Over de ademsporen van de luchtvaart valt zoveel interessants te vertellen

Van Bob kan je het verwachten. Bob King (‘Astro Bob’) van de Duluth News Tribune vindt elk onverwacht hemelverschijnsel mooi. Maar Kate Folk? Die is jong en knap en schrijft boeken en allerlei columns voor het magazine van The New York Times, die houdt óók van contrails. Ze contrasteren zo mooi met wat de natuur van nature in de hemel plaatst, vindt Kate. Ze zegt het heel beeldend: contrails zijn als het ware de hete vochtige adem van vliegtuigen.

Contrails (condensation trails) zijn wat we hier sinds 1940 ‘dampsporen’ of ‘vliegtuigwolken’ en sinds 1941 ‘vliegtuigstrepen’ noemen. Het zijn de langgerekte rooksporen die zich achter vliegtuigen kunnen ontwikkelen als de hete uitlaatgassen mengen met ijskoude lucht. Ze ontstaan in een relatief smalle luchtlaag op een hoogte van zo’n 8 kilometer, of wat hoger of lager afhankelijk van het weer en het type vliegtuigmotor. Ze bestaan uit ijskristallen, zoals blijkt uit de veelkleurige halo-verschijnselen die er soms in te zien zijn.

Contrails hadden altijd al hun vijanden maar een jaar of dertig geleden raakten ze in extra kwade reuk toen duidelijk werd dat de hoge sluierbewolking (cirrusbewolking) die ze vaak bevorderen bijdraagt aan de aardse opwarming. Dit effect lijkt zelfs wat sterker dan het effect van de CO2-uitstoot door vliegtuigen al is het wat regionaler van karakter. Er is voorgesteld vliegtuigen voortaan niet langer op hoogten te laten vliegen waar makkelijk contrails ontstaan.

Rond 1995 werden contrails opeens ook in verband gebracht met opzettelijke chemische vervuiling en gingen ze in complotgevoelige kringen chemtrails heten. Er is een informatief Wikipedia-lemma dat laat zien hoe het nare gevoel kon ontstaan. Bij proefvluchten worden vaak installaties in vliegtuigen gebracht die op de onvoorbereide geest een heel verdachte indruk maken. De oorsprong van het hele misverstand ligt misschien wel bij een collegedictaat elementaire chemie van de U.S. Air Force Academy dat in 1990 werd uitgebracht en dat een gek ‘Chemtrails’ had genoemd.

Liefhebbers met eenvoudige sextanten

Zoveel afkeer en wantrouwen terwijl er toch zoveel interessants over de vliegtuigstrepen is te vertellen! Anders dan iedereen altijd denkt zijn contrails bijvoorbeeld niet typisch voor straalvliegtuigen. De uitlaatgassen van propellervliegtuigen kunnen ze net zo goed opwekken. Bedenk dat de eerste contrails al in 1919 werden beschreven (aan de hand van een waarneming in 1915). Het tijdschrift Hemel en Dampkring besprak ze in 1938 en liet zien hoe twee liefhebbers voorzien van eenvoudige sextanten in samenwerking de hoogte van de dampsporen kunnen bepalen. Tegenwoordig gaat dat dankzij de mobiele telefoon nog veel makkelijker.

Gevechtsvliegers uit de Tweede Wereldoorlog waren beducht voor het ontstaan van de contrails die zo precies aangaven waar ze vlogen. Ze wisten uit ervaring dat je de vorming kon ontlopen door wat hoger of lager te vliegen, maar dat was niet altijd mogelijk.

De verklaring voor het ontstaan van contrails is in 1941 en 1953 gegeven door E. Schmidt en A. Appleman, de één een Duitser, de ander een Amerikaan. Onafhankelijk van elkaar stelden ze vast dat het mengen van twee luchtsoorten die elk apart onverzadigd zijn aan waterdamp onder zeer specifieke omstandigheden een luchtsoort kan opleveren die juist oververzadigd is waarna, afhankelijk van de aanwezigheid van condensatiekernen (roetdeeltjes en dergelijke), condensatie kan optreden. ’t Kan zelfs zonder condensatiekernen zoals iedereen kan beamen die bij koud weer ademwolkjes uit zijn mond ziet komen. De meteoroloog Craig F. Bohren beschreef in Clouds in a Glass of Beer (1987) proefjes die het fenomeen illustreren.

