Klas 4/5/6

De meest interessante reportages, gesprekken en fragmenten uit het wetenschapsprogramma Atlas (NTR).

Programmaheaders

Mens en lichaam

Natuurkunde

Atlas in de klas

Website wetenschap

Naar het Youtubekanaal van NTR Wetenschap

Bekijk ook

Extra's

Schooltv biedt meer dan video's! Ontdek onze extra inhoud:

Ontvang jij de nieuwsbrief al? Blijf op de hoogte door je aan te melden en ontvang elke maand een nieuwsbrief naar keuze in je inbox!

Jaarlijks komen er in Nederland zo'n 120 mensen om door moord of doodslag. Het precieze tijdstip van overlijden is voor de politie cruciale informatie om erachter te komen wie de dader zou kunnen zijn. Tot nu toe was dat vaak nog een ruwe schatting, maar dat kan binnenkort veel preciezer. Hoe vaak moeten jullie ter plaatse komen? Ter plaatse komen bij een moord, zo'n 120 keer per jaar. Dat schommelt een beetje over de jaren. Maar dit wordt breder gebruikt dan alleen moord en doodslag. Als iemand bijvoorbeeld onder verdachte omstandigheden onderaan de trap ligt, ja, we weten niet op een moment dat we op een plaats recht komen of dat het moord of doodslag betreft. Dus het zou zomaar kunnen dat we misschien wel 5000 onnatuurlijke overlijdens hebben in een jaar. In de meeste gevallen wordt het tijdstip van overlijden door de politie ingeschat. Chris neemt Elisabeth mee naar een oefenplaats delict waar een moord in scene is gezet. Ja, ze heeft iets om haar nek. Ik zie hier allemaal spullen omgevallen, dus het ziet eruit alsof er een worsteling is geweest. Bij ingewikkelde zaken wordt de politie bijgestaan door het Nederlands Forensisch Instituut. Wetenschapper Martin Roos komt zelf geregeld op een plaats delict. En jullie worden dus ook gevraagd voor een precieze bepaling van het tijdstip van overlijden. Waarom is dat zo belangrijk in het onderzoek? Nou, je kan je voorstellen op moment dat de tactiek weet wanneer iemand overleden is of wanneer iemand ongeveer overleden kan zijn, een bepaald tijdsframe. Hoe korter dat tijdsframe is, hoe beter zij, hoe gerichter zijn hun onderzoek kunnen gaan doen. Pas op, het is een beetje een raar gezicht. Ja, het is best een beetje freaky ja. Ja. Wat zou jij nu doen op een plaats delict? Nou ja, op het moment dat we dus de tijdstip van overlijden moeten gaan bepalen, dan wil ik best graag een rectale temperatuurmeting maken. Ik wil weten wat de omgevingstemperatuur is. Die gaan we meten. En ik wil dus uiteindelijk ook weten hoe zwaar het lichaam is. De afkoeling van een lichaam is dus cruciaal om te bepalen hoelang geleden iemand is overleden. Biofysicus Maurice Aalders legt het principe van warmte-uitwisseling tussen verschillende materialen uit. Daarvoor hebben we een paar blokjes hebben we wat warm gemaakt. Het bovenste blokje ligt op metaal en het onderste blokje dat ligt nu op vloerbedekking. Ja. Nou wat we zien is dat dat bovenste blokje, dat gaat zo warmte afgeven aan die metalen plaat. Dus we zien nu die warmte in die metalen plaat gaan. En dat gebeurt natuurlijk ook als een lichaam op een vloer ligt die makkelijk warmte op kan nemen. Dit blokje, dat blijft eigenlijk veel warmer. Dus dat blokje, dat ligt op vloerbedekking, op een isolerende ondergrond en het kan in de forensische praktijk natuurlijk ook voorkomen. En wat we hier zien is, is het verschil in snelheid van afkoeling en deze gaat veel sneller naar de omgevingstemperatuur terug. En je ziet dus dat die de warmte afgeeft aan die ondergrond. Ik wil jou vragen of je even op je rug wil gaan liggen, je armen een beetje langs het lichaam, benen gestrekt. Nou, dit is natuurlijk een houding waarbij je dus het lichaam niet altijd aantreft. En zeker dit is de meest ideale houding. Maar wat we ook wel eens hebben, dat is bijvoorbeeld dat iemand bijvoorbeeld in de foetushouding ligt. Anne, wil je nou misschien voor mij even gaan doen? Even in die foetushouding te liggen. Kijk en dan zie je al gelijk dat dat lichaam een stuk compacter wordt. Dat er wat minder raakvlak is met de lucht. En dan kan je je voorstellen dat die afkoeling dan toch effe iets anders gaat. Ja. Dus dit willen we heel graag ook in beeld brengen en hier gaan we dan rekening mee houden. De nieuwe methode gebruikt vijf thermobuttons om de temperatuur van het lichaam te meten. Deze buttons worden op het hoofd, de borst, de buik, een been en een bovenarm bevestigd. Nu kan er een 3D-scan van het lichaam worden gemaakt met behulp van de exacte locatie van de buttons en tientallen overlappende foto's van het lijk. Dit is mijn eerste keer in een mortuarium. Hier liggen nu allemaal mensen. Ja, hier liggen de lichamen van mensen die zich ter beschikking hebben gesteld van de wetenschap. Wat was jullie rol hier in het project? Eigenlijk het unieke van waar we nu zijn, het Amsterdam UMC, heeft een body donation programme. Dat is ons grote winst geweest. En het mooie is dat wij op heel veel verschillende lichamen die hier binnenkomen van mensen die zich ter beschikking hebben gesteld van de wetenschap, kunnen wij metingen doen En de lichamen komen daar binnen. 
Warm, nog? Nog warm. Ja, het is een beetje luguber. Dan komen wij hiernaartoe en dan kunnen we gelijk die metingen doen die we nodig hebben voor ons model. Als iemand klein is en heel tenger koelt natuurlijk anders af dan wanneer iemand fors is. ,En dat leggen wij wel allemaal vast. Dus ieder lichaam heeft z'n specifieke snelheid van afkoelen. Ja en dat is zo mooi dat we dat hier natuurlijk kunnen, eigenlijk testen. We hebben we hebben aan de hand van de gegevens die we hebben gemeten hebben ons model ontwikkeld. Maar we hebben natuurlijk ook een hele grote validatieset meten. Dus in welke houding die ook ligt, hoe die ook ligt, hoe groot die is, wat het formaat van het lichaam is. Dat brengen we allemaal in ons computermodel. En dan kunnen we heel nauwkeurig uitrekenen hoe snel dat specifieke lichaam in die specifieke situatie afkoelt. Oke, nou wat we hier zien het model, het 3D-model van Anna. En als je goed kijkt dan zie je de thermobuttons op haar bovenarm zitten en die zien we eigenlijk ook hier terugkomen. Je ziet de liniaal mooi terugkomen. Ja. Het is vrij grof. Is dat erg? Nee, in principe niet. Het programma wat een programma eigenlijk nodig heeft is puur alleen maar de omtrekken van het lichaam. Ja dus. We willen precies de de afmetingen van dat lichaam meten. Ja, en dat is eigenlijk al voldoende voor het programma. Precies. Hoe bepaal je nou op basis van die foto's de afkoeling van het lichaam? Dat lijkt me heel ingewikkeld. Met natuurkundige wetten kunnen we eigenlijk niet goed beschrijven hoe dat afkoelt. Je kan allerlei simpele geometrie, je kan het wel uitrekenen, bolle cilinders, maar van een lichaam niet. Dus de truc hier is om dat hele complexe lichaam onder te verdelen in hele simpele blokjes. Dus digitaal hakken we dat hele lichaam plus omgeving, hakken we op in allemaal kleine blokjes. Dus er zijn blokjes die beschrijven die beschrijven dat is weefsel, dit is lucht. En dit is weefsel, dat is lucht. En dan gaan we gewoon per blokje bekijken hoe snel de warmte-uitwisseling is met de buurblokjes. Blokjes dan heb je dus de vijf blokjes in de vingers en dan twintig blokjes in de handen en dan kun je allemaal gaan door. En dan kunnen we dus kijken hoe wat de warmteverdeling is na een seconde. En dat doen we dan voor ieder tijdspunt. Het maakt helemaal niet uit hoe dat lichaam ligt. Dan wordt dit een blokje weefsel en dat een blokje lucht. We kunnen alle lichamen in alle houdingen met alle soorten postuur kunnen we beschrijven. En dan puur op basis van natuurkunde kunnen we dan die afkoeling beschrijven. Denk je nou dat er meer moorden opgelost kunnen worden met dit programma? Of het er meer zijn dat durf ik niet te zeggen, maar wat ik wel denk is dat het de politie gaat helpen om die tijdsframe waarin ze moeten gaan zoeken naar he wat er gebeurd is dat dat steeds nauwer gemaakt kan worden waardoor ze zich veel meer op dat stukje kunnen concentreren. Dus je durft te zeggen meer maar misschien wel sneller. Misschien wel sneller. Oke. Nauwkeuriger.

Hoe berekenen forensisch onderzoekers het tijdstip van overlijden?

Logo Wetenschap

Bij een moord is het tijdstip van overlijden heel belangrijk bij het vinden van de dader. De lichaamstemperatuur speelt daarbij een grote rol. Alle mogelijke variabelen zijn in een computermodel gegoten waarmee natuurkundigen nog preciezer kunnen uitrekenen wanneer iemand overleden is.

