UFO'S of UAP'S, ASTRONOMIE, RUIMTEVAART, ARCHEOLOGIE, OUDHEIDKUNDE, SF-SNUFJES EN ANDERE ESOTERISCHE WETENSCHAPPEN

Zonder water ga je dood. Dat geldt voor vrijwel alle levensvormen op aarde, maar – dankzij een gaaf en voor beerdiertjes uniek eiwit – niet voor deze minuscule meercelligen.

Beerdiertjes zijn opzienbarende wezentjes; de amper 0,5 millimeter lange diertjes zijn tijdens ruimtereizen bestand gebleken tegen vacuüm en kosmische straling. En toen onderzoekers ze recent in een speciaal geweer stopten om ze af te vuren, konden de beerdiertjes dat ook gewoon navertellen. Ook extreme hitte en kou, een gebrek aan zuurstof of kiemdodende ultraviolette lampen doen de beerdiertjes weinig. Net als een langdurig tekort aan water; onderzoek heeft reeds uitgewezen dat beerdiertjes decennialang zonder water kunnen overleven.

Raadselachtig
Dat laatste is – net als veel van het voorgaande trouwens – tamelijk raadselachtig. Want op watergebrek volgt uitdroging en dat vinden levende cellen niet zo prettig; wanneer ze uitdrogen, verliezen ze hun vorm en storten uiteindelijk compleet ineen. Ze functioneren dan niet meer (goed) en kunnen uiteindelijk afsterven. En dat heeft vanzelfsprekend weer dramatische gevolgen voor het organisme waar ze deel van uitmaken.

Maar uitdrogende beerdiertjes hebben dus geen last van in elkaar zakkende en afstervende cellen. “Hoewel water essentieel is voor al het leven dat we kennen, kunnen sommige beerdiertjes mogelijk decennialang zonder water leven,” stelt onderzoeker Takekazu Kunieda.

CAHS-eiwitten
Kunieda en collega’s hebben nu achterhaald hoe de kleine beerdiertjes dat precies doen. En een heldenrol is daarbij weggelegd voor zogenoemde CAHS-eiwitten. “De truc zit ‘m in hoe hun cellen omgaan met de stress die het proces van uitdroging met zich meebrengt,” legt Kunieda uit. “Aangenomen wordt dat wanneer water een cel verlaat, er een soort eiwit moet zijn dat voorkomt dat de cel ineenklapt. Na het testen van verschillende eiwitten, hebben we ontdekt dat cytoplasmic-abundant heat soluble (CAHS) eiwitten – die alleen beerdiertjes bezitten – verantwoordelijk zijn voor het beschermen van de cel tegen uitdroging.”

Hoe werkt het?
Deze CAHS-eiwitten zitten dus in de cellen van het beerdiertje. En zodra ze ‘merken’ dat de cel die hen omringt, uitdroogt, komen ze in actie. De eiwitten vormen dan een netwerk van gelachtige filamenten die de uitdrogende cel als het ware stutten en er zo voor zorgen dat deze zijn vorm behoudt. Dat is een omkeerbaar proces. Want zodra de cellen van het beerdiertje weer vocht tot hun beschikking hebben, trekken de gelachtige filamenten zich langzaam weer terug.

Mensen
Het is een ingenieuze oplossing. En grappig genoeg werken deze eiwitten – waar dus alleen beerdiertjes over beschikken – ook in cellen van andere organismen. De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze de eiwitten in het laboratorium toepasten in uitdrogende cellen van insecten en mensen. Tot hun verbazing zagen ze dat de eiwitten ook hier in actie kwamen en stuttende filamenten vormden.

Hier zie je hoe CAHS-eiwitten filamenten vormen in een uitdrogende menselijke cel.

Als het aan de onderzoekers ligt, is hun studie de opmaat naar meer. Zo hopen ze dat deze er uiteindelijk toe leidt dat wetenschappers – geïnspireerd door de beerdiertjes – nieuwe manieren gaan vinden om bijvoorbeeld celmaterialen en biomoleculen droog op te slaan. Zo kan de houdbaarheid van materialen die veel in het laboratorium gebruikt worden, maar bijvoorbeeld ook van medicijnen en misschien zelfs van complete organen (bestemd voor transplantatie) in de toekomst wellicht worden opgerekt.

Daarnaast zijn er nog veel meer eiwitten die de wetenschappers graag onder de loep zouden nemen om het beerdiertje en zijn opmerkelijke eigenschappen nader te doorgronden. Uiteindelijk hopen Kunieda en collega’s zelfs meer dan 300 eiwitten van het beerdiertje te onderzoeken en zo verscheidene andere ‘superkrachten’ van het mysterieuze meercellige organisme te ontrafelen en waar mogelijk natuurlijk vervolgens ook in andere settings toe te passen.

Je verwacht het misschien niet direct, maar windmolens hebben invloed op het weer in hun

Het is niet zo dat een groot windpark op zee klimaatverandering veroorzaakt. Het effect op het weer is plaatselijk, maar kan de lucht tot wel 200 meter hoogte beïnvloeden. Als de omstandigheden gunstig zijn, kunnen windmolenparken tot 150 kilometer verderop zorgen voor een afname van de windkracht.