De typische getande structuur van contrails, die in het Engels ‘puffy’ wordt genoemd, ontstaat niet, zoals Minnaert (De natuurkunde van ’t vrije veld, deel 2) nog meende, door het ritmisch uitpuffen van de verbrandingsgassen maar door de luchtwervels die de vleugeluiteinden van het vliegtuig opwekken. De turbulentie strekt zich tot ver achter het vliegtuig uit. (Minnaert had wel sympathie voor de contrails: ze hielpen je een ruwe weersvoorspelling voor het komende etmaal te maken.)

Contrails vormen zich op zó grote hoogte dat ze soms schaduwen werpen op lagere wolken. Maar de combinatie van de contrail en zijn schaduw is door perspectivische effecten niet altijd goed te doorzien en vaak zou je zweren dat de schaduwen terechtkomen op wolken bóven de contrail. Dat kan niet.

Natuurlijk werpen contrails ook schaduwen op het aardoppervlak, die zijn vaak nog het best te zien vanuit het vliegtuig dat ze produceert. Als de wind, die op acht kilometer hoogte makkelijk 70 km/u is, dwars op de contrail staat zoeft diens schaduw met dezelfde snelheid over de aarde. De astronomen David K. Lynch en William Livingston, die óók wel aardigheid hebben in vliegtuigstrepen, rekenen in Color and Light in Nature (1995) voor dat de kernschaduw (de umbra) van de schaduwen zo smal is dat het de gemiddelde waarnemer ontgaat dat hij door zo’n schaduw wordt gepasseerd.

Een distrail.
Foto Getty Images

Is nu alles gezegd? Nee, er zijn nog de geheimzinnige distrails (van: dissipation trails) die wel wat op het omgekeerde van contrails lijken maar zich op veel lager niveau voordoen (zo’n 6 km hoog). Ze worden al door Minnaert beschreven. In bijzondere gevallen kunnen vliegtuigen die door wolken vliegen daarvan delen oplossen en er een soort lege kanalen in aanleggen. Er zijn allerlei verklaringen voor bedacht (de turbulentie blies de wolkendruppeltjes weg, de warme uitlaatgassen lieten de druppeltjes verdampen) maar tegenwoordig wordt aangenomen dat het effect zich uitsluitend voordoet in wolken vol sterk onderkoelde waterdruppeltjes. IJskristalletjes die het vliegtuig zelf produceert brengen deze wolkendruppeltjes tot bevriezen. Die vallen vervolgens naar beneden en doen tegelijk luchtstromingen ontstaan die de kanalen vergroten. Science beschreef het in juli 2011.


‘Nu universiteiten een doctorstitel mogen intrekken, is een wettelijke regeling noodzakelijk’

Een academische graad intrekken werd tot voor kort onmogelijk geacht omdat daarover in de wet niets is geregeld. Daarom vroeg de Erasmus Universiteit Rotterdam in 2015 een psychologe die na het verdedigen van haar proefschrift werd betrapt op plagiaat, om zelf haar doctorstitel in te leveren.

De Universiteit Utrecht besloot in 2023 zelf de titel af te nemen van een in 2008 gepromoveerde Egyptische gynaecoloog, nadat een Nederlandse fraudejager had gewaarschuwd dat vijf van de negen artikelen uit het proefschrift wegens datamanipulatie waren ingetrokken of voorzien van een waarschuwing. Volgens de universiteit was een wettelijke intrekkingsbevoegdheid niet nodig omdat een ten onrechte genomen besluit via het bestuursrecht teruggedraaid kan worden. Of die redenering bij de rechter stand zou houden, werd niet meteen duidelijk, omdat de arts de beslissing niet aanvocht.

Een Griekse economisch historicus die in 2017 in Wageningen promoveerde stapte wel naar de rechter toen de universiteit in 2019 zijn doctorstitel introk. Hij werd door zijn promotoren en collega-promovendus beschuldigd van het vervalsen van historische gegevens in zijn onderzoek naar de invloed van extreme weersomstandigheden op de sociale onrust en economische ontwikkeling van voormalige Britse koloniën in Afrika. De onderzoeker ontkent dat hij opzettelijk heeft gefraudeerd. In december vorig jaar oordeelde de Raad van State dat de universiteit de graad mocht intrekken omdat hij in zijn proefschrift onzorgvuldig omging met historische data. Daarmee heeft hij de wetenschappelijke integriteit geschonden, aldus de hoogste bestuursrechter.