Op basis van lichaamstemperatuur

"Er verschijnen natuurlijk ontzettend veel boeken waar ik niks op tegen heb, die en je een aangenaam uurtje bezorgen, maar die je leven niet grondig verandert." "Dat is een heel breed begrip, literatuur." "Maar geen chicklits en zo." "Wat maken Suzanne Noort literatuur en waarom Sjors en Sjimmie niet?" "Dat vind ik het mooie van literatuur. Het laat onze pijnlijke kanten zien en het troost niet. Nee, het geeft je ook nog eens een keer een stomp in je smoel." "Bijvoorbeeld Gijp, om eens wat te noemen. Kijk, ik denk niet dat er heel veel mensen zullen zeggen dat Gijp nou hele doorwrochte literatuur is." "Elke boekhandelaar in Nederland kan je vertellen dat door Saskia Noort of door Kluun mensen in de boekhandel komen die er anders niet zouden komen." "Scheer je weg, nietsnutten in het land van de literatuur. Donder op!" Ja, ja, het maakt wat los. De vraag wat maakt literatuur? Dat bespreek ik met Karina van Dalen - Oskam. Welkom! Fijn dat je er bent. Je bent literatuurwetenschapper aan het Huygens Instituut. Het is misschien wel bijna een onmogelijke vraag. Waarom is het überhaupt belangrijk om die vraag te stellen? Wat is literatuur? Ik denk dat heel veel leerlingen op middelbare scholen hiermee geconfronteerd worden. Wat mag ik wel lezen? Wat mag ik niet lezen? En dan is het heel erg moeilijk uit te leggen, waarom mag ik dit wel en dat niet lezen. Want het moet literatuur zijn natuurlijk. Het moet literatuur zijn, maar niemand kan uitleggen wat dat precies is. Toch heb jij het geprobeerd om het te vangen, het begrip, hoe heb je dat gedaan? Wij hebben twee methodes gecombineerd. We wilden aan de ene kant weten van heel veel lezers wat zij vonden over een lijst van 400 romans. Daar hebben we meningen over verzameld in een grote enquête in 2013, Het Nationale Lezersonderzoek. En we wilden die meningen vergelijken met hoe de teksten er zelf uitzien. Dus we hebben ook de digitale versies van die 400 boeken verzameld. En die zijn we gaan doormeten. En bijvoorbeeld wat hebben jullie gemeten? Bijvoorbeeld hoeveel verschillende woorden komen erin voor? Welke onderwerpen komen er aan de orde? Hoe lang zijn de zinnen gemiddeld? Noem maar op. We hebben van alles gemeten. En uiteindelijk dus ook: welk boek is het meest literair? Heeft dat opgeleverd en welk het minst? Dat hebben we ook even op een rij gezet hier. Dan zien we hier de top tien van meest literaire boeken, ieder geval zoals de lezers dat beschouwen. Wat betekent dit nou? Wat heel erg intrigerend is, de maximumscore was een zeven die mensen aan een boek konden geven. Dat was het meest literair. En wat we in die top-tien zien is dat er alleen maar boeken van mannelijke auteurs staan. En op nummer één staat een vertaling uit het Engels, Essence of een ending van Julian Barnes. En dat boek had het jaar daarvoor de Booker Prize gekregen, een heel prestigieuze literaire prijs. Nou, ik wil zo meteen natuurlijk wel weten waardoor dat komt. Maar we gaan eerst naar Simone van der Vlugt. Zij staat namelijk precies in het midden tussen literair en niet-literair. En Elisabeth ging bij haar op bezoek. Simone, jij schrijft historische romans, thrillers, jeugdboeken, 2,5 miljoen boeken heb je inmiddels meer verkocht. Meer dan drie al? Ja. Wat is voor jou literatuur? Voor mij is literatuur om te beginnen natuurlijk een goed geschreven tekst met gevarieerd taalgebruik, liefst niet te uitleggerig. Maar literatuur moet je ook raken. De tekst moet ook iets met je doen. Het moet iets bij je oproepen. Wie bepaalt eigenlijk wat literatuur is? Ik vind dat je dat, iedereen dat zelf moet bepalen. Alleen het wordt bepaald door recensenten en door vakjury's. En die hebben natuurlijk de macht om te zeggen dit is literatuur en dat niet, terwijl het zo arbitrair is, want je kan een heel lijstje van criteria maken, maar moet je dan aan al die criteria voldoen in een boek? Uit het onderzoek blijkt dat alle lezers vrouwelijke auteurs als minder literair beoordelen dan mannelijke auteurs. Ja. Wat is jouw ervaring daarmee? Ja, ik hou me er niet heel veel mee bezig, maar ik weet al aan het begin dat de recensies er af en toe niet om logen. En nou vind ik recensies vind ik helemaal geen probleem, als daar kritiek in staat, dat heb ik ook heel veel van geleerd moet ik zeggen. Maar soms wordt het wel heel persoonlijk. Niet alleen naar mij, maar ook naar mijn collega-auteurs. Ze schreven bijvoorbeeld dingen als van dat je beter in die schrijfsters opduiken dan in hun boeken en dat stonden in recensies in gerenommeerde kranten. Wat ontzettend vrouwonvriendelijk! Nou, absoluut. Uit het onderzoek blijkt dat jij precies in het midden uitkomt. Dus je bent niet literair, maar je bent ook niet het niet-literair. Nou, zo voel ik het zelf ook wel. Zo voel je dat zelf ook? Ja ja, maar dat is wat ik bedoel met dat ik heel bewust ook verhalen leesbaar wil houden. Dus jij zal er geen nacht minder om slapen dat jij niet als literatuur wordt gezien. Nee, maar ik zou het ook niet leuk hebben gevonden als ik nou helemaal onderin die ranking zou staan. Nee, dat snap ik. In het midden vind ik helemaal prima. Ja en zo'n recensie werkt dan natuurlijk ook niet. Ja, echt schandalig toch? Ja, dat kan toch niet? Want als we even teruggaan naar die lijst. We zagen het net al. Dat roept natuurlijk toch vragen op. Waarom staan er alleen maar mannelijke schrijvers in die top-tien? Mensen zeggen dus ja, we vinden dat toch kwalitatief beter. Zie je dat ook terug in je onderzoek? Dat is heel erg lastig, maar misschien is het leuk om eerst naar de andere kant van de lijst ook te kijken, welke boeken de minst literaire waren. Want wat daar gelijk opvalt is dat daar alleen maar vrouwelijke auteurs op staan en de chicklits die een van de geïnterviewden op straat ook noemde. Blijkbaar is het genre van de chicklits ja absoluut niet literair in de ogen van heel veel mensen. Maar ja, waarom dan? Ja, want zit er dan verschil in literaire kwaliteit bij mannelijke en vrouwelijke schrijvers, volgens de lezers. Als je de lezers vraagt leg nou eens uit waarom je deze score hebt gegeven aan een boek, dan komen ze met de opmerking: vanwege de schrijfstijl en vanwege de diepere lagen. Maar meer details geven ze eigenlijk niet. En dat is wat wij hebben geprobeerd te vinden in de teksten zelf. En als we dan de teksten zelf doormeten, dan lijkt het erop dat hoe hoger de literaire kwaliteit is volgens de lezers, hoe moeilijker het boek is. En hoe langer de zinnen bijvoorbeeld zijn. Zien we hier in deze wolk, in deze grafiek? Wat kun je hierover zeggen? Hierin zie je op deze as hoe literair het boek gevonden werd door de lezers. En hier hoe lang de zinnen het waren. En dit zijn alle Nederlandse romans van mannen en vrouwen in de categorie literaire roman. En dan zie je echt dat er een trend is: hoe langer de zinnen, hoe hoger de literaire kwaliteit. Maar als we dat gaan opsplitsen naar mannelijke en vrouwelijke auteurs, dan zien we ineens dat de mannelijke auteurs altijd een hogere score halen dan de romans van de vrouwelijke auteurs. En over het geheel genomen is gemiddelde zinslengte dus een hele mooie voorspelling van hoe literair een boek wordt gevonden. Maar als we dan naar het geslacht van de auteur kijken, dan werkt dat niet meer. En waar komt dat nou door? Wij vermoeden dat er toch een bepaalde associatie is met vrouwelijkheid die strafpunten oplevert als je literair prestige wil halen als auteur. Maar is het ook niet zo dat is ook een beetje wat Simone van der Vlugt zegt en wat we ook al eerder zagen, wat je vertelde over de bookerprize. Als je een prijs krijgt een en de in de in de marketing wordt gepusht, dan kom je ook sneller bovenop die stapel te liggen. Maakt dat ook nog uit? Dat maakt zeker uit. Dus literaire prijzen zijn heel belangrijk. Maar als je gaat tellen hoeveel vrouwelijke auteurs krijgen een literaire prijs vergeleken met mannelijke auteurs, ja, dan is het het nog steeds niet, echt minder dan een derde. We gaan weer even terug naar Elizabeth, want die is naar de boekwinkel gegaan om dit verschil te testen. Ik heb hier twee fragmentjes van schrijvers wiens boek allebei even literair gewaardeerd. 5,81 in het boek van Karina. De ene is een vrouw Anna Enquist, de andere man, Jan Siebelink. En eens kijken of deze fervente lezers hier dat ook vinden. Welke tekst is volgens u het meest literair? Ik kan niet kiezen. Deze. Ik ga m'n moeder achterna. Ik denk dat de eerste inderdaad literairder is dan de tweede. Ik zou toch de eerste kiezen? Ik zou ook de eerste. De eerste. Ja? Ja. En waarom? Omdat die voor mij het meest beeldend wordt. Het begint heel spannend. Het schetst een situatie waar je onmiddellijk in zit. Hij gaat misschien iets verder in op karakter. Die andere, die praat meer vanuit een vertellersopzicht. Ja, en dit vind ik ook heel prettig omdat het zo ja, er zit zo'n vaart in. En wanneer is voor jullie iets literair? Lastige vraag. Als het best wel wat diepte heeft voor mijn gevoel. Je hebt sommige boeken zijn meer gewoon oppervlakkig. Gewoon leuk om te lezen. Maar literaire boeken gaan echt meer dieper in op het plot en op de symboliek eigenlijk. Nou, is wel heel bijzonder wat hier gebeurde. Het is natuurlijk maar een superkleine steekproef, maar alle zes de deelnemers schatten de tekst van Anna Enquist als literairder in dan die van Jan Siebelink. En dat is toch wel echt unaniem. Het is niet precies wat er uit het onderzoek kwam, maar ik vind het wel een leuke uitkomst. Ja, ja, ik ook wel eigenlijk. Ja, er is nog hoop. Er is nog hoop. Gelukkig maar. Wat zou je scholen willen meegeven? Wat moeten zij met dit onderzoek? Het is heel erg afhankelijk van de lezer, welk boek moeilijk is voor iemand. Dus ja, de stapjes die een lezer maakt verschillen per lezer, dus ook per leerling en ook per volwassene tussen wat iemand wil lezen, wat moeilijk voor iemand is. Dat kan voor een ander misschien ondoenlijk zijn, of heel erg makkelijk. Moet je dan eigenlijk af van het stempel literatuur om die drempel misschien te verlagen? Ik ben heel benieuwd hoe dat in andere landen is want ik heb het idee dat er in Nederland toch wat meer nadruk op dat literaire aspect wordt gelegd dan bijvoorbeeld in het Engelse taalgebied. En nou ja, we zouden ze kunnen vergelijken. We zouden dit onderzoek ook elders kunnen doen en kijken of daar iets vergelijkbaars uitkomt en hopen dat we dan aanknopingspunten vinden om goede adviezen te geven aan docenten literatuur. Een nieuw onderzoeksproject is geboren. Dank je wel Karina.

Wat is literatuur?

Niet elk boek is literatuur. Maar wie bepaalt eigenlijk wat literatuur is? Daar is onderzoek naar gedaan door het Huygens Instituut. En daaruit blijkt onder meer dat vrouwelijke auteurs als minder literair worden gezien dan hun mannelijke collega’s.

