Voorjaarsveldcampagne afgerond - data-analyse nu aan de gang!

Afgelopen voorjaar heeft ons onderzoeksteam bij Wageningen Universiteit voltooide de eerste intensieve veldcampagne waarbij winderosie en atmosferisch transport en depositie van stof, stofgebonden pesticiden en microplastics. Van maart tot juli namen we elke twee weken monsters, wat resulteerde in negen monsterperioden. Dit is een cruciale stap om te begrijpen hoe pesticiden en microplastics samen met zwevende deeltjes door de lucht reizen en zo bijdragen aan milieuvervuiling en een negatieve invloed hebben op ecosystemen.

Onze veldopstelling bestond uit een combinatie van stofverzamelaars, monsternemers met een groot volume (waaronder een cascade impactor) en verschillende meteorologische instrumenten:

• Sedimenten in de lucht verzameld door stofvangers - geanalyseerd op de aanwezigheid van microplastics (MP), residuen van pesticiden, en om te bepalen deeltjesgrootteverdeling.
• Kwarts microvezelfilters van een cascade impactor - de kleinste fracties in de lucht opvangen om te bestuderen nanoplastics (NP).
• Meteorologische gegevens (windsnelheid op 4 verschillende hoogtes, windrichting en neerslag) en turbulentie/eddy covariantie metingen van een weerstation en sonische anemometer.

Samen zullen deze datasets ons helpen te achterhalen hoe deeltjes zich door de atmosfeer verplaatsen en afzetten op omringende landschappen.

Hoogtepunten

Ondanks de wisselende weersomstandigheden werd er tijdens ten minste drie van de negen bemonsteringsperioden voldoende sediment verzameld, waardoor er een solide basis was voor chemische en microplasticanalyses.

Het is interessant om op te merken dat we winderosieverschijnselen waarnamen die hun oorsprong vonden in het zuidwestelijke (SW) kwadrant, terwijl de heersende wind uit het noordoosten (NE) waaide. Deze omkering stelt enkele van onze aanvankelijke veronderstellingen in vraag en benadrukt de complexiteit van lokale winddynamiek in stoftransport.

Tijdens de veldcampagne werden winderosie en aanzienlijke stofemissies waargenomen. Ideale omstandigheden voor winderosie werden vooral waargenomen tijdens de eerste maand van de campagne (half maart en half april), waar droge omstandigheden, een kaal veld en zeer hoge windsnelheden resulteerden in de verzameling van een aanzienlijke hoeveelheid sedimenten in de lucht. Hoewel de overheersende zuidwestenwind die we hadden voorspeld niet constant waaide, waren er toch verschillende uren van sterke westenwinden die stof deden opwaaien en het over het veld dat we bestudeerden meevoerden.

Geleerde lessen

De voorjaarscampagne leverde niet alleen waardevolle gegevens op, maar ook belangrijke praktische informatie om toekomstig veldwerk te verbeteren:

• Windrichting is belangrijk: de effectiviteit van onze bemonstering hing sterk af van de variabiliteit in de wind, waardoor de configuratie voor volgend jaar zal worden aangepast.
• De locatie van instrumenten in de grasstrook beïnvloedde de lokale luchtstroming en de efficiëntie van de sedimentopvang. De plaatsing van de instrumenten op de grasstrook was nodig om de boer voldoende ruimte te geven om zijn sproeimachines te gebruiken. Hoewel deze configuratie de lokale luchtcirculatie en de efficiëntie van de sedimentopvang beïnvloedde, hebben we het probleem opgelost door nieuwe afspraken te maken met de boer om het gras vaker te maaien zodat de hoge vegetatie de metingen niet beïnvloedt. De siteconfiguratie wordt geoptimaliseerd voor toekomstige campagnes.
• Nieuwe real-time continue PM10 (Deeltjes) metingen worden uitgevoerd om fijnere deeltjes te meten met een veel hogere temporele resolutie. 
• Problemen met de sensor zijn geïdentificeerd en zullen voor het volgende seizoen worden opgelost om een continue gegevensverzameling van hoge kwaliteit te garanderen.

Waarom het belangrijk is

Het transport van stof en bijbehorende verontreinigingen in de atmosfeer heeft aanzienlijke gevolgen:

• Luchtkwaliteit en volksgezondheid - Het inademen van vervuild stof kan risico's opleveren voor nabijgelegen gemeenschappen.
• Voedselproductie en -veiligheid - De depositie van pesticiden en microplastic kan van invloed zijn op gewassen en de vruchtbaarheid van de bodem.
• Biodiversiteit - De drift van pesticiden en plastic vormt een bedreiging voor niet-doelsoorten in omliggende habitats.
• Bodem- en zoetwatergezondheid - depositieprocessen de nutriëntencyclus en de accumulatie van verontreinigende stoffen beïnvloeden.

Door veldwaarnemingen te koppelen aan milieumodellen willen we deze interacties beter kwantificeren en duurzame strategieën voor landbeheer ontwikkelen.