame haar werk baseert op het hersenspinsel dat vaccins autisme veroorzaken, en een korte google-zoekactie later zouden ze zich bewust geworden zijn van de enorme schade die reeds is aangericht door deze hardnekkige fraude. Waar de interviewers aan bijdragen door onvoorbereid dit gesprek in te gaan.

Geaard
En dan kan je je ook nog afvragen of een ‘therapeut’ als deze überhaupt wel uitgenodigd moet worden in een serieus radioprogramma. Op de CEASE website wordt, naast het feit dat ronduit toegegeven wordt dat voor hun therapie geen enkel wetenschappelijk bewijs bestaat, benadrukt dat het belangrijk is dat het kind “goed geaard” is (en dan hebben we het inderdaad over elektriciteit), oh, en als het even kan: laat het kind slapen in een bed zonder metaal, met het hoofd naar het noorden.

Dat je dan als redactie niet over je hoofd krabt, en je afvraagt of je misschien met een kwakzalver van doen hebt. Dat vind ik dan weer niet te geloven.

Plaatje boven: Tijs van den Brink in een screenshot van de uitzending.

Door: Barbara Vreede

Who’s the boss in jouw medisch dossier?

Science Palooza — Mon, 01 Apr 2013 21:39:25 +0200

“In een ziekenhuis moet je als patient smeken en bidden om inzicht te krijgen in je eigen medische gegevens.” We luisteren naar een licht-gefrustreerde en verbaasde Sander Klous, consultant bij KPMG. ‘We’ zijn de aanwezigen op het openingssymposium van de Dutch Health Hub, een stichting die het ‘data-probleem’ in de zorg wil oplossen. Patiëntgegevens delen; dat zit nog niet in de gedachten van zorginstellingen, aldus Klous. Zijn sleutelwoord: vertrouwen. Zijn oplossing: patiënten moeten vertrouwen krijgen in wat de ziekenhuizen met hun medische data doen.

U-huh.

Net als dat burgers vertrouwen moeten krijgen in de overheid en wat zij met hun stem doet. Vaak genoeg roepen dat het moet gebeuren betekent niet automatisch dat het gebeurt. En als de ziekenhuizen niets doen, dan moet de patiënt zelf maar aan de slag.

Enter Joost Plattel. Data-strateeg, life-hacker en ‘Quantified-Self-er’; iemand die zijn zelfkennis vergroot door zoveel mogelijk aan zichzelf te meten. Een interessante casus, die Plattel. Kerngezond, een aantrekkelijke dosis nerd-factor en enthousiast. Maar naar eigen oordeel ook te lui om zijn eigen fiets te repareren. En gek op zelfmetingen. Hij heeft zichzelf van veel verschillende kanten leren kennen; hij heeft zichzelf gezien in de vorm van MRI-plaatjes, cholesterolwaardes en darmflorametingen. Zijn DNA, dat mist nog in zijn data-collectie; hij kon zijn tweelingbroer niet overtuigen. Iedere dag telt Plattel zijn stappen, maakt hij om 20:36 uur een foto van zichzelf en analyseert hij zijn hersengolven. Hij heeft apparaten met exotische namen als Raspberry Pi, de Zeo, en de Misfit Shine (let vooral op de geliktheid van de filmpjes; hier zit geld achter!). En zo vliegen er dagelijks gegevens over zijn lichaam naar data-servers in de VS, waar deze apparaten ontwikkeld zijn. Is dit een probleem? Plattel vindt van niet. Zolang hij de data zelf ook maar in handen krijgt.

Plattel staat niet alleen in zijn opvattingen. De wereldwijde gemeenschap van mensen die aan Quantified Self doen, kent inmiddels zo’n 18.000 beoefenaars. Velen van hen sturen hun lichaamswaarden de wereld rond. Ontmoetingen doen ze op fora, congressen en zelfs in een heus Quantified Self Instituut. In ons eigen Groningen. Hobby is inmiddels wetenschap geworden.

Als dit zo doorgaat, managet iedereen straks zijn eigen gezondheid, en schakelt alleen een dokter in wanneer het écht nodig is. Dag hoge werkdruk en kosten in de zorg; welkom persoonlijke aandacht. Raden van Bestuur in de grote zorg-instellingen omarmen deze ontwikkeling.

Zou je denken.

Maar, “ziekenhuizen redeneren vooral vanuit zichzelf, niet vanuit de patiënt,” Philip Idenburg, schrijver van het boek Diagnose 2025. Zo worden fusies – zoals deze week aangekondigd door VUMC en AMC – gepresenteerd als een verbetering voor patiënten, maar zijn het toch vooral efficiëntieslagen op weg naar ‘de grootste’. En zo staan ziekenhuizen vol met glimmende en bliepende apparaten (The machine that says ‘Pling!’), die in potentie leiden tot betere zorg, maar in praktijk toch vooral het imago van de betrokken arts of onderzoeker oppoetsen. Die geeft de data uit deze machines natuurlijk niet zomaar uit handen. Stel je voor dat de privacy van de patiënt geschonden wordt. Nee hoor, die data moeten achter een grote, dikke firewall. Met als gevolg dat er over een tijdje naar verwachting 25.000 petabyte (1 petabyte = duizend terabyte, ofwel 1.000.000.000.000.000 bytes) aan data in keurig afgeschermde silo’s staat. Zonder dat iemand er nog naar kijkt.

Plattel laat zien dat het anders kan, door geen exclusieve claim te leggen op ‘zijn’ data, maar die tegelijkertijd wel te beheren. Een fraai staaltje ‘burgerwetenschap’, dat is Plattel. Natuurlijk, hij is jong, hoogopgeleid en data-expert. Het merendeel van de patiënten is dat niet. En dus moeten de ziekenhuizen hen helpen dat te worden, in ieder geval voor wat hun eigen data betreft.

Door: Terry Vrijenhoek

Waarom belonen we onszelf zo graag voor inconsequent gedrag?

Science Palooza — Tue, 26 Mar 2013 09:54:45 +0100

Midden in de nacht strandde ik op Utrecht CS. Ik besloot wat te drinken in de enige open horecagelegenheid: Starbucks. Mijn oog viel op een ruwhouten bord aan de muur waarop Starbucks een belofte deed over het toekomstig gebruik van alleen nog maar recyclebare bekers. Dat verbaasde mij; recyclebaar zegt immers niets over of iets daadwerkelijk gerecycled wordt. Ze hebben duurzame plannen, maar deze zijn niet goed uitgewerkt. Dat zit me vaker dwars, vooral als het milieu de dupe is: een goede, maar onafgemaakte gedachte.

Recycling is een modewoord, dus het wordt te pas en ook vaak te onpas gebruikt. Een kreet op een verpakking dat deze recyclebaar is, is geen garantie dat het ook echt gebeurt. Starbucks werkt daaraan; in 2015 moeten in alle vestigingen recyclingprullenbakken staan en willen ze 25% van de dranken in herbruikbare bekers serveren. Veel haast lijken ze niet te hebben.

In 1997 hoorde ik in de Verenigde Staten al de mantra ‘reduce, reuse, recycle’, welke de volgorde van positieve impact op het milieu aangeeft. In het Nederlands bekt het duidelijk minder lekker: verminder, hergebruik, recycle. Misschien is het daarom niet zo bekend. Dat iets niet maken nog altijd minder energie kost dan iets recyclen, lijken maar weinigen zich te realiseren.

Je kunt geen nieuws meer volgen of het gaat over dat er nu écht iets moet gebeuren. Toch brengen we de krant naar het oud papier en denken we dat we ons deel hebben gedaan om de wereld te redden. En we stoken de kachel een graadje op want de zolder is net geïsoleerd. Waarom is de mens geneigd zo snel te stoppen met nadenken, blijken we zo snel tevreden na een enkele ‘goede’ daad?

In de wetenschap staat dit fenomeen bekend als het ‘rebound’ effect: energieverbruik neemt toe nadat technische verbeteringen een apparaat energiezuiniger, en daarmee het gebruik ervan goedkoper, hebben gemaakt. Mensen laten een spaarlamp langer branden dan ze bij een gloeilamp gewend waren. Ze pakken vaker de auto, omdat die echt heel energiezuinig rijdt. Dit kan zo ver gaan dat het extra verbruik het besparende effect (ook in de portemonnee) volledig teniet doet.

Het rebound effect bestaat ook op andere vlakken: mensen eten meer light-producten dan van de normale variant, en na het scoren van een goede korting lopen we het risico dat we meer geld aan iets anders uitgeven. Als meer veiligheidsmaatregelen worden getroffen, vertonen mensen risicovoller gedrag.

Wetenschappers concludeerden dat we onszelf graag op de borst kloppen bij ‘goed gedrag’ en dat we vervolgens vinden dat we een beloning hebben verdiend. Niet zelden is het netto effect dat we eindigen met een overdreven vorm van het gedrag dat we in eerste instantie wilden inperken.

Aangezien we die neiging in zoveel contexten hebben, is het heel menselijk. Maar waarom gedragen we ons toch zo inconsequent?

Ons brein blijkt moeilijk anders te kunnen. In Nature Climate Change concluderen gedrags- en hersenwetenschappers dat ons morele beoordelingsvermogen moeite heeft klimaatverandering als motivatie voor gedragsverandering te zien. Het is onbedoeld op grote schaal veroorzaakt, dus we kunnen niemand de schuld geven. Klimaatverandering is te complex en abstract om concrete actie in ons te bewerkstelligen. Niet verrassend, blijkt de bereidheid om gedrag te veranderen toe te nemen naarmate mensen meer te maken hebben met de praktische, dus concrete, gevolgen van klimaatverandering.

Zijn we dan echt slaven van onze eigen psychologie en daardoor incapabel tot objectief goede actie? Ik weiger dat te accepteren. Ook al verklaart de wetenschap onze lakse zijde, we kunnen ons eigen gedrag toch onder de loep nemen. Bewustzijn is de eerste stap richting de oplossing. Nu ik mijn eigen zwakheden ken, kom ik niet meer weg met dit soort inconsequent gedrag. En u? Kunt u het voor uzelf goedpraten, of wilt u ook het rebound-effect leren vermijden? Van Starbucks verwacht ik op de korte termijn geen revolutie. Maar als individuen wat meer stilstaan bij wat ze doen, is ook veel winst te behalen. Wat minder inconsequent handelen levert vast ook een goed gevoel op en mogelijk zelfs een verrassing op de bankrekening.

Door: Judith Brouwer

Wetenschapsfraude

Raf Scheers — Thu, 21 Mar 2013 09:10:12 +0100

De Duitse minister van Wetenschap, Annette Schavan, moest begin februari haar doctorstitel inleveren. Een commissie van de universiteit van Düsseldorf, waar ze ruim dertig jaar geleden in de filosofie promoveerde, oordeelde dat ze plagiaat had gepleegd. Ze is, na Karl-Theodor zu Guttenberg, de tweede minister uit het kabinet Merkel die wegens een dubieus verkregen doctorstitel – in Duitsland wordt die nog met egards bejegend – een stap opzij zette. In beide gevallen waren het anonieme bloggers die via zogenoemde wiki-sites de kat de bel aanbonden. Het is een teken van de tijd: het internet maakt de jacht op plagiaatplegers en fraudeurs een stuk eenvoudiger. In de VS is Retraction Watch in korte tijd uitgegroeid tot een geduchte blogsite, die commentaar levert bij verdachte wetenschappelijke publicaties. Gemanipuleerde beelden of creatieve statistiek zijn met aangepaste software sneller op te sporen dan vroeger. Scripta manent, maar anders dan vroeger leest in het digitale tijdperk de hele wereld mee. Zelfs coryfeeën als Jane Goodall ontsnappen er niet aan. Voor haar laatste boek Seeds of Hope nam ze lappen tekst van het internet over zonder bronvermelding.

Koreaans stamcelonderzoeker Hwang Woo-suk, Harvard-prof Marc Hauser, MIT-Vlaming Luk Van Parijs, Nederlands sociaalpsycholoog Diederik Stapel of de Iers-Leuvense filosoof Martin Stone: het zijn geen kleine jongens die de laatste jaren door de mand vielen. Dat ook lagere echelons niet immuun zijn, blijkt uit de anonieme enquête die Eos uitvoerde onder medische wetenschappers aan Vlaamse universiteiten. Een van de twaalf bekent ooit data te hebben verzonnen of ‘gemasseerd’, de helft heeft het bij collega’s gezien. Gevraagd of ze zich ooit waagden aan – minder erge – praktijken in de grijze zone, zoals resultaten uit intuïtie weglaten, een oogje dichtknijpen bij andermans gebrekkige data, of onterecht auteurs aan je studie toevoegen, antwoordt minstens een van de vijf positief. De cijfers zijn verontrustend.

Volgens Alan Leshner, CEO van de wetenschappelijke vereniging AAAS en uitgever van vakblad Science, plegen wetenschappers niet meer bedrog dan vroeger, maar wordt fraude nu wel meer opgespoord. Net als andere specialisten wijst hij op de rush to publication die het wetenschapsbedrijf in zijn greep houdt. Het mechanisme is bekend: onderzoekers worden afgerekend op het aantal keer dat hun onderzoek – liefst gepubliceerd in een vakblad met een hoge impactfactor – wordt geciteerd. Vooral voor jonge wetenschappers geldt publish or perish, meedraaien of verzuipen.

‘Als ik vandaag moest beslissen hoe ik de kost wou verdienen, dan zou ik geen wetenschapper, geleerde of leraar worden. Ik zou liever loodgieter of venter zijn, in de hoop een beetje onafhankelijk te kunnen leven,’ schreef Albert Einstein in november 1954 aan het blad The Reporter. Het is een illusie dat men zorgeloos en in volledige vrijheid wetenschap kan beoefenen – toen evenmin als nu, voor grote kleppers evenmin als voor jonge postdocs. Druk om te presteren zal er altijd zijn, de vraag is hoe we die draaglijk houden en mogelijke fraude vermijden. Leshner en co vragen hun peer reviewers alvast om waakzamer op treden. Maar zal dat volstaan? In Eos van deze maand reiken experts en respondenten van de enquête een aantal oplossingen aan, zoals het beschikbaar stellen van ruwe data die door collega’s nagekeken en verbeterd kunnen worden, of het beter begeleiden (en belonen) van peer reviewers. Anderen willen wetenschap op een nieuwe leest schoeien, waarbij minder aandacht gaat naar het aantal publicaties en citaties, en de nadruk meer op inhoud en kwaliteit komt te liggen.

Met een nieuw groot fraudegeval is de discussie ook in Vlaanderen goed losgebarsten.

Stamt ú ook al af van de Vikingen?

