Polonium heeft neus voor vulkanische aërosolen

Om de mogelijke consequenties van grote vulkanische erupties voor milieu en klimaat te kunnen inschatten, is het niet alleen van belang te weten hoeveel gassen en aërosolen er tijdens een uitbarsting in de atmosfeer zijn gekomen, maar ook waar die in de loop der tijd naar toe zijn gegaan en in welk gebied men dus hun invloed mag verwachten. Franse onderzoekers hebben nu gevonden dat het radioactieve isotoop polonium-210 daarvoor een uitstekende tracer is.

Polonium-210 is een radioactief, metallisch isotoop dat ontstaat tijdens het verval van uranium-238 tot lood. Het heeft een halveringstijd van 138 dagen. Het wordt gevormd in de magma die uit de aarde omhoog komt en bevindt zich daardoor in relatief hoge concentraties in vulkanische wolken.

Franse onderzoekers hebben tijdens een tocht van de 'Marion Dufresne' in de Indonesische wateren luchtmonsters genomen en de door polonium-210 uitgezonden alfastraling gemeten. De grote verschillen in de gemeten radioactiviteit - een factor 55 - weerspiegelen de verschillen in herkomst en geschiedenis van de desbetreffende luchtmonsters. Maar hierbij zit een addertje onder het gras. Polonium-210 wordt namelijk niet alleen door vulkanen in de atmosfeer geblazen, maar ontstaat ook door het verval van radon-222 in bodemstof dat door de wind is opgewaaid (Tellus 49B, no. 4).

Om de herkomst van het polonium in de luchtmonsters op het spoor te komen, volgden de onderzoekers met behulp van een driedimensionaal atmosfeermodel de beweging van de betrokken luchtmonsters terug in de tijd. Luchtmonsters met een geringe concentratie polonium-210 bleken steevast afkomstig van stromingen over het Australische continent, terwijl luchtmassa's met (veel) hogere concentraties over gebieden met werkende vulkanen, zoals de Merapi en Semeru, bleken te zijn getrokken. De onderzoekers concluderen daarom dat polonium-210 een goede tracer is voor het over grote afstanden volgen van de deeltjes die door vulkanen worden uitgestoten.

    • George Beekman