Verbluffend wereldrecord: Sterkste UV-straling gemeten in Zuid-Amerika

Een “perfecte storm” van ozonvernietigende chemicaliën deed de kankerverwekkende UV-B-straling in 2003 de hoogte in schieten op de top van een Zuid-Amerikaanse vulkaan, zo blijkt uit een nieuwe studie.

Op 29 december 2003 werd op de Licancabur-vulkaan in Bolivia een UV-index van 43,3 gemeten, een wereldrecord. De UV-index wordt gebruikt om de sterkte van de ultraviolette stralen van de zon te voorspellen.

Een stralingsdetector op de 5.920 meter hoge top van de vulkaan registreerde de extreme piek in UV-B-straling tijdens de zomer op het zuidelijk halfrond. Een UV-index van 43 lijkt meer op de straling aan het oppervlak van Mars dan de typische omstandigheden op aarde, en de meting ligt ver boven het midden van de 20 die routinematig wordt gemeten in de hoge Andes, zei hoofdauteur Nathalie Cabrol, een planetaire wetenschapper aan het SETI Institute in Mountain View, Californië.

Eerdere studies door Richard McKenzie, een wetenschapper aan het National Institute of Water and Atmospheric Research in Nieuw-Zeeland, vonden ook dat het hooggebergte van de Andes in Peru, Bolivia, Chili en Argentinië regelmatig UV-indexniveaus boven de 25 bereikt.

In de Andes zorgen de intense tropische zon, de grote hoogte en de van nature lage ozonconcentraties er samen voor dat de UV-straling tot recordhoogten wordt opgevoerd. Maar modellen van de atmosferische omstandigheden in december 2003 suggereren dat een ongebruikelijke combinatie van factoren ertoe heeft geleid dat het beschermende ozongehalte is gekelderd, zo meldden de onderzoekers. De ozonlaag in de stratosfeer, de laag boven de troposfeer die mensen inademen en bewonen, houdt de UV-straling van de zon tegen.

“Het lijkt een perfecte storm te zijn,” vertelde Cabrol aan Live Science.

Eenmalig?

Stralingscontrole-instrumenten, dosimeters genaamd, laten zien dat UV-B niveaus in de jaren ’20 lagen in de dagen voor de recordhoogte, en de jaren ’30 bereikten in januari 2004. De onderzoekers denken dat seizoensgebonden onweersbuien boven de Andes en brandende branden in het Amazonegebied de beschermende ozonlaag kunnen hebben aangetast, samen met een atmosferische trein van ozonafbrekende chemicaliën die vanuit Antarctica naar het noorden stroomt. Een grote zonnevlam van de zon twee weken voor de piek kan ook de atmosferische chemie hebben beïnvloed en een deel van de beschermende ozonlaag van de planeet hebben vernietigd.

“De zonnevlam is het grote vraagteken hier,” vertelde Cabrol aan Live Science. “De grote pieken in UV komen vrijwel exact overeen met deze grote zonneactiviteit.”

Cabrol en haar collega’s weten niet of er soortgelijke pieken zijn geweest in de jaren na de UV-recordpiek, of dat andere vulkanen in het Andesgebergte te maken kunnen krijgen met extreem hoge UV-B-stralingshits. “We hebben veel meer gegevens nodig om deze vraag te beantwoorden,” zei Cabrol.

De Wereldgezondheidsorganisatie waarschuwt tegen tijd buiten doorbrengen wanneer de UV-index boven de 12 komt. Dit komt omdat hogere UV-indexcijfers betekenen dat mensen worden blootgesteld aan grotere doses huid- en oogbeschadigende UV-straling.

De UV-index meet de hoeveelheid schadelijke ultraviolette zonnestraling die naar verwachting het aardoppervlak zal bereiken wanneer de zon het hoogst aan de hemel staat, over het algemeen tussen de middaguren van 10.00 uur en 14.00 uur. De hoeveelheid UV-straling wordt meestal bepaald door de positie van de zon aan de hemel, ozonniveaus en bewolking. UV-niveaus pieken in de zomer en zijn het laagst in de winter.

Mars op aarde

Cabrol en haar collega’s waren niet van plan om recordhoge UV-niveaus te vinden toen ze in de jaren 2000 de Licancabur-vulkaan bezochten. In plaats daarvan zochten ze naar omgevingen op aarde die vergelijkbaar waren met Mars.

Tijdens het door NASA gefinancierde project onderzochten Cabrol en haar collega’s hooggelegen meren in de Andes om inzicht te krijgen in hoe leven evolueert in extreme omgevingen. Het meer op de top van de Licancabur-vulkaan werd onderzocht op zijn overeenkomsten met de Gusev-krater op Mars, de landingsplaats voor NASA’s Marsrover Spirit in 2004.

Omdat het team in de eerste plaats op zoek was naar Mars-tegenhangers en vreemd leven, zoals de extremofielen die gedijen in deze barre omgevingen, realiseerden ze zich pas jaren nadat hun veldwerk was voltooid dat hun instrumenten een enorme piek in UV-niveaus hadden opgepikt. En aanvankelijk waren de waarden zo hoog dat zij dachten dat de UV-gegevens het resultaat waren van een instrumentfout, aldus Cabrol. Maar twee dosimeters geplaatst meer dan 6 mijl (10 km) uit elkaar zagen dezelfde pieken op hetzelfde moment, zei ze.

Cabrol zei dat het team hun waarnemingen wilde verifiëren met een tegenbezoek, om meer monitoring gegevens van Licancabur op te halen, maar politieke instabiliteit in Bolivia verhinderde een andere reis.

Cabrol denkt dat een UV-monitoringprogramma in de Andeslanden, vergelijkbaar met die welke al in Australië en Nieuw-Zeeland bestaan, meer licht zou werpen op de extreme UV-niveaus op grote hoogten, en een betere bescherming zou bieden aan de mensen die op de Altiplano wonen.

“Als we een manier hadden om deze gebeurtenissen te monitoren en beter te begrijpen hoe ze ontstaan, dan zouden we een alarmsysteem kunnen ontwikkelen zodat mensen binnen kunnen blijven en beschermd zijn,” zei Cabrol.

De nieuwe resultaten werden vandaag (8 juli) gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers in Environmental Science.

Email Becky Oskin of volg haar @beckyoskin. Volg ons @livescience, Facebook & Google+. Origineel artikel op Live Science.