Science Palooza — Tue, 19 Mar 2013 13:16:30 +0100

Graven in je verleden – het heeft iets magisch. Uitvinden dat je afstamt van een beroemde schilder of een rijke koopman, wie wil dat nou niet? Speuren naar voorouders wordt steeds populairder; vele mensen besteden avondenlang aan online stamboomregisters en databases, maken uitstapjes naar stadsarchieven en huren professionele genealogen in. Ook mijn beide opa’s hebben zich in hun familiegeschiedenis verdiept, waardoor ik nu weet dat mijn voorouders van beide kanten al acht generaties lang uit Rotterdam komen. Veel spannenders zijn ze verder niet tegengenkomen. De populariteit van genealogie blijkt ook uit TV-series als “Who Do YouThink You Are” van de BBC en “VerborgenVerleden” van de NTR, waarin de familiegeschiedenis van een beroemdheid wordt uitgeplozen. En de laatste jaren zijn er steeds meer commerciële bedrijfjes die tegen betaling stambomen van Britten en Nederlanders uitpluizen uit op basis van hun DNA-gegevens. Dan kom je natuurlijk álles over je geschiedenis te weten, zo beloven dergelijke bedrijven. Onzin, aldus Mark Thomas, hoogleraar evolutionaire genetica aan de universiteit van Londen, en ik geef hem groot gelijk.

Genealogie en DNA

Er zijn drie soorten DNA die je kunt gebruiken voor een genealogischeDNA-test. In iedere cel in je lichaam zit het ‘gewone’ DNA met 22 autosomale chromosomen, en twee geslachtschromosomen (XX voor vrouwen en XY voor mannen). Door autosomaal DNA, dat je van beide ouders erft, te bestuderen kunnen verwantschappen onderzocht worden. Simpel gezegd geldt: hoe meer van je DNA overeenkomt met dat van een ander, hoe groter de verwantschap is. Maar het vergelijken van DNA is niet zo makkelijk als het klinkt. Ten eerste is het, ondanks next-generation-sequencing, nog steeds lastig en duur om ál je DNA te vergelijken met dat van een potentiële voorouder. Daarom wordt gebruik gemaakt van bepaalde “stukken” DNA die makkelijker te vergelijken zijn. Maar als je een flink aantal generaties terugkijkt, heb je al snel meer voorouders dan van die stukken DNA. Dat betekent dat er van bepaalde voorouders helemaal geen vergelijkbaar DNA te vinden is in je genoom, en je dus geen verwantschap kunt aantonen. Daarnaast hebben heel veel mensen die nu leven dezelfde voorouder. De huidige schatting is dat iedereen die nu leeft afstamt van één persoon die slechts 3500 jaar geleden leefde.

Omdat die verdubbeling van voorouders het onderzoek lastig maakt, wordt voor genealogisch onderzoek vaak ander DNA gebruikt. Het Y-chromosoom wordt bijvoorbeeld alleen van vaders op zonen overgegeven, daarmee kan de paternale lijn in een familie worden onderzocht. Daarnaast bevat iedere lichaamscel ook mitochondriën,een soort energiefabriekjes, die ook DNA bevatten. Mitochondriën en hun DNA worden alleen door moeders doorgegeven, en daarmee kan de maternale lijn worden achterhaald. Hiermee wordt het risico vermeden dat een vader niet altijd de biologische vader is. Mitochondriaal DNA is bijvoorbeeld gebruikt bij het onderzoek naar mogelijke nazaten van de Engelse koning RichardIII.

Vikingen & Romeinen

Voor enkele honderden euro’s kun je nu dus door een bedrijfje laten uitzoeken of jouw mitochondriaal DNA ooit voorkwam bij de Vikingen, of dat een deel van jouw Y-chromosoom al bij de Romeinen te vinden was. En dan? Voel je je dan ineens een Romein, of heb je dan eindelijk een verklaring voor je liefde voor Vikingschepen? Natuurlijk niet. Zo’n test zegt helemaal niets over hoe je je voelt of wie je bent. Daarnaast is de uitkomst van zo’n test bij veel autochtone Nederlanders vrijwel identiek, omdat we allemaal gemeenschappelijke voorouders hebben.

Mark Thomas is er duidelijk over in een stuk in de Guardian: zulke tests zijn niet alleen onzin, dergelijke “nep-wetenschap” ondermijnt vooral ook de échte wetenschap. Het vergelijken van Y-chromosomaal en mitochondriaal DNA met dat van eerdere generaties is wel degelijk van wetenschappelijk nut, maar op een heel ander niveau. Over één persoon zegt het niet zoveel, maar met deze techniek kan wel de geschiedenis van hele populaties worden achterhaald. Ook het Britse wetenschappelijke voorlichtingsplatform SenseAbout Science waarschuwt voor dergelijke commerciële DNA-tests, en publiceerde een duidelijk overzicht waarin wordt uitgelegd waarom consumenten vooral niet in deze val moeten trappen.

De wetenschappers stellen terecht dat commerciële tests niets meer zijn dan astrologie: ze geven niet meer informatie dan de wekelijkse horoscoop in een damesblaadje. De uitkomst, zogenaamd specifiek voor jóu, is zo algemeen dat iedereen zichzelf er in kan vinden. En is er weer een tevreden klant afgeleverd, die zich ineens een echte Viking voelt.

Door: Eva Teuling

Uit de loopgraven

Manuel Sintubin — Mon, 18 Mar 2013 22:00:47 +0100

Voor- en tegenstanders van de winning van schaliegas hebben zich meer dan ooit ingegraven in hun eigen 'grote gelijk'. Hierbij zijn beide partijen zeer selectief in de gebruikte argumentatie en spelen ze vaak op de man en niet op de bal. De tegenstanders pakken uit met al wat fout kan gaan, terwijl de voorstanders de 'Golden Age of Gas' prediken. Dit welles-nietesspel wordt niet alleen in de klassieke media uitgevochten, zoals verder blijkt uit de veelheid van artikels en opiniestukken in de internationale pers, maar ook steeds meer via de sociale media, zoals twitter (bv. @schaliegasvrij, @stopgazdeschiste, @MarcellusShale) . In deze ware loopgravenoorlog is geen plaats meer voor een middenweg, noch voor een genuanceerd en beargumenteerd standpunt, laat staan voor een open debat. Als het niet 'in het kraam' van de ene of de andere partij past, wordt elk onafhankelijk standpunt afgedaan als 'gekleurd' of 'gekocht' door de tegenpartij. Zo komen we natuurlijk geen stap verder. En als alle partijen in hun loopgraven blijven, zullen er op het einde van het verhaal alleen maar verliezers achterblijven.

Schaliegas wordt vaak aanzien als de game changer in het energiedebat. Deze schaliegasrevolutie speelt zich actueel inderdaad af in de Verenigde Staten, 'gezegend' met uitgestrekte voorraden aan gasschalies - met alom gekende namen als de Marcellus Shale, Barnett Shale of Bakken Shale. Een ware shale gas boom voltrekt zich aan de andere kant van de Atlantische Oceaan ('The new boom: Shale gas fueling an American industrial revival', The Washington Post, 15.11.2012) ... of gaat het uiteindelijk toch uitdraaien op een shale gas bubble ('The Fracked-up USA Shale Gas Bubble', Global Research, 13.03.2013)? Voor de voorstanders verzekert het schaliegas de VS voor meer dan 100 jaar energiezekerheid, terwijl tegenstanders de ontginbare voorraden eerder inschatten voor 'slechts' enkele decennia. Schaliegas is in de VS vooral een kwestie van geostrategische belang, met name de volledige energieonafhankelijkheid. Deze zou al in 2020 een realiteit zijn. Ook zuiver economische redenen, zoals jobs en goedkope energieprijzen, spelen een cruciale rol om massaal in te zetten op de schaliegasontginning. De voorstanders schermen bovendien met de positieve klimaateffecten door het vervangen van steenkool door schaliegas. Het 'propere' schaliegas produceert immers maar de helft koolzuurgas per kilowattuur dan het 'vuile' steenkool. Zo wordt schaliegas geprezen als de sleutel om de transitie naar een koolstofarme energievoorziening te bewerkstellingen ('Fracking: the monster we greens must embrace', The Guardian, 15.03.2013). Schaliegas als 'bondgenoot' van de hernieuwbare energiebronnen! Ook zorgt de schaliegasrevolutie er voor dat er geen nood meer is in de VS om 'stokoude' kerncentrales toch nog langer open te houden ('Another casualty of the shale gas boom: Nuclear power', The Washington Post, 21.02.2013). Ook de kernuitstap krijgt hier dus een duwtje in de rug door schaliegas!Toch allemaal ontwikkelingen die als muziek in de oren van de ecologisten zou moeten klinken. Waarom zijn ze er dan tegen?

De klimaatvoordelen worden vooreerst sterk in vraag gesteld, zeker door klimaatdeskundigen. Vooreerst is en blijft schaliegas een fossiele brandstof. De reductie van koolzuurgasemissie is dan ook een schijnargument. Bovendien bestaat schaliegas uit methaan, een veel sterker (21 maal) broeikasgas dan koolzuurgas. Bij de hele schaliegasproductie is er een enorm verlies aan gas door lekken. Michael E. Mann, de man van de iconische hockey stick, verwoordde het als volgt: "We may be reducing our carbon dioxide emissions, but it is possible that we are actually increasing the greenhous gas problem with methane emissions" ('Fracking, PR, and the Greening of Gas', The International, 16.03.2013). Al wordt ook deze stelling weerom weerlegt door de voorstanders ('MIT: The Facts On Fracking Methane Emissions', Energy Tomorrow, 28.11.2012).

De tegenstanders van schaliegas pakken vooral uit met alle ongemakken - groot en klein - voor de lokale gemeenschappen. Hierbij focussen zij zich vooral op het fracken, de aangewende techniek om het schaliegas uit het moedergesteente vrij te krijgen. Hiervoor zijn nu eenmaal gigantische hoeveelheden water ('The Myth of Purifying Fracking Water in Saudi America: The Competition Between Food, Drink and Energy Needs', Truthout, 29.01.2013) en zand ('Mining sand for fracking causes friction in Wisconsin', LA Times, 19.11.2012) nodig. Deze moeten enerzijds ontgonnen worden, en anderzijds aangevoerd worden naar de boorplaatsen. In de VS leidt dit tot een komen en gaan van tank- en vrachtwagen, die voor heel wat overlast zorgen in voordien rustige landelijke dorpen en stadjes. 'Voor wat hoort wat' is het excuus van de voorstanders. Economische bloei heeft uiteindelijk een prijs, niet?

En dan zijn er de chemicaliën, die vooral dienen om de wrijving te verminderen, de viscositeit van de frack-vloeistof te vergroten, en bacteriën te doden. Over deze chemicaliën wordt heel wat mist gespuid. Voor de ene zijn het onschuldige keuken- en tuinchemicaliën, waarover in volle transparantie door de frack-bedrijven gecommuniceerd wordt (zie bv. FracFocus); voor de andere zijn dit toxische mengsels, waarover de frack-bedrijven zeer geheimzinnig doen. En wat met al dat frack-water, eenmaal het na een frack job terug opgepompt wordt naar de oppervlakte. Tegenstanders halen dan telkens weer het iconische beeld van de vuurspuwende keukenkraan boven uit de documentaire Gasland (al blijkt dit achteraf een hoax te zijn).

Voor hen is het een uitgemaakte zaak dat het sterk vervuilde - en bovendien radioactieve - frack-water grond- en oppervlaktewater aantasten. Het opgepompte water moet weerom getransporteerd worden; weerom een komen en gaan van tankwagens. Voorstanders trachten dit alles te ontkrachten door er op te wijzen dat fracking al meer dan vijftig jaar wordt aangewend in de conventionele olie- en gaswinning zonder dat er ooit iemand om kraaide. Business as usual!

En dan zijn er nog de aardbevingen, waarmee de burgers bang worden gemaakt, al is het verre van uitgemaakt dat fracking en dus de schaliegaswinning aardbevingen van enige betekenis veroorzaakt ('Did Fracking Cause Oklahoma's Largest Recorded Earthquake?', Scientific American, 14.11.2011). De verhoogde seismiciteit is vooral in verband te brengen met het terug injecteren van het gebruikte frack-water in de diepe ondergrond ('Studies Link Earthquakes to Wastewater from Fracking', MIT Technology Review, 14.12.2012). En ga zo maar door ...

Voorstanders trachten dan weer deze lokale 'ongemakken' zoveel mogelijk te minimaliseren met het argument dat elke industriële activiteit nu eenmaal niet vrij is van enig risico. Daar valt natuurlijk geen speld tussen te krijgen, maar de vraag blijft dan natuurlijk aan hoeveel risico men een 'lokale' gemeenschap blootstelt voor het zogenaamde 'algemene belang', gevangen in een globale 'marktgerichte' logica.

Dit welles-nietesspel brengt ons dan ook nergens, zeker als we hier in het dichtbevolkte en milieubewustere Europa - met doorgaans ook veel kleinere gasschalievelden - de nodige lessen willen trekken uit de shale gas rush in de VS. Alles wijst erop dat voor- en tegenstanders zich goed hebben ingegraven in hun loopgraven. Frack-bedrijven - en hun zogenaamde 'bondgenoten' in wetenschappelijke instellingen - kondigen aan dat ze koste wat het kost hun zin zullen doordrijven ('Lord Browne promises to invest 'whatever it takes' in UK fracking', The Guardian, 12.03.2013) en zich de schaliegasrijkdom niet zullen laten ontnemen door wat 'groene fundi's'. De tegenstanders werken dan weer in op de lokale gemeenschappen door hen de schaliegasapocalyps voor te schotelen met vuurspuwende kranen, aardbevingen, kankers, radioactiviteit, en andere gezondheids- en milieuproblemen (zie bv. Schaliegasvrij Nederland). Een ware hersenspoeling van burgers zodat zij gewoon tegen alles zijn wat van ver of dicht met de ontginning van de ondergrond te maken heeft, het fameuze BANANA - of 'Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anyone'. Lokale besturen worden opgehitst om zich 'schaliegasvrij' te verklaren.

Hoe krijgen we nu beide partijen uit die loopgraven? Wensen we hier in Europa niet dezelfde fouten te maken als in de VS en niet ondoordacht een schaliegasavontuur aan te vatten, dan is het hoogstnoodzakelijk dat alle betrokken partijen uiteindelijk wel een vergelijk vinden. En hier moet de overheid - en dus de politiek - zijn verantwoordelijkheid nemen door het hele proces van onderzoek, exploratie en mogelijke exploïtatie strikt in handen te nemen. Het gaat uiteindelijk over eenieders natuurlijke rijkdommen zowel onder- als bovengronds!