Een belangrijke uitspraak, vindt jurist Job Buiting, die vorig jaar bij de Radboud Universiteit promoveerde op een onderzoek naar onderwijsrecht en zich verdiepte in juridische procedures over het beoordelen van examens. „Het intrekken van graden of diploma’s is voor ons juristen lang theorie geweest, omdat de intrekkingsbevoegdheid niet is geregeld in de onderwijswetgeving. Maar onjuiste bestuurlijke besluiten van onderwijsinstellingen kunnen dus via het bestuursrecht teruggedraaid worden.”

De discussie over het intrekken van doctorstitels ontbrandde in 2011 nadat de Tilburgse hoogleraar Diederik Stapel door drie jonge onderzoekers uit zijn team werd ontmaskerd als fraudeur. De sociaal psycholoog was een gevierd wetenschapper met 137 publicaties op zijn naam, onder meer in Science en andere toptijdschriften. De schok was groot toen hij bekende dat tientallen artikelen op gefabriceerde datasets zijn gebaseerd. Stapel verzon de data achter zijn bureau. Zijn coauteurs, vaak promovendi, analyseerden en interpreteerden de verzonnen data en schreven de publicaties waaraan Stapel zijn naam verbond.

Wangedrag zonder precedent, oordeelde een commissie. Inmiddels heeft Stapel 58 ingetrokken artikelen op zijn naam staan, waarmee hij op de achtste plaats staat van het klassement van Retraction Watch, een journalistiek blog over wetenschapsfraude.

Grootste slachtoffers van Stapel waren tien promovendi die gebruikmaakten van gefingeerde gegevens die hun promotor leverde. Hoewel hun proefschriften waren gebaseerd waren op frauduleuze data, ondernamen de betrokken universiteiten geen pogingen hun titels in te trekken. De jonge onderzoekers hadden zelf niks verkeerd gedaan, maar werden volgens de commissie „op zeer geraffineerde wijze om de tuin” geleid door hun promotor.

Wetenschappelijk wangedrag

De doctorstitel die Stapel in 1997 bij de Universiteit van Amsterdam (UvA) cum laude had behaald, kon niet ingetrokken worden omdat niet meer was vast te stellen of hij in zijn proefschrift had gefraudeerd: de data waren inmiddels vernietigd. De commissie adviseerde de UvA daarom te onderzoeken of de doctorsgraad ontnomen kon worden op grond van „uitzonderlijk wetenschappelijk onwaardig gedrag, in strijd met de aan het doctoraat verbonden plichten”. Dat onderzoek was niet meer nodig omdat Stapel vrijwillig afstand deed van zijn titel.

Daarna boog het college van rectoren zich alsnog over de kwestie en constateerde dat het intrekken van een doctorsgraad wegens wetenschappelijk wangedrag ná de promotie ingrijpende aanpassingen van de regelgeving zou vergen. Voor het intrekken van een titel wegens fraude ín het proefschrift was de wetswijziging niet nodig. Een op onjuiste gronden verleende titel intrekken kan op grond van de Algemene wet bestuursrecht, wist het rectorencollege in 2013 al.

Onderwijsinstellingen maakten tot nog toe geen gebruik van deze impliciete bevoegdheid, maar daar komt volgens Buiting verandering in. Tijdens zijn promotieonderzoek stuitte hij op een zaak uit 2016. De Hogeschool van Amsterdam trok het bachelordiploma in van een student commerciële economie. Die had een 5,0 gehaald voor zijn afstudeeropdracht, maar door een vergissing van zijn docent kwam er een 5,9 in het administratiesysteem te staan en kreeg hij een diploma. Nadat de docent de fout had ontdekt, is het diploma ongeldig verklaard. De student ging in beroep tegen dit besluit, maar verloor omdat duidelijk was dat hij zijn graad onterecht had gekregen.

In oktober 2022 verklaarde de Open Universiteit (OU) in Heerlen 66 mastertitels ongeldig. De universiteit was door de Onderwijsinspectie op de vingers getikt omdat de twee opleidingen die de titels hadden toegekend, niet geaccrediteerd waren, terwijl dat een wettelijke voorwaarde is. Een afgestudeerde die het intrekken van zijn mastergraad aanvocht kreeg ongelijk, omdat volgens de rechter de kwaliteit van het diploma door het ontbreken van de accreditatie niet was gegarandeerd.

