Opvolging effecten van kosmische straling op de biosfeer

2023-2024
Het BIOSPHERE-project heeft tot doel de impact van kosmische straling en zonneactiviteit op de atmosferische chemie en de biosfeer van de aarde te identificeren en te kwantificeren. Het zal bijdragen tot een verbetering van het beleid inzake klimaatonderzoek en menselijke gezondheid.

Sinds 2023 worden op verschillende plaatsen in Europa, waaronder Brussel, campagnes uitgevoerd met gelijktijdige satellietmetingen in combinatie met monitoring vanop de grond. Het doel is de detectie van zonne-activiteit die atmosferische ionisatie veroorzaakt, van effecten op de ozonchemie op grote hoogte en biologisch actieve UV-straling van de zon op grondniveau.

Body text

De rol van kosmische straling

Het Metrology Partnership EURAMET BIOSPHERE-project is een samenwerking tussen 22 Europese landen voor een gedetailleerde studie van de relaties tussen buitenaardse stralingsvelden en de samenstelling van de atmosfeer.

Een van de doelstellingen is bijvoorbeeld het onderzoeken van het effect van kosmische straling op de ozonchemie, die mogelijk ook tot de verdunning van de ozonlaag leidt, naast de bijdrage van chloorverbindingen. Dit hangt nauw samen met de evolutie van de biosfeer en onze gezondheidstoestand. Het is noodzakelijk om het inzicht in alle processen te verdiepen, metrologische instrumenten en wetenschappelijke beoordelingen te leveren om EU-beleidsmakers te ondersteunen bij hun maatregelen tegen klimaatverandering en om de menselijke gezondheid en ecosystemen te behouden.

Diepe UV-straling en kosmische straling veroorzaken ionisatie en reacties in de atmosfeer die leiden tot de vorming van vrije radicalen die een rol spelen in de atmosferische chemie.

Het BIRA is nauw betrokken met wetenschappelijke expertise op het gebied van modellering, satellietwaarnemingen van de injectie van deeltjes in de atmosfeer (PROBA-V/EPT) en het beheer van grondcampagnes voor het meten van secundaire kosmische straling, UV-straling en ozonconcentraties. Belangrijke inspanningen worden ook geleverd binnen BIOSPHERE met laboratoriummetingen van dwarsdoorsnedes van de interacties van lage-energie elektronen met atmosferische gassen, en voor het bepalen van het effect van gemengde stralingsvelden op normale menselijke cellijnen.

De onderlinge vergelijkingscampagnes

De veldcampagnes vinden plaats op verschillende locaties op de gematigde breedten, in Athene (Griekenland), in het Milešovka-Observatorium (Tsjechië) en op de Pool ruimte in Brussel (België), met de medewerking van partners die over de nodige expertise en apparatuur beschikken om tegelijkertijd veelzijdige waarnemingen te verrichten voor deeltjes zoals muonen en neutronen, atmosferische parameters (ozonconcentratie, optische dikte van aerosolen) en nauwkeurige metingen van biologisch actieve UV-straling van de zon.

Het B.RCLab (Belgian Radiometric Characterization Laboratory) was verantwoordelijk voor de coördinatie van de campagnes en voor de metrologie toegepast op UV-indexmetingen met behulp van een absoluut gekalibreerde spectrometer, een UVB-pyranometer en een filterradiometer.

Het doel is om de rol van kosmische straling op de atmosfeer en biosfeer van de aarde te identificeren en te kwantificeren. Momenteel is er sprake van hoge zonneactiviteit (zonnecyclus 25) en tijdens de monitoringcampagnes konden gebeurtenissen met energetische deeltjes van de zon (SEP) worden gedetecteerd. De effecten van deze stormen en de daarmee gepaard gaande toegenomen ionisatie worden nu door wetenschappers geanalyseerd op atmosferisch en grondniveau.

 

Meer EURAMET BIOSPHERE project details op:
"Impact of increased cosmic rays, UV radiation and fragility of ozone shield on the biosphere and our health"

Credit: Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige.

Figure 2 body text

Figure 2 caption (legend)

De muondetector van het PTB (Duitsland) in werking in Brussel.

Figure 3 body text

Figure 3 caption (legend)

De optische instrumenten ontworpen voor de monitoring van de UV-index, ozon en aerosolen tijdens de campagne in Tsjechië (2024).