Een kwaliteitsstempel of een persoonlijk oordeel

Bij het ontstaan van glas en die overgang van vloeibaar naar vast gebeurt er iets mysterieus wat nog niet begrepen wordt door de natuurkunde. Het wordt wereldwijd bestudeerd, onder andere hier op de TU Eindhoven. Hallo. Goeiedag. Welkom. Mooi glas hier. Ja, kom binnen. Wat is glas precies? Wat is jullie definitie ervan? Ja, nou, één definitie is inderdaad een heel alledaags materiaal zoals, deze vaas. Maar voor ons als natuurkundigen is het een veel breder begrip. Glas is namelijk ook een fase waarin een materiaal zich kan bevinden en in feite kan ieder denkbaar materiaal in een glasfase bestaan. Wat is voor jullie het mysterie van dat glas? Wat er interessant aan is, is dat die structuur niet lijkt te kloppen met die van een vaste stof. Het is een vaste stof. Ja, precies. Een glas is een vaste stof. En het bijzondere daaraan is als je zou inzoomen op hoe de atomen of moleculen zijn gestructureerd in zo'n materiaal, dan is dat in een glas op een wanordelijke wijze. Als je hier kijkt naar de structuur van dat materiaal, dan zou je verwachten dat het een vloeistof is. Zou je kunnen zeggen dat het een vloeistof is die bevroren is in de tijd, dat het lijkt alsof het plotseling gestopt is met ronddraaien? En dat is inderdaad precies hoe glasblazers een glas maken. Je verhit het eerst naar een hoge temperatuur waar het vloeistof is. En dan koel je hem heel snel af zodat het materiaal geen tijd heeft om te kristalliseren. Maar de grote vraag waar wij en niet alleen wij, maar ook honderden wetenschappers over de hele wereld al jaren mee worstelen, is waarom die structuur nauwelijks verandert. Maar de materiaaleigenschappen, die veranderen gigantisch, want je gaat van vloeistof naar harde, vaste stof. Om dieper tot de kern te komen van het glasmysterie wordt gekeken naar de beweging van de moleculen. Hier hebben we dan vloeistoffase. Daar zijn de deeltjes vrij om rond te bewegen en het hele gebied te verkennen. Hier zie je een kristal, daar zitten de deeltjes allemaal op een rooster. Waar ze alleen nog kunnen bewegen. En jullie haten structuur, dus daar kan je niks mee. Je wil wanorde. Ja. Voor een glas willen we wanorde. Hier zie je eigenlijk bijna dezelfde structuur, maar hierin bewegen de deeltjes dus helemaal niet. Die gaan eigenlijk nergens heen. Het mysterie van dat glas zit hem dan in de overgang van vloeibaar naar vast. Ja, ook met dit model kunnen we echt meer begrijpen over de structuur en over de dynamica en hoe het echt op een enkel deeltjesniveau gebeurt dus op een enkel atoomniveau gebeurt. Wat bepaalt nou die overgang? Is er een soort heilige graal in de glaskunde? De heilige graal in het vakgebied is om een universele theorie voor glasvorming op te stellen omdat glasvorming in ieder denkbaar materiaal kan optreden zouden we graag een theorie willen die dat proces kan verklaren in al die verschillende materialen. Alle materialen kunnen dus een glasstructuur hebben, ook plastic. Dus als je zo duurzaam mogelijk plastic wil maken moet je dat ook beter begrijpen. Ook dat wordt onderzocht hier aan de TU. Wat we hier zien is eigenlijk een heel scala aan glasachtige polymeren. Dus plastic. We hebben hier verschillende voorbeelden. Dit kennen we allemaal. Dit is eigenlijk nu al bros en als ik hier nu koffie in zou doen gaat ie waarschijnlijk al stuk. Dit is een voorbeeld van polycarbonaat. Een DVD is wat buigzamer, maar van hetzelfde polycarbonaat waar we dvd's van maken, hetzelfde molecuul, kunnen we ook kogelvrij glas maken. Dus kogelvrij glas is een plastic. Is een combinatie meestal van normaal glas en polycarbonaten. Nou, wat wij nu willen begrijpen. Ik heb hier een zogenaamde trekstaaf van polystyreen, dus waar we plastic bekertje van net van hadden. En ik heb hier een trekstaaf van polycarbonaat. En wat we zien is polystyreen, dat breekt heel erg bros. Dat veroudert veel sneller dan polycarbonaat. We kunnen dat proces versnellen. Lieven als jij zo hard als je kan. Zo snel of hard? Zo snel als je kan. Oh. Verjongen is hard werken. Nog een stukje. Dan zie je dat die polystyreen staaf van net in één keer taai is geworden. Dat verouderen bij polystyreen gaat zo snel dat als we nu heel even een paar tellen wachten terwijl jij en ik dit gesprek voeren, het materiaal waarschijnlijk alweer bros geworden is. Ja. Niet alleen plastics, maar vele materialen kunnen dus bestaan in de glasfase. En behalve voor duurzame plastics wordt de glastheorie bijvoorbeeld gebruikt voor de ontwikkeling van snellere computerchips. Maar er is nog een bijzondere toepassing. Vito Conte houdt zich binnen de werkgroep bezig met het toepassen van de glastheorie voor onderzoek naar kanker.

Het glasmysterie

Glas is een geheimzinnig materiaal. Het is een vaste stof die ontstaat uit een vloeibare fase. Natuurkundigen zijn op zoek naar een theorie waarmee ze kunnen verklaren dat glasvorming niet alleen voorkomt bij glas, maar bij alle denkbare materialen.

De overgang van vloeibaar naar vast

Koud he. Nu de winter weer langzaam dichterbij komt, kijken sommigen van ons verlekkerd naar hoe beren en egels het aanpakken. Warm in je bed kruipen en alle kou en donker overslaan. Heerlijk. En ja, heus, dat ook: nuttig. Stel je eens voor dat we mensen ook in winterslaap zouden kunnen brengen. Plots kun je dan langer wachten op een donororgaan. En bij een complexe hartoperatie houden je hersenen en overige organen het langer vol. In sciencefictionfilms is die winterslaapdroom zelfs al werkelijkheid geworden. Daar is het overigens vooral populair om door de ruimte te reizen. Op die manier hoeven ruimtevaarders de allesomvattende saaiheid van superlange ruimtetrips niet bewust mee te maken. Ga lekker liggen in een slaapcapsule, leg je metabolisme stil en je wordt onderweg nauwelijks ouder en hebt zo goed als geen voedsel nodig. Dat is nog eens reizen in stijl. Maar kan het ook in het echt? Anekdotes die suggereren van wel zijn er genoeg. Neem nu het verhaal van de Japanner die volgens de overlevering 24 dagen lang in leven bleef zonder eten of drinken, nadat hij in de sneeuw onderkoeld raakte en zijn lichaamstemperatuur daalde tot 22 graden Celsius. En ook in het lab boeken wetenschappers al voorzichtige slaapsuccesjes. In 2005 liet de Amerikaanse biochemicus Mark Roth een stel labmuizen winterslapen door ze waterstofsulfide te laten inademen. Helaas mislukten vervolgexperimenten met schapen en varkens, waarna de geplande klinische testen op mensen werden afgeblazen. Ook andere ideeën, zoals het vervangen van al het bloed door een handige chemische oplossing, boekten voorzichtige successen bij dieren. Maar van een winterslaap bij mensen is het nog niet gekomen. In 2014 probeerde de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA het onderzoek daarom eens verder aan te zwengelen. Twee jaar later zagen winterslaap optimisten in hun resultaten aanwijzingen dat het uiteindelijk wel goed zou komen met die kosmische winterslaapjes. De onderzoekers presenteerden namelijk de eerste basale ontwerpen voor echte slaapcapsules en stelden onomwonden dat winterslaapexperimenten bij astronauten mogelijk moeten zijn. Toch zijn veel resultaten bij nadere beschouwing nog...hoe zeg je dat subtiel? Minder rooskleurig dan gedacht. Zo vertelde bioloog Kenny Drew vorig jaar dat de winterslaapmedicijnen die zij had getest op ratten succesvol leken te werken. Althans, totdat de lijven van de dieren al na twee weken winterslaap ernstige orgaanbeschadigingen bleken op te lopen. Niet bepaald een lekker vooruitzicht bij een jarenlange kosmische reis. Welterusten.

Is een winterslaap voor mensen weggelegd?

Met een winterslaap kun je niet alleen de koude en donkere maanden overslaan. Als je je lichaam in een spaarstand zou kunnen zetten, zou je langer kunnen wachten op een donororgaan bijvoorbeeld. Hoe realistisch is zo’n menselijke winterslaap?