Laten we eerst en vooral investeren in echt 'onafhankelijk' onderzoek - aan universiteiten en wetenschappelijke instellingen - naar de aanwezige voorraden (resourses) in onze ondergrond, zowel van schaliegas, steenkoolgas, geothermie, .... Weten wat er in de ondergrond zit, betekent niet noodzakelijk dat het 'moet' ontgonnen worden. Kennis van mogelijk te winnen energievoorraden in de eigen ondergrond kan immers ook beschouwd worden als een 'appeltje voor de dorst', mogelijk aan te spreken in tijden van nood. Laten we vervolgens - samen met industriële partners en milieubewegingen - investeren in innovatief onderzoek naar 'propere' ontginningstechnieken en de ontwikkeling van ontginningsconcepten die een zo minimaal mogelijke impact hebben om milieu en omgeving. Dit kan gestalte krijgen in innovatieve, kleinschalige proefprojecten. In plaats van zich blindelings in een Amerikaans - puur marktgestuurd - schaliegasavontuur te storten, kan Europa hierdoor terug het voortouw nemen en de ontwikkelde know how exporteren naar de groeilanden die in de toekomst - of we het nu graag zien gebeuren of niet - schaliegas massaal zullen ontginnen. Maar laat vooral de schaliegasvoorraden zitten waar ze nu zitten, diep in de ondergrond. Want eenmaal we overgaan tot ontginning, is er geen weg terug en zal elke ontginningsput maximaal moeten renderen.

Schaliegas is en blijft een fossiele brandstof. Als we zonder kunnen, des te beter! Net door zijn potentiële rijkdom aan 'conventionele' of 'niet-conventionele' fossiele brandstoffen niet aan te spreken, maakt een overheid immers een duidelijk statement dat het hen menens is met de omschakeling naar een koolstofarme toekomst!

Bloomberg (20.03.2013) - Chevron, Green Groups Agree Set Standards for Shale Gas
The Guardian (18.03.2013) - Fracking communities should get incentives, says minister
The International (16.03.2013) - Fracking, PR, and the Greening of Gas
The Guardian (15.03.2013) - Fracking: the monster we greens must embrace
Global Research (13.03.2013) - The Fracked-up USA Shale Gas Bubble
The New York Times (13.03.2013) - The Facts on Fracking
The Telegraph (13.03.2013) - Is shale gas killing nuclear power?
The Guardian (12.03.2013) - Lord Browne promises to invest 'whatever it takes' in UK fracking
The Guardian (12.03.2013) - Shale gas rush: the fracking companies hoping to strike it rich
The Washington Post (21.02.2013) - Another casualty of the shale gas boom: Nuclear Power
Truthout (29.01.2013) - The Myth of Purifying Fracking Water in Saudi America: The Competition Between Food, Drink and Energy Needs
The New York Times (21.01.2013) - Taking a Harder Look at Fracking and Health
MIT Technology Review (14.12.2012) - Studies Link Earthquakes to Wastewater from Fracking
BBC News (13.12.2013) - Fracking: Untangling fact from fiction
Energy Tomorrow (28.11.2012) - MIT: The Facts On Fracking Methane Emissions
Los Angeles Times (19.11.2012) - Mining sand for fracking causes friction in Wisconsin
The Washington Times (15.11.2012) - The new boom: Shale gas fueling an American industrial revival
The New York Times (20.10.2012) - After the Boom in Natural Gas
DOI News (11.04.2012) - Is the Recent Increase in Felt Earthquakes in the Central US Natural or Manmade?
Scientific American (14.11.2011) - Did Fracking Cause Oklahoma's Largest Recorded Earthquake?
Time (31.03.2011) - Could Shale Gas Power the World?

Haaien niet langer naar de haaien?

Danny Haelewaters — Mon, 18 Mar 2013 00:19:32 +0100

Donderdag 14 maart 2013 was een belangrijke dag, ook voor de fans van het Higgs-deeltje, maar vooral voor de haaien. Die dag, tijdens de driejaarlijkse CITES-conferentie in Bangkok, keurden de overheden van 177 landen het voorstel goed om vijf soorten haaien op te nemen in de zogenoemde Appendix II. Het gaat om de witpunthaai (Carcharhinus longimanus), geschulpte hamerhaai (Sphyrma lewini), grote hamerhaai (Sphyrna mokarran), gladde hamerhaai (Sphyrna zigaena) en de haringhaai (Lamna nasus), allen bedreigde (EN, endangered) of kwetsbare (VU, vulnerable) soorten. Concreet betekent dit dat deze soorten vanaf nu enkel nog verhandeld mogen worden als hier voor een CITES-vergunning werd verleend.

Goed nieuws voor de haaien, en dat mag wel een keer voor dieren wiens populaties de afgelopen decennia wereldwijd zijn afgenomen met gemiddeld 65 tot 80 procent, de commercieel meest interessante soorten zelfs met meer dan 95 procent. Hierdoor behoren haaien tot de meest bedreigde soorten van alle zeedieren. Van haaien wordt, net zoals van tonijn en zwaardvis, meer gevangen dan de natuur eigenlijk aankan. Eerder deze maand toonden Canadese en Amerikaanse wetenschappers aan dat het gaat om 100 miljoen (range: 63 tot 273 miljoen) haaien per jaar.

Aangezien haaien functioneren als toppredator zijn zij vitaal voor het ecosysteem van de oceanen. Peter Knights, directeur van WildAid International, vergelijkt het ecosysteem van de oceanen met een bakstenen muur: neem er enkele bakstenen uit en het boeltje stort in. Dat is niet meer dan logisch aangezien deze systemen zich over een periode van miljoenen jaren hebben kunnen evolueren. Haaien komen reeds sinds 400 miljoen jaar haaien voor in onze oceanen – lang vooraleer de eerste dinosauriërs op aarde verschenen. De snelle slachtpartij van haaien, en van andere zeedieren, in met name de laatste dertig jaar, ontwricht dan ook het subtiele evenwicht tussen de verschillende organismen in de voedselketen. Haaienpopulaties zijn nog eens extra kwetsbaar voor overbevissing omdat zij een erg trage levenscyclus hebben, een lange draagtijd en een beperkt aantal nakomelingen.

Effectief?

De genoemde aantallen zijn meer dan waarschijnlijk een grove onderschatting van het werkelijke aantal gevangen haaien; veel vangsten gebeuren namelijk illegaal. Er wordt in het bijzonder veel illegale visserij op haaien in beschermde zeegebieden gerapporteerd. Daarbij wordt gebruik gemaakt van kleine bootjes, die amper kunnen worden gespot door de kustwacht. Zulke strooptochten op haaien zijn rampzalig omdat deze mariene parken als kraamkamers dienst doen (cfr. mangrovegebieden). Bijgevolg zijn de gevangen exemplaren steeds onvolwassen individuen. Op deze manier raken zelfs de door de mens “beschermde” ecosystemen hun evenwicht kwijt.

Haaien worden ook gevangen als bijvangst tijdens de jacht op andere vissoorten. Vroeger werden de haaien terug in het water gegooid, maar tegenwoordig vormen onvoorziene haaien een ware bonus. De vinnen worden afgesneden (finning) en het verminkte dier wordt terug in zee gegooid. Het dier leeft nog in de meeste gevallen en sterft een gruwelijke dood. Geschat wordt dat de jaarlijkse bijvangst aan haaien 50 miljoen exemplaren (!) benadert.

Slecht nieuws voor Aziatische keuken

En hiermee zijn we aangekomen bij de reden van al dit geweld op haaien: hun vinnen. Haaienvinnensoep is al eeuwen een delicatesse in Azië. Het is het besef te kunnen heersen over zulk een groot en machtig dier dat het eten van dit luxeproduct zo populair maakt, vooral bij de hogere klassen. Een kom haaienvinnensoep kan namelijk al snel hoog oplopen in prijs, tot zelfs 100 euro.

Onlangs toonden onderzoekers van de Universiteit van Miami ('The U') echter aan dat haaienvinnen grote hoeveelheden bevatten van het neurotoxine β-N-methylamino-L-alanine (BMAA). BMAA wordt in verband gebracht met de ziekte van Alzheimer, amyotrofe laterale sclerose (ALS) en andere neurodegeneratieve aandoeningen. Het mag duidelijk zijn: we kunnen maar beter zo snel mogelijk de haaienvinnensoep van het menu halen. Het zal onze gezondheid alsook de haaienpopulaties goed doen.

Bronnen:

Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora 2013. PRESS RELEASE. CITES conference takes decisive action to halt decline of tropical timber, sharks, manta rays and a wide range of other plants and animals. Cites.org, 14 maart 2013 [online publicatie].

Haelewaters D 2012. Haaienvinnensoep is ook slecht voor de gezondheid. Scientias.nl, 13 juli 2012 [online publicatie].

Kingma I & R Voorhuis 2008. Stop! Red de haai van de ondergang. In: Winkel D. Wat is er mis met vis?! En visolie … en wat U kunt doen. Elmar, Rijswijk (Nederland): 1-240.

Mondo K, Hammerschlag N, Basile M, Pablo J, Banack SA & DC Mash 2012. Cyanobacterial neurotoxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) in shark fins. Marine Drugs 10: 509-520.

Worm B, Davis B, Kettemer L, Ward-Paige CA, Chaman D, Heithaus MR, Kessel ST & SH Gruber 2012. Global catches, exploitation rates, and rebuilding options for sharks. Marine Policy 40: 194-204.

Ook u kunt u zeker vergissen

Rudi Penne en Paul Levrie — Thu, 14 Mar 2013 06:19:42 +0100

Uw zwakke brein kan plots verkeerd beslissen. Of ook: I nunc, O Baili, Parnassum et desere rupem, dic sacra Peridium deteriora quadris! En dit allemaal als gevolg van de verzuchting: how I wish I could enumerate pi easily...
Naar jaarlijkse traditie (de vorige versie vind je hier) presenteren we hier ter lering en vermaak opnieuw een hele resem $\pi$-weetjes.

Wist je al ...

$\ldots$ dat het vandaag 14 maart $\pi$-dag is? Waarom? Omdat in de Amerikaanse schrijfwijze de datum 14 maart genoteerd wordt als 3/14 en 3,14 is een benadering voor het getal $\pi$.
dat Eric Baranyanka (vroeger bij de Ketnetband) een nummer heeft gemaakt over het getal $\pi$, en $\pi$-dag? Klik hier.
$\ldots$ dat je vandaag om 15 u taart moet eten?
Ik kreeg mijn eerste echte $\pi$-taart vorig jaar: Zoals je kunt zien was het een zeer grote. Goed voor 18 personen. Ik heb ze gekregen van mijn baas, die echt wel zin krijgt in $\pi$-dag. Bedankt Martine!
$\ldots$ dat het record uit 2010 voor het berekenen van de verste decimaal van het getal $\pi$, dat op naam stond van een team van Yahoo dat hiervoor 1000 computers gebruikte, is verpulverd door Ed Karrels in augustus 2012?
Beginnend vanaf de 1.000.000.000.000.000ste plaats zijn de volgende 26 hexadecimale cijfers:

8353CB3F7F0C9ACCFA9AA215F2

Karrels maakte hiervoor gebruik van een speciale formule ontdekt door Fabrice Bellard in 1997.
Deze formule is speciaal in de zin dat je er decimalen van $\pi$ mee kan berekenen zonder de vorige uit te rekenen zoals de meeste algoritmes doen.
$\ldots$ dat de volgende bekende formule
$$\cos {{\pi}\over{3}} = \frac{1}{2}$$ slechts een speciaal geval is van een oneindige rij van soortgelijke formules met in het rechterlid $\frac{1}{2}$? Hier zijn de volgende drie: $$ \cos \frac{\pi}{5} - \cos \frac{2\pi}{5}= \frac{1}{2} $$ $$ \cos \frac{\pi}{7} - \cos \frac{2\pi}{7} + \cos \frac{3\pi}{7}= \frac{1}{2} $$ $$ \cos \frac{\pi}{9} - \cos \frac{2\pi}{9} + \cos \frac{3\pi}{9} - \cos \frac{4\pi}{9}= \frac{1}{2} $$ Dit werd bewezen door Packard en Reitenbach in april 2012.
$\ldots$ dat als je een configuratie hebt zoals deze:

met 4 cirkels (cirkels doen - hopelijk - aan $\pi$ denken) die elkaar raken, dat de stralen van deze cirkels dan voldoen aan de volgende vergelijking?
$$ \frac{1}{(R_1)^2} + \frac{1}{(R_2)^2} + \frac{1}{(R_3)^2} + \frac{1}{(R_4)^2} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4} \right)^2 $$ Dit staat bekend als de Cirkelstelling van Descartes.
$\ldots$ dat de film Life of Pi onlangs 4 Oscars heeft gewonnen?
Het boek waarnaar de film is gemaakt: Life of Pi door Yann Martel, won de Booker Prize in 2002. Van het boek werd onlangs het 3.141.593ste exemplaar in de originele versie verkocht. En het zal wel geen toeval zijn dat de hoofdpersoon Pi een schipbreuk overleeft en precies $\underline{227}$ dagen in een reddingsboot/vlot (samen met een Bengaalse tijger) blijft ronddobberen ($\frac{22}{7}$ is een bekende benadering van $\pi$).

Dit is hoe de hoofdpersoon, Pi, aan zijn bijnaam komt:

My name is Piscine Molitor Patel, known to all as - I double underlined the first two letters of my given name - Pi Patel. For good measure, I added, $\pi$ = 3.14, and I drew a large circle, which I then sliced in two with a diameter, to evoke that basic lesson of geometry.
$\ldots$ dat op 12 september 2012 vijf vliegtuigen met dot-matrix luchtschrifttechnologie duizend decimalen van $\pi$ hebben geschreven in de hemel van de San Francisco Bay Area op een hoogte van 3.000 meter?
De cijfers waren elk bijna 400 m hoog, en ze waren geplaatst in een 161 km lange lus:

Dit evenement werd Pi in the Sky genoemd, en het is een $\pi$-record: de grootste fysieke uitdrukking voor het getal $\pi$ ooit.
$\ldots$ dat de Poolse wiskundige Adam Adamandy Kochanski in 1685 een eenvoudige constructie van (een benadering van) het getal $\pi$ heeft gepubliceerd? Hier is ze:
$\ldots$ dat er heel wat materiaal is voor $\pi$-verzamelaars?

(Dank u, Imanol, voor de fles!)
$\ldots$ dat het volgende geldt? $$ \cos (\pi \cos (\ln (\pi+20))) = -1 $$ Als je het nog niet wist, het heeft geen zin het te onthouden, want het is niet waar. Het is slechts een benadering, maar een hele goede. Als je dit berekent met je rekentoestel, dan krijg je inderdaad $-1$. Maar de werkelijke waarde is: $$ -0.99999999999999999717719... $$ die zeer dicht bij $-1$ zit . Dit is een gevolg van het feit dat $e^\pi-\pi =19.999099979...$.
$\ldots$ dat er een limerick is die het trieste verhaal vertelt van William Shanks (1812-1882)? Hij berekende de eerste 707 decimalen van het getal $\pi$ met de hand. Het kostte hem 15 jaar. Later, in 1944, werd ontdekt dat alleen de eerste 527 correct waren. De limerick is van de hand van N. Rose.

