Water is een veelvoorkomend molecuul in het heelal en komt voor in verschillende vormen zoals ijs, gas en vloeistof, afhankelijk van de omstandigheden. Het wordt gevormd in de interstellaire ruimte en kan zelfs in de protoplanetaire schijven rond jonge sterren worden aangetroffen, wat suggereert dat het een belangrijke rol speelt bij de vorming van planeten en mogelijk leven.

Water is mogelijk binnen 200 miljoen jaar na de oerknal ontstaan. Lang werd gedacht dat het zo’n 780 miljoen jaar na de oerknal voor het eerst ontstond, maar computersimulaties laten zien dat dat het waarschijnlijk veel eerder is geproduceerd. Water is één van de belangrijke bestanddelen van de eerste sterrenstelsels.

Op maandag 10 november aanstaande ben je van harte welkom in STROUD, Brinkstraat 91, Putten. Aanvang 19.30 uur. De lezing is gratis voor leden van Astra Alteria. Voor niet leden is de toegangsprijs € 7,00.

Henk de Bruin (1943) studeerde natuurkunde aan de UvA. Hij was van 1970 tot 1985 wetenschappelijk hoofdmedewerker bij het KNMI. Daar was hij nauw betrokken bij internationale meetexpedities voor het testen van scintillometers onder verschillende meteorologische omstandigheden. In die tijd is hij gepromoveerd aan de Wageningen Universiteit (1982), waar hij tot zijn pensionering in 2007 universitair hoofddocent was bij de leerstoelgroep Meteorologie en Luchtkwaliteit van de Wageningen Universiteit. Hij is nu freelance onderzoeker. Henk hield ook lezingen over atmosferische optische verschijnselen zoals regenbogen, Halo’s en andere bijzonder verschijnselen. In 1937 werden deze verschijnselen al beschreven door de België geboren natuurkundige Marcel Minneart in zijn standaardwerk ‘De natuurkunde van ’t vrije veld’

Samenvatting van de lezing door Henk de Bruin

Dit maakt onze planeet zo bijzonder

Na een korte inleiding over de ijsmanen zoals Ganymedes van Jupiter, wordt de rol van watersubstantie op het aardse klimaat besproken. Aan de orde komen verschijnselen in de atmosfeer en de oceaan en de invloed van ijs. Atmosferische waterdamp als het belangrijkste broeikasgas en regen in wolken ontstaan door de aanwezigheid van zowel waterdamp als ijskristallen van onderkoelde waterdruppels. Aan de hand van deze wolkendeeltjes wordt een uitstapje gemaakt naar de regenboog en kringen om de zon. Watersubstanties spelen een rol bij het horizontale transport van warmte van de evenaar richting polen. In onze streken gaan lage druksystemen met bijbehorende fronten die we kennen van TV weerberichten. Dit zijn grote tweedimensionale wervelingen in de atmosfeer die ontstaan aan fronten die de scheiding vormen tussen warme en koude lucht. Aan het totale warmtetransport naar de polen spelen oceaanstromingen een belangrijke rol. Denk aan onze Warme Golfstroom die grote invloed heeft op het Nederlandse klimaat. Ook in de oceaan gaat het transport via wervelingen nu aan het scheidingsvlak tussen koud en warm water. Satellietbeelden geven daarover mooi inzicht.

De continentendrift aangedreven door vulkanisme bepaalt ook in hoge mate ons klimaat. Onderzeese zoutwater stromingen blijken van belang te zijn voor de vorming van mineralen die bacteriën voeden en die op hun beurt aan het begin staan van de voedselketen in de oceanen. De drijvende kracht voor deze ondergrondse zoutwater stromingen is het bevriezen van zout zeewater bij de polen. Dit veroorzaakt een pekelwaterstroming. Dit fascinerende verschijnsel zal worden uitgelegd voor de Weddellzee in Antarctica. Leven op aarde is deels te danken aan zout water!