Onderzoek naar winterslaap bij mens en dier

Klimaatverandering is het sterkst merkbaar in de poolstreken. Hoe zich dat in het verleden heeft voltrokken, is lastig te onderzoeken, omdat er weinig data voorhanden is. Toch is het onderzoeker Fabian Erkan gelukt om die geschiedenis bloot te leggen. En wel door hele oude berkenblaadjes, soms wel uit de Vikingtijd, op celniveau te bestuderen. En wat blijkt? Die duizenden blaadjes vertellen niet alleen het verhaal van het poolgebied, maar ze voorspellen ook het weer hier in West-Europa. En onze vraag is: hoe kun je uit planten ons weer aflezen? En dat bespreek ik met Fabian Erkan. Als kind was ie vaak in de tuin in de natuur te vinden om dinosaurussen te zoeken. Het werd hem al vroeg duidelijk dat ie biologie wilde studeren aan de Universiteit Utrecht. En aan diezelfde universiteit klonk afgelopen week Hora est, want hij mag nu Doctor voor z'n naam zetten en hij is hier vanavond. Fabian, hartelijk welkom en gefeliciteerd natuurlijk. Dankjewel! Ja, jij hebt voor je promotie-onderzoek onder andere heel Finland op en neer gereden om blaadjes te verzamelen van de berk. We zien hier wat foto's. Waarom heb je dat gedaan? Laten we daar beginnen. Nou, waarom ik dus eigenlijk meer wil weten over het klimaat middels het gebruikmaken van de berk is dat we niet na één punt in de tijd kunnen kijken en zeggen er verandert wat. Daarvoor wil ik terug in de tijd. Ik weet dat blaadjes goed fossiliseren dus daar wil ik wat informatie uit kunnen halen. Veel bomen verliezen eigenlijk jaarlijks hun blaadjes en maken dan eigenlijk opnieuw elk jaar blaadjes aan. En dat zegt dus eigenlijk heel veel over wat er in dat jaar gebeurt in termen van temperatuur van dat jaar. Om goed te kunnen weten wat eigenlijk het verschil is tussen een blaadje dat in een koud gebied is opgegroeid of in een warm gebied heeft gegroeid, ben ik naar Finland gegaan. Da's een lang uitgestrekt land van noord tot zuid waarin je dus eigenlijk een gradiënt hebt tussen warm en koud. Waar ik dus eigenlijk achter ben gekomen is dat er in de cellen tussen de blaadjes van warm en koud een groot verschil zit, namelijk de de cellen op het blad van een berkenboom die zijn veel ronder of vierkanter eigenlijk, in een gebied waar het koud is geweest in een bepaald jaar en als het warm is geweest in een ander jaar dan zijn de cellen wat gelopter of wat meer als een soort puzzelstukje. En hoe is dat te verklaren? En er zijn een aantal biologische redenen waarom een cel zich zo gaat gedragen als die ouder wordt. Maar het betekent dus dat als een cel volwassener wordt, dan is er eigenlijk meer temperatuur geweest in dat jaar. En dat zegt dus eigenlijk heel veel over, ja, de condities die dan in dat jaar geweest zijn. Dus als je die cellen later terugvindt in een fossiel, dan kun je dus zeggen van goh, het was warmer en of het was kouder. En omdat dus precies te kunnen na rekenen eigenlijk, heb ik dus die relatie tussen koud en warm in die cellen eigenlijk wiskundig geformuleerd in een model. Daar heb je dan vervolgens wel eeuwenoude bladeren voor nodig om de temperatuur te kunnen ontrafelen. Hoe kom ik aan eeuwen of hoe kwam jij aan eeuwenoude bladeren? Nou, dan ga je eigenlijk op fossielenjacht met geografische informatie, met ecologische informatie ga je dan eigenlijk van tevoren bepalen van goh, daar en daar en daar, zouden we wel eens als we in de grond gaan graven of daar onderzoek gaan doen, dan vinden we dus bewaarde blaadjes. Blaadjes die dus in zulk soort om condities zijn gevallen in de herfst.
Dat ze heel mooi intact zijn gebleven. En dat zijn vaak meerbodems of veenbodems of veengebieden. En als je dan dus eigenlijk een soort rioolbuis in de grond steekt.. 
Die heb je hier in je handen. Die heb ik daar in m'n handen. Dan heb je eigenlijk in één klap misschien wel honderden of zelfs duizenden jaren aan klimaatinformatie te pakken. Een proefboring eigenlijk. Je doet eerst proefboringen en daarna probeer je dus echt te vinden van nou hier zitten de blaadjes, soms zitten ze daar ook niet in. Ik ben ook in Groenland geweest waar ik bijvoorbeeld een paar ja boorkernen heb genomen waar uiteindelijk niks in bleek te zitten. Dat is eigenlijk altijd het risico, maar ook de spanning van deze fossielenjacht. Ja, je bent echt op zoek. Ja, want even tussendoor we zien wat foto's en beelden. Het is een geweldig, Indiana Jones-achtig avontuur ook. Toch zo'n onderzoek? Absoluut. Het is echt een avontuur en niks is zeker ook en je komt ook van alles tegen en ja da daar geniet ik enorm van. Ja hoe weet je nou zeker dat die bladeren door de temperatuur zijn aangetast en niet door iets anders, de luchtvochtigheid of wat dan ook. Ze zijn eeuwenoud. Ja, dus wat je dus eigenlijk hebt als je zo'n boorkernen uiteindelijk openmaakt, terug in het lab. Dan vind je de blaadjes bijna in perfecte conditie terug. Alsof ze afgelopen herfst gevallen zijn. En wat ik eigenlijk de eerste stap zet wat ik doe is, ik laat ze dateren. Dus dan laat ik me het radioactief verval van koolstofatomen in het bladmateriaal kan ik bepalen hoe oud het materiaal is geweest. Dat doe je dus niet voor elk blaadje in de hele kern, maar dat doe je bijvoorbeeld op vier vijf plekken, zodat je de rest kan uitrekenen. En elk blaadje symboliseert eigenlijk een jaar omdat die een jaar is gegroeid, een jaar is gevallen. En omdat die blaadjes dus nog zo perfect bewaard zijn gebleven weten we eigenlijk dat dus die die celcondities zoals ze dat zijn dat die nog hetzelfde zijn als in het jaar waarin ze gegroeid zijn en waarom temperatuur dus eigenlijk daar uitspringt. Dat heb ik dus met veel rekenen en statistiek kunnen bepalen van temperatuur is echt datgene wat dus die cellen gerafeld maakt. Prachtig onderzoek, prachtig historisch onderzoek. Wat kunnen we uiteindelijk met deze kennis ook voor de toekomst? Nou, dit onderzoek is inderdaad iets wat het verleden, het heden en de toekomst bij elkaar brengt. Door naar het verleden te kijken kun je dus leren hoe condities zich in de toekomst kunnen gaan ontwikkelen en veranderen. En wat je dus ziet of wat ik heb gezien in het verleden is dat als er een klimaatverwarming ontstaat dat dat dan eigenlijk altijd voorafgegaan wordt door een warming in de lente. Dus de lentes worden dan steeds warmer en dan pas kaartje krijg je eigenlijk een warmere tijd. En wat ik ook heb gezien in de in Denemarken vanaf het jaar 700 ongeveer ben ik gekomen is dat je dus eerst een warme Middeleeuwen krijgt en dan in de renaissance een koeling, een kleine ijstijd zoals ze dat noemen, ook bekend van Hollandse winterlandschappen. Zoals we hier zien. Inderdaad. Dus dat is geen toeval dat in de renaissance we veel besneeuwde landschappen zien. Nee, precies, in Nederland was het weer toen gewoon echt kouder dan dat het nu is. En eerder in de middeleeuwen was het ongeveer zelfs wat warmer dan dat het nu is. En dat zie je dus echt terug in de bladeren en dat kun je dus ook voor de toekomst dan voor toekomstige veranderingen dus ja je lering uit trekken omdat als het als de lente warmer wordt dan kan er dus ecologische mismatch ontstaan. Dus dat de timing van soorten die bijvoorbeeld na een winterslaap wakker worden dat dan de timing tussen soorten verschilt of vogelsoorten die terugkomen naar Nederland op een ander moment, verkeerd moment. En dat is gewoon, dat heeft heel veel ecologische impact en daar moeten we echt op letten. Ja, en in die zin, want we merken natuurlijk vaak al dat het ongebruikelijk warm is buiten. In die zin is dit onderzoek ook echt een echt een waarschuwing. Op het moment dat iedereen met klimaatverandering bezig is en met veranderingen in het weer, komt jouw onderzoek. Ja inderdaad. Dus om die patronen in een context te kunnen plaatsen is dit onderzoek eigenlijk heel nuttig om te kunnen zeggen van ja, de lente gaat veranderen en ja misschien kunnen we er wat aan doen of in ieder geval rekening mee houden. Ja schiet me nog een vraag te binnen waarom de berk eigenlijk? Of is die willekeurig? Waarom de berk, de berk is een is een soort die dus elk jaar z'n blaadjes verliest in het noordpoolgebied ook en in in Scandinavië en daar heel veel voorkomt en dus ook veel fossiliseert. Ja unieke boom, uniek onderzoek. Heel veel dank voor je tekst en uitleg vanavond Fabian Erkan. Dank u. Wel. Dank u wel.

Wat kunnen eeuwenoude blaadjes ons vertellen over het weer?

In gefossiliseerde blaadjes zit allerlei waardevolle informatie opgeslagen. Onderzoeker Fabian Erkan kan aan eeuwenoude berkenblaadjes zien hoe de weersomstandigheden waren in de tijd dat ze vielen. Wat kunnen we met die informatie?

Onderzoek naar berkenblaadjes uit de Vikingtijd

Iedereen kent wel de beelden van vogels met grote stukken plastic in hun maag of zeeschildpadden die erin verstrikt raken. Maar wat nou de impact van plastic, en dan vooral de kleinste deeltjes, op bijvoorbeeld insecten is, dat weten we eigenlijk helemaal nog niet. En dat onderzoeken ze hier in het Levend Lab in Leiden. En ik mag vandaag een dagje met ze mee. Met een schepnet, laarzen aan, insecten vangen. Zo, goeiemorgen. Goeiemorgen. Wat een bijzondere werkplek heb jij! Zeker. Ja, welkom op ons prachtige buitenlab. Ja. ja. Waarom wilde jij juist die kleinste stukjes plastic onderzoeken, wat die met dieren doen? Ja, nou, ik vond het heel interessant, zeker omdat we weten dat de mensen plastic heel veel gebruiken. Er zijn nu publicaties dat het op de Noordpool zich bevindt. In de Alpen, overal ter wereld. En dit zullen dus steeds meer van grote stukken, naar kleine stukken, naar nanodeeltjes gaan. En ik wil eigenlijk weten: wat doet dat met de biodiversiteit in de sloten? Ja. Hoe heb je dat precies onderzocht? Nou, we hebben verschillende plastic deeltjes. Ik zal ze even komen laten zien. Hebben we hier een aantal buisjes. Dit zijn nanoplastics. En in een halve liter hebben we ongeveer 400 miljoen deeltjes en die hebben we gebracht in deze sloten. Daarnaast hebben we microdeeltjes. Dat zijn 40.000 ongeveer in een halve liter en die hebben we in een andere sloot gebracht. En dan hebben we ook altijd een blanco sloot. Dus iets waar we niet deeltjes inbrengen. En zo repeteren we dat door al deze sloten heen. De kleine deeltjes plastic zitten nu dus in verschillende sloten. Maar wat voor effect heeft dat op de insecten? Daarvoor moet Elizabeth ze samen met Tom vangen. Goeiemorgen. Goeiemorgen. Je bent al bezig? Ja, klopt. Insecten scheppen. Onder andere. Ja. Ja, moet ik gewoon...over de bodem halen of? Niet te ver over de bodem, stukje erboven in eerste instantie. Dit is gewoon echt het wetenschappelijke handwerk he. Het is echt handwerk. Haal hem maar omhoog, dan kun je het zien. Oke. Zoals je ziet komt er wel wat bodem mee. Ja. Dus dat wil je eigenlijk weg hebben. Ja. Wat we dan doen is dat we het in eerste instantie zo veel mogelijk opschonen. Dus dat wil zeggen blijven schudden en roeren. Totdat er zoveel mogelijk uit is. Oke, is dit dan goed genoeg zo? Ja, dat is goed genoeg. Dat kan in de bak hier. Dit is dus gewoon: vangen, tellen en dan opschrijven? Vangen, sorteren, tellen en identificeren. En nu? Nu uitzoeken. Gewoon met de hand overzetten? Gewoon met de hand overzetten. Oh echt? Absoluut. Kunnen we hier wat optellen, dat maakt het wat makkelijker. Oh ja, oh, dit is een soort kreeftachtige of niet? Ja, klopt helemaal. Oh hoe lastig man, dat vangen. Oeps, ik voel me een beetje Mister Miyagi die vliegen proberen te vangen. Dat snap ik heel goed. Oh, maar die zijn snel. Zijn heel snel. Zo moeilijk. Zal kijken of ik er één te pakken krijg. En dan, dan zijn ze allemaal in deze bak? Ja dus hier kunnen we goed zien wat erin zit en dan gaan we het uitsorteren. Pak alles wat op elkaar lijkt, en doe dat allemaal in aparte petrischaaltjes dus eigenlijk aparte bakjes. Deze zijn ook mooi he, dat zijn een soort kreeftachtigen. Deze heeft een soort aas in z'n bek. Ja, die is aan het paren of eten. Oh paren of eten. Ja ja, een van de twee. De beste dingen in het leven. Ja, precies. Wat was je verwachting toen je begon met het onderzoek? Gaan ze eerder dood, de waterdieren. Worden ze beschadigd? Wat moet ik me daarbij voorstellen? In ieder geval nemen de beesten de plastics op. En dat hoeft niet schadelijk te zijn, maar het zit wel in het lichaam van dat beest en het hoort daar niet. Dus dat is wel een eerste bevinding bij ons. Daarnaast gaan we kijken van nou ja is er dan ook een effect? En wat wij zien is dat de soortenrijkdom zich niet helemaal, dat blijft gelijk, maar dat de biomassa dus hoe veel en hoe groot, dat dat aangetast wordt. Oke. En dan heb je ze dus allemaal per soort in die petrischaal. Je hebt ze natuurlijk geteld. Je bent al vier maanden bezig. Wat zie je? Ja, nou wat we zien, we willen natuurlijk weten: zit er een verschil tussen die micro- en in nanoplastics? En wat we zien is dat er effecten van die nanoplastic zijn op de totale hoeveelheid aan beesten die wij in onze sloten hebben. En dan zien we specifiek dat het afneemt. Dus we zien minder beesten in sloot. En we zien dat niet voor de microplastics. We zien dat specifiek voor de nanoplastics waar we eigenlijk nog niet zoveel vanaf weten. Maar jullie doen ook DNA-onderzoek. Ja klopt. Er zijn natuurlijk een hele hoop dieren die we niet kunnen zien met het blote oog. Dieren, planten, bacteriën, schimmels. Maar daar zijn wij ook in geïnteresseerd. En wat we daarom doen is dat we een watermonster nemen. Dus dan neem je gewoon een klein deel water uit een sloot, ongeveer een halve liter. Vervolgens filteren we dat en daarbij blijven alle DNA-fragmenten die aanwezig zijn in het water, blijven achter. Dat nemen we mee naar het lab. Daaruit kunnen we dan afleiden, wat er ook aan die bacteriën, aan die schimmels, maar ook wat we hier zien dus werkelijk alles wat leeft, alles wat DNA achterlaat, zit in het monster. Deze DNA-techniek brengt nieuwe mogelijkheden voor onderzoekers. En dat is nodig, want ondanks dat we weten dat er door nanoplastic minder beestjes in de sloot zijn, is het nog onbekend wat plastic voor schade aanricht in de hele sloot. Waar bevinden deze deeltjes zich? Dat weten we, we weten wie het opneemt. En we zijn nu aan het kijken of ook het functioneren van zo'n sloot zich aanpast of beïnvloed wordt door deze plasticdeeltjes.

