Planten staan via hun bladeren rechtstreeks in contact met de buitenlucht en tijdens het groeiseizoen verzamelen ze op die bladeren fijnstof dat aanwezig is in de lucht. Door de hoeveelheid fijn stof op het bladoppervlak te meten via biomagnetische monitoring kunnen we iets zeggen over de concentratie fijn stof in de lucht. Planten worden zo een “meetstation” voor luchtverontreiniging. Eerdere studies toonden aan dat dit signaal sterk samenhangt met de verkeersintensiteit en de omgevingsconcentratie aan fijn stof. De verkeersuitstoot bestaat namelijk uit een vaste ferromagnetische fractie (geoxideerde ijzervormen) die afkomstig is van de uitlaatgassen en de slijtage van remmen en motor.
…AIRbezen
Met AIRbezen pasten we het concept van biomonitoring voor het eerst op grote schaal toe in Antwerpen, waar de luchtkwaliteit maar door een beperkt aantal meetstations wordt opgemeten. Om het nijpende tekort aan meetdata rond de variatie in luchtkwaliteit op te vangen brachten wij de ruimtelijke verspreiding veel gedetailleerder in kaart. Hierdoor konden we de plekken met goede en slechte verkeersgerelateerde luchtkwaliteit onderscheiden. Bovendien sensibiliseerden we een grote groep mensen rond luchtkwaliteit door ze actief te betrekken bij de staalname. De “meetstations” (plantjes) werden namelijk via zoveel mogelijk mensen verdeeld die dan in hun buurt de luchtkwaliteit mee hielpen inschatten. Nadien verspreidde AIRbezen zich verder over andere gemeenten en provincies en groeide zelfs uit tot een internationaal project!
We meten het magnetiseerbare fijnstof op de bladeren van de aardbeiplantjes die we uitdelen aan de burgers. Van dit fijnstof bepalen we de SIRM, en aan de hand van deze waarde wordt de verkeersgebonden luchtvervuiling geschat.
Wat is fijnstof?
“Fijnstof” of “particulate matter (PM)” zijn in de lucht zwevende deeltjes die kleiner zijn dan 10 micrometer (PM10, PM2,5 en PM0,1). Hoe kleiner de deeltjes, hoe dieper deze deeltjes in de longen kunnen doordringen en hoe gevaarlijker ze zijn.
Fijnstof wordt continu opgemeten door luchtmonitoringstations, en hiervan zijn er enkele aanwezig op stadsniveau. Door de zeer grote diversiteit in de opbouw van een stad geven die metingen slechts een aanduiding voor een beperkte oppervlakte in de stad. Het is daarom bijzonder belangrijk om de lokale luchtkwaliteit goed te kunnen inschatten. Planten, in dit geval aardbeienplantjes, kunnen gebruikt worden voor het in kaart brengen van de lokale luchtkwaliteit.
Wat is SIRM?
Wanneer de bladeren verzameld worden, meten we de hoeveelheid fijnstof aan de hand van een biomagnetische monitoringtechniek. Bij deze techniek worden de stalen gemagnetiseerd, waarna het overblijvend magnetisch veld wordt opgemeten. Op deze manier kan de SIRM (Saturation Isothermal Remanent Magnetisation) worden bepaald: de magnetische straling die overblijft nadat het staal is blootgesteld aan magnetisatie. Omdat de magnetische straling van organisch materiaal (het blad zelf dus) verwaarloosbaar is, toont deze straling voornamelijk aan hoeveel ferromagnetisch stof er op de bladeren is afgezet.
Wat betekent dat ferromagnetisch stof?
De SIRM die we opmeten van de bladeren is een parameter die duidelijk gelinkt kan worden aan verkeer. Eerdere studies toonden al aan dat dit signaal sterk correleert met zowel de verkeersintensiteit als de omgevingsconcentratie aan fijn stof. De verkeersgebonden uitstoot bestaat namelijk uit een vaste ferromagnetische fractie (geoxideerde ijzervormen) die afkomstig zijn van de uitlaatemissies en door slijtage of corrosie van remmen en motor.
Wat meten we niet met AIRbezen?
Met de methode die we gebruiken voor AIRbezen kunnen we enkel de magnetiseerbare fractie van het fijnstof dat op de bladeren is afgezet meten. We kunnen dus niet meten hoe fijn het stof precies is, of hoeveel stof er in totaal op ligt. We kunnen wel verder onderzoek doen naar de precieze samenstelling van dat magnetiseerbare fijnstof, zowel met magnetische als chemische technieken.
Aardbeiplantjes worden gedurende een bepaalde periode buitengezet door de deelnemers. Na deze periode stuurt elke deelnemer enkele blaadjes (stalen) op van de plant.
Deze blaadjes worden bij ons in het lab opgemeten met de LeafAreaMeter; zo weten we de precieze oppervlakte van de stalen. Hoe groter het blad, hoe meer stofdepositie. Daarna wordt het blad in onze oven gedroogd en worden ze verpakt in vershoudfolie.
De propjes folie met blad worden in kleine potjes gestoken, die gemagnetiseerd worden in onze Magnetiser. Ze worden blootgesteld aan 1 Tesla. Meteen daarna wordt de resterende magnetische straling in het staal gemeten in de Magnetometer.
De bekomen magnetische waarde wordt genormaliseerd met de grootte van het oorspronkelijke staal en met de inhoud va het potje. Zo kunnen we alle stalen met elkaar vergelijken.
Planten staan via hun bladeren rechtstreeks in contact met de omgevende buitenlucht en zullen gedurende het groeiseizoen bepaalde fracties van fijn stof (metaaldeeltjes) die aanwezig zijn in de lucht op hun bladeren accumuleren.
Door die hoeveelheid in te schatten aan de hand van biomagnetische monitoring kunnen we daarom iets zeggen over de concentratie in de lucht. Planten kunnen hierdoor optreden als zogenaamde ‘biomonitor’ of ‘meetstation’ voor luchtverontreiniging. Voorgaande studies hebben reeds aangetoond dat dit signaal sterk correleert met zowel de verkeersintensiteit als de omgevingsconcentratie aan fijn stof.
De verkeersgebonden uitstoot bestaat namelijk uit een vaste ferromagnetische fractie (geoxideerde ijzervormen) die afkomstig zijn van de uitlaat emissies en door slijtage of corrosie van remmen en motor.
Met het project AIRbezen willen we het concept van biomonitoring op grote schaal toepassen, waar momenteel de luchtkwaliteit maar door een beperkt aantal meetstations wordt geregistreerd. Om het nijpende tekort aan meetdata rond de ruimtelijke variatie in luchtkwaliteit op te vangen, proberen wij de ruimtelijke verspreiding veel gedetailleerder in kaart te brengen. Hierdoor zullen we de plekken met goede en slechte luchtkwaliteit kunnen onderscheiden.