Luchtlagen mixen
De draaiende rotorbladen van een windturbine zetten de bewegingsenergie van de wind om in elektriciteit. Achter een windpark is er zodoende minder wind. Door het mixen van luchtlagen en de turbulentie die hierbij komt kijken, mengen vocht en warmte in de lucht beter. Dat kan – zeker bij de stabiele atmosfeer in het voorjaar en de vroege zomer, wanneer de zee kouder is dan de lucht erboven – zorgen voor aanzienlijke zogeffecten in de windschaduw van het windpark. De windturbines transporteren koudere en vochtigere lucht naar hogere luchtlagen, waardoor de kans op mist mogelijk afneemt en er meer kans is op laaghangende bewolking, al is er meer onderzoek nodig om deze weerseffecten met zekerheid te kunnen vaststellen.

Tien keer zoveel windparken in 2050
Op de hele Noordzee stond in 2020 ongeveer 19 gigawatt aan geïnstalleerd windturbinevermogen. In 2050 zal er naar verwachting tien keer zoveel windenergie worden opgewekt. Het geïnstalleerd vermogen is de hoeveelheid energie die windturbines kunnen produceren als ze altijd aan zouden staan en geen last zouden hebben van externe factoren. In werkelijkheid is de opbrengst lager, vanwege onder andere die zogeffecten, maar ook doordat windturbines soms stilstaan voor onderhoud.

Onderzoeker Peter Baas van de TU Delft (Whiffle) legt aan Scientias.nl uit hoe groot de zogeffecten kunnen zijn. “We onderzoeken met het WINS50-project het verschil tussen het geïnstalleerd vermogen en de werkelijke opbrengst van windturbines en windparken. De invloed van zogeffecten – dit is het effect waarbij de turbines van een windpark in elkaars windschaduw staan – hangt van veel factoren af. Zo spelen de afstand tussen de turbines, de hoeveelheid turbines in het park en het type windturbine allemaal een rol. Een recente studie met het atmosferische hogeresolutiemodel van Whiffle laat zien dat voor grote toekomstige windparken, waarbij het geïnstalleerd vermogen meerdere gigawatts bedraagt, de zogverliezen kunnen oplopen tot 15 procent of soms nog meer.”

Formatie op zee
Een windpark is een obstakel waar de wind omheen en overheen wil. Het is dus interessant om te kijken wat de beste opstelling is voor een windpark en hoe windparken ten opzichte van elkaar kunnen worden geplaatst. “De formatie van de turbines in een windmolenpark speelt een belangrijke rol. Er wordt bij de aanleg van windparken dan ook uitgebreid naar gekeken om de opbrengst te optimaliseren. Zo kun je bij veel windparken zien dat de turbines in de richting van de meest voorkomende windrichting verder uit elkaar staan dan in de richting die daar loodrecht op staat”, zegt Baas.

Foto: Chesster RPK

Gebouwen in een stad kunnen ook effect hebben op de wind, maar dat is van een heel andere aard, legt de wetenschapper uit. “In een stad wordt de wind afgeremd door de gebouwen zelf. In een windpark wordt wind niet zozeer afgeremd door de turbines zelf maar door de energie die ze aan de wind onttrekken. Ook wordt de lucht direct beïnvloed tot hoogtes van 200 meter, terwijl in de meeste steden de gebouwen zich alleen laag bij de grond bevinden. Dus in een stad zit de afremming meest aan de grond, bij een windpark met name ter hoogte van de turbines. Zeker de toekomstige windparken zijn veel uitgestrekter qua oppervlakte dan een Nederlandse stad. Het effect van windparken op weer en wind is dus veel groter dan dat van een stad”, zegt Baas.

Negatief effect op opbrengst
Het zal in de komende decennia steeds drukker worden in de Noordzee. Windparken zullen steeds vaker in elkaars schaduw staan. Het is daarom belangrijk om in te schatten hoeveel invloed dit soort effecten hebben op de opbrengst. Hoeveel groter zijn de zogeffecten in zo’n toekomstig scenario? “Ook dit is een van de vragen waar we in het WINS50-project aandacht aan besteden. Met het atmosfeermodel van Whiffle hebben we een pilotstudie uitgevoerd die laat zien dat omliggende windparken een significant negatief effect op de opbrengst van een windpark kunnen hebben”, aldus Baas.

Onderhoud en vogeltrek
“Ook modelsimulaties die met het KNMI-weermodel zijn gedaan binnen het WINS50-project laten duidelijk zien dat zogeffecten van het ene park de wind bij een ander park kunnen beïnvloeden. We zien dat dit steeds belangrijker wordt omdat er zowel op de Noordzee als op andere locaties steeds grotere clusters van windparken ontstaan. Juist daar kunnen wij heel goed modelberekeningen op uitvoeren. Ook wordt bij de bouw van windparken rekening gehouden met trekroutes van vogels en vleermuizen. Windturbines staan niet alleen stil door onderhoud, maar moeten soms ook uitgezet worden vanwege de vogeltrek.”

Het verkleinen van opbrengstverlies, kan dan ook op allerlei manieren, legt Baas uit. “Ook oplossingen in de windturbine zelf spelen een rol. Zo kan ‘wake steering’, het sturen van de zogeffecten, mogelijk een positieve bijdrage leveren.” Hoeveel invloed dit allemaal heeft, is nog niet helemaal helder. “Er is nog veel onduidelijk als het gaat om de invloed van grootschalige uitbreiding van windparken op zee op de energieproductie en het weer. Binnen ons project proberen wij effecten in kaart te brengen en onzekerheden te verkleinen. Op die manier willen wij een bijdrage leveren aan de transitie naar hernieuwbare energie.”