Meten aan het aardmagneetveld in de Botanische Tuinen

In het grote fort dat midden in de Botanische Tuinen staat wordt onderzoek gedaan naar het aardmagneetveld. Lennart de Groot legt uit waarom juist de buskruitkamers van dat fort voor hem de ideale plek zijn voor zijn onderzoek.

Wie de Botanische Tuinen op het Utrecht Science Park bezoekt, kan het niet ontgaan: middenin staat een groot, stenen fort. Fort Hoofddijk is een onderdeel van de Nieuwe Hollandse Waterlinie en werd eind negentiende eeuw gebruikt om ons te land te weren tegen binnenvallende buurlanden. Toen met de komst van vliegtuigen de waterlinie in de Tweede Wereldoorlog overbodig werd, kwam Fort Hoofddijk leeg te staan. Maar sinds 1963 is het fort weer bewoond. Nu huizen er geen soldaten, maar wetenschappers die het aardmagneetveld bestuderen.

botu-fort-hoofddijk
Fort Hoofddijk

De aarde is één grote magneet

Het is geen toeval dat de aardwetenschappers juist daar gehuisvest zijn, vertelt Lennart de Groot. De Groot voert zelf zijn onderzoek uit in het fort. “Maar om dat te snappen moet ik eerst uitleggen wat wij onderzoeken. De aarde is eigenlijk één grote magneet met een noord- en een zuidpool. Hierdoor wordt de aarde omringd door een groot magneetveld, dat ons beschermt tegen schadelijke straling van bijvoorbeeld de zon.”

De polen verschuiven

“Maar”, vervolgt De Groot, “die noord- en zuidpool zijn niet dezelfde als de polen die je op de kaart ziet. Ze verschuiven zelfs ten opzichte van de geografische polen. Het is belangrijk om te kunnen meten hoe die verschuiving verloopt, want onze kompassen zijn daarvan afhankelijk. En om heel nauwkeurig te kunnen meten moeten we weten hoe de magnetische noord- en zuidpool zich in het verleden hebben bewogen.”

Lava meten

De Groot: “Bijna elk gesteente is in meer of mindere mate magnetisch, en bevat informatie over de richting en intensiteit van het aardmagneetveld in het verleden. Lava, bijvoorbeeld, bevat veel ijzerhoudende mineralen die het aardmagneetveld registreren op het moment dat de lava stolt. Dat gestolde lava kunnen we analyseren met onze geavanceerde meetapparatuur en zo kunnen we achterhalen hoe het aardmagneetveld er in het verleden uit moet hebben gezien.”

Metaal vertroebelt de resultaten

Om hele kleine magnetisaties in gesteente te onderzoeken is ontzettend gevoelige apparatuur nodig. Deze apparatuur is zo gevoelig dat de aanwezigheid van metaal in een gebouw de metingen al verstoord. Daarom moet het onderzoek van De Groot in een omgeving gebeuren waar weinig metaal aanwezig is. “In een modern gebouw zouden we bijvoorbeeld precies kunnen meten wanneer de lift langskomt, maar komt van de metingen aan onze gesteentemonsters niks meer terecht.”

Gelukkig dachten de fortbouwers in de negentiende eeuw ook al goed na, want om vonken in het buskruit te voorkomen is de voormalige buskruitopslag in Fort Hoofddijk gebouwd zonder metaal in de constructie. Daarmee is het de perfecte plek voor De Groot om zijn onderzoek uit te voeren. Daarnaast wordt het fort nu ‘beschermd’ door de Botanische Tuinen, er is bijvoorbeeld weinig zwaar verkeer vlakbij het Fort.