Seven hundred seven, Shanks did state,
Digits of $\pi$ he would calculate
And none could deny
It was a good try
But he erred in five twenty-eight.

Niet gefrustreerd is beter geleerd

Science Palooza — Mon, 11 Mar 2013 12:30:38 +0100

De wiskundeknobbel bestaat niet, schreef ik onlangs: wiskunde is voor iedereen te leren. Maar een kind dat continu veel te moeilijke sommen voorgeschoteld krijgt, zal ten eerste nauwelijks bijleren, en ten tweede flink gedemotiveerd raken. Onderzoekers van de Universiteit van Tilburg legden recent de basis voor software die naar aanleiding van de gezichtsuitdrukking van een kind het niveau van de opgaven aanpast.

Een groot voordeel van het gebruik van computers op school is dat de opgaven voor elk kind individueel kunnen worden aangepast aan zijn of haar niveau, schrijven onderzoekers Van Amelsvoort, Joosten, Krahmer en Postma van de universiteit van Tilburg. In het verleden werden al programma’s ontwikkeld die het niveau van de opgaven aanpasten op hoe goed het kind de voorgaande vragen beantwoord had. Maar, beargumenteren Van Amelsvoort en collega’s, een kind dat goed presteert kan gedemotiveerd zijn, bijvoorbeeld omdat het zich verveelt bij te makkelijke opgaven. En een kind dat fouten maakt kan daar juist ook van leren, zolang het maar niet gedemotiveerd raakt.

Stemming

Daarom stellen de Tilburgse onderzoekers voor om het niveau van de opgaven aan te passen aan de stemming van de gebruiker. Die stemming kan bijvoorbeeld worden afgeleid uit het non-verbale gedrag van de kinderen, zoals gezichtsuitdrukking en stemgebruik. De onderzoekers filmden 29 kinderen uit groep 4 en 29 kinderen uit groep 7 terwijl die bezig waren met het maken van opgaven. Voor beide groepen lag de helft van de opgaven net boven hun niveau, en de helft er net onder.

Het audio- en videomateriaal werd vervolgens voorgelegd aan volwassenen, met het verzoek om vast te stellen hoe moeilijk de som was voor elk kind. Op basis van de gezichtsuitdrukkingen van de kinderen waren de volwassenen goed in staat om in te schatten of de kinderen werkten aan een som boven hun niveau of onder hun niveau. Bij gemakkelijke opgaven lachten de kinderen soms, maar was verder nauwelijks een uitgesproken gezichtsuitdrukking te zien. Bij de moeilijke opgaven was significant vaker een uitgesproken gezichtsuitdrukking te zien, in het bijzonder alle uitdrukkingen behalve lachen (hoewel dat ook daar voorkwam).

Software herkent stemming

Op basis van bestaande gezichtsherkenningstechnieken ontwikkelden de onderzoekers tenslotte een programma dat aan de uitdrukking van een kind kan herkennen hoe het zich voelt bij het maken van een opgave. Hiervoor gebruikten ze niet zozeer de uitdrukking van het gezicht (zoals lachen, fronsen, etcetera), maar vooral de positie van het gezicht, zoals te zien is in het plaatje hiernaast (afkomstig uit het artikel van de Tilburgse onderzoekers). De kern van de gebruikte techniek lag in het aangeven van enkele ijkpunten op het gezicht, zoals de ogen, de neus en de mond. Zo kon de software bijvoorbeeld herkennen wanneer een kind schuin naar beneden staart omdat het niet het juiste antwoord weet te geven.

Met dit onderzoek hebben de wetenschappers aangetoond dat het in theorie mogelijk is om software te ontwikkelen die de moeilijkheid van opgave aanpast op basis van de stemming van de gebruiker. Immers, de gezichtsuitdrukking is inderdaad een goede bron van informatie (getuige het experiment met de volwassenen), en kan ook door een computer worden herkend. Maar er is nog wel meer onderzoek nodig, schrijven de Tilburgse wetenschappers. Hoe zou zo’n programma moeten reageren nadat het heeft vastgesteld dat een kind ontstemd is over de opgave? Moet het niveau omlaag omdat het kind het te moeilijk vond, of is het kind verveeld en moet het niveau juist omhoog? Voorlopig is zo’n computerprogramma er dus nog niet. Gelukkig zijn docenten notoir goed in gezichtsherkenning.

De illustratie van Marilyn Monroe is gemaakt door Josh Bryan.

Door: Charlotte Vlek

Kikkers uit de band gesprongen

Bram D'hondt — Tue, 05 Mar 2013 10:11:12 +0100

De Amerikaanse animatieserie The Simpsons heeft ondertussen de kaap van 500 afleveringen overschreden. De serie weet vele leeftijden en achtergronden te entertainen: het jongste volkje ziet vooral kleurrijke figuren vrolijk bewegen, volwassenen amuseren zich met de talrijke, spitsvondige verwijzingen. Ook wetenschappelijke items komen er rijkelijk in aan bod.

Zo verwijst één van de subplots in de aflevering 'Bart vs. Australia' naar de problematiek van invasieve soorten. Hoewel deze aflevering voor het eerst werd uitgezonden in 1995, is deze specifieke thematiek nog uiterst actueel, en niet alleen voor Australië, maar ook voor ons.

BART vs. AUSTRALIA

In deze aflevering wil Bart Simpson nagaan of de bewering van zijn zus klopt dat het water in toiletten in het Zuidelijk Halfrond steeds in wijzerzin wegvloeit. (Iets wat trouwens niet klopt. Het genoemde Coriolis-effect is op die kleine schaal niet merkbaar! Lisa heeft het hier eens niet juist...) Hij pleegt daarvoor een duur telefoontje naar Australië, maar laat de betaling en de volgende aanmaningen genegeerd. Dit brengt een diplomatieke rel tussen de Amerikaanse en Australische staat met zich mee, en Bart moet zich daarom ter plekke publiek excuseren.

Bij het binnenkomen van Australië wordt Bart geconfronteerd met een importverbod op dieren, en hij laat dan ook een Stierkikker - die hij als huisdier had meegesmokkeld - achter in een fontein van de luchthaven. Vandaaruit ontsnapt het zo snel als het kan... Als de Simpsons op het eind van de aflevering vanuit het vliegtuig neerkijken, blijkt de soort uitgegroeid tot een grote last voor mens & landbouw.

CANE TOADS

Dit subplot is een verwijzing naar de problematiek van de Cane toad, en niet de Stierkikker. De Cane toad is de grootste van de padden, en komt van nature alleen voor in Centraal- en Zuid-Amerika. Het is in de jaren 1930 opzettelijk door een landbouwkundig studiecentrum ingevoerd in een poging de Suikerrietkever te bestrijden. Deze poging is onsuccesvol gebleken. Erger nog, Australië bleek er meteen een extra pestsoort bij te hebben. Vanuit het noordoosten heeft het zich langs de volledige Australische oost- en noordkust verspreid, aan een tempo van 40 kilometer per jaar.

De Cane toad is een heuse ramp gebleken voor de inheemse fauna van het continent. De voornaamste reden is dat het dier een gif afscheidt, wat veelal tot sterfte lijdt onder de diersoorten die de padden verorberen (en dat blijken er nogal wat). Ook mensen, huisdieren en vee vertonen bij aanraking snel vergiftingsverschijnselen. Door hun massale voorkomen zijn ook andere effecten merkbaar, zoals afname van de soorten waarop de padden zelf prederen, of afname van soorten die hetzelfde dieet delen. Vele negatieve tendensen in de Australische outback zijn gelinkt aan het verschijnen van de Cane toads.

De relatie tussen de inheemse fauna en de Cane toads verloopt zelden zo broederlijk...

Dit is uiteraard oud nieuws. Maar recenter heeft de soort een belangrijke symbolische grens bereikt.

Rond de laatste eeuwwisseling had het front de grens tussen de Australische staten Northern Territory en Western Australia bereikt. De regionale autoriteiten hadden geen moeite gespaard om de soort aan deze administratieve grens een halt toe te roepen, maar het mocht niet baten: in februari 2009 werd de eerste Cane toad op West-Australische bodem vastgesteld. Hiermee komt de soort een gebied binnen dat bekend staat als de Kimberley, volgens velen het laatste stuk écht ongerepte Australië. Met een oppervlak van 14 maal België, minder inwoners dan pakweg Hasselt, maar wél een hele resem plant- en diersoorten die elders al zijn uitgestorven, wordt het dreigende ecologische verlies van een invasie door de Cane toad héél serieus genomen.

Zo serieus zelfs, dat de Australische overheid één van 's werelds meest ambitieuze natuurbehoudsprojecten op poten zette. Het idee: de inheemse, bedreigde fauna van de Kimberly wegvangen en verplaatsen naar eilanden voor de kust, vrij van Cane toads. Deze 22 onbewoonde eilanden, variërend van 620 tot 19000 hectare, moeten dienen als een moderne Ark van Noah waar de bedreigde soorten gevrijwaard kunnen blijven. In de eerste jaren wordt een uitgebreide inventarisatie gemaakt van de meest geschikte eilanden. Daarna kan de translocatie beginnen.

De huidige en verwachte verspreiding van de Cane toad in Australië, met bovenaan het oprukkend front

STIERKIKKERS vs. VLAANDEREN

De Amerikaanse Stierkikkers uit de hogergenoemde aflevering vormen géén pestsoort in Australië, maar zijn dat wel bij ons. De soort is in de vorige eeuw meermaals ingevoerd in Europa, onder meer voor de consumptie van kikkerbillen of voor het vijververtier.

De Stierkikker is permanenter aan water gebonden dan de Cane toad. Doordat Stierkikkers zowat alles eten wat beweegt (ook hun eigen soortgenoten), wordt het waterleven gedecimeerd. Daarnaast dragen de dieren ook een schimmel waaraan zij zelf resistent zijn, maar die voor andere amfibieën dodelijk blijkt. Het uitsterven van sommige amfibieënsoorten is zelfs uitsluitend aan deze schimmel geweten.

De Stierkikker is al in vele Europese landen opgedoken, maar totnogtoe zijn slechts twee grote haarden gevestigd: één in Frankrijk (streek van Bordeaux), en één in Italië (in de Po-vlakte). In onder andere Engeland en Nederland is de soort snel na diens ontdekking bestreden.

Het heeft er echter alle schijn van dat er zich een derde haard aan het ontwikkelen is, ditmaal in eigen land. Met name in de Netevallei blijken nu meerdere vijvers door Stierkikkers te zijn gekoloniseerd. En hun aantallen nemen toe. Niettemin is de populatie nog relatief overzichtelijk, en dus zou hun aanwezigheid nog ongedaan gemaakt kunnen worden. Al moet er dan dringend actie worden genomen...

NOG MEER SIMPSONS

'Bart vs. Australia' is trouwens niet de enige aflevering van The Simpsons over de problematiek van exoten. In 'Bart the mother' ligt Bart opnieuw aan de basis van de verspreiding van een uitheemse soort, ditmaal van de compleet verzonnen 'Boliviaanse boomhagedis'. Aangedaan door dierenleed bij vogels, ontfermt Bart zich over de diertjes, al blijken ze later een heuse slachtpartij onder de duivenpopulatie van thuisstad Springfield aan te richten.

De aflevering brengt enkele moeilijkheden in beeld van de problematiek rond invasieve soorten. Zo zien we een emotionele geladenheid ten aanzien van exoten, het feit dat uitheemse soorten ook positieve effecten kunnen hebben, en problemen rond biologische bestrijding...

Op het eind van de aflevering legt Lisa een bijzonder pijnpunt bloot. Zij wijst er haar broer op dat, wie een exoot in bescherming neemt en vroege bestrijding uit de weg gaat, met zichzelf in conflict kan komen éénmaal die exoot vele nodeloze slachtoffers maakt. Ik denk dat Lisa ditmaal wél een punt heeft.

Paardenvleeslasagnes testen voor 15 miljoen

Science Palooza — Wed, 27 Feb 2013 12:17:57 +0100

Vorige week stelden de bij ‘paardenvleesgate’ betrokken landbouwministers voor om 2500 testen uit te voeren op vleesproducten. Voor de Nederlandse Voedsel- en WarenAutoriteit (NVWA) is dat niet genoeg; die komt met een integraal ketenonderzoek, inclusief steekproeven bij paardenslachterijen, koel- en vrieshuizen, en vleesverwerkende bedrijven. Voedingsbedrijven grijpen zelf al naar de test; volgens testlaboratorium Silliker is de vraag naar paarden-DNA-testen enorm toegenomen. Het bedrijf rekent 150 euro per test, en verdient er dus flink aan. Met name aan de NVWA, die met ruim tienduizend testen op de planning zo’n 15 miljoen euro kan neertellen. En dat terwijl iedereen nu toch al weet dat er de diepvrieslasagne paardenvlees kan bevatten, en maar weinigen dit echt problematisch vinden. Als we toch met geld gaan smijten, willen we dan niet kijken naar méér dan paarden-DNA alleen?

Kettingreactie

De testen zijn ongetwijfeld zeer specifiek en nauwkeurig. Toch is het vreemd dat zowel voedingsbedrijven als de NVWA zoveel geld spenderen aan uitsluitsel over een klein deel van een inmiddels opgelost probleem. De testen zijn namelijk gebaseerd op een technologie die weliswaar gecertificeerd is en goed werkt, maar ernstig beperkt in zijn mogelijkheden voor het testen van ons voedsel. Het gaat om de Polymerase Chain Reaction, of PCR in de wetenschappelijke volksmond. Deze kettingreactie-technologie maakt gebruik van de eigenschap van DNA om zich met behulp van enzymen te kunnen kopiëren. Kleine stukjes DNA kunnen daarmee vermenigvuldigd worden ten opzichte van de rest. Op die manier kan het laboratorium de aanwezigheid van specifieke DNA-markers – bijvoorbeeld van het paard – aantonen in onder meer lasagne. Ofwel: bij een concrete vraag—zit er DNA van beest X in dit voedselproduct?—geeft deze test een ja of nee. Tegelijkertijd zoeken naar—ik noem maar wat—honden-DNA, of ook maar de herkomst van het aanwezige paarden-DNA achterhalen is er niet bij. Daarvoor moeten we bredere tests ontwikkelen.