Wat doet plastic met het leven in de sloot?

Omdat we veel plastic gebruiken, vind je het overal terug. In Leiden hebben wetenschappers een aantal slootjes expres vervuild met plastic om te onderzoeken wat deze deeltjes doen met de organismen in de sloot.

De effecten van micro- en nanoplastics

Skeletten kunnen niet praten, maar toch kunnen ze ons een heleboel vertellen. Bijvoorbeeld of de persoon veel stress had op het moment van overlijden of aan welke ziekte die is gestorven. En zelfs of degene malaria had of niet. Waar komen de skeletten vandaan? De skeletten die hier liggen die we hier gaan bekijken, die komen allemaal uit Zeeland. Die zijn in de in de loop van de jaren hier opgegraven en dan komen ze hier terecht. En worden er vaker skeletten gevonden? Ja, best vaak. In Nederland vinden de meeste opgravingen plaats in stadskernen. En ja als er dan iets moet gebeuren dan ja vind je wel eens skeletten en die worden dan meteen opgegraven. Dus we vinden ze eigenlijk best wel vaak en we kunnen er dan nog best wel heel veel mee doen ook. Wow. Ja. Hier liggen dus allemaal schedels hier. 
Ja inderdaad, want er was een beetje een focus op schedels en de wat oudere opgravingen. Dus dit zijn opgraving uit de jaren vijftig. En dan maken ze dus inderdaad als er alleen maar schedels in zitten dan hebben ze dat er opgezet. Een stempel? Ja. Hier hebben we bijvoorbeeld een bovenbeen los. Oh ja, en dit zijn onder de plekken maar waar ze zijn opgegraven? Ja ja, dus dit zijn inderdaad de verschillende locaties in Zeeland waar dan dus deze skeletten zijn opgegraven. Jij onderzoekt dus dagelijks dit soort skeletten. Realiseer je je dan altijd nog dat het een echt mens is geweest met een heel leven? Mannen, vrouwen, kinderen? Ja, absoluut. Ja, dat is ook heel belangrijk denk ik. Dat we dat blijven realiseren. Dit zijn mensen en wij hebben echt het voorrecht om deze te mogen te mogen analyseren. En dat vind ik ontzettend fascinerend. Ik ben er ook heel dankbaar voor dat ik naar deze skeletten kan kijken en daardoor over het verleden kan leren. En welke wil je me laten zien? Deze. En hoe oud zijn deze? Beetje wisselend maar vooral middeleeuwse skeletten. Dus dan hebben we het over van 500 tot 1500 ongeveer. Dat is zeg maar jouw specialisatie. Dat is mijn specialisatie. Rachel neemt het skelet mee voor onderzoek. Ze kijkt naar sporen van malaria. Deze ziekte kwam tot 1950 voor in Nederland en was volgens Rachel ook volop aanwezig in de Middeleeuwen. In dit laboratorium hebben ze verschillende methodes om de skeletten te onderzoeken. Ik zoek dus naar tekenen van bloedarmoede, omdat dat dus een van de belangrijkste symptomen van malaria is. Ja. En dat kunnen we op plekken in de skelet zien waar de buitenkant van het bot heel erg dun is. Want wat er gebeurt bij bloedarmoede is dat je lichaam gaat proberen meer rode bloedcellen aan te maken en als het gevolg daarvan zet je beenmerg uit. Het wordt als het ware groter. En dat gaat ten koste van de buitenkant van het bot. En dat kan je dus zien hier in die oogkassen. Ja, die gaatjes. En dat is eigenlijk dus de binnenkant van het bot die je nu aan de buitenkant kan zien. Ja. En dit vertelt mij dus dat deze persoon bloedarmoede had. Waarschijnlijk, het ziet er vrij actief uit inderdaad. Dus op het moment van overlijden had deze persoon bloedarmoede. En hoe weet je nou dat dat de basis was van malaria en niet van iets anders? Ja, dat is natuurlijk inderdaad lastig te zeggen zo met het blote oog, want bloedarmoede kan dus door andere dingen ook veroorzaakt worden. Maar daardoor heb ik een klein monster genomen hier aan de binnenkant van het bot. En waar we naar zoeken is hemozoine. En hemozoine is een heel klein kristalletjes dat door de parasiet gemaakt is en achtergelaten is aan de binnenkant van het bot dus in het lichaam en dat kunnen wij dan hopelijk terugvinden. Wat zou nou de betekenis kunnen zijn van jouw onderzoek? Nou ik denk dat malaria een grote impact had op de Middeleeuwse samenleving, omdat het echt een chronische ziekte is die heel veel families schaadde. Dus ik hoop daar met dit onderzoek veel meer inzicht in te krijgen. Omdat ziektes nu beter behandeld worden, laten ze dus minder sporen na in de skelet. Haren vormen een andere bron van informatie. Sarah onderzoekt eeuwenoud haar op sporen van stress.

Wat kunnen we leren van skeletten?

Eeuwenoude skeletten bevatten veel informatie over hoe de persoon leefde. Met verschillende technieken kunnen onderzoekers achterhalen hoe gezond iemand was. En dat vertelt ons meer over het verleden.

Informatie over stress, bloedarmoede en malaria

Dood koraal. Helaas geen uitzondering hier in de Caribische Zee en dus ook op Saba. Er wordt gelukkig onderzoek gedaan naar het herstel van koraalriffen en de zee-egel speelt daarbij een speciale rol. Om erachter te komen hoe het koraalrif van Saba gered kan worden, doen Alwin Hielkema en Tom Wijers van de Hogeschool Van Hall Larenstein in Leeuwarden onderzoek. Alwin is gespecialiseerd in kunstmatige koraalriffen. Collega Tom doet onderzoek naar het kweken van zee-egels. Algen overwoekeren het koraal waardoor die afsterft. In de jaren tachtig is een groot gedeelte van de zee-egels is verdwenen door een ziekte. Die zijn massaal gestorven en wat je onmiddellijk zag is dat de ogen de overhand namen op het koraalrif. En die namen eigenlijk de ruimte in van het koraal en van veel andere organismen. Dus we missen die belangrijke grazer eigenlijk nu, veertig jaar later, nog steeds. Hier worden de zee-egels opgekweekt tot ze groot genoeg zijn om in de zee geplaatst te kunnen worden. Het soort is diadema antelarem, het is ja een langgestekelde zwarte egel. Dit is een volwassen dier die we hier uit de haven halen en die gebruiken we om de eitjes af te geven en het sperma om zo weer nieuwe larven te kunnen maken. De zee-egels moeten verplaatst worden naar een bak met water dat vijf graden warmer is, waardoor ze hopelijk eitjes en zaadjes los gaan laten. Soms laten ze in één keer los, soms na een half uur pas. Nou nu goed opletten wat er gebeurt als er straks eentje wat loslaat dan gaan we dat met pipet, kunnen we ze mooi direct de eitjes of het sperma opvangen. Kijk kijk kijk daar gaat ie. Toms taak is nu om de bevruchte eitjes op grote schaal te kweken tot levensvatbare larven en dat gebeurt hiernaast in het lab. Nou dit is de broedkamer waar we in bezig zijn. In de container op Saba met ja schudtafels vol met larven en water. Normaal gesproken is kweken toch heel moeilijk? Van dit soort, dit specifieke soort is heel moeilijk om te kweken. Het probleem dat ze weg zijn is al veertig jaar en in die veertig jaar is het nog nooit iemand gelukt om ze echt goed na te kunnen kweken en op een constante manier te kunnen doen. En ons is dat gelukt. En hoe is dat dan gelukt? Wat is je geheim? Het geheim is uiteindelijk drie dingen. Het is een goede waterkwaliteit, goede voeding, micro-algen, kleine plantjes in dat geval en de juiste beweging. Dus ja, zoals de schudtafels die hier staan te schudden. Het nabootsen van de beweging van de zee. Maar dat bewegen, dat was nieuw he, want dat was tot dan toe nog niet gedaan. En het bewegen was ook al gedaan. Op heel veel verschillende manieren was het geprobeerd. Maar wij hebben het op een schudtafel gedaan waardoor ze heel constant rond worden bewogen en het lijkt te werken, want wij hebben eigenlijk gewoon ja, heel goed succes met deze methode. De suggestie van de schudtafel kwam van een student van Tom en bleek een eurekamoment. De resultaten waren spectaculair. Kweken van zee-egels op grotere schaal werd door deze vinding ineens mogelijk. Dit zijn dus de kleine larfjes. Ze zijn nu acht dagen oud. We moeten ze ongeveer zo'n 40, 50 dagen lang moeten we ze op die schudtafels houden om uit te groeien. De larven zelf worden uiteindelijk iets van een millimeter groot en dan zijn ze klaar om te transformeren naar een klein egeltje. En dat proces duurt dan ongeveer een dag. Dus ja hopelijk zijn dit over een paar maanden mooie egels op het rif. Stel we zouden ze niet schudden dan zink naar de bodem, dan gaan ze dood. Met zijn ontdekking kunnen Alwin en Tom grote hoeveelheden zee egels uitzetten op plaatsen rond Saba waar slecht koraal is, zodat algen weggegraasd kunnen worden. Tijd om een bak met Toms gekweekte zee egels uit te zetten op plekken waar het koraal slecht is. En dat is het begin van hoeveel? Ja, uiteindelijk hebben d'r duizenden, tienduizenden nodig. Of dat wij die allemaal gaan uitzetten, dat eh... Behalve de ziekte in de jaren tachtig is een tweede probleem voor de matige zee-egelpopulatie dat de larven moeilijk hechten aan het rif. Ook daaraan hebben de onderzoekers gedacht door een speciale vinding van Alwin, de biobal. En dit begroeit helemaal met een met een dunne biofilm van algjes en bacteriën. En dat is wat die zee-egellarfjes aantrekt. Ja, en het belangrijkste is dat je ze op het goede moment in het jaar, want ze hebben echt een reproductieseizoen en op de juiste plek. Op sommige plekken zijn er veel meer dan andere ze uitzet en dan werkt het supergoed en heb je in een aantal maanden tijd heb je honderden kleine zee-egeltjes die zich vestigen op de bioballen. Tijd om de eerder geplaatste bioballen te inspecteren en jong gekweekte zee-egels van Tom naar het koraal te brengen. We hebben eigenlijk nu op kleine schaal laten zien dat het kan. Tom heeft laten zien dat hij ze kan kweken. Ik heb laten zien dat ze zich hierop vestigen en dat we daarmee ook hogere dichtheden van jonge zee-egels op het rif krijgen. En nu willen we die methode perfectioneren en zorgen dat we het op grotere schaal kunnen inzetten.

