Vulkaanas van de Eyjafjallajökull

Op woensdag 14 april 2010 barstte de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull, ongeveer 100 kilometer ten zuidoosten van de hoofdstad Reykjavik gelegen, explosief uit. De vulkaanas die vervolgens dagenlang uitgestoten werd, kwam hierbij in de hogere lagen van de atmosfeer terecht. Windtransport in de hogere lagen van de atmosfeer verspreidde de vulkanische as over grote delen van Europa. In grote delen van Noord- en West-Europa werd vervolgens het luchtruim afgesloten voor enkele dagen, vanwege het mogelijke gevaar van vulkaanas voor vliegtuigmotoren. In Nederland werd op donderdag 15 april 2010 Schiphol gesloten. Op maandag 19 april 2010 werden op Schiphol langzaamaan de eerste vluchten pas weer hervat. Tot ver in mei zou het vliegverkeer nog hinder ondervinden van de uitbarsting op 14 april 2010.

Een dergelijke situatie had zich nog niet eerder voorgedaan en er was dringend behoefte aan gegevens omtrent het vulkaanas om beter in te schatten wat de risico’s voor het luchtverkeer en eventueel de volksgezondheid zouden zijn. Het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) werd op 15 april 2010 vanaf 14:00 uur ingezet, het moment vanaf waarop volgens transport modellen de wolk van vulkanisch as de hogere luchtlagen van Nederland zou kunnen bereiken. De concentraties van zwaveldioxide en fijn stof, welke toen gemeten werden op respectievelijk twintig en veertig meetlocaties in Nederland, werden nauwlettend in de gaten gehouden. Dit om een eventuele toename van luchtconcentraties van deze stoffen te monitoren. Een toename van de concentraties op de meetlocaties zou kunnen duiden op het terechtkomen van vulkanisch as op leefniveau. Er werden uiteindelijk geen verhoogde concentraties waargenomen in de dagen na de vulkaanuitbarsting.

8.1.1 Vulkanisch as in regenwater

In de nacht van 19 op 20 april viel de eerste neerslag in Nederland sinds de uitbarsting van de IJslandse vulkaan. Regenwatermonsters van het LML werden gebruikt om te bepalen of de neerslag verhoogde concentraties bevatte aan verontreinigende stoffen zoals sulfaat, fluoride en zware metalen vanwege de overtrekkende wolk van vulkanisch as. De resultaten van deze metingen konden gebruikt worden om een inschatting te maken van het voedselveiligheidsrisico voor mens en dier bij het neerkomen van vulkanisch as op de bodem door de gevallen neerslag. Vanwege de geringe hoeveelheid neerslag (0,5-1,5 mm) kon er alleen op drie noordelijke locaties in Nederland neerslag opgevangen worden: Wieringerwerf (538), Valthermond (929) en Kollumerwaard (934).

De regenwatermonsters op deze locaties zijn verkregen met wet-only

regenvangers, wat inhoudt dat alleen natte depositie wordt opgevangen en de opvangtrechter met een deksel is afgesloten wanneer er geen regen valt. De monsters welke geanalyseerd zijn, bevatten alleen de neerslag welke gevallen is in de nacht van 19 op 20 april (monsters van week 15). Om een referentiekader te geven voor de gemeten waarden is een vergelijking gemaakt van de natte depositieflux welke op reguliere basis worden gemeten met het LML. Hierbij moet opgemerkt worden dat de reguliere monsters tweewekelijkse monsters zijn, terwijl het monster van week 15 slechts een week bedraagt. Het is aannemelijk dat bij lage neerslaghoeveelheden (0,0-1,5 mm) er in de regel neerslag is opgevangen van slechts 1 à 2 buien, ook voor tweewekelijkse monsters. Zodoende is de gemaakte vergelijking zoals hieronder gepresenteerd goed bruikbaar voor orde van grootte schattingen.

Er is in detail gekeken naar de componenten sulfaat en fluoride, welke beiden te verwachten zijn in vulkanische as. Deze twee componenten zullen hieronder besproken worden. Zware metalen zijn in minder detail bekeken omdat alleen Kollumerwaard (934) ingericht is voor het meten van zware metalen. De analyseresultaten hiervan zijn te vinden in Dusseldorp et al., 2010.

Figuur 55 Natte depositieflux van sulfaat in 2006-2009.

Boven: Deze figuur laat de natte depositieflux zien

van sulfaat voor lage waarden van de neerslaghoeveelheid zoals gemeten over de periode 2006-2009 op de meetlocaties Wieringerwerf (538), Valthermond (929) en Kollumerwaard (934). De grote punten geven de natte depositieflux zoals gemeten in Week 15. Het is in één oogopslag duidelijk dat de natte depositieflux iets hogere waarden heeft dan normaal het geval is bij soortgelijke

neerslaghoeveelheden. Ten op zichte van wat doorgaans gemeten wordt aan natte depositieflux van sulfaat, is de neergeslagen hoeveelheid sulfaat in week 15 nog steeds klein.

