Onderzoeker Ronald Hutjes (WU) geeft in deze aflevering van Studio Veenweide – De verdieping college over vliegtuigmetingen binnen het NOBV. Waarom wordt er gemeten vanuit de lucht, hoe worden die metingen gedaan en hoe worden de metingen geanalyseerd?
Daarover hoor je meer in deze aflevering.
www.nobveenweiden.nl
www.stowa.nl
www.veenweiden.nl
www.wur.nl
TRANSCRIPTIE
Ivo de Wijs: Dit is Studio Veenweide: de Verdieping, een serie colleges over de reductie van broeikasgassen in het Veenweidegebied. In het klimaatakkoord hebben we afgesproken dat de veenweiden gaan zorgen voor het verminderen van een jaarlijkse emissie van 1 megaton in 2030. Hoe gaan we dat doen? Wat weten we al en wat weten we nog niet? Het Nationaal Onderzoeksprogramma Broeikasgassen Veenweiden zoekt het uit. In zes aflevering volgen we de 6 M-Cyclus van meten, mechanisme, modelleren, MKBA, maatregelen en monitoren. De gastspreker in deze aflevering is--
00:00:41
Inge Diepman: Dr. Ronald Hutjes, universitair hoofddocent Land Atmosfeer Interacties onderzoeker bij Wageningen University Research. Wat ontzettend leuk om je weer te zien, Ronald. Welkom hier in Zegveld, want de vorige keer dat wij elkaar troffen was dat in een vliegtuigje, maar dat was niet zo want er konden maar twee mensen mee: de piloot en jij, en ik kon er niet bij. Maar jouw verdieping gaat ook min of meer over de metingen vanuit de lucht.
00:01:04
dr. Ronald Hutjes: Ja, ik wil zo wat meer vertellen over waarom we die metingen doen, hoe we ze doen en hoe we ze analyseren, tot we hopelijk een antwoord op de vragen hebben.
00:01:13
Inge Diepman: Nou, ik heb in Studie Veenweide ademloos naar je zitten luisteren. Dat ga ik nu ook doen. Dus veel plezier met het college van Ronald Hutjes.
00:01:20
Ivo de Wijs: De M van monitoren.
00:01:24
dr. Ronald Hutjes: Ik wil het vandaag met name hebben over de vliegtuigmetingen. Ik zal eerst vertellen waarom we het doen en daarna over hoe we dat doen. Hoe vliegen we en wat meten we? Daarna vertel ik wat voor resultaten we kunnen verwachten. Daarna zal ik een beetje proberen af te sluiten. De meeste metingen die in Veenweide project gebeuren, die gebeuren eigenlijk op locatieniveau, punt niveau, op één plaats in de ruimte, wel bijna gedurende het hele jaar of zelfs gedurende meerdere jaren. Maar wat een beetje ontbreekt bij dat soort grondmetingen is het ruimtelijke beeld. Uiteraard proberen we die grondmetingen representatief te maken voor verschillende landgebruiksvormen in het veenweidegebied maar we willen eigenlijk ook een ruimtelijk compleet beeld proberen te krijgen. Daar denken wij dat vliegtuigmetingen erg geschikt voor kunnen zijn. Die heb je weliswaar niet natuurlijk het hele jaar door, je hebt een aantal momenten in het jaar, maar je hebt wel een heel groot gebied volledig gedekt. En dat vliegtuig kan daarmee twee dingen opleveren: enerzijds een totale emissie voor het hele gebied, die je uit die grondmetingen alleen door allerlei ingewikkelde sommetjes kan bepalen, en andersom vanuit het vliegtuig kunnen we juist ook wat over de verschillende bodemtypes en vegetatietypes en maatregelen proberen te zeggen. Maar dat is in ons geval juist het ingewikkelde sommetje. In het ene geval hebben we het ingewikkelde sommetje van bottom-up en in het andere geval hebben we het ingewikkelde sommetje van top-down. In wetenschappelijke termen is dat iets wat we dan vaak de ruimtelijk temporele schaling noemen. Hoe komen we van de ene schaal naar de volgende schaal? Uiteindelijk voor het beleid is natuurlijk de landschapsschaal of de landelijke schaal het meest belangrijk.