Het nieuwe sequencen

De technologie om een volledig lasagne-DNA-profiel te maken, is er in principe al. Sinds een paar jaar kunnen we namelijk next-generation sequencen – in korte tijd heel veel DNA aflezen. Nu al zijn er apparaten die in een week zo’n 30 miljard nucleotiden (DNA-bouwstenen) verwerken: dat is 10 keer het hele DNA van een mens. Voor dergelijke apparaten zou een lasagne een kwestie van minuten zijn. Maar dan moet er nog wel een kleine ontwikkelstap gemaakt worden. Next-generation sequencing wordt weliswaar steeds meer gebruikt in toegepast medisch en voedingsonderzoek, maar een echte lasagne-DNA-test is er nog niet. Dat zou wel kunnen als we de gegevens die de afleesapparaten uitspugen net iets beter zouden begrijpen. Om een voorbeeld te noemen: de bestaande apparaten lezen het DNA af in stukjes van 50 nucleotiden, waarvoor ze vervolgens een ‘match’ proberen te vinden met een bekend stuk DNA van bijvoorbeeld het paard of de koe. Dat is lastig, niet alleen omdat de apparaten nog niet altijd 100% nauwkeurig aflezen en er dus af en toe foutjes zitten in de 50 nucleotiden, maar ook omdat paarden- en koeien-DNA deels overeenkomen. Er staan dus nog wat kleine hordes voor de voedings-DNA-profieltest, maar als we ons even inzetten, is geen lasagne—of ander levensmiddel—meer veilig. Met één apparaat kan je dan het percentage paardenvlees in je lasagne bepalen, en de bacteriepopulatie in je flesje Yakult ‘zien’.

Oh, en dan kunnen we de apparaten natuurlijk ook wat kleiner maken, en in je vriezer integreren. Diepvriesproducten scannen wordt dan een eitje, en gaat zelfs zonder dat je er iets voor hoeft te doen. De hele DNA-inhoud van je vriezer kan dan ook gelijk op internet, zodat ook onderzoekers zien wat jij eet. Een mooie manier om gegevens voor voedingsonderzoek te verzamelen. En een goudmijn voor voedselproducenten, die een beetje kunnen meekijken in de keuken van hun klanten. Een genot voor iedereen.

Maar goed, ik draaf door, want zover is het nog niet. We hebben nog wat geld nodig om die voedingstesten daadwerkelijk te kunnen ontwikkelen. Een soort investering in de toekomst. Ontwikkelingsgeld. Een innovatievoucher. Ik dacht aan zo’n vijftien miljoen.

Door: Terry Vrijenhoek

Pinguïns bekeren op Antarctica?

Jan Stel — Tue, 26 Feb 2013 13:40:45 +0100

Wat moeten wij op de Zuidpool? Dat was een vraag die ik als voormalig architect van het Nederlandse Antarctische onderzoek in de afgelopen dertig jaar, vaak kreeg. De vraag werd gewoonlijk gevolgd door een opmerking: het is ver weg, het is duur en levert niets op. Dat het ver weg is, dat klopt. Ook kost het geld. Maar daar hadden we, in nauw overleg met de milieubeweging, een slimme en internationaal aantrekkelijke, oplossing voor bedacht. Dat het niets oplevert, is onzin.

Bijna dagelijks lezen we nu in de kranten over de mede door de menselijke activiteiten veroorzaakte, klimaatverandering. Met ruim zeven miljard mensen leven we er – ook achter de Nederlandse en Vlaamse dijken en duinen en ondanks een crisis – lustig op los. Daarbij vervuilen wij onze omgeving buiten elke denkbare proportie en op een ongekende, mondiale schaal. Dat leidt tot kettingreacties in de natuur. Zo leidt de kooldioxidevervuiling van de atmosfeer tot klimaatverandering. Dat veroorzaakt vervolgens een reeks van andere verschijnselen, waaronder zeespiegelstijging en verzuring van de oceaan. En wij bouwen dijken en gaan ons verplicht verzekeren tegen de onzekerheden van de toekomst. Het poolonderzoek levert waardevolle informatie om de gevolgen van deze klimaatverandering beter in te schatten. Doen dus.

Geen Randstad
Het was niet zo eenvoudig om Nederland als volwaardig lid van het Antarctisch Verdrag (België is één van de oprichters ervan), dat op politiek-bestuurlijk niveau de belangrijkste speler is, geaccepteerd te krijgen. We waren te klein en hadden niet laten zien dat het zeer versnipperde onderzoek serieus werd genomen. De financiële inspanning was gering, zeg maar minimaal. Een eigen onderzoekfaciliteit of station hadden we niet en dat wilden we ook niet. We wilden namelijk niet nog eens een station toevoegen aan de ‘Randstad van Antarctica’.

Samen met de milieubeweging en de politiek (PvdA), hebben we jarenlang een lobby gevoerd om het Nederlands Antarctisch onderzoek mogelijk te maken. Dat is uiteindelijk gelukt. Geen eigen station op het gemakkelijk toegankelijke Antarctische Schiereiland, maar wel het gebruik van de onderzoeksfaciliteiten van andere landen. Internationalisering, waarvoor je een eerlijke prijs betaalt. Dat viel vaak tegen bij NWO. Men zat liever voor een dubbeltje op de eerste rang. Ook was er een expeditie nodig. De eerste en tot nu toe enige Nederlandse Antarctische Expeditie in de winter van 1990-1991.

Dat wordt nu doodgezwegen, maar die expeditie maakte ons wel stemgerechtigd lid van het Antarctisch Verdrag. In het Nederlandse beleid stond het milieu met zijn milieueffectrapportages (MERs) voor nieuwe onderzoeksfaciliteiten zoals stations enz., centraal. Nederland was kritisch en wekte soms de irritatie van mijn logistieke collega’s op door het onbegrip voor de moeilijke omstandigheden, die werken in het Antarctisch gebied met zich meebrengt. Maar Nederland bouwde een goede naam op en leverde de eerste uitvoerend secretaris van het Antarctische Secretariaat, dat in 2004 in Buenos Aires, Argentinië, werd opgericht.

Het Nederlandse Dirck Gerritsz laboratorium op het Britse onderzoekstation Rothera (© NWO), en een luchtfoto van het Britse onderzoekstation Rothera (© BAS)

Een eigen stek
Sinds enige weken heeft Nederland nu een eigen plek onder de sporadische Antarctische zon. Een eigen station, dat we niet zo noemen. Het Britse Rothera wordt hiermee, zichtbaar, nog internationaler. Maar wel op het gemakkelijk toegankelijke Antarctische Schiereiland. Niet zoals de Belgen met hun state-of-the-art Princess Elisabeth station. Dat staat op een plek waar onderzoeksfaciliteiten dringend nodig zijn. Nederland zit weer voor een dubbeltje op de eerste rang. ‘Financieel aantrekkelijk’, zoals de overenthousiaste NWO-medewerker Dick van der Kroef op Rothera, vol trots, in het Nederlandse TV-programma ‘Nieuwsuur’ vertelde. Dat de nieuwe onderzoeksmogelijkheden van de Nederlandse containerlaboratoria een aanwinst voor de mogelijkheden van het Britse Rothera-station zijn, ligt voor de hand. Dat er belangrijk onderzoek zal worden gedaan, is zonder meer te verwachten. Het Nederlands Antarctisch onderzoek, hoe versnipperd het ook was en is, is op een aantal gebieden van hoge kwaliteit.

Maar de wijze waarop NWO dit nu in de praktijk uitvoert, is op zijn minst lachwekkend. De opening van het containerlaboratorium markeert het einde van een wel overwogen, internationaal aantrekkelijke en zeer gewaarde vorm van samenwerking. Een samenwerking, die ook de steun had van de milieubeweging.

Bouw Dirck Gerritszlaboratorium op Antarctica (korte timelapse)

Nederlands poolonderzoek eert pechvogels
Het Nederlands poolonderzoek heeft iets met pechvogels. Dat siert ze. Immers over het algemeen probeert men pechvogels zoals Willem Barentsz of de onfortuinlijke Dirk Gerritsz, zo snel mogelijk te vergeten. Ze verdwijnen in de nevelen van de geschiedenis. Maar niet in Nederland. En zeker niet bij de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, NWO. Die schrijft er zelfs een mooie tweetalige brochure over.

Beide heren werkten voor voorlopers van de Verenigde Oostindische Compagnie, VOC. Ze zochten aan het eind van de 16de eeuw, naar een andere route naar ‘de oost’, waar rijkdommen lonkten. Willem Barentsz probeerde het driemaal via de Noordelijke IJszee. Zijn reizen mislukten, maar leverden wel het prachtige verhaal op over de ‘heroïsche overwintering op Nova Zembla’. Ook leidde het tot een bloeiende walvisjacht. Sinds 2008 is zijn naam vereeuwigd in het Groningse Willem Barentsz Poolinstituut, een netwerkorganisatie voor het slecht gefinancierde Nederlandse poolonderzoek.

Dirck Gerritsz, die vanwege zijn ervaringen in China en Japan ook wel Dirck China werd genoemd, was de kapitein van De Blijde Boodschap. Dat was één van de vijf schepen waarmee admiraal Mahu een route via Zuid-Amerika probeerde te vinden (zie mijn blog van 24 februari 2012). Over deze expeditie is een prachtige beschrijving bewaard gebleven. Zo achtervolgden ze per ongeluk twee Engelse schepen om die te kapen. Ze dachten dat het Spaanse schepen waren. Ze ontmoetten naakte vrouwen in Afrika en eveneens naakte reuzen in Patagonië. Ze stierven aan koorts, scheurbuik of in een gevecht met indianen. Het waren pechvogels. Van de ongeveer 500 man keerde maar een enkeling terug.

In Vuurland ontmoetten Dirk Gerritsz en zijn bemanning reuzen. De vrouwen droegen een cape van dieren huiden, waaronder pinguïns. Bij de jacht op pinguïns troffen ze een van deze vrouwen aan in het hol van een pinguïn, waar ze zich had verstopt. ©Wikepedia

Gerritsz ontdekte volgens sommige Nederlanders Antarctica. Dit is internationaal niet erkend. Wel zeker is, dat hij door de Spanjaarden werd gevangen genomen, zijn Blijde Boodschap al dan niet aan de vijand verkocht voor 12.000 zilverlingen of wel dukaten (hier zijn de geschiedschrijvers het niet eens) en pas door een gevangenenruil weer vrijkwam. Die gevangenenruil was het gevolg van de voor de Spanjaarden niet zo succesvolle slag bij Nieuwpoort, waar de Nederlands Prins Maurits hen in 1600 versloeg. Hij maakte honderden gevangen, die moesten worden geruild. Dirk Gerritsz was er dus een van. Hij is nu vereeuwigd in het Dirck Gerritsz Laboratorium.

Wie waren Dirk Gerritsz Pomp of Dirk China eigenlijk?
Dat hij in Enkhuizen, een liefelijk stadje aan de voormalige Zuiderzee, is geboren, weten we. Wanneer dat precies was is echter niet bekend. Uit het feit dat hij 23 jaar was toen hij, op 7 april 1568, naar toenmalige Portugese Goa in India vertrok wordt geconcludeerd dat hij in 1544 of het begin van 1545 is geboren. Wanneer hij gestorven is, weten we ook niet precies. Maar het was in 1608 op de terugreis van Indië aan boord van de Matelief, dat bij bezweek en een zeemansgraf kreeg.

Hij was de eerste Nederlander die, in Portugese dienst, in China en Japan is geweest. Tweemaal maakte hij een dergelijke reis van Goa uit. Onder zijn invloed zijn de Liefde en de Hoop in 1599 van het eiland Santa Maria voor de kust van Chili, naar Japan vertrokken. Dit heeft er uiteindelijk toe geleid, dat er een bloeiende en bijzonder winstgevende handel tussen Nederland en Japan ontstond.

Eigenlijk was Dirk Gerritsz een wat kleurloze avonturier. Iemand met weinig ambitie. Hij bracht het in Azië tot kanonnier. Maar wel iemand die de wijde wereld introk. Hij was geen schrijver zoals zijn tijdgenoot en vriend Jan Huygen van Linschoten (1563-1611), die beroemd werd door zijn boek 'Itinerario’ uit 1596. Hierin beschreef hij de gewoonten in het Portugese rijk in Azië, de verleidingen zoals mooie vrouwen, drank en opium en de route naar Java, China en Japan. Dat laatste deed hij op basis van de verhalen die hij hierover van anderen, zoals Jan Gerritsz, had gehoord.

Dirk Gerritsz werd vanwege zijn kennis over China en Japan overgehaald om aan de ontdekkingsreis Van Mahu deel te nemen; eerst als gast later als kapitein van de Blijde Boodschap. Eigenlijk werd hij bedonderd door zijn reders. Zo was de route van de reis geheim gehouden, omdat men anders geen bemanningen zou kunnen vinden. Afgezien van een paar ingewijden, dacht men dat men langs Kaap de Goede Hoop zou varen. Dat dit niet de bedoeling was, werd pas voor de kust van West-Afrika meegedeeld. Ook was het de bedoeling, dat de zwaar bewapende vloot zowel handelsroutes zou vinden als overvallen – piraterij dus – op onder andere de Spaanse vijand zou plegen. Hoe het ook is, de reis werd een grote mislukking. Het werd een reis van vooral pechvogels.

NWO predikt de ‘Blijde Boodschap’….
Onder de pakkende titel ‘NWO predikt Blijde Boodschap: geloof, hoop en liefde’ vraagt de Tilburgse de cultuurtheoloog Frank Bosman zich af wat NWO ertoe brengt om deze religieus geladen termen in de naamgeving te gebruiken. NWO geeft ook daar geen antwoord op. Wel zegt men, in een tweetalige brochure over de naamgeving van het eerste Nederlandse onderzoekstation op Antarctica: ‘De invloed van het Christelijk geloof was in die tijd groot. Scheepsexpedities waren hachelijke ondernemingen. Men voer op Gods kompas ter voorkoming van onheil. De schepen hadden dan ook Bijbels namen’. Maar die namen blijken juist een uitzondering te zijn. En zeker in deze combinatie. Van de 514 namen van de VOC- schepen, die tussen 1595 en 1650 uit Nederland vertrokken, hadden slechts ten hoogte 4% Bijbelse namen. Bijna de helft was genoemd naar een stad of plaats en een kwart naar dieren.

Videoboodschap prins Willem-Alexander 26 januari 2013.

