Spin-off fra astronomi – måling af vandforurening med din mobil

Leidens astronomer og økologer er ved at udvikle et instrument, der lader folk måle kvaliteten af ​​overfladevand med en smartphone. Dette internationale borgervidenskabelige projekt, MONOKEL, er et samarbejde mellem forskere og lokalbefolkningen i Tanzania, Brasilien og fire europæiske lande.

Det brugervenlige måleinstrument – ​​en enhed, du kan tilslutte til din mobil – er muligvis også tilgængelig for hollandske statsborgere om et par år; det håber astronom Frans Snik og professor i økotoksikologi Martina Vijver på. Enheden vil først blive lanceret i andre lande. I det nyligt lancerede forskningsprogram Horizon 2020, MONOKEL, forskere og beboere vil måle kvaliteten af ​​vandet i Baloton -søen i Ungarn, Loch Leven i Skotland, Tanganyika-søen i Tanzania, Donau-deltaet i Rumænien og søområdet nær Stockholm i Sverige.

Snik:"Disse steder er valgt, fordi borgerne, der deltager - fiskere og beboere, der vil have det godt, rent drikkevand – drage fordel af at have en enkel og hurtig måde at foretage målinger på." Forskerne kan verificere beboernes målinger ved hjælp af droner, bøjer og satellitter.

MONOCLE bygger på den enorme succes med Sniks iSPEX-borgervidenskabsprojekt, i samarbejde med SRON (Netherlands Institute for Space Research), RIVM (National Institute for Public Health and Environment) og KNMI (Royal Netherlands Meteorological Institute). I 2013 tusindvis af hollandske borgere hjalp med at måle tætheden af ​​partikler i luften, og i 2015 blev lignende målinger foretaget af tusindvis af indbyggere i store europæiske byer som Athen og London. De gjorde dette ved hjælp af en iSPEX-tilføjelse til deres iPhone og en speciel app, begge udviklet af Snik og hans kolleger. Snik:"Det er en spin-off af vores astronomiteknologi, som vi bruger til at måle, om der er vand i flydende form og ilt til stede på planeter omkring andre stjerner, hvilket kunne være en indikation af udenjordisk liv."

Den berømte iSPEX-tilføjelse, som ikke længere er kompatibel med nutidens smartphones, bestod af et måleinstrument baseret på spektropolarimetri. Denne analyseteknik kan bruges til at bestemme koncentrationen af ​​partikler i luften ved at måle kvaliteten af ​​den blå himmel. Leiden Ph.D. kandidat Olivier Burggraaff arbejder på en ny version, der forventes at være klar i efteråret 2019. Burggraaff:"Den skal passe til alle slags smartphones, og fremover kan de, der ønsker det, endda lave et 3-D print af tilføjelsen Den store udfordring er at behandle og tilpasse data fra alle de forskellige slags kameraer i forskellige smartphones."

Institut for Miljøvidenskab (CML) ved Leiden Universitet deltager også i projektet. CML forsker i kvaliteten af ​​overfladevand og konsekvenserne af miljøforurening. Samarbejdet med Leiden Observatory giver et ekstra impuls til projektet, ifølge Martina Vijver fra CML. "Vandets kvalitet måles i hånden mange steder, herunder ved at bestemme pH-indholdet på stedet eller ved at tage prøver tilbage til laboratoriet. Astronomer kan lave meget præcise målinger af ting, der er meget langt væk. Dette er et partnerskab, der samler forskere fra forskellige verdener, som ser på, hvordan de kan hjælpe hinanden."

Forskerne på CML kan hjælpe med farven på vandet. Det er ikke let at vurdere kvaliteten af ​​vand fra et foto, Vijver forklarer. Vandets farve bestemmes af alle mulige faktorer, inklusive vejret. Hvis himlen er mørk, vandet bliver også mørkere, og hvis det blæser kraftigt, sediment fra vandsengen røres op, gør vandet mere grumset. Derfor bliver de medvirkende også bedt om at tage et billede af himlen over vandet.

Snik:"Det er spændende for os som astronomer, også. Vi er vant til at foretage målinger i rummet fra højt oppe på et bjerg, og nu holder vi begge fødder på jorden. Vi skal også motivere lokale beboere og holde dem interesserede." Med dette i tankerne, astronomerne og økologerne har rekrutteret endnu en partner inden for fakultetet:Anne Lands forskergruppe, der studerer borgervidenskab.

Hollandske statsborgere, der ønsker at deltage, skal indtil videre være tålmodige. Der er indtil videre ingen konkrete planer endsige finansiering, for at introducere den nye tilføjelsesenhed her, men forskerne håber, at det vil være muligt inden for et par år. Vijver:"Hollænderne elsker vand og tager en cykeltur på en søndag eftermiddag. Det ville være fantastisk, hvis de kunne lave nogle fotos af kanaler og vandløb undervejs."