00:02:59
dr. Ronald Hutjes: In een eerdere uitzending hebben we al iets verteld over de vliegtuigmetingen, laat ik dat heel even kort samenvatten: we gebruiken een kleine tweezitter die heel laag vliegt, zo laag mogelijk, wat maar qua veiligheidsmarges toelaatbaar is en in de praktijk komt dat neer om op ongeveer 60 meter hoogte te vliegen. Het vliegt langzaam, zodat de metingen voldoende nauwkeurig uitgevoerd kunnen worden. En uiteindelijk is de meting hetzelfde als die sommige grondstations gebruiken. Maar een vliegtuig beweegt natuurlijk continu, hij vliegt niet alleen rechtdoor maar hij beweegt ook met alle turbulentie mee die in de lucht plaatsvindt en dat moeten we achteraf er allemaal uit corrigeren. Dus we meten continu heel precies wat de stand van het vliegtuig in de lucht is, zodat we uiteindelijk de emissies kunnen terugrekenen alsof ze zijn gemeten van een stilstaande toren. Hoe vliegen we dan? In Nederland vliegen wij eigenlijk in de drie grote veenweide gebieden. Dat is het Groene Hart, Zuidwest-Friesland en de kop van Overijssel. We hebben een vluchtplan ontworpen met een aantal parallelle vlieglijnen, transecten noemen we dat vaak, die dwars staan op de belangrijkste gradiënten die je in het veen ziet. In het veen heb je gradiënten in termen van dikte van het veenpakket wat er ligt, of in termen van types die je op de grond vindt. Ons vliegpatroon is zo gekozen dat we daar dwars overheen gaan en die hele gradiënt proberen af te dekken.
00:04:27
dr. Ronald Hutjes: Het tweede wat belangrijk is dat we het hele jaar door proberen te meten, dus niet alleen maar in de zomer, maar we hebben we het zo gedaan dat we eigenlijk twee keer per week vliegen als het weer het enigszins toelaat en daarbij afwisselend steeds de drie gebieden proberen te bemeten. In de zomer doen we het wel iets intensiever dan in de winter, omdat de weersomstandigheden dan natuurlijk meestal wat beter zijn. Misschien dat het ingewikkeldste onderdeel van dit college gaat over wat we zien vanuit het vliegtuig. We gebruiken bij dit soort metingen vaak het zogenaamde voetprint concept voor. Dat geldt ook voor de flux-meting van de toren, de Edico-variantiemetingen. Voor de Edico-variantiemeting vanuit het vliegtuig geldt precies hetzelfde: elke meting die we doen, representeert eigenlijk een stukje gebied windopwaarts van het vliegtuig, wat tussen de twee kilometer breed is en tussen de twee en de zes kilometer lang is. Dus dat kan tussen de vier en wel tien of twaalf vierkante kilometer zijn. Dat betekent in een land als Nederland dat eigenlijk die tien of twaalf vierkante kilometer natuurlijk nooit homogeen is. Daar vind je altijd minstens één of twee dorpjes in, je vindt er bossen in, je vindt er Veenweiden. Bossen vallen nog wel mee in de gebieden waar wij natuurlijk vliegen, maar je vindt er natuurgebieden in, je vindt er boerenbedrijven in en uiteindelijk krijg je dus altijd een gemixt signaal dat je meet, het is nooit alleen maar puur gras op één soort veen, met één soort beheer. Het is altijd een mengsel van dat soort dingen. Wiskundig kun je uiteindelijk dat wel terugrekenen naar die verschillende landgebruiktypes.
00:06:01
dr. Ronald Hutjes: Ik kan één voorbeeldje proberen te geven om dat duidelijk te maken. Stel: je hebt twee metingen, in het ene geval heb je 20 procent bos en 80 procent grasland. In de volgende meting heb je het andersom: 80 procent grasland en 20 procent bos. Dan kun je met bepaalde wiskundige technieken, bijvoorbeeld met regressietechnieken of wat modernere verwanten daarvan, toch terugrekenen wat de contributie van dat bos respectievelijk het gras is geweest, omdat deze in twee verschillende metingen een verschillende relatieve invloed hebben gehad op het eindresultaat. We proberen die meting terug te vertalen, wat ik net al zei. In die voetprint vind je verschillende landgebruik klassen, je vindt ook verschillende bodemtypes, we kunnen de satellietbeelden gebruiken en we gebruiken heel veel externe informatie die we niet zelf meten maar waar wel kaartmateriaal van bestaat waar we die voetprint overheen kunnen leggen. We proberen relaties te vinden tussen de gemeente emissies van koolstofdioxide en al die variabele die je in het landschap vindt die daar een mogelijke invloed op kunnen zijn. Dat gaat goed, zolang de verschillende elementen voldoende voorkomen in dat landschap en dus iets wat maar op 1 procent van het oppervlakte plaatsvindt, zullen wij er niet uithalen. En als er ook voldoende groot contrast is tussen de emissies van die verschillende landgebruik klassen. Ook daar geldt: als er maar 1 procent verschil is tussen twee maatregelen, dan zullen wij die met vliegtuigen niet uit elkaar kunnen halen. Dan moet je echt met een kamer meting op de grond doen. Maar zodra het wat grotere serieuze verschillen zijn, hopen we die zeker wel met het vliegtuig uiteen te kunnen pluizen. Dus wat hebben we nu? We hebben drie elementen: we hebben de voetprint analyse, dat levert dus voor elke meting een relatieve bijdrage op van bodemtypes, van vegetatietypes, van weersomstandigheden, van satellietbeelden, bijvoorbeeld de hoeveelheid licht die geabsorbeerd wordt door de vegetatie, een heleboel mogelijk verklarende variabelen dus.