In het kader van het internationale Pooljaar (2007-2009) organiseerde ik het bezoek van de kroonprins en prinses Máxima aan Rothera. Mijn ‘mission impossible’ is uiteindelijk toch gelukt. Nut en noodzaak van klimaatonderzoek was het centrale thema van dat bezoek. Vier jaar na het bezoek van de Koninklijke gasten aan Rothera is er dan dit ‘pechvogel’-laboratorium. Het duurde zo lang, omdat NWO in februari 2009 geen plannen klaar had, geen visie had waar het Nederlandse poolonderzoek heen moest of kon. De toenmalige minister van onderwijs Ronald Plasterk, die ook aan dat Koninklijke bezoek deelnam, overviel hen dan ook met die (logische) vraag. En nu wordt er dan met veel bombarie en Haagse bluf een eigen station op Rothera geopend. Dit met een milieueffectrapportage, onder de vlag van het Britse station en verzorgd door de Britten. Dat van een land, dat zijn mond vol heeft over de milieueffectrapporten van andere landen.

En dan die calvinistische, door de 16de eeuwse vrijheidsstrijd doorwrongen, namen van de vier hypermoderne, 21ste eeuwse onderzoekcontainers: Blijde Boodschap en Geloof, Hoop en Liefde. Hoe verzin je het, NWO? In welke eeuw leven jullie daar in Den Haag? Of gaan we pinguïns bekeren? Bekrompenheid ten top.

Internationaal zijn ze een lachwekkende uitzondering. Dat, evenals de financiële ondersteuning van het oh zo belangrijke poolonderzoek. Mocht het een verwijzing naar de VOC-mentaliteit zijn, dan zou het beter zijn als men het VOC-motto ‘de cost gaet voor de baet uyt’ volgt. Wellicht gaat men dat doen als men zich eindelijk eens op een gedegen manier inkoopt in een eigen station op Spitsbergen.

Onderzoek in de poolgebieden is van groot belang voor de Lage Landen. Hier treffen we immers de eerste signalen aan van de veranderingen, die ons staan te wachten. Het uitstekende en internationaal zeer goed bekendstaande ijskaponderzoek van de Universiteit Utrecht is hiervan een mooi voorbeeld. Of het Dirck Gerritsz Laboratorium, waarvan de financiering slechts tot 2015 verzekerd is, daar echt iets aan bijdraagt? Dat is de vraag.

Websites:
Geloof, Hoop en Liefde in Antarctica

NWO predikt Blijde Boodschap: geloof, hoop en liefde

Het Dirck Gerritsz Laboratorium: het verhaal achter de naam

De eerbaarheid van de priemgetallen

Rudi Penne en Paul Levrie — Sat, 23 Feb 2013 21:19:51 +0100

Volmaakte getallen en een Franse monnik

Historici kibbelen nog een beetje over wanneer juist de mens de priemgetallen ontdekt heeft, maar we kunnen wel stellen dat ze voor het eerst uitgebreid bestudeerd zijn in de Griekse oudheid. Een getal zoals 6 werd door de Grieken (en nog altijd) een samengesteld getal genoemd omdat het kan ontbonden worden als product van andere getallen: 6 = 2 × 3. Priemgetallen zijn enkel deelbaar door 1 en zichzelf en spelen dus binnen de getaltheorie de rol van basiselementen zoals de atomen in de chemie. Maar deze metafoor is niet erg geslaagd, want er bestaat niet zoiets als een tabel van Mendeljev voor priemgetallen.

Om te beginnen zijn er oneindig veel priemgetallen, reeds in de 3de eeuw voor Christus bewezen door Euclides. Bovendien duiken ze willekeurig op tussen de natuurlijke getallen en schijnen ze zich aan geen enkele wet of regel te storen (zoals “onkruid”, om met Don Zagier te spreken). Anderzijds is het een boeiend tijdverdrijf voor getaltheoretici om juist tussen deze schijnbare willekeur naar patronen te zoeken. Lees bijvoorbeeld onze vroegere blogbijdrage over de eenzaamheid van de priemgetallen. Iets minder bekend (voor het grote publiek) is dat de oude Grieken de samengestelde getallen onderverdeelden in drie categorieën:

Volmaakte getallen: als de som van de delers (behalve het getal zelf) juist gelijk is aan het getal. Bijvoorbeeld: 6=1+2+3 is een volmaakt getal.

Gebrekkige getallen: als de som van de delers (behalve het getal zelf) kleiner is dan het getal. Bijvoorbeeld: 8 is gebrekkig want 1+2+4 < 8.

Overvloedige getallen: als de som van de delers (behalve het getal zelf) groter is dan het getal. Bijvoorbeeld: 12 is overvloedig want 1+2+3+4+6 > 12.

Aan volmaakte getallen werden mystieke en religieuze eigenschappen toegeschreven, niet alleen door de Grieken, maar ook door de christenen, de Egyptenaren en wie weet nog altijd heden ten dage door sommige esoterische zonnegroetende medemensen. Nochtans kenden de Grieken maar 4 volmaakte getallen: 6, 28, 496 en 8128. Merk op dat al deze volmaakte getallen even zijn. Tot nu toe heeft men nog geen enkel oneven volmaakt getal gevonden en er zijn sterke aanwijzingen dat oneven volmaakte getallen niet bestaan.

De Grieken hadden deze volmaakte getallen gevonden met behulp van een procedé van Euclides: neem een priemgetal p en bereken 2^p-1(2^p-1):

p = 2: 2¹(2²−1) = 6
p = 3: 2²(2³−1) = 28
p = 5: 2⁴(2⁵−1) = 496
p = 7: 2⁶(2⁷−1) = 8128.

Helaas liep het mis bij p = 11. Inderdaad, 2¹⁰(2¹¹-1) is niet volmaakt. De reden van het falen is dat 2¹¹−1 = 2047 = 23×89 geen priemgetal is, een inzicht dat al aanwezig was bij Euclides.
Maar het was wachten tot de 18de eeuw vooraleer Leonhard Euler (Zwitserse wiskundige buiten categorie) dit mooi verband tussen priemgetallen en volmaakte getallen bewees:

een even getal N is juist dan volmaakt als het

van de vorm 2^(p-1)(2^p-1) is met 2^p-1 een priemgetal.

Het is niet moeilijk om aan te tonen dat 2^p-1 enkel een priemgetal kan zijn als p een priemgetal is, maar dat dit niet voldoende is wordt geïllustreerd door 2¹¹−1 = 2047 = 23×89.

Op dit punt van het verhaal zijn we aanbeland bij de Franse monnik Marin Mersenne (1588-1648). We zouden veel kunnen vertellen over deze boeiende wiskundige, theoloog en filosoof, maar op dit moment beperken we ons tot zijn befaamde studie van priemgetallen van de vorm 2^p-1. Dergelijk priemgetal wordt sindsdien een Mersennepriemgetal genoemd en M_p genoteerd. Mersenne publiceerde in 1644 een lijst van 11 priemgetallen van dit type, waarvan hier de eerste 8:

p	M_p
2	3
3	7
5	31
7	127
13	8191
17	131071
19	524287
31	2147483647

Wie goed heeft opgelet, beseft dat deze lijst meteen ook 8 volmaakte getallen oplevert, via de formule van Euclides-Euler: N = 2^p-1(2^p-1). Mersenne had ook nog M₆₇, M₁₂₇ en M₂₅₇ in zijn lijst opgenomen, maar hiervan ontdekte men achteraf dat M₆₇ en M₂₅₇ samengestelde getallen zijn. Onze monnik had dus geen foutloos werk afgeleverd, en had bovendien M₆₁, M₈₉ en M₁₀₇ over het hoofd gezien, die wel priemgetallen waren.

Een priemrecord

In de loop der geschiedenis is deze lijst van Mersennepriemgetallen druppelsgewijs aangevuld. Zoals andere priemgetallen worden ook zij steeds zeldzamer naarmate de getallen langer worden, het is zelfs geenszins zeker dat er oneindig veel Mersennepriemgetallen bestaan. Behalve hun rol in het construeren van volmaakte getallen, zijn Mersennepriemgetallen ook handig in de zoektocht naar grote priemgetallen.

Juist vanwege het ontbreken van enige regelmaat of formule voor priemgetallen is het zelfs voor de snelste supercomputers uitputtend werk om voor een groot getal (van pakweg een miljoen cijfers) na te gaan of het al dan niet een priemgetal is.
Deze maand werd in de betere kranten en tijdschriften melding gemaakt van een opmerkelijk record: op 25 januari 2013 heeft Curtis Cooper, een wiskundige uit Missouri, een priemgetal met 17.425.170 cijfers ontdekt. Dit is het grootste tot nu toe bekende priemgetal, en bovendien een Mersennepriemgetal: 2^57.885.161-1.
Dit is geen toeval, alle vorige records van de laatste 20 jaar waren ook Mersennepriemgetallen. Het zit namelijk zo dat voor getallen van de vorm M_p = 2^p-1 de zogenaamde Lucas-Lehmertest ontwikkeld is, waarmee ze sneller ontmaskerd worden als een priemgetal dan een ander getal van dezelfde lengte. Opgelet, het blijft een titanenwerk natuurlijk (het vorige record dateert alweer van 5 jaar geleden).
Eigenlijk is Curtis Cooper een deelnemer van het vrijwilligersproject Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS), waarin wereldwijd ongeveer 360.000 computerprocessoren verbonden zijn in een grid-configuratie, die op piekmomenten ongeveer 150 × 10¹² berekeningen per seconde maakt.
Het priemgetal dat in 25 januari 2013 gevonden werd door Curtis (en nadien door anderen gecontroleerd) is het 48ste Mersennepriemgetal dat tot nu toe ontdekt werd. En wie weet, misschien het allerlaatste dat sowieso voorhanden is. Misschien heeft God om een of andere reden beslist om ons maar 48 volmaakte getallen te schenken.

Grote priemgetallen en veilig bankverkeer

Maar kan je daar nu ook iets nuttigs mee doen, met grote priemgetallen? hoor ik je al vragen. Sinds kort wel. En wel als gevolg van een ander probleem ermee, dat zelfs niet met 360.000 computers is op te lossen. We proberen het even uit te leggen.

Het is heel eenvoudig twee grote getallen met elkaar te vermenigvuldigen. Neem bijvoorbeeld 352617 en 273872. Wil je hiervan het product hebben, dan neem je een rekentoestel, je tikt de getallen in en je krijgt je resultaat:

352617 × 273872 = 96571923024

Maar het omgekeerde is lastiger: je krijgt een groot getal, zoek de factoren ervan. Bijvoorbeeld het getal 3141592657389793238462643383. Zelfs als je weet dat dit getal het product is van slechts twee priemfactoren, het is heel moeilijk om die twee factoren te bepalen, want in essentie moet je daarvoor achtereenvolgens de getallen 2,3,4,... als delers testen.
Opmerking: het resultaat is overigens

3141592657389793238462643383
= 21205634761907 × 148148956287469

Er is iets asymmetrisch aan de zaak, en die asymmetrie kan gebruikt worden om een zeer veilig beveiligingssysteem te maken. We schetsen de grote lijnen.
Het gaat hier om het veilig uitwisselen van informatie tussen twee partijen, laten we het even houden op een bank en haar klanten. Een van de klanten wil informatie doorsturen naar de bank, en allle klanten hebben van de bank een "sleutel" gekregen waarmee ze die informatie kunnen versleutelen. De sleutel bestaat uit 2 getallen, een van beide is het product van 2 grote priemgetallen. We zullen het eenvoudig houden, en met kleine priemgetallen werken, stel 17 en 19, met product 323. Het andere getal is tamelijk willekeurig te kiezen, neem bijvoorbeeld 7. Dus alle klanten kennen die 2 getallen: 7 en 323.
Klant A wil iets doorsturen naar de bank, het kan bijvoorbeeld ook een tekst zijn, of een woord, laten we het houden op het woord BAD (onwaarschijnlijk, ik geef het toe). Wat moet de klant dan doen om deze boodschap te versleutelen?
Eerst moet hij met een welbepaald systeem dat de bank ook kent dit woord omzetten naar een getal, voor de eenvoud zullen we elke letter laten overeenkomen met de plaats ervan in het alfabet.
BAD wordt dan 214.
Dat resultaat verheft de klant tot de zevende macht (7 was het eerste deel van de sleutel), dus de klant berekent:

214 × 214 × 214 × 214 × 214 × 214 × 214
= 20 554 002 898 923 904

Hij kijkt hoeveel maal 323 (het tweede deel van de sleutel) in dit getal past, en bepaalt de rest:

20 554 002 898 923 904 = 323 × 63 634 683 897 597 + 73

Die rest 73 is het bericht dat de klant doorstuurt naar de bank.
En wat doet de bank daarmee? De bank, die de klantsleutel 7, 323 gegenereerd heeft, heeft zelf een andere sleutel om te decoderen. Deze sleutel is een extra getal dat kan berekend worden uit de klantsleutel 7, 323 maar enkel indien je de priemfactoren kent van 323. Zonder die priemfactoren kan het niet. Dus om de code te breken moet je het tweede deel van de klantsleutel kunnen ontbinden in factoren, en voor een product van twee erg grote priemgetallen, zeg zo'n 300 cijfers elk, is dat op dit ogenblik onmogelijk.
De bank heeft in dit geval sleutel 247. (Waar die vandaan komt, dat laten we in het midden. Maar het bepalen ervan veronderstelt kennis van de ontbinding 323=17 × 19.)

Om de boodschap te decoderen doet de bank overigens precies hetzelfde als de klant deed bij versleutelen: het doorgestuurde bericht wordt tot de macht 247 gezet:

73²⁴⁷ = 174...(in totaal 461 cijfers)...897

Opnieuw wordt dan de rest bepaald bij deling van dit getal door 323:

174...897 = 323 × 538...(in totaal 458 cijfers)...321 + 214

En je ziet het: de rest die er uitkomt is precies het getal dat de klant doorstuurde, 214 = BAD, Je kan hiermee zelf gaan experimenteren als je wil: ga naar www.wolframalpha.com, kies een getal kleiner dan 323, verhef het tot de zevende macht en neem de rest bij deling door 323. Dat doe je zo voor 214 in wolframalpha:

214^7 mod 323

Wat er uitkomt verhef je dan op dezelfde manier tot de macht 247. De rest na deling door 323 is je oorspronkelijk getal.

Het heeft iets magisch, en als je een rekenwonder bent, kan je er iedereen mee verbazen. Probeer het zeker ook eens met het woord dat ik eerst had willen nemen, namelijk BED. BED = 254. Er staat je een verrassing te wachten...

Bovenstaande methode wordt RSA genoemd, naar de uitvinders ervan, Rivest, Shamir, Adleman. Bij de banken gaat het er iets anders aan toe, maar dit is wel de basis.

