Centrum voor Isotopen Onderzoek

Het CIO is gespecialiseerd in het heel nauwkeurig meten van (de variaties in) het voorkomen van natuurlijke, zeldzame isotopen. Hiertoe beschikt het CIO over een breed scala aan moderne apparatuur (massaspectrometers, waaronder een 2,5 MV versneller-massaspectrometer voor koolstof-14 en laser-opstellingen) en verricht het zelf onderzoek naar verbetering van bestaande en het ontwikkelen van nieuwe meettechnieken en methoden.

Binnen het CIO worden deze analysemogelijkheden vooral toegepast in twee onderzoeksgebieden:

• Bestudering van de wereldwijde koolstofcyclus
• Klimaatgeschiedenis

Bestudering koolstofcyclus

De isotopen van het broeikasgas CO₂ in de atmosfeer geven de mogelijkheid (samen met concentratiemetingen van CO₂ en zuurstof) de natuurlijke kringloop van koolstof op aarde en de menselijke beïnvloeding ervan, in kaart te brengen. Dit onderzoek is belangrijk voor het begrip van koolstofcyclus, maar ook in praktische zin voor het maken en handhaven van de Kyoto afspraken en hopelijk opvolging daarvan. Het CIO verricht continu metingen op het eigen meetstation Lutjewad (foto) aan de Groninger Waddenzeekust, en elders, zoals op het olie- en gasplatform F3 200 km uit de kust in de Noordzee. Dit werk gebeurt in Europese samenhang, en een aanzienlijk deel van de financiering komt van de Europese Unie. Nauw verbonden met deze problematiek is de inzet van koolstof-14 voor het onderscheiden van bio- en fossiele brandstoffen, evenals het gebruik van state-of-the-art atmosferische monitoring voor het bewaken van ondergrondse opslag van CO₂.

Klimaatgeschiedenis

De natuur heeft op aarde het klimaat van het verleden op allerlei manieren 'gearchiveerd'. De twee archieven die bij het CIO bestudeerd worden, zijn de ijskappen op Groenland en Antarctica (een honderdduizenden jaren lang neerslag archief, waarin de isotopen van water klimaatinformatie bevatten) en veenpakketten uit Europa en elders (waarin de plantenresten informatie over het klimaat geven en hun ouderdom met behulp van koolstof-14 wordt bepaald). Verder staat de calibratie van koolstof-14 zelf in nauw verband met de klimaatgeschiedenis, o.a. door de invloed van de zon op klimaat én op de vorming van koolstof-14.

Overige vakgebieden

Naast deze twee kernpunten wordt isotopenonderzoek bij een veelheid van vakgebieden ingezet, zoals bij;

• Archeologie: ouderdomsbepalingen
• Gedragsbiologie: energiegebruik, dat wil zeggen 'inspanning' van dieren onder uiteenlopende omstandigheden
• Bodemonderzoek: bemestingsproblematiek, gewasafwisseling
• Hydrologie: Nederlandse waterhuishouding, drinkwater-keuring
• Oceanografie: oceaanstromingen, koolstofhuishouding in de oceaan