00:08:01
dr. Ronald Hutjes: Ten tweede hebben we natuurlijk een soort basismodelletje in ons hoofd zitten van hele simpele relaties tussen peilbeheer en emissies, tussen zonlicht en vegetatieproductiviteit, dat soort relaties. We hebben die wiskundige methode om die dingen dan uit elkaar te trekken. Ik noemde eerder dat dat met regressietechnieken kan. Tegenwoordig hebben we de zogenaamde machine learning algoritmes, de artificiële intelligentie zoals we die allemaal uit het nieuws kennen, dat soort dingen zijn heel erg krachtig om een veelheid van relaties uit een dataset te halen. Daarbij is het belangrijk dat je een grote dataset hebt. Het is allemaal statistiek, dus hoe meer metingen hoe beter. Dus vandaar ook dat wij echt proberen meerdere keren per week in de lucht te zijn en onze gebieden te bemeten. Op het moment dat je dat met die wiskundige methode hebt teruggerekend naar al die combinaties van vegetatie in landbouw en landgebruik en meteorologie, kun je dat rekensommetje ook weer omdraaien en dus een continue kaart maken van emissies van koolstofdioxide voor het hele gebied en voor het hele jaar door. Dat noemen wij dan weer een soort aggregatie waarmee we dus echt een kaart kunnen maken van de emissies van CO2 uit het veenweidegebied. Om een beetje aan te geven hoe krachtig die methoden kunnen zijn: we hebben in het verleden wel metingen gedaan, nog voordat het NOBV bestond, in verschillende gebieden in Nederland. Met ons vliegtuig mogen wij niet boven de bebouwde kom vliegen uit veiligheidsoverwegingen. Maar in de footprint, dat stukje tussen twee en zes kilometer bovenstroom van het vliegtuig, vinden we natuurlijk af toe wel dorpjes. We hebben heel duidelijk toch een kwantificering kunnen geven van de emissies van de bebouwde kom door verwarming, door het verkeer wat er is en eventuele industrie die daar is, die heel erg goed overeenkwam met de emissieschattingen zoals die ook gerapporteerd wordt in het kader van het Klimaatakkoord. Zonder dat we daar dus rechtstreeks overheen vlogen. Een ander verschil dat we in het verleden goed hebben kunnen aangeven, is bijvoorbeeld het verschil tussen bladverliezende bomen en de naaldbomen die dat het hele jaar door hebben. Ook daarvan heb je in Nederland bijna nergens zo'n twee bij zes kilometer, wat alleen maar het één of alleen maar het ander is. Dat is altijd gemengd bos en toch hebben we die twee uit elkaar weten te trekken en een afzonderlijke kwantificering kunnen doen voor de opname van CO2 door die bossen.
00:10:32
dr. Ronald Hutjes: Iets vergelijkbaars geldt bijvoorbeeld ook tussen voorjaarsgewassen, de wintertarwe, verse zomergewassen als mais. Uiteraard hebben we moeten aantonen dat dit vergelijkbaar is met wat op de grond gebeurd, dus dat hebben in het verleden ook gedaan. We hebben de metingen van het vliegtuig vergeleken met een aantal sites en ook daaruit bleek dat de resultaten zeer vergelijkbaar waren op moment dat wij ons ingewikkelde sommetje maakten van het regionale totaal naar een toewijzingen aan die verschillende landschapselementen. Dus het eindresultaat is twee dingen: ten eerste is dat een emissie voor het hele veenweidegebied, of in ieder geval voor de drie regio's waar we straks over hebben gehad: het Groene Hart, Zuidwest-Friesland en de kop van Overijssel.