Het DNA van Richard III

Science Palooza — Mon, 18 Feb 2013 20:19:39 +0100

Het was in augustus groot nieuws: in Leicester, Engeland, werd een skelet opgegraven dat van de Engelse koning Richard III zou kunnen zijn. Nader onderzoek zou moeten uitwijzen of dit hoopje botten inderdaad van hem was. Vorige week werd het nieuws met veel tamtam onthuld: het skelet was van Koning Richard III! Want “het DNA” was geanalyseerd, en als “het DNA” klopt, dan is het zo!! Door de enorme media-coverage geloven nu álle Britten dat je met DNA werkelijk álles kunt uitzoeken, zelfs de herkomst van een hoopje botten. Historici maken zich nu al druk om een herbegrafenis van de koning, maar wetenschappers hebben nog hun twijfels. Het bewijs dat het skelet inderdaad van Richard III is, is nog niet rond. Ook zijn de resultaten nog niet gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift en daarmee nog niet bevestigd door andere wetenschappers.

Hard bewijs: DNA

Het gevonden skelet vertoont een aantal afwijkingen die aan Richard III doen denken. Shakespeare beschreef dat Richard III een bochel had, en inderdaad zit er in het gevonden skelet een bocht in het ruggemerg. De gaten in de schedel zitten op plaatsen waarvan bekend is dat Richard III daar oorlogswonden had opgelopen (zie ook dezefoto’s). Ook is een reconstructie van het gezicht gemaakt, dat veel lijkt op portretten van Richard III (zie hier)(alhoewel, er zijn meer mensen die lijken op deze reconstructie, dat terzijde). Maar het échte bewijs zit hem volgens de onderzoekers in het DNA: de archeologen isoleerden DNA uit het skelet. Via genealogisch onderzoek was eerder een verre nazaat van Richard III gevonden, Michael Ibsen uit Londen. Het lijkt zo simpel: vergelijk het DNA uit het skelet met het DNA van Ibsen, en als het genoeg overeenkomt weet je dat het skelet van Richard III was – zo werd in de media verkondigd. Maar zo simpel ligt het in dit het geval niet.

Mitochondrieel DNA

Bij de analyse is alleen gekeken naar mitochondrieel DNA. Het “gewone” DNA ligt in de kern van menselijke cellen (genomisch DNA genoemd), maar in de mitochondriën (de energiefabriekjes van de cel) zit ook wat DNA. Iedere cel heeft maar één celkern met daarin één kopie van het genomische DNA, maar in iedere cel zitten vele mitochondriën en daarmee vele kopieën van het mitochondrieel DNA. De kans dat je daar wat van terugvindt in een skelet van 500 jaar oud is groter dan bij genomisch DNA. Ook is ál het mitochondriële DNA van een persoon van de moeder afkomstig. Bij bevruchting worden het DNA van eicel en spermacel gecombineerd, zo zit er in een celkern 50% DNA van de moeder en 50% van de vader. Spermacellen zijn echter zo klein dat er geen mitochondriën in zitten, dus alle mitochondriën, en al het mitochondriële DNA, komt van de moeder. Jouw mitochondriële DNA is hetzelfde als dat van je moeder, haar moeder, haar moeder… Voor genealogisch onderzoek is deze ‘maternale’ lijn ook bruikbaarder, omdat altijd zeker is wie iemands moeder is, maar de vader is nogal eens onbekend. Omdat Ibsen via de maternale lijn afstamt van Richard III, zou zijn mitochondriële DNA moeten overeenkomen met dat in het skelet.

Twijfels

Voor de wetenschappers waren de overeenkomsten in ieder geval groot genoeg om “beyond reasonable doubt” te zeggen dat het skelet van Richard III was. Echter, uit zo’n oud skelet komt maar weinig bruikbaar DNA. Daarnaast is er een grote natuurlijke overeenkomst tussen mitochondrieel DNA van mensen, ook als die níet gerelateerd zijn. In West-Europa is ongeveer 40% van het mitochondriële DNA van hetzelfde type (haplogroep H) (zie ook hier). Daarom werd er een derde persoon geïntroduceerd: een verre nicht van Ibsen, met hem verbonden via een maternale lijn. Ook haar mitochondriële DNA werd genalyseerd. Als Ibsen, zijn nicht en het skelet veel mitochondrieel DNA van een in Engeland zeldzame haplogroep hebben, maakt dat de analyse veel betrouwbaarder.

Maar: deze analyses zijn nog niet af. De geneticus die het werk uitvoerde heeft nog slechts een aantal fragmentjes bekeken. Ze zegt dat ze liever het werk eerst helemaal had afgerond voordat het nieuws bekend werd gemaakt, maar daar kreeg ze de tijd niet voor. Ook moeten de resultaten nog opgestuurd worden naar een wetenschappelijk tijdschrift, waar andere wetenschappers moeten en bepalen of de experimenten wel goed genoeg zijn uitgevoerd. Maar tegen die tijd is de herbegrafenis van Richard III al lang geweest, en is het idee dat je met DNA-analyse zo even bepaalt wie je voorouders waren weer dieper geworteld. Terwijl een beetje terughoudendheid in dit geval wel gepast was geweest.

Door Eva Teuling

Carpe diem

Manuel Sintubin — Sat, 16 Feb 2013 14:00:13 +0100

Terwijl iedereen in de ban was van de aardscheerder 2012 DA14, die op nauwelijks 28.000 km langs de Aarde voorbijschoot, sloeg de verrassing - letterlijk als een donderslag bij heldere hemel - enkele uren eerder toe boven de Russische miljoenenstad Chelyabinsk. Is dit enkel een kosmisch 'fait divers' of eerder een waarschuwig dat we misschien net de foute objecten in het 'kosmische schietkraam' waarin we leven, in het oog houden?

Eerst even wat nomenclatuur

Met al dat gegoochel met termen in de media, is het misschien best eerst even de puntjes op de i te zetten wat het correct woordgebruik betreft. Asteroïden zijn steenachtige brokstukken die zich in een baan rond de Zon bewegen. Deze hemellichamen kunnen qua grootte variëren van stofdeeltjes tot kleine planetoïden met een diameter tot ongeveer 1.000 km. Het merendeel van dit ruimtepuin heeft een diameter tussen 20 en 30 km, een zeer onregelmatige vorm, en is terug te vinden in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter (tussen 2,1 en 3,3 AU). Ook tussen 0,9 en 1,3 AU vinden we nog een zwerm asteroïden, de aardscheerders. De kleinste stofdeeltjes en brokstukken, met een diameter van minder dan 10 meter, worden ook wel meteroïden genoemd. De grotere exemplaren onder de asteroïden worden ook planetoïden genoemd (al wordt in het Nederlands de term planetoïde bij voorkeur gebruikt in plaats van asteroïde). Als nu zo'n asteroïde in de aardse atmosfeer terechtkomt en opbrandt door de wrijving met de steeds denser wordende atmosfeerlagen, noemen we dit een meteoor. Overblijvende brokstukken die niet helemaal opbranden en op Aarde terechtkomen, noemen we tenslotte meteorieten. De helderste meteoren worden ook wel vuurballen ('fireballs') genoemd. En als er bij een vuurbal zich nog een explosie voordoet, spreekt men ook van een 'bolide'. Wat zich boven Chelyabinsk voordeed, is dus een meteoor, vuurbal of 'bolide'.

De Chelyabinsk-explosie - 15 februari 2013

Wat op vrijdagochtend 15 februari 2013 boven de Oeral gebeurde, zal mogelijk de annalen ingaan als de 'Chelyabinsk-explosie' - 'Chelyabinsk event' - dit naar analogie met de Tunguska-explosie in 1908. Met een snelheid van ongeveer 18 km/s (of 65.000 km/u) drong totaal onverwacht een kleine steenasteroïde - hoogstwaarschijnlijk met een diamter van ongeveer 17 meter en een gewicht van om en bij de 10.000 ton - de atmosfeer boven de Oeral binnen. Op een hoogte tussen 30 en 50 km explodeerde de opbrandende meteoor met een kracht van ongeveer 500 kiloton TNT, equivalent aan de explosieve kracht van 20 à 30 Hiroshimabommen, of aan de energie die vrijkomt bij een aardbeving met een magnitude Mw 6.9 (bv. 1989 Loma Prieta aardbeving). De explosie was zelfs zo krachtig dat de schokgolf de Aarde beroerde en als trillingen geregistreerd werd door seismische stations wereldwijd.

Op deze seismogrammen, vrijgegeven door de USGS, is de Chelyabinsk-explosie duidelijk waar te nemen, vergelijkbaar met een aardbeving met een magnitude van 2,7. See also M0.0 Meteor Explosion Near Chelyabinsk, Russia (USGS)

De Chelyabinsk-explosie is de zwaarste inslag sinds de Tunguska-explosie die plaatsvond op 30 juni 1908 boven Siberië. De explosieve kracht van de Tunguska-explosie wordt op ongeveer 15 megaton TNT geschat, equivalent aan de explosieve kracht van de waterstofbommen die tijdens de Koude Oorlog werden uitgetest, of aan de energie die vrijkomt bij een aardbeving met een magnitude Mw7,9 (bv. 1906 San Francisco aardbeving). Het inslagveld - waarin alle bomen omvergeblazen waren - strekte zich uit over meer dan 2.000 km². De diameter van de verantwoordelijke asteroïde wordt op 60 meter geschat, vier keer groter dan deze boven Chelyabinsk.

Foute prioriteit?

Van al het ruimtepuin dat mogelijk op een collisiekoers met de Aarde zit, kennen we meer dan 90% van de asteroïden met een diameter van meer dan 1 km. Dit zijn asteroïden die bij een inslag een wereldwijde catastrofe zouden kunnen veroorzaken. De laatste gekende inslagkrater van een dergelijke asteroïde is de Ries-krater in het Duitse Beieren. Deze inslag gebeurde zo'n 14 miljoen jaar geleden. Dergelijk inslagen worden geschat 1 tot 2 maal voor te komen per miljoen jaar. Inslagen van asteroïden met een diameter van meer dan 10 km komen waarschijnlijk 1 tot 2 maal voor per 100 miljoen jaar. De laatste van dergelijke impacten deed zich 65 miljoen jaar geleden voor - de beruchte Chixculub-inslag - en betekende het einde van het tijdperk van de dinosauriërs.

Kijken we nu naar asteroïden met een diameter van ongeveer 50 meter - een Tunguska-type asteroïde - dan kennen we amper ~2% van de objecten die mogelijk op ons afkomen. Over de kennis van objecten met een nog kleinere diameter - een Chelyabinsk-type asteroïde - zullen dan ook maar best zwijgen. Die is zo goed als onbestaande.

Op deze figuur is de telling weergegeven van de asteroïden in de directe omgeving van de Aarde die mogelijk een bedreiging kunnen vormen, verdeeld volgens de grootte van de objecten. Elk beeldje vertegenwoordigt 100 objecten. Uit deze figuur blijkt het totaal ontbreken van enige kennis van de objecten met een diameter kleiner dan 100 meter (© NASA).

De 'wake-up call' van Chelyabinsk

De Chelyabinsk-explosie is de eerste van zijn soort die zich voordoet boven een miljoenenstad. Stel je gewoon voor dat de asteroïde zo'n 1.500 km meer naar het westen zou ontploft zijn, vlak boven Moscow, of nog verder naar het westen boven onze contreien (Meteorite 'could have devastated northern UK', The Guardian, 16.02.2013). De Chelyabinsk-explosie zou ons dan ook wakker moeten schudden, zeker in de verstedelijkte wereld van de 21e eeuw!

Deze figuur illustreert het proces van een risico-inschatting, waarbij voor elk type risico - 'unwanted event' - een drempelwaarde met betrekking tot het aantal slachtoffers wordt bepaald (grijze zone) dat 'aanvaardbaar' wordt geacht (dus met een extreem aantal slachtoffers) omwille van het feit dat de kans dat het risico zich voordoet zo klein geworden is dat men er eigenlijk van uitgaat dat het zich niet zal voordoen. Risico's met een hoge kans van voorkomen, maar met een beperktere impact (dus met een laag aantal slachtoffers) moeten zoveel mogelijk worden vermeden ('eliminated'). Deze figuur komt uit een artikel over de risico-inschatting van monsteraardbevingen (Geller et al. 2013, 'Fukushima - Two Year Later', SRL 84(1), 1-3).

De vraag dient, nu meer dan ooit, gesteld te worden of we onze prioriteiten juist hebben door te focussen op de grote asteroïden, die een wereldwijde catastrofe zouden kunnen veroorzaken - en mogelijk het einde van de mens - maar die eigenlijk maar éénmaal om de paar honderdduizenden of miljoenen jaren voorkomt. Is het risico niet zo uitermate klein dat we mogen veronderstellen dat het zich nooit zal voordoen zolang de mens nog zal bestaan op Aarde (bedenk dat de moderne mens nog maar zo'n 200.000 jaar bestaat)? Of leert Chelyabinsk ons dat we dringend onze aandacht moeten richten op het in-kaart-brengen van het kleine ruimtepuin, dat eerder toeslaat op tijdschalen van decennia, eeuwen of millenia ... een menselijke tijdschaal. Een Tunguska-type inslag doet zich immer éénmaal om de paar duizend jaar voor, een Chelyabinsk-type inslag éénmaal in 50 à 100 jaar. Deze inslagen zijn dan misschien niet bedreigend voor het voortbestaan van de mens, maar kunnen een enorme impact hebben in het geval van een 'stedelijke voltreffer', hoe klein ook de kans. Dergelijke inslagen zullen we niet kunnen vermijden, maar de nodige voorzorgsmaatregelen zouden wel kunnen worden genomen. Een detektie- en waarschuwingssysteem - vergelijkbaar met het 'Earthquake Early Warning' systeem (zie Op bezoek in het land van aardbevingen (IV) - waarschuwing) - lijkt dan ook meer dan ooit een prioritiet (Scientists unveil new detectors in race to save Earth from next asteroid, The Guardian, 16.02.2013). En uit de berichtgeving (Vindication for Entrepreneurs Watching Sky: Yes, It Can Fall, The New York Times, 16.02.2013) blijkt toch nu al dat de kosmische 'wake-up call' niet in dovenmansoren is gevallen.

En uiteindelijk is de belangrijkste boodschap van Chelyabinsk dat we moeten blijven beseffen dat leven in dit 'kosmische schietkraam' grote risico's inhoudt. Misschien moeten we eerder het inslagrisico gewoon nemen zoals het komt, en wat meer genieten van elke dag alsof het de laatste zou kunnen zijn. Carpe diem!