Door het magneetveld van de aarde worden wij beschermd tegen schadelijke effecten van kosmische straling. Toch bereiken neutronen bijna continue het aardoppervlak. Het cascadeproces waarmee dat gebeurt zal worden uitgelegd. Inkomende hoogenergetische neutronen worden terug gestrooid door botsingen met het H-atoom in grondwater en worden dan laagenergetische. Door deze te meten kan bodemvocht worden bepaald. Een cruciale grootheid voor gewasopbrengsten. Voorbeelden zullen worden getoond.

Ongeveer 2.5 miljard jaar geleden ontstond in de oceaan fytoplankton met fotosynthese, waardoor er zuurstof in onze atmosfeer kwam. Dit was een ecologische ramp voor het leven van daarvoor. Door zuurstof ontstond er ook een ozonlaag die een bescherming biedt tegen dodelijke UV straling van de zon. Zo werd leven op land mogelijk. Leven in water veranderde dus het aardse klimaat en maakte het ontstaan van de mens mogelijk. Satellietbeelden zullen worden getoond van de plotselinge bloei van fotoplankton in de oceaan en in de Noordzee.

Water in de vorm van ijs en sneeuw bepaalt ook ons klimaat. Dit wordt behandeld. Wij leven in de eeuwen na de laatste ijstijd. De “littekens” daarvan zijn in Nederland duidelijk zichtbaar en hebben Nederland in hoge mate gevormd. Ongeveer 8200 jaar geleden voor verdween de bewoning in Doggerland door de Storegga-aardverschuiving die een enorme tsunami veroorzaakte. De eerste klimaatvluchtelingen bereikten ons land. In ons landschap zien we duinen, heuvelruggen en restanten van ijspingo’s (ijspingoruines). De watersnoodrampen van 1170 vormden Nederland landschappelijk en ook bestuurlijk. Texel werd een eiland en het IJsselmeer ontstond. Amsterdam werd een havenstad. En zo ontstond de Westfriese Omringdijk. Organisaties werden in het leven geroepen voor dijkonderhoud. Deze bestuursstructuur bestaat nog in Nederland. Bestuurlijk falen veroorzaakte de watersnood van 1953. Dit zal worden uitgelegd.

Door de bijzondere eigenschap water dat deze de grootste dichtheid heeft bij 4 ^oC, kennen wij ijspret en de Elfstedentocht. De relatie tussen weer en ijsdikte zal worden besproken. Aangetoond wordt dat het aantal deelnemers en bezoekers bepalende factoren zijn, en minder de klimaatverandering.

Recent onderzoek betreft het bestaan van twee soorten water, water waarbij de moleculen chaotische door elkaar heen bewegen en gestructureerd water zogeheten  Quamtum Elecktro – Dynamisch (QED)water. Hiermee kan de 4^oC dichtheideigenschap van water worden verklaard. Het blijkt dat het QED water in levende cellen een belangrijke rol speelt. Dat is dus een bijzondere vorm van water die het leven op aarde bepaalt.

Sinds 2000 werd het duidelijk dat Nederland naast het land dat vanouds strijdt tegen watersnood ook het land is geworden dat moet strijden tegen waternood (gebrek aan water) door bijvoorbeeld de droogtes in 2003, 2018, 2019, 2020. Dit heeft bestuurlijke gevolgen, want het gaat om belangentegenstellingen tussen boeren, natuurgebieden, drinkwatervoorziening en waterrecreatie. De waterschappen worstelen steeds meer met dit probleem. Er dreigt dat het niet meer vanzelf sprekend is dat er schoon drinkwater uit de kraan komt. Deze recente droogtes worden door wetenschappers toegeschreven aan door de mens uitgestoten CO₂ en methaan. Dit leidt tot felle discussies en tot doodsbedreigingen. Dus de lezing zal worden besloten met een kort verslag over de droogte van 1540.