Hoe kunnen zee-egels bijdragen aan het herstel van het koraal?

Het koraal in de Caribische Zee wordt overwoekerd door algen en sterft daardoor af. Zee-egels kunnen dit tegengaan door de algen op te eten, maar door een ziekte zijn er maar weinig zee-egels over. Daarom worden ze op Saba gekweekt en uitgezet op plekken waar het koraal slecht is.

Zee-egels kweken en uitzetten op Saba

We kunnen in Europa nog niet zonder Russisch gas. En dat moet anders. Een kortetermijnoplossing is vloeibaar gas uit de Verenigde Staten, maar erg duurzaam is dat niet. Om verdere klimaatverandering tegen te gaan, kunnen we maar beter helemaal stoppen met fossiele brandstoffen. Waterstof is een veelgehoord alternatief, maar de waterstofkorrel? Daar is minder over bekend. En wij stellen dan ook de vraag: gaat die waterstofkorrel ons helpen om van het olie en gas af te komen? Dat vraag ik aan Chris Slootweg. Hij studeerde in Nederland en Engeland. In 2005 promoveerde hij op gespannen organofosforverbindingen en sinds 2016 is ie universitair hoofddocent voor moleculaire wetenschappen en geeft de kennis door, hier te zien, aan de volgende generatie in wetenschapsmuseum Nemo. Chris, welkom! Goed dat je er bent. Ja. Het staat hier op tafel. Niet één, maar een hele hoop korrels. Het lijkt wel poedersuiker, maar dat is het niet. Wat is het? Het is een duurzame energiedrager. Natriumboorhydride. Het is met twee lichte elementen natrium en boor, is het mogelijk om waterstofgas om te vormen in een wit poeder. En dan zit het in dat poeder. Maar dan moet die energie natuurlijk nog wel vrijkomen om het te gebruiken, om erop te rijden of om een schip op te laten varen. Hoe gaat dat? Dus natriumboorhydride wordt hier toegevoegd aan water en direct ontstaat waterstofgas, wat dan direct bruikbaar is in een brandstofcel of in een verbrandingsmotor. En dat heb je hier ook in een formule voor ons opgeschreven. Wat zien we hier? Hier zien we de productie van waterstof uit natriumboorhydride. En het unieke hier is dat de vier waterstofatomen van natriumboorhydride die worden omgevormd naar twee moleculen waterstof en de andere twee die komen van het water. Dus dat is een heel erg efficient proces om op die manier waterstof te maken. En dus energie te krijgen. Exact. Want als het gaat om waterstof, dan kennen we waterstofgas. Dat wordt ook al gebruikt. En dus deze korrel die nog in de maak is. Wat is nou het verschil? Ja, het grote verschil is de energiedichtheid. Dus waterstofgas kan direct gebruikt worden via een pijpleiding, bijvoorbeeld om een fabriek te voeden. Maar heb je nu echt een hoge energiedichtheid nodig voor zwaar transport? Daar is de korrel essentieel om op die manier ook voor lange afstanden je energievoorraad op peil te houden. Moet je nog je auto wel aanpassen om er energiekorrels of waterstofkorrels in te stoppen? Een brandstofcel. Ja dus dat moet wel... Dat komt daar ook bij kijken. Ja. Huub Bergstein, die studeerde af op de waterstofkorrel bij de TU Delft en hij vergelijkt de korrel met diesel. Nou, dit is de korrel. Het is het spul. En het grappige is eigenlijk dat je in dit zout, in deze korrels ontzettend veel energie daar in kan stoppen. Dan kun je het transporteren en ik het later ook weer uithalen. Je kunt het eigenlijk een beetje zien als een soort batterij waar eigenlijk bijna evenveel energie in kan per liter als als dingen als ruwe olie of diesel. En deze twee potjes is exact even veel energie en dan kun je het gaan transporteren. En dat transport is ontzettend veilig. Een heel groot voordeel dat het poeder heeft. Om maar even te demonstreren hoe veilig dat kan zijn. Bijvoorbeeld kun je er gewoon een vlam, open vlam, hiernaast houden en er gebeurt helemaal niets. En dan wil je even de vergelijking trekken met bijvoorbeeld waterstofgas of aardgas of andere fossiele brandstoffen. Dan moet je dat trucje niet mee uithalen. Hoe ziet het eruit als we uit de korrel de energie vrij willen maken? Nou, het eerste wat je moet doen is het oplossen in water. En vervolgens heb je twee opties eigenlijk. Je kunt een katalysatorkorrel toevoegen die de waterstof gaat vrijmaken of je kunt zuur toevoegen. We gaan allereerst even kijken naar optie één: het toevoegen van de katalysatorkorrel. Nu komt de good stuff. Het lijkt een beetje alsof het gewoon melk geworden is, maar als je goed kijkt van dichtbij zie je dat het hele kleine minuscule waterstofgasbellen zijn. Proces is heel simpel, hier in de reactor maken we de waterstof, hier koelen we het, hier je zuiveren we het en wat hier uit komt is pure waterstof. Nou om te laten zien dat die energie dan vrijkomt, kunnen we hier die waterstof in brand zetten. Typische verbrandingsmotoren in auto's bijvoorbeeld, die is ongeveer 30% efficiënt. Probeer maar na een lange rit even je motorblok aan te raken. Dat is allemaal loze energie die gewoon weg is en niet gebruikt is om de auto vooruit te brengen. Er zijn al voertuigen die tegenwoordig op schone energie kunnen rijden. Maar die heeft nog een paar nadelen, want de energiedichtheid van een batterij is ontzettend laag. Als je dat dan weer vergelijkt met het poeder. Hier zit evenveel energie in als in zoveel poeder. Dus die batterijpakketten van een elektrische auto, die kunnen tot wel dertig keer lichter en daarmee kun je veel efficiënter je die auto gaan aandrijven. Ja, dat scheelt nogal. En ik heb het hier ook weer op tafel. Dit potje in vergelijking met dit. Nou dit is ook veel zwaarder. Maar hoeveel energie kost het nou om dit te maken? Deze korrel als je het afzet tegen het maken energie maken voor deze batterij. Bij een batterij die een kilowattuur aan elektriciteit kan opslaan. Daarvoor heb je 50 tot 65 kilowattuur aan elektriciteit nodig om te produceren. En diezelfde hoeveelheid aan elektriciteit, die is geschikt om om één kilogram waterstof in vaste vorm te produceren. Dus het is veel efficiënter ook. Ja exact, want als, als je het hebt over een batterij, er zit van alles in, allerlei metalen die ook niet per se milieuvriendelijk zijn. Hoe zit dat voor dit zout? Waar moet je het vandaan halen? De grondstof van de waterstofkorrel is borax, dus borax is een mineraal. Dat is te vinden in, ja in Amerika, in China, maar ook in Turkije. Het is gewoon een veel voorkomende grondstof, veilig. En ja als je hem eenmaal hebt kan je hem continu gebruiken. Dat is ook waar jullie onderzoek naar hebben gedaan in het lab. Jullie hebben een methode ontwikkeld om het hele proces circulair te maken. We gaan even kijken hoe dat werkt. Dit is natriummetaboraat, en dat kun je hier zien. Is ook een wit poeder, alleen zoals je ziet, hier zijn alle waterstofjes die zijn weg. Dus ook alle energie is hieruit en dat zul je ook zien als ik het toevoeg aan water dan gebeurt er eigenlijk helemaal niks. Wat wij hebben ontwikkeld is een manier om de spent fuel, de natriummetaboraat op te waarderen tot waterstofkorrel natriumboorhydride. Dat gebeurt in deze opstelling met behulp van elektrolyse. Dat gaat als volgt. Dit is de natriummetaboraat, de spent fuel. Dat lossen we op in water en dan maken we met behulp van elektriciteit, dat gebeurt met behulp van dit apparaat, maken we boorzuur. Dus dit is de spent fuel. Die hebben we opgelost in water en in deze kolf gedaan. Dan wordt het rondgepompt met behulp van deze pomp. Het gaat door de flow cel. Hier wordt elektriciteit toegevoegd. Dus als de reactie een tijdje heeft gelopen zit in deze vloeistof het boorzuur. Als we het water weghalen houden we deze vaste stof over en dat vormt eigenlijk de basis voor de waterstofkorrel. Het natriumboorhydride. En zo maken we dus van een afvalstof een nieuwe grondstof. Het proces is circulair geworden en kan eigenlijk eindeloos doorgaan. Op dit moment is bekend ook dat Duitsland waterstofgas wil gaan halen uit Australië. Wat kan de waterstofkorrel daarin betekenen? Het belangrijkste voordeel van de waterstofkorrel is weer die energiedichtheid. Dus waar een schip met waterstof onder hoge druk veel minder energie kan vervoeren dan LNG, kan juist dat schip met de waterstofkorrel dezelfde hoeveelheid energie als zo'n LNG-tanker meenemen? En dan kan ook dat schip nog op die schone energie van de waterstofkorrel varen. En wat is de verhouding tussen bijvoorbeeld die waterstofkorrel en waterstofgas? Kan die ook veel meer energie vervoeren dus dan eigenlijk dan het andere schip? Absoluut. Vier keer meer, dus vier keer meer energie kan je meenemen. Zijn allemaal voordelen en tegelijkertijd denk je dan: maar waarom gebeurt dat dan nog niet? Normaal duurt opschaling van ontdekking naar markt, rijpheid naar een grote fabriek tien jaar of vijftien jaar. Maar die tijd hebben we niet. De energietransitie dicteert: het moet sneller. Dus daarom werken we eigenlijk direct samen met commerciële partijen zodat dat sneller kan en we ook de vragen oplossen en de antwoorden stellen die nodig zijn. Dank je wel, Chris Slootweg.

De waterstofkorrel als alternatief voor olie en gas?

Waterstof wordt vaak genoemd als alternatief voor fossiele brandstoffen. Maar de energiedichtheid van de waterstofkorrel is nog veel groter. En de productie ervan is ook nog eens helemaal circulair. 