Wat meer leesvoer naar aanleiding van de 'Chelyabinsk-explosie'

The Guardian, Roz Kaveney (15.02.2013) - The meaing of meteors
The Guardian, Across the Universe, Stuart Clark (15.02.2013) - Russian meteor strike highlights asteroid danger
Deep impact, Christopher Mims (15.02.2013) - Scientist have no idea when the next city-killing asteroid is coming
Scientific American (15.02.2013) - What Do We Know about the Russian Meteor?
Live Science (15.02.2013) - Russian Meteor Shook Ground Like An Earthquake
The Independent, Alan Fitzsimmons (15.02.2013) - A cosmic coincidence, but hte Chelyabinsk meteor and 2012 DA14 are reminders of the deadly power of small asteroids
BBC News Science & Environment, Jason Palmer (15.02.2013) - Asteroid, Russion meteor: Can we know about every space rock?
The economist, Babbage Science & Technology (15.02.2013) - How to avoid Armageddon

The Guardian, The observer, Robin McKie (16.02.2013) - Scientists unveil new detectors in race to save Earth from next asteroid
The Guardian, The observer, Robin McKie (16.02.2013) - Meteorite 'could have devastated northern UK'
The New York Times (16.02.2013) - After Assault From the Heavens, Russians Search for Clues and Count Blessings
Los Angeles Times (16.02.2013) - Russia scientists call for prevention after space rock blast
The New York Times (16.02.2013) - Vindication for Entrepreneurs Watching Sky: Yes, It Can Fall

Wikipedia - 2013 Russian meteor event
European Space Agenc (15.02.2013) - Russian asteroid strike

Paniek in Groningen

Manuel Sintubin — Mon, 04 Feb 2013 21:00:16 +0100

De stoppen sloegen even door in Groningen. De aardbevingsapocalyps leek onvermijdelijk. De dijken zouden in elkaar zakken en een gigantisch gebied in Noord-Nederland zou onder water komen te staan. Zowel minister van Economische Zaken Henk Kamp als de minister-president Mark Rutte reisden af naar Groningen om de gemoederen te bedaren. En dit alles omwille van een recent vrijgegeven studie (in het kader van een brief van Minister van Economische Zaken Henk Kamp aan de Tweede Kamer, 25.01.2013) van het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), waarin de waarschijnlijkheden van aardbevingen met een hogere magnitude geïnduceerd door de Groningse gaswinning, worden geëvalueerd.

De krantenartikels logen er weer niet om! Trouw kopt "Gaswinning zorgt voor 'levensgevaarlijke toestanden'" (Trouw, 28.01.2013). "Er kunnen doden vallen" staat te lezen in De Telegraaf (28.01.2013). En Business Nieuwsradio BNR gaat nog een stapje verder: "Gaswinning kan leiden tot een nationale ramp" (BNR, 30.01.2013). Volgens de media kunnen zich in Noord-Groningen aardbevingen met een magnitude van 4 tot 5 (op de Richterschaal) in de toekomst voordoen. Plots zijn de Noord-Groningse huizen geen stuiver meer waard. De vrees groeit dat er slachtoffers zullen vallen bij de volgende aardbevingen. En als de dijken dan nog bezwijken onder het aardbevingsgeweld, staat niet alleen Noord-Nederland onder water, maar valt ook de aardgaswinning volledig stil ... een nationale ramp! Algemene paniek!

In het BNR-artikel weet Bert Middel, dijkgraaf van waterschap Noorderzijlvest, ons te vertellen: “De laatste aardbeving die we hadden in het gebied was 3,2 op de schaal van Richter en die was al behoorlijk heftig. Een aardbeving met de kracht van 5,0 op de schaal van Richter is 25 keer zo sterk, dan zakken dijken in”. En in de Volkskrant ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) staat te lezen: "De aardbeving die in augustus 2012 het dorpje Huizinge in de Groningse gemeente Loppersum trof, was niet 3,4 maar 3,6 op de schaal van Richter. ... De aardbeving blijkt dus twee keer zo zwaar te zijn dan eerder gedacht. De schaal van Richter telt namelijke 'logaritmisch', wat zoveel inhoudt dat een aardbeving van 4,0 op de schaal tien keer zo zwaar is als een aardbeving van 3,0 op die schaal". Wat is het nu? 3,2, 3,4 of 3,6 op de schaal van Richter? En is een aardbeving van 5,0 nu ongeveer 25 keer sterker dan een aardbeving van 3,2, of moet het ongeveer 100 (10 x 10) keer sterker zijn? Of wat?

De 16.08.2012 Huizinge aardbeving

Deze aardbeving is de 'zwaarste' geïnduceerde aardbeving die ooit in Nederland bij gaswinning is opgemeten. De aardbeving deed zich voor op 16 augustus 2012. Het epicentrum lag bij Huizinge, gemeente Loppersum (53,3547N - 6,6571E). De aardbevingshaard - het hypocentrum - lag op een diepte van ongeveer 3 km, de gemiddelde diepte van het gasveld in Groningen. De initieel berekende lokale magnitude is ML 3,4. De nadien berekende momentmagnitude is Mw 3,6. Dit laatste vertaalt zich in een verschoven cirkelvormige breukoppervlak van ongeveer 0,5 km², met een straal van 390 ± 110 m, en met een gemiddelde verplaatsing van 5 ± 3 cm. Wat de Volkskrant meldt ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) is dan ook compleet fout. De magnitude is niet bijgesteld, alleen herberekend op de magnitudeschaal die nu wereldwijd aangewend wordt, net omdat de momentmagnitude een betere maat is voor de hoeveelheid vrijgegeven energie bij een aardbeving. Alleen is het zo dat beide magnitudeschalen normaal gecorreleerd zijn in dit magnitudebereik. De procedure ter bepaling van de lokale magnitude ML in de Groningse context is dan ook aan een bijstelling toe volgens het KNMI.

Het macroseismisch epicentrum, met een maximum intensiteit VI is gelegen op ongeveer 2 km ten noordoosten van het instrumentele epicentrum (zie bovenstaande figuur). Deze intensiteit wil zeggen dat iedereen de aardbeving goed gevoeld heeft en dat er beperkte schade optreedt. Er zijn in totaal 2500 schadegevallen ingediend bij de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM). Dat er zoveel schadegevallen zijn, heeft alles te maken met de relatief ondiepe aardbevingshaard. Normaal overschrijdt bij een aardbeving van deze magnitude ('minor earthquake') de intensiteit III (vergelijkbaar met het trillen bij het langsrijden van een zware vrachtwagen) niet.

Geïnduceerde seismiciteit

Dat gaswinning gepaard gaat met geïnduceerde seismiciteit is algemeen geweten. Door de exploitatie van een gasreservoir - vergelijk het best met een spons met gas in de poriën - compacteren de gasvoerende lagen beetje bij beetje. Dit brengt spanningen met zich mee. Deze spanningen kunnen er uiteindelijk voor zorgen dat er breuken ontstaan of dat bestaande breuken doorschuiven ... met aardbevingen tot gevolg. Het unieke aan het Groningse gasveld - het grootste in Europa - is natuurlijk dat het onder een dichtbevolkt gebied is gelegen (in tegenstelling tot vele andere gasvelden die onder zee gelegen zijn) (zie figuur onderaan). De kleine aardbevingen worden dan ook gevoeld, of kunnen zelfs lichte schade veroorzaken aan gebouwen.

Sinds 1991 zijn er meer dan 585 geïnduceerde aardbevingen geregistreerd. Ongeveer 200 van deze aardbevingen had een lokale magnitude ML ≥1,5. Op 16 augustus 2012 deed zich de 'zwaarste' aardbeving tot nu toe voor, met een lokale magnitude ML 3,4. Naar aanleiding van deze aardbeving voerde het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) een studie uit naar de waarschijnlijkheden van aardbevingen met een hogere magnitude in het Groningse gasveld (Reassessment of the probability of higher magnitude earthquakes in the Groningen gas field - Muntendam-Bos, A.G. & de Waal, J.A.).

Op deze kaart van Groningen is duidelijk het verband te zien tussen het voorkomen van aardbevingen (alle aardbevingen in de periode 1996-2012) en het Groningse gasveld (in groen).

Een eerste belangrijk vaststelling is dat de cumulatieve vrijgave aan seismische energie opmerkelijk samenloopt met de cumulatieve productie bij de gaswinning (zie figuur onderaan). De jaarlijkse productie is sinds 2000 inderdaad sterk toegenomen van 20 à 30 miljard m³ naar 45 à 50 miljard m³. Vanaf 2003 is ook te zien dat de seismische energievrijgave steeds meer gebeurt door aardbevingen met een hogere magnitude (ML ≥3) (zie de trapjes op de figuur). Vandaar ook dat het SodM adviseert om de productiesnelheid in een keer drastisch te halveren ten opzichte van de huidige productiesnelheid van 50 miljard m³, om zo het aantal aardbevingen alsook de kans op 'zwaardere' aardbevingen sterk te reduceren, natuurlijk met alle economische (voor de NAM) en budgettaire gevolgen (voor de Nederlandse staat) van dien.

Opmerkelijk is ook dat er een tijdsverband blijkt te zijn tussen het voorkomen van de aardbevingen met een hogere magnitude en de jaarlijkse productiecyclus van de gaswinning in de zomer (lage productie) en in de winter (hoge productie) (zie figuur onderaan). De 'zwaardere' aardbevingen blijken steeds zo'n 6 à 9 maanden na de winterproductiepiek voor te komen.

De frequentie van voorkomen van aardbevingen met een bepaalde magnitude blijkt ook mooi de Gutenberg-Richterwet te volgen. De b-waarde benadert 1, typisch voor zowel natuurlijke als geïnduceerde aardbevingen. Dit betekent dat aardbevingen met een magnitude ≥2,5 ongeveer 10 maal minder waarschijnlijk zijn dan aardbevingen met een magnitude ≥1,5. Of dat aardbevingen met een magnitude ≥3,5 ongeveer 10 maal minder waarschijnlijk zijn dan aardbevingen met een magnitude ≥2,5, of ongeveer 100 maal minder waarschijnlijk dan aardbevingen met een magnitude ≥1,5. Enzovoort. En trouwens, bij elke stap in de magnitudeschaal komt er ongeveer 32 maal zoveel seismische energie vrij. Dus een aardbeving met een magnitude 4,0 is dus 32 keer zo zwaar - en dus niet tien keer ("Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht", 29.01.2013) - als een aardbeving met een magnitude 3,0.

De belangrijkste conclusie uit deze studie is wellicht dat de analyse van de Groningse seismiciteit NIET toelaat om een maximaal mogelijke magnitude af te leiden. Hierbij wordt wel gemeld dat er hoogstwaarschijnlijk wel zo'n maximaal mogelijke magnitude is, maar deze kan enkel bepaald worden door een diepgaandere seismotektonische studie van de aanwezige breuksystemen in het gebied. Een dergelijke studie in het Bergermeer gasveld (nabij Alkmaar) wijst voor de context van dit veld op een maximaal mogelijke lokale magnitude van ML 3,9. Uit de literatuur valt verder af te leiden dat de 'zwaarste' geïnduceerde aardbeving bij gas- of oliewinningen wereldwijd een magnitude had van ML 4,2 (in het Lacq-gasveld in het zuiden van Frankrijk). Hieruit wordt aangenomen dat een aardbeving met een magnitude ML ≥5,0 hoogstwaarschijnlijk niet te verwachten is in de context van een gaswinning. Maar de conclusie die de media - en dus uiteindelijk ook het publiek - hieruit trekt, met name dat aardbevingen met een magnitude tussen ML 4 en 5 te verwachten zijn, is dan ook fout! Uit de conclusie 'waarschijnlijk niet groter dan' kan je niet besluiten 'dus wel mogelijk tot'! Een nuance die het verschil maakt tussen feitelijke berichtgeving en stemmingmakerij.

Sinds de - mogelijk geïnduceerde - Mw 5,1 aardbeving die het Zuid-Spaanse stadje Lorca trof op 11 maart 2011 (zie 'Knoei niet met wrijving!') is het misschien aangeraden om toch maar voorzichtig te zijn met aannames met betrekking tot de maximaal mogelijke magnitude van geïnduceerde aardbevingen. Voor hierover verreikende uitspraken te doen, is het beter te wachten op het aan-de-gang-zijnde geologische en seismologische onderzoek naar de seismotektonische structuur van het Groningse gasveld. Maar laat ondertussen ook en vooral de ongegronde paniekzaaierij achterwege.

Overgevoelig - aanvulling 10 februari 2013

Laat op de avond van 7 februari 2013 deden er zich opnieuw twee 'minor' aardbevingen voor in een tijdspanne van minder dan één uur, de eerste met een magnitude ML 2,7 en de tweede met een magnitude ML 3,2, beide met een hypocentrum op 3 km. Deze aardbevingen konden natuurlijk niet op een slechter moment komen, net een week na de hele heisa rond het rapport van de SodM (zie hierboven). Iedereen is overgevoelig, ook en vooral de media (bv. "Twee 'zware' aardbevingen in provincie Groningen", nrc, 8 februari 2013). Aardbevingen die anders de pers niet zouden halen, worden nu plots 'wereldnieuws'. Alle perspectief is totaal verloren.

Op 9 februari 2013 deed zich weerom een kleine aardbeving van ML 2,7 voor ... het lijkt wel of de Aarde zelf haar stem wil laten horen in het politieke debat ...

In de media

VTM, Het Nieuws, 8.02.2013 - Aardbevingen in Nederland door gaswinning

nrc, 25.01.2013 - Aardbevingen in Groningen worden zwaarder - NAM onderneemt actie
nrc, 31.01.2013 - Door gaswinning Groningen kunnen dijken bezwijken
Trouw, 28.01.2013 - Gaswinning zorgt voor 'levensgevaarlijke toestanden'
De Telegraaf, 28.01.2013 - Er kunnen doden vallen
Business Nieuwsradio BNR, 30.01.2013 - Gaswinning kan leiden tot een nationale ramp
Volkskrant, 29.01.2013 - Aardbeving Loppersum was zwaarder dan gedacht

Rapporten & persberichten

KNMI, 29.01.2013 - Magnitude beving Huizinge wordt 3,6
KNMI, 15.01.2013 - The August 16,2012 earthquake near Huizinge (Groningen) (Dorst, B. & Kraaijpoel, D.)

Kamerstukken

Rijksoverheid, 25.01.2013 - Kamerbrief over gaswinning Groningen-veld
Rijksoverheid, 21.01.2013 - Actualisatie seismologische inzichten Groningenveld - Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM)
Rijksoverheid, 22.01.2013 - Aardbevingen in de provincie Groningen - Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), Ministerie van Economische Zaken
Rijksoverheid, 15.01.2013 - The August 16,2012 earthquake near Huizinge (Groningen) - KNMI (Dorst, B. & Kraaijpoel, D.)
Rijksoverheid, 16.01.2013 - Reassessment of the probability of higher magnitude earthquakes in the Groningen gas field - SoDM (Muntendam-Bos, A.G. & de Waal, J.A.)
Rijksoverheid, 25.01.2013 -Study and Data Acquisition Plan for Induced Seismicity in Groningen - NAM
Rijksoverheid, 25.01.2013 - Actualisatie Winningspaln Groningen - NAM