Eerste fijnstofkaarten met smartphones

Metingen van fijnstof met smartphones zijn goed bruikbaar om fijnstof op kleine schaal in kaart te brengen. Dat blijkt uit het iSPEX-experiment waaraan duizenden Nederlanders vorig jaar hebben meegedaan.

De fijnstofmetingen die verspreid over drie dagen in 2013 met iSPEX zijn gedaan, zijn verwerkt en vertaald naar fijnstofkaarten van Nederland. Met het iSPEX-opzetstukje op een smartphone hebben vrijwilligers massaal beelden van de Nederlandse lucht gemaakt. Na analyse blijkt dat de kaarten met iSPEX-metingen goed vergelijkbaar zijn met de kaarten van officiële metingen vanaf de KNMI-meetmast in Cabauw en door satellietinstrumenten. Dit maakt iSPEX een succesvol citizen science experiment omdat de metingen door burgers waardevolle informatie hebben opgeleverd voor onderzoek naar fijnstof in de lucht. De resultaten van het iSPEX-experiment zijn vandaag gepubliceerd in het artikel ‘Mapping atmospheric aerosols with a citizen science network of smartphone spectropolarimeters’ in het wetenschappelijke tijdschrift Geophysical Research Letters.

De iSPEX-metingen voegen informatie toe aan de professionele metingen van fijnstof. Deze miniscule deeltjes zijn moeilijk te meten terwijl het belangrijk is om meer kennis te vergaren over het effect van fijnstof op bijvoorbeeld gezondheid en klimaat. Door de vele meetpunten verspreid over een hele dag heeft het iSPEX-experiment meer detailinformatie over fijnstof opgeleverd. Hierdoor hebben de iSPEX-metingen gaten op de kaart opgevuld die inzicht geven in de atmosfeer boven Nederland. Zo laten de iSPEX-metingen zien hoe fijnstof boven Nederland verandert van plaats tot plaats en van uur tot uur. Doordat voldoende mensen in Nederland hebben meegedaan op de vrijwel wolkenloze dagen is in steden een detailniveau bereikt van enkele kilometers. Officiële fijnstofmetingen worden namelijk vanaf de grond op een beperkt aantal plekken gedaan en satellietmetingen slechts een paar keer per dag.
De eerste Nationale iSPEX-meetdag kon door een betrouwbare weersverwachting op maandag 8 juli 2013 ruim van tevoren aangekondigd worden. Op die dag hebben duizenden deelnemers verspreid over heel Nederland de helderheid van de blauwe lucht gemeten. Ook op 9 juli volgden nog duizenden bruikbare metingen. De tweede Nationale iSPEX-meetdag in september voor met name scholieren, leverden ook weer duizenden opnames van de atmosfeer op. In totaal zijn er ruim 200.000 foto’s verzameld die stuk voor stuk zijn geanalyseerd.

De iSPEX-metingen die in de omgeving van Cabauw zijn gedaan, zijn vergeleken met metingen van de aerosol optische dikte (AOT), wat een maat is voor de totale hoeveelheid fijnstof in de lucht. Bovendien worden vanaf de KNMI-meetmast in Cabauw aanvullende metingen gedaan zodat de iSPEX-data goed beoordeeld kunnen worden. Om te zien of het fijnstof dat iSPEX meet, ingeademd kan worden of dat het fijnstof hoog in de lucht zweeft, zijn er op de meetdagen extra metingen met de fijnstofradar lidar gedaan die met laserlicht meet. Door naar de echo van korte lichtflitsen te kijken wordt gemeten hoe hoog het fijnstof zit. Zo was op de eerste meetdag een flink deel van het fijnstof in Nederland afkomstig van bosbranden in Noord-Amerika. De lidar toonde aan dat dit stof op enkele kilometers hoogte overdreef. Met diezelfde apparatuur was te zien dat het fijnstof op de meetdag in september wel dicht bij de grond zat.

Met iSPEX wordt duidelijk dat een meetnetwerk van burgers een waardevolle aanvulling kan zijn op officiële metingen in Nederland. Maar dat kan natuurlijk ook in andere landen. Wellicht dat in de toekomst goedkope instrumenten om de luchtkwaliteit te meten beschikbaar komen om op een vergelijkbare manier de metingen van satellietinstrumenten, zoals de door het KNMI ontwikkelde OMI en TROPOMI, aan te vullen.

Het iSPEX-experiment is een citizen science project van Universiteit Leiden, NOVA, SRON, KNMI en RIVM. De Nationale Meetdag is mogelijk gemaakt door het winnen van de Academische Jaarprijs 2012, en dankzij de steun van de partners Longfonds, CNG Net, Sanoma en Avantes. Het KNMI heeft de meetdagen gepland op basis van de weersverwachting en het analyseren en verwerken van de data voor zijn rekening genomen.

iSPEX website (meet fijnstof met je smartphone)