Onder: zelfde als bovenste plaatje voor de gehele

range van neerslaghoeveelheden. De meetpunten van week 15 liggen tegen de oorsprong aan.

0 1 2 3 4 5 Neerslag (mm) 0 50 100 150 200 250 SO4(µmol/m 2₎ Wieringerwerf Valthermond Kollumerwaard

Natte depositieflux van sulfaat in 2006-2009

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Neerslag (mm) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 SO4(µmol/m 2₎ Wieringerwerf Valthermond Kollumerwaard

Figuur 56 Natte depositieflux van fluoride in 2006-2009.

De natte depositieflux van fluoride (F) zoals gemeten over de periode 2006-2009 op de meetlocaties Wieringerwerf (538), Valthermond (929) en Kollumerwaard (934). De grote punten geven de natte depositieflux zoals gemeten in week 15. De zwarte lijn geeft de aantoonbaarheids grens van de meetmethode aan.

Wederom is de natte depositieflux, zoals gemeten voor fluoride in week 15, iets hoger dan normaal het geval is bij soortgelijke neerslaghoeveelheden. Echter ten op zichte van wat doorgaans gemeten wordt aan natte depositieflux van fluoride, net als voor sulfaat, is de neergeslagen hoeveelheid fluoride in week 15 nog steeds klein. Dit is dan ook een van de hoofdconclusies van het briefrapport dat verschenen is naar aanleiding van de diverse adviezen welke het RIVM gegegeven heeft tussen 15 en 29 april 2010 (Dusseldorp et al., 2010). Opgemerkt dient te worden dat bij grote

neerslaghoeveelheden, de gemeten concentraties vaak onder de aantoonbaarheidsgrens liggen. In deze gevallen kan slechts een bovenwaarde gegeven worden voor de natte depositieflux (zwarte lijn in Figuur 56). Er zijn echter ook duidelijke meetpunten waarbij de natte

depositieflux wel gemeten kan worden (de punten in Figuur 56 boven de zwarte lijn). In deze laatste gevallen ligt de natte depositieflux regelmatig boven de waarden welke gevonden zijn voor week 15 als de bijbehorende neerslaghoeveelheid boven de 1,5 mm ligt. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Neerslag (mm) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 F (µmol/m2₎ Wieringerwerf Valthermond Kollumerwaard Aantoonbaarheidsgrens meetmethode

8.1.2 Vulkanisch as in de hogere luchtlagen van de atmosfeer

Tijdens de uitbarsting van de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull werd niet alleen gebruik gemaakt van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit. Ook op andere manieren werd geprobeerd om de eigenschappen van de aspluim in beeld te brengen. De afdeling “Verkennende meetingen en Lidar” van het Centrum voor Milieumetingen van het RIVM voerde in samenwerking met ondermeer het KNMI lidar-metingen uit op het meetstation CESAR (Cabauw Experimental Site for Atmospheric Research), nabij Lopik.

Een lidar is een soort radar die omhoog kijkt. Lidars laten het bijvoorbeeld het vulkaanstof duidelijk zien ook als de stoflaag hoog in de lucht hangt. Aan de hand van de vorm van stofdeeltjes kan er een onderscheid gemaakt worden tussen bijvoorbeeld vulkaanstof en andere soorten stof zoals zeezout en roet. Vulkaanstof bestaat uit scherpe deeltjes, vandaar dat ze schadelijk zijn voor vliegtuigen als die er doorheen vliegen. Normaal stof, zoals zeezout, roet en andere luchtverontreiniging, bestaat uit rondere deeltjes.

Met behulp van de Raman lidar Caeli was het vulkaanstof het eerst zichtbaar op vrijdag 16 april. Door vergelijking met soortgelijke metingen elders in Europa kunnen ondermeer de veranderingen van het vulkaanstof tijdens het transport in kaart worden gebracht. Figuur 57 laat de metingen van de Raman lidar van 16 april 2010 zien. De afbeelding geeft op ieder tijdstip een dwarsdoorsnede van de atmosfeer. De stoflaag net boven de 2 en 3 km hoogte is goed zichtbaar. Gedurende de episode van 15 april tot eind mei zijn vele uren aan lidar-

observaties gedaan. Hierbij is ook gekeken of het vulkaanas van grotere hoogtes naar beneden is gezakt en met luchtlagen aan de grond in aanraking is geweest. Dit is verder geanalyseerd op monsters van stof en regenwater die aan de grond zijn genomen in het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit.

Figuur 57 Lidarmetingen van vulkanisch as op 16 april 2010. De afbeelding geeft op ieder tijdstip een dwarsdoorsnede van de

atmosfeer. De stoflaag net boven de 2 en 3 km hoogte is goed zichtbaar. De kleurschaal is een maat voor de hoeveelheid en/of grootte van de deeltjes. Onder normale omstandigheden in Nederland zijn de kleuren tussen 0 en 2 km hoogte vergelijkbaar, maar is op de hoogtes boven 2 km nauwelijks aerosol aanwezig. De grote waardes die de stoflaag tussen 2 en 3 km karakteriseren zijn uitzonderlijk.