UTCEINieuwsNieuwe technologie om bodemschatten te ontdekken

Nieuwe technologie om bodemschatten te ontdekken

Al jaren proberen wetenschappers de structuur van de aarde te begrijpen. Een van deze wetenschappers is de geofysicus Dr. Juan Carlos Afonso (faculteit ITC) van de Universiteit Twente. Hij heeft onlangs een nieuwe methode ontwikkeld om de continentale aardkorst te analysere. Deze methode maakt het mogelijk om de locatie van geothermische energiebronnen en andere bodemschatten te voorspellen. De technologie werkt voor zowel de aarde en andere aardse planeten. Hij publiceerde zijn onderzoek in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience.

Om de impact van natuurrampen te minimaliseren en de overgang naar groene energietechnologieën te ondersteunen, willen aardwetenschappers beter begrijpen hoe de continentale lithosfeer - het buitenste gedeelte van de aarde - werkt. Daardoor kunnen ze de locatie van bronnen voor geothermische energie en mineralen voorspellen. Normaal gesproken bekijken aardwetenschappers één aspect van de aardkorst tegelijk aan de hand van een specifieke dataset. Maar zowel de chemische structuur van de korst als de kleine temperatuurverschillen verschaffen geowetenschappers informatie over het ontstaan en de evolutie van de planeet en over de locatie van hulpbronnen onder onze voeten. Het combineren van meerdere datasets voor dit doel blijft echter een grote uitdaging.a

Methoden samenvoegen

In zijn onderzoek is Afonso erin geslaagd meerdere satellietdatasets te combineren met landdatasets om verder in de aarde te kijken dan voorheen mogelijk was. "Het is een compleet nieuwe manier om te 'zien' wat zich daaronder bevindt", zegt Afonso. Voorheen was de enige betrouwbare methode voor het ontdekken van diepe bronnen de analyse van gesteentemonsters die vulkanen naar de oppervlakte brachten (bekend als 'xenolieten'). "Als je afhankelijk bent van vulkanen, kun je je voorstellen dat zulke monsters moeilijk te vinden zijn. Ze zijn verspreid in ruimte en tijd en de informatie die ze geven heeft nog steeds grote onzekerheden", legt Afonso uit.

De korst van Afrika in kaart brengen

Het onderzoeksteam richtte zich op Centraal- en Zuidelijk Afrika. De Kalahari-, Tanzania- en Congo-kratons - oude en stabiele delen van de twee bovenste lagen van de aarde - in het gebied bleken nuttig. "Centraal en Zuidelijk Afrika is een natuurlijk laboratorium dat ons helpt fundamentele vragen over de vorming van kratons te beantwoorden", zegt Afonso, "en er zijn genoeg datasets over die benodigde xenolieten die ons hielpen onze methode te bewijzen."

Volgende uitdaging

"Dit onderzoek heeft aangetoond dat onze methode om land- en satellietdatasets te combineren werkt. Nu kunnen we het onderzoek uitbreiden naar regio's waar geen xenolieten beschikbaar zijn", zegt Afonso. Volgens de onderzoekers draagt deze aanpak bij aan de ontwikkeling van de volgende generatie planetaire modellen en ondersteunt het de ontwikkeling van schonere technologieën. Het legt de basis voor innovatieve kaders voor de exploratie van hulpbronnen voor de aarde, maar ook voor andere aardse planeten. "Misschien kunnen Mars en/of de maan de volgende zijn."

Meer informatie

Dr. Juan Carlos Afonso is universitair hoofddocent bij de onderzoeksafdeling Applied Earth Sciences (AES; Faculteit ITC). Hij is sinds kort verbonden aan de Universiteit Twente na werkzaam te zijn geweest bij Macquarie University in Sydney, Australië en de Universiteit van Oslo, Noorwegen. Hij publiceerde zijn onderzoek, getiteld "Thermochemical structure and evolution of cratonic lithosphere in central and southern Africa", in Nature GeoScience

DOI: 10.1038/s41561-022-00929-y

K.W. Wesselink MSc (Kees)
Wetenschapscommunicatiemedewerker (aanwezig ma-vr)