00:11:18
dr. Ronald Hutjes: Ten tweede is dat een kaartje waar we die totale emissies ook toewijzen aan de verschillende elementen in dat landschap, afhankelijk van de veendikte, de veentypes, vegetatie, landgebruik en peilbeheer. Het derde element daarvan is dat uiteindelijk ook continu te maken in de tijd zodat we een beeld hebben we door het hele jaar heen en we weten heel goed wat de foutenmarge voor al die dingen is. Dus we krijgen niet alleen een beste schatting, maar we krijgen ook de foutenmarge eromheen. En dan zie je bijvoorbeeld in het algemeen dat de foutenmarge in de zomer aanmerkelijk kleiner is dan in de winter. Dat heeft er bijvoorbeeld mee te maken dat we in de winter iets minder vaak vliegen maar ook dat de flux zo klein is dat de fout naar verhouding groter wordt.
00:12:04
dr. Ronald Hutjes: Wat gaan we daar uiteindelijk mee doen? Ons idee daarbij, dat heb ik ook al in de andere podcast proberen uit te leggen, is dat het eigenlijk een soort check wordt straks op hoe we de totale emissies van het veenweidegebied gaan rapporteren, bijvoorbeeld in het kader van het Klimaatverdrag. Het belangrijkste onderdeel daarvan zijn de zogenaamde bottom-up methodes per maatregel, per landgebruiktypes. We hebben een emissiefactor, die gaan we allemaal bij elkaar optellen voor het hele landschap en dan hopen we dat daar hetzelfde uitkomt natuurlijk als uit die vliegtuigmetingen zodat we een soort van onafhankelijke check daarop hebben. Ik hoop dat het daarmee een beetje duidelijk was wat het belang is van die vliegtuigmetingen en hoe dat in de praktijk gaat werken.
00:12:45
Inge Diepman: Hoelang moeten jullie blijven vliegen? Eigenlijk vliegen jullie sinds 2019, jullie mochten ook nog niet overal vliegen en dat mag nu wel.
00:12:55
dr. Ronald Hutjes: We proberen eigenlijk elk veenweidegebied in totaal twee jaar lang te bemeten zodat we uiteindelijk elke week van elk gebied een momentopname hebben en het belangrijkste daarbij is dus dat je een hele variatie aan weersomstandigheden hebt, want primair worden de emissies door het weer gestuurd, van dag tot dag en van moment tot moment. En als wij de hele variatie die je in de afwisseling van de seizoenen vindt ook in onze metingen terugzien, dan kunnen wij onze sommetjes maken en op die totalen uitkomen.
00:13:26
Inge Diepman: Ja, want we zitten nu in een periode dat het lijkt alsof het klimaat een beetje op drift is: juist enorme variabelen en veranderingen in het klimaat.
00:13:34
dr. Ronald Hutjes: Dat is het tweede aspect. Daarom zou je het misschien nog wel langer dan die twee, drie jaar willen doen omdat je natuurlijk ook de uitschieters eruit wilt halen, zoals bijvoorbeeld vorig jaar de grote droogtes, wat heel goed kan hebben geleid tot extra emissies uit bijvoorbeeld het veenweidegebied. Juist dat soort piekmomenten, dat soort ongewone gebeurtenissen goed bemeten en uiteindelijk goed begrijpen, helpen vaak enorm om het systeem te verbeteren.
00:14:01
Inge Diepman: Je refereerde al, en dat deed ik ook aan het begin van de andere podcast, naar podcast Studio Veenweide waarin dus reportages en gesprekken zitten en ik raad hem echt aan iedereen aan die hem nog niet beluisterd heeft, want je doet dat zo ongelooflijk goed. Je bent voor ons dat vliegtuigje ingegaan met mijn apparatuur en je beschrijft wat je ziet en dat is fenomenaal leuk om naar te luisteren. Dus iedereen die hem nog niet heeft beluisterd: podcast Studio Veenweide aflevering zes. Ronald, dit was overigens ook de laatste verdieping. Dank je wel dat jij degene wilde zijn om deze serie af te sluiten, Ronald Hutjes. Dank voor het luisteren. Nogmaals, Studio Veenweide is er met alle veldreportages en studiogasten en alle colleges zijn te beluisteren in Studio Veenweide: de Verdieping. Dan lopen we al die M's langs. Vriendelijke groet, warme groet, leuke groet vanuit Zegveld. Dank je wel, Ronald.
00:14:54
dr. Ronald Hutjes: Graag gedaan.