Een duurzame energiedrager

Lampen, laptops, onze mobiele telefoon, de wasmachine, we kunnen niet meer zonder stroom. Zo'n honderd apparaten telt een gemiddeld huishouden. Maar die apparaten zorgen samen voor een hele grote berg vervuilend afval. Maar in deze sloot bevindt zich misschien een duurzaam alternatief: de kabelbacterie. Dag Robin. Hallo, lekker wroeten in de modder voor de wetenschap. Ja, dat is mijn job voor vandaag. Want jij bent op zoek naar de kabelbacterie. Ja, dat klopt. De kabelbacterie kan elektriciteit geleiden over ongeziene afstanden en we hebben die al eerder in de zee gezien, maar er zijn geruchten dat die ook in de vijvertjes te vinden zijn, dus daarom ben ik vandaag op pad. Maar een bacterie die stroom kan geleiden, ik had daar nog nooit van gehoord. Ja, deze bacterie maakt zijn eigen eiwitdraadjes en daarmee kan ie stroom geleiden van de ene naar de andere kant. Het is eigenlijk geen gewone bacterie. Ze bestaat niet uit één cel, maar is een lange ketting van tienduizend cellen achter mekaar en die groeien van boven naar beneden in de modder. En om die cellen beneden met die cellen van boven te laten communiceren, gebruiken ze elektriciteit. Kun je die gewoon in ieder slootje aantreffen? Willekeurig? Wat een goede indicator is, is de geur. Hoe stinkender de modderpoel, hoe meer kans dat er kabelbacteriën zitten. Oke, dus we moeten even onze neus gaan volgen. Ja ja. Ddaar is alvast een glaasje voor jou. Ik ruik nu nog niet echt iets. Jij wel? Nee, maar da's omdat die kabelbacteriën vooral beneden aan de vijve leven. Lekker diep. Ja, we gaan dan even in vijver moeten ploeteren. Oke. Effe kijken. Goed diep? Ja. Dus het is toch maar de vraag dat ie hierin zit. Maar daarvoor moet je hem onder de microscoop leggen. Dus dat weten we niet. We kunnen op zoek gaan. Oke, we hebben in ieder geval twee keer kans. Wat ik eigenlijk wil is een dun transparant draadje wat tussen mijn haakje en de modder blijft plakken. Als ik dat draadje vind, dan weet ik dat ik beet heb. Er zit iets. Echt waar? Ja. Hebben we beet? Ik heb een kabelbacterie. Er zit echt een kabelbacterie in. Oh wat geweldig! Kijk maar. Ja, ik zie een draadje zo de uit de bel getrokken Ja, een soort gouddraad lijkt het zo. Ja, het is eigenlijk een soort van gouddraad he. Die kabelbacterie is eigenlijk een lang draadje van bacteriecellen, allemaal achter mekaar geplakt, dus ik kan het misschien daar even tonen. Hier zie je een aantal kabelbacterie. Elk draadje wat je hier ziet is een zo'n bacterie. Ja. Dus een zo'n kabelbacterie, als je daar op zou inzoomen, daar zitten tienduizenden cellen achter mekaar en die werken eigenlijk samen om elektriciteit te geleiden. Dat heeft te maken met de omgeving waarin dat ze leven, omdat dat voedsel hier beneden zit en die zuurstof van boven, heeft de natuur dus zelf iets verzonnen om een draadje te maken van boven naar beneden om die twee met mekaar te verbinden. Dit is gewoon echt de reus onder alle geleidende bacteriën. Ja, als we het op mensenschaal zouden bekijken stellen we nu nu een ketting zouden maken van hier in Diepenbeek tot in Amsterdam en alleen in Diepenbeek zouden er appels te vinden zijn. Alleen in Amsterdam is er zuurstof. Als we die zouden moeten doorgeven, dat is de afstanden waarover dat we hier spreken. Een ketting van tienduizend mensen. En de ene kunnen niet eens eten en de andere kunnen niet eens ademen. Wauw. En als ik nou echt zou inzoomen, ik ga in die kabelbacterie, zie ik daar dan binnen? Hoe werkt het? Als je echt gaat inzien, dan ziet ie er zo uit. Net onder de huid van die bacterie zie je hier die groene draadjes. Dat zijn de stroomdraadjes. Dat zijn de draadjes die dat elektriciteit kunnen geleiden over die enorme afstanden. En om te bewijzen dat de kabelbacterie echt werkt, heeft Robin een bijzonder experiment voor ons klaargezet. Jij gaat nu muziek afspelen door middel van een stukje kabelbacterie. Klopt ja. Wat je ziet is gewoon, ik heb hier mijn gsm en hier een gewone geluidsbox. Dus als ik een een draadje van de ene naar de andere kant zou plaatsen, dan gaat het geluidssignaal echt door die klassieke kabel. Die heb ik nu in twee geknipt en ik heb er onze kabelbacterie tussen gelegd of ik ga die daar meteen tussen leggen. De kabelbacterie vormt dan de enige brug van en lijkt dat signaal tussen mijn gsm en de geluidsspreker. Maar het is spannend hoor. Ik weet nog niet of dit gaat werken. Nee? Oke. En het is biologisch materiaal, dus de ene dag kan het werken en de andere dag niet. Precies. We zitten hier met een levende bacterie natuurlijk. Dus ik zie nu twee kleine goudplaatjes met twee druppeltjes erop. Ja klopt en hier zal ik precies de bacterie tussen leggen. Tussen die twee druppels. Ik hoor het heel zachtjes, zet hem eens wat harder. En dit is gewoon AC*DC, afgespeeld door een kabelbacterie. Je kan het zien als je wil. Ja graag. Dus tussen die twee draadjes kan je normaal gezien een transparant draadje zien lopen. Ah ik zie het nog niet. Oh ja, ik moet heel goed kijken, het is een heel dun draadje. De dikte van de bacterie bepaalt hoe goed de geleiding is. Dus als Robin er nog een kabelbacterie naast legt, horen we de muziek ineens veel harder. Goeie timing Robin! Echt te gek. Ja, het DJ Robin nu. Dj Robin in da house. Nou Robin, je hebt eigenlijk bewezen dat het principe werkt. Maar hoe zie jij dan nu de toekomst? Ik bedoel, we hebben sloten vol kabelbacteriën, hebben we straks moddertelefoons of hoe moet ik dat voor me zien? Ja, da's de vraag natuurlijk. Het toepassen van de kabelbacterie in elektronica, dat zal nog wel een tiental jaar op zich laten wachten, denk ik. Tientallen jaren? Ja. Dus het is de vraag vooral: hoe gaan we ze maken in het lab? We kunnen niet elke keer als we een nieuwe smartphone willen maken naar een vijvertje gaan. Dus het is de vraag kunnen we een pure cultuur van die bacterie in het lab groeien? Of misschien die eiwitkabeltjes? Kunnen we die zelf maken in het lab, dan hebben we de bacterie niet meer nodig. Genoeg geleerd uit de natuur en aan de slag voor de elektronica. Afgekeken van de natuur. Ja. Die weet toch hoe dat het beste moet.

De kabelbacterie

Elektriciteit stroomt normaal gesproken door een draad. Maar wetenschappers hebben een bijzondere bacterie ontdekt die stroom kan geleiden: de kabelbacterie. Hoe kunnen we de kabelbacterie toepassen in elektronica?

Stroomgeleider uit de sloot

Ik ben op weg naar een echte voedselbospionier en het klinkt natuurlijk allemaal heel romantisch. Geen akkers meer, maar gevarieerde bossen vol met groenten, fruit, noten. Maar hoe werkt het eigenlijk? En is het ook echt een optie op de lange duur? Als je een stevige bes vindt. Een stevige bes? Ja, vol vitamine C. Zuur dus. Soort smaakexplosie in je mond. Oh ja, en toch wel lekker eigenlijk. Deze heet in het Nederlands schijnaugurk. Hebbes. Mmm. Ja lekker. Beetje cactusvruchtachtig. Zo op het eerste gezicht lijkt een voedselbos gewoon: jongens, laat de natuur z'n gang maar gaan. Ja, het lijkt alsof het natuur is en helemaal niks doen, maar het is een landbouwmethode. Dus het is ontworpen en door mensen aangeplant om voedsel te produceren. En vervolgens laat je natuurlijke principes het werk doen. En die lenen we eigenlijk van een natuurlijk bos waar heel veel dingen vanzelf gebeuren. Een voedselbos is eigenlijk een vereetbariseerd bos. Dat is mooi, een vereetbariseerd bos. Het voedselbos is aangelegd door mensen om voedsel te produceren. En dat zonder verder ingrijpen van de mens. Geen kunstmest, geen pesticiden, maar de natuur die zorgt voor een gezond ecosysteem en een opbrengst per vierkante meter die niet onderdoet voor wat hiervoor stond, een maisveld. Maar even. Ik bedoel elf jaar geleden stond hier gewoon nog een maisakker. Ja. Hoe ben jij hier ingekomen, bijgekomen, nu tot dit voedselbos? Ja. Nou ja, je weet wat een maisakker is, namelijk gebruik van veel bemesting, veel pesticiden, veel fossiele brandstof. En dan na een jaar groei eindig je weer op nul en ik had gewoon interesse om natuur en landbouw samen te brengen op een positieve manier. Het combineren van natuur en landbouw heeft eigenlijk voordelen, want de natuur streeft eigenlijk naar opbouw van vruchtbaarheid. Dit voedselbos is 2,5 hectare groot. Hoeveel mensen kunnen hier nou van eten? Je moet eigenlijk terugrekenen naar wat een hectare aan voedingsmiddelen kan opleveren. En daar blijkt uit dat je na een jaar of 12, acht mensen volledig zal kunnen voorzien van alle voedingsmiddelen die we nodig hebben. Dat is veel meer dan de Nederlandse landbouw nu haalt. Ja, hier is het bos al wat ouder. Kastanjes. Inderdaad die grote kastanjeboom, maar die groeit nog door naar 25 meter hoog. En zo ontstaat er gelaagdheid in het voedselbossysteem. Ja. En er zijn eigenlijk zeven vegetatielagen: de grote bomen, de tamme kastanjes, zwarte walnoot. Er zijn bomen die wat lager blijven. Eigenlijk hoort appel daarbij, en peer en pruim. Struiken, variërend van kruisbes tot hazelaar. Er zijn kruidlaagplanten, houden van schaduw, dus die staan inderdaad onder andere soorten. Kruipers zoals de bosaardbei. En er zijn klimmers en de zevende laag is het bodemvoedselweb. Alles wat onder onze voeten aan magie gebeurt door talloze bodemorganismen en een hoofdrol voor de schimmeldraden. En die bodem, dat is de expertise van Isabelle van der Zanden. Want de bodem van het voedselbos is als het goed is veel rijker dan die van de gemiddelde landbouwgrond. Ik verzamel hier samples. Die neem ik mee naar het lab. En ik probeer eigenlijk te ontdekken hoe een voedselbosbodem eruitziet. Dus ik kijk naar het hele bodemvoedselweb. Dus niet alleen naar de bacteriën en de schimmels, maar ook naar de regenwormen en de nematoden. Wat zijn nematoden? Dat is een heel klein wormpje wat je niet met het blote oog kan zien. Ah ok. Maar behalve het bodemvoedselweb wil ik ook weten hoe het met de bodemkwaliteit en dus de structuur, hoeveel voedingsstoffen er beschikbaar zijn voor de planten. De pH, hoeveel koolstof wordt daar opgeslagen. Ik probeer eigenlijk een volledig plaatje te kunnen schetsen. Van het hele ecosysteem dat die bodem hier is. Precies. Nematode in de spotlights, Kijk, ja ze bewegen. Precies. Dus wat ik normaal gesproken doe is dan doe ik mijn hele sample op een petrischaaltje met een grid en dan kan ik tellen per grid hoeveel er inzitten. Oh ja, en dan heb ik een maand voor... De dichtheid zeg maar. Precies. Nou, jij monitort verschillende voedselbossen. Wat tref je aan en wat kun je, wat zijn je voorzichtige conclusies? Ik verwacht dat een voedselbosbodem absoluut heel anders gaat zijn dan een akker. Beter? Ja. Ik denk het wel. En waarom? Vooral doordat er niet heel intensief de bodem wordt bewerkt en de bodem eigenlijk met rust wordt gelaten, waardoor schimmelnetwerken zich kunnen vestigen en nematodes kunnen groeien. Eigenlijk gewoon een veel rijker bodemleven wat goed is voor het hele systeem. Ja, een soort completer voedselweb. En daar zie je ze al hangen. De nashipeer. Deze kunnen we nu oogsten? Ja, als je het een beetje zo met een knikje loslaat. Twee tegelijk. Ze zijn stevig maar sappig. Mmm. Oh lekker zeg. Maar Wouter, dit klinkt allemaal bijna te mooi om waar te zijn. Het is een prachtig bos. Veel dieren, goed voor milieu, voor de bodem. Maar is het realistisch? Gaan wij alle monden kunnen voeden met voedselbossen? Zeker. En dit is het bewijs. Dit is tien jaar geleden, was dit een kale, lege vlakte. Nu produceren we hier voedsel en wat wil je nog meer? Wat voor bewijs wil je nog meer? Je hebt het in je hand!
Landbouw biodiversiteit voedsel

Kunnen voedselbossen de wereld voeden?

