211service.com
Militaire wetenschappers lossen het mysterie op van het stinkende gas dat Noorwegen, Zweden en Finland omhulde
Het is 9 september 2014 in Molde aan de Noorse kust en de brandweer onderzoekt een ongewoon probleem. Een vieze geur, zoals rotte eieren of een gigantische scheet, heeft de stad omhuld en de lokale bevolking maakt zich zorgen. De volgende dag melden kranten een soortgelijke geur in Storuman County, over de grens in Zweden. De geur treft vervolgens Finland, verder naar het oosten.
Het is alsof een gigantische wolk van wie-weet-wat zich oostwaarts over de planeet verspreidt.
De dader is niet moeilijk te herkennen aan de overkant van de Noorse Zee in IJsland. Een paar weken eerder was het vulkanische systeem Bardarbunga begonnen uit te barsten onder de meest uitgebreide gletsjer van IJsland. Dit veroorzaakte enorme wolken van stof en gas die de atmosfeer in bliezen.
Meteorologen waren er snel bij om aan te nemen dat de geur daar vandaan moet komen. Maar zou dit echt waar kunnen zijn? Wolken verspreiden zich op natuurlijke wijze in de atmosfeer. Zou een gaswolk geconcentreerd genoeg kunnen blijven om verschillende landen te stinken na het grootste deel van 1.000 kilometer over de planeet te hebben gereisd?
Vandaag krijgen we een antwoord dankzij het werk van Hakan Grahn en vrienden van het Swedish Defense Research Agency in Umea. Deze jongens gebruiken remote sensing-gegevens van satellieten en een geavanceerd model van atmosferische winden om de concentratie van de schuldige gassen boven Noorwegen, Zweden en Finland in de weken na de uitbarsting te berekenen. In het bijzonder vragen ze of de concentraties hoog genoeg zouden zijn geweest voor de menselijke neus om te detecteren.
Grahn en co beginnen met het bespreken van de methode die ze gebruikten om het mysterie aan te pakken. Ze zeggen dat de meest waarschijnlijke boosdoener het gas waterstofsulfide is, dat bekend staat om zijn geur van rotte eieren. Een belangrijke vraag is dus hoeveel waterstofsulfide de vulkaan tijdens zijn uitbarsting heeft geproduceerd en met welke snelheid.
Dit leidt direct tot een probleem. Geologen hebben tijdens de Bardarbunga-uitbarsting geen directe metingen gedaan van het waterstofsulfidegehalte. Teledetectiesatellieten zijn echter in staat om de concentratie zwaveldioxide te meten, die ook in grote hoeveelheden vrijkomt bij uitbarstingen.
Grahn en co zeggen dat metingen van andere vulkanen suggereren dat er ongeveer 113 keer zoveel zwaveldioxide als waterstofsulfide massaal in vulkanische gassen zit en dat deze verhouding niet lijkt te veranderen als de wolk door de atmosfeer beweegt.
Dus nemen ze aan dat de Bardarbunga-vulkaan een vergelijkbare verhouding produceerde en dat dit niet veranderde toen de wolk zich verspreidde.
Een andere belangrijke factor is de toestand van de atmosfeer op dat moment en met name de richting van de wind in de dagen daarna. Hiervoor voeren ze bekende meteorologische gegevens in in een computermodel van de atmosfeer genaamd PELLO, dat is ontwikkeld door het Swedish Defence Research Institute om de verspreiding van aerosolen en straling te bestuderen.
Vervolgens gebruikten Grahn en co satellietmetingen van de hoeveelheid zwaveldioxide die door de vulkaan vrijkwam als invoergegevens voor het model en lieten het lopen om te zien hoe de gassen zouden zijn verspreid.
De resultaten zorgen voor interessante lectuur. Het model levert uurlijkse voorspellingen van gasconcentraties in de regio's van belang in Noorwegen, Zweden en Finland gedurende meerdere dagen.
Grahn en co zeggen dat het zwaveldioxidegehalte in deze gebieden ver onder de olfactorische drempel lag die mensen kunnen detecteren. Op basis van onze simulatieresultaten concluderen we dat het onwaarschijnlijk is dat SO2 verantwoordelijk is voor de vieze geur, zeggen ze.
Het model laat echter zien dat de concentratie waterstofsulfide de drempel zou hebben overschreden, of in een orde van grootte daarvan lag, op alle plaatsen die een stank meldden. We stellen dat de oorzaak van de vieze geur waterstofsulfide was afkomstig uit Bardarbunga, concluderen ze.
Dat is een interessant resultaat dat laat zien hoe krachtig atmosferische modellen zijn geworden. Het is indrukwekkend om de gasconcentratie te kunnen voorspellen in een gebied op honderden kilometers van de bron in de dagen en weken nadat het is uitgestoten.
Het model is natuurlijk niet perfect. Grahn en co geven toe dat de eerste twee pieken in de voorspelde gasconcentratie tussen de 12 en 24 uur achterlopen op de werkelijke pieken en dat andere pieken de werkelijke pieken voorafgaan.
Maar ze gaan dit tegen door erop te wijzen dat het voortschrijdend gemiddelde van één uur van de voorspellingen een resultaat oplevert dat consistent in de orde van grootte van de werkelijke waarde ligt.
Het is duidelijk dat het Swedish Defence Research Agency weet waar het om gaat als het gaat om de verspreiding van aerosolen.
In sommige opzichten is dat geen verrassing. In 1986 waarschuwde Zweden de wereld voor de zich ontvouwende ramp in Tsjernobyl en was de eerste die de stralingswolk detecteerde die zich over het land verspreidde. Sindsdien is het volgen van wolken een vaardigheid die het goed up-to-date lijkt te hebben gehouden.
Referentie: arxiv.org/abs/1503.05327 : Wie liet een scheet? Waterstofsulfidetransport van Bardarbunga naar Scandinavië