Traditionele landbouw maakt veel gebruik van bemesting, pesticiden en fossiele brandstof. In het voedselbos van Wouter kunnen natuurlijke processen hun gang gaan. Dit zorgt voor een rijkere bodem en een grotere soortenrijkdom.

Een landbouwmethode die de natuur het werk laat doen

Voor leerlingen met dyslexie is de eindtoets een nog grotere uitdaging dan voor andere kinderen. Zij mogen er daarom langer over doen en kunnen soms hulpmiddelen gebruiken. Een groeiend aantal leerlingen heeft nu een dyslexieverklaring. De diagnose wordt steeds vaker gesteld. En meestal kom je achter dyslexie als kinderen leren lezen in groep drie. Kun je dat niet al eerder ontdekken? Daarover praat ik met taalwetenschapper Maartje de Klerk. Zij hield als kind al enorm van lezen, studeerde Nederlands en tijdens haar master taalwetenschappen ging ze werken als student-assistent bij het babylab. Dat was zo leuk dat ze besloot om te promoveren op een onderzoek naar de mogelijke oorzaken en voorspellers van dyslexie. Welkom Maartje, goed dat je er bent. Dank je wel. Onderzoek bij baby's, die kunnen nog niet eens praten. Waarom de baby's? Omdat er juist in dat eerste levensjaar op het gebied van spraak-/klankverwerving heel erg veel gebeurt. Dus kinderen worden geboren met een universeel gehoor, wat betekent dat zij alle klanken van alle talen kunnen onderscheiden. Ook die klanken die niet relevant zijn, die niet voorkomen in de moedertaal. Dus dat hebben ze niet nodig. En je ziet dan ook dat ze dat gedurende het eerste jaar eigenlijk afleren, want ze worden er niet aan blootgesteld. Dus neemt dat, ja die gevoeligheid ervoor neemt af. Ja, dus Engelse baby's die gaan op een gegeven moment andere klanken herkennen dan Nederlandse baby's. Ja, zoals de a en de e. Wij hebben alleen maar de e die voorkomt in bed. Zij hebben ook de 'bad' en 'bed' verschil. Wat ik heel erg moeilijk kan produceren, maar dat komt ook ik kan het ook niet zo heel erg goed horen. Terwijl Engelse baby's groeien daarmee op. En zij zijn er dan in de heel jonge leeftijd gevoelig voor, maar ze houden dat vast of worden er zelfs beter in. Ja ja, want een we gaan straks verder praten over het onderzoek. Wat jij doet, daar komt dit ook in terug. Maar eerst even dyslexie. Wat gaat er nou eigenlijk mis als je dyslectisch bent? Meerdere factoren spelen een rol en één van die factoren is de spraakwaarneming. Dus met leren lezen moet je de klank koppelen aan de letter. Dus kun je ook voorstellen dat wanneer zo'n klank niet zo goed is opgeslagen in het hoofd, ruiziger, of wanneer je daar niet goed bij kan, dat die koppeling tussen de klank en de letter op papier moeilijker gemaakt wordt. Jij deed onderzoek in het Babylab in Utrecht en Elisabeth is daar ook langs geweest. Dat was nog in de tijd dat er coronamaatregelen waren. Nou, ik zal intussen wat uitleggen over het experiment. Zometeen gaat Emma klanken horen en dan is eigenlijk de vraag: kan ze die klanken onderscheiden van elkaar? En dat zijn dus klanken die dichtbij elkaar liggen. Wat is dit voor experiment? Dit experiment beoogt om vroege voorspellers van dyslexie te vinden. We kijken dreumesen met en zonder risico op dyslexie, en dat betekent dat ze wel of geen ouder hebben met dyslexie, hoe ze reageren op spraakklanken die zometeen afgespeeld worden.  En wat is dat mutsje dan? En dat mutsje, dat is een EEG-capje. En daarmee meten we de hersensignalen van het kindje. Oke, dus dat wat mutsje, dat registreert de signalen als zij reageert op de geluiden. Ja, precies. De hersensignalen. Nou, we gaan beginnen. Veel plezier en succes. Wat gebeurt er nu? Waarom hoort ze die geluidjes? Nou, zij hoort ze heel veel grip en griep. En de ene klank hoort ze heel vaak en de andere klank hoort ze maar heel af en toe. Want we denken dat bij dyslexie iets anders gaat met verwerking van spraakklanken. Dus of ze worden anders opgeslagen in de hersenen of ze worden anders opgehaald. En dan denken we dus dat er bij de kindjes met een risico op dyslexie, dus die een dyslectische ouder hebben, dat dat signaal anders zal zijn. Is het dan zo dat kinderen die dyslexie hebben minder snel de vreemde klank als vreemd horen? Ja, dat denken we. Er zijn ook al wel onderzoeken geweest waarin dat is aangetoond, dat kinderen en volwassenen met dyslexie of met een risico op dyslexie daar minder goed in zijn. Waar ik zo benieuwd naar ben, kan je nu al op individueel niveau vaststellen dit kind heeft dyslexie of niet? Nou, dat is wel waar we naar streven en daarvoor doen we dit onderzoek. Maar dit onderzoek is nog niet afgerond, maar er wordt wel in het algemeen ook echt gekeken of wij eerder dyslexie kunnen opsporen. Wat een gewillige baby trouwens. Gaat het altijd zo makkelijk? Nee, zeker niet. Dit was een hele makkelijke en goed meewerkende baby. Zeker met dit type onderzoek waar je aan het hoofd zit en die elektroden op wil plakken is het een enorme uitdaging om dat voor elkaar te krijgen. Maar ook in ander onderzoek ja ze gaan, je kan ze niet zeggen ga zitten en zit stil en luister naar wat we je aanbieden. Dus ja ze huilen, poepen, plassen. Niet de makkelijkste proefpersoon. Nee, niet makkelijk. Nee, dit is onderzoek dat is gedaan met EEG, met zo'n badmuts op. Je hebt weer ander onderzoek gedaan. Hoe ging dat? Ja, dat is een kijk- en luisterexperiment. En daarbij zit het kindje op schoot en kijkt naar een scherm. Dat zie je hier inderdaad. En wat je dan doet is, je biedt steeds een woord aan, het gaat dan hier eigenlijk om de klanken, de klinker. Ik hoor bijna geen verschil wat er wordt gezegd. Nee, dat komt omdat het het Engelse contrast is tussen de e en de a. Van bed en bad. Wat wij niet hebben, want wij hebben alleen maar de e van pet en bed. Ja. Wij worden daar dus ook niet aan blootgesteld. Maar heel jonge kinderen dus zeg vier à zes maanden, die kunnen dit verschil nog wel onderscheiden. En dan zie je dus met acht maanden dat dat afneemt. En wat zegt dat? Wat kun je met die informatie? Ja, het zegt iets over de taalontwikkeling, hoe dat verloopt. Dat is gewoon een fundamentele vraag. Dat is goed weten hoe dat zit. Maar je kan het ook gebruiken om te kijken naar kinderen die mogelijk later problemen krijgen met taal. Dus ofwel dyslexie of taalontwikkelingsstoornis. Ja dat je kunt kijken, ja als je niet weet hoe het gaat bij kinderen die dat risico niet hebben, bij typisch ontwikkelende kinderen om het maar even zo te zeggen. Je moet het er naast kunnen leggen. Ja, want ik kan me ook voorstellen dat als je het heel goed vroeg weet... Trouwens, is dat zo? Kun je er dan ook iets aan doen? Of ja, valt er weinig aan te doen? Nou eigenlijk, wat je nu doet is echt op zoek naar voorspellers. Dus je vergelijkt groepen, groepen met en zonde of een laag risico en een groep met hoog risico. Een hoog risico heb je als een van je ouders of allebei dyslectisch zijn. En dan maak je groepsvergelijking maar dat zegt niets over het individu. We kunnen ook niet op basis van die kijktijden zonder daar heel geavanceerde statistische analyse op te doen om te zeggen of een kind dat klankcontrast kan onderscheiden, dat is al stap een. En dan wil je eigenlijk nog weten wat zegt dat nou werkelijk hè? Hoe goed je dat contrast kan onderscheiden, hoe ziet dat verloop er dan uit in de hele ontwikkeling? Maar je kan wel zeggen als een groep het anders doet dan de typische ontwikkelende groep, de groep met hoger risico, het anders doen, dan kan je zeggen. Die spraakwaarneming is een risicofactor die bijdraagt aan het ontwikkelen van dyslexie. En wat kun je dan doen als je, want als je dus een ouder bent met dyslexie en het is dus, het risico is hoog dat ook het kind dyslexie gaat ontwikkelen, wat kun je dan doen? Kun je kun je daar iets aan doen? Ja, je kan het zo veel mogelijk stimuleren. Dus dat is niet alleen voorlezen. Ik zeg, ik zou adviseren maar dat is niet op basis van mijn onderzoek, maar gewoon vanuit al het onderzoek. Dat je zo veel mogelijk voorleest en dan ook liefst interactief. Dus dat je het gesprek aangaat of vragen stelt over het boekje, dat je veel talige communicatie hebt. Waarom is dat belangrijk? Specifiek bij dyslexie? Nee, niet specifiek. Dat is eigenlijk algemeen belangrijk. Ja, het is eigenlijk sowieso belangrijk en omdat je weet, nou die groep krijgt mogelijk problemen is dat gewoon extra belangrijk om te doen. Maar het is voor alle kinderen is dit een stimulans in de taalontwikkeling. En nog specifiek voor kinderen die mogelijk dyslexie... Nee, dat gaat denk ik een stap te ver. Ja dat kunnen we nu niet. Nog niet. Nee, nog niet in ieder geval. Dat onderzoek, dat is nog gaande en moet nog meer resultaten opleveren. Dank je wel Maartje de Klerk. Dank je wel.

Dyslexie bij baby’s

Dyslexie wordt meestal ontdekt als kinderen leren lezen, in groep drie. Maar er wordt veel onderzoek gedaan naar de oorzaken en voorspellers van dyslexie bij baby’s.

Onderzoek naar spraakwaarneming

Dyslexie bij baby's

Pepernoten

Schrijf je in de voor de maandelijkse nieuwsbrief voor het laatste Schooltv PO-nieuws

Nieuwsbrief PO

Blijf op de hoogte van het laatste Schooltv-nieuws voor VO.

Nieuwsbrief VO

Contact

Schooltv Help

Veelgestelde vragen

Schooltv maakt educatieve content voor het onderwijs, bestaande uit video's en interactief materiaal. Altijd bij de les!

Over Schooltv

Over Schooltv.nl

Schooltv.nl is een videodatabase, gevuld met educatieve en informatieve videoclips, filmpjes, fragmenten, liedjes, animaties, lesvideo’s afleveringen, TV-programma’s, televisieseries, videoverzamelingen en afspeellijsten.