En daar is nu het intrekken van de Wageningse doctorstitel bijgekomen. De universiteit mocht dat doen omdat rapporten van deskundigen aantonen dat er relevante verschillen zitten tussen de gebruikte data in het proefschrift en de data in de Britse koloniale archieven die de promovendus had gebruikt. De onderzoeker heeft die verschillen niet toegelicht in zijn proefschrift en later ook niet verantwoord, constateerde de Raad van State. Als dat bekend was geweest voor de verdediging van het proefschrift, was de doctorsgraad niet verleend. Daarom mocht de universiteit de titel intrekken.

Verwijtbaar of niet

Afgestudeerden en gepromoveerden kunnen hun titel dus kwijtraken, zelfs als ze zelf niks verkeerd hebben gedaan. De Open Universiteit gaf ruiterlijk toe dat ze in de fout was gegaan, maar mocht toch 66 mastertitels intrekken. „Dat voelt onrechtvaardig, maar juridisch klopt het”, stelt Buiting. „De bescherming van de waarde van het diploma gaat boven het individuele belang. Een mastertitel biedt toegang tot beroepen als arts, notaris of accountant. En om hoogleraar te worden, moet je gepromoveerd zijn. Het is van maatschappelijk belang dat een master of doctor beschikt over de kennis en vaardigheden die bij die titel horen. Daarom heeft de wetgever gekozen voor een strikte bescherming van graden.”

Dat maakt afgestudeerden en gepromoveerden kwetsbaar, vindt Buiting. „De rechter oordeelt eigenlijk altijd dat een titel ingetrokken mag worden als de kwaliteit van het diploma in het geding is. Of dat nu door een fout van de instelling is of door fraude.”

Als er iets mis is met het proefschrift dat misschien nog hersteld kan worden, moet je niet het zwaarste middel inzetten

Job Buiting
jurist

Het maakt bij fraude ook niet uit of er sprake was van opzettelijke datamanipulatie, verwijtbare slordigheid of onbewuste integriteitsschendingen. En ook niet of promovendi door een promotor als Diederik Stapel zijn misleid. „Je moet het je als universiteit of hogeschool wel aantrekken als je onterecht een diploma hebt afgegeven, maar juridisch speelt opzet of schuld geen enkele rol”, legt Buiting uit. „Bij de bestuursrechter gaat het alleen om het herstellen van een onjuist besluit.”

Wrang is het wel. „Universiteiten maken soms fouten en daar zijn studenten en promovendi dan de dupe van”, stelt Buiting. „De afgestudeerden van de Open Universiteit viel niets te verwijten, maar zij raakten wel de titel kwijt waarvoor ze vaak jaren gestudeerd hadden. Hoe ze daarvoor gecompenseerd worden, mogen ze van de bestuursrechter zelf uitvechten met de universiteit, terwijl onduidelijk is wat hun rechten daarbij zijn.”

Ook de Wageningse gepromoveerde die beschuldigd werd van fraude zat in een kwetsbare positie. „Hij wist niet hoe het proces zou gaan verlopen, wat zijn rechten waren, hoe hij zich kon verweren. Hoewel de Raad van State heeft geconcludeerd dat de intrekking terecht was, heeft hij jaren in onzekerheid gezeten en dat is ernstig. Onderzoekers zijn erg afhankelijk van die doctorsgraad. Die titel is bepalend voor het vervolg van je wetenschappelijke carrière. En die staat jaren stil door zo’n procedure.”

Black box

De intrekkingsbevoegdheid moet daarom wettelijk geregeld worden, vindt de onderwijsjurist. Om afgestudeerden en gepromoveerden rechtszekerheid te bieden én om universiteiten houvast te geven. „Wageningen Universiteit heeft moeten improviseren omdat er niets was vastgelegd.” Buiting vindt dat vooraf duidelijk zou moeten zijn hoe de intrekkingsprocedure eruitziet. Hoe wordt onderzocht of een titel onterecht is verleend, wie doet dat en hoe wordt de gepromoveerde daarbij gehoord? En wat moet er mis zijn met een proefschrift om te kunnen stellen dat de doctorstitel onterecht verleend is?

Als het om fraude gaat hebben de klachtencommissies al onderzoek gedaan, maar intrekken van een titel is een ander en zwaarder pad, stelt Buiting. „Dat doe je alleen als je echt vindt dat de gepromoveerde geen doctor zou mogen zijn. Soms is dat duidelijk, maar het kan nodig zijn om opnieuw onderzoek te doen. Als er iets mis is met het proefschrift dat misschien nog hersteld kan worden of dat niet in verhouding staat tot het gehele onderzoek, moet je niet het zwaarste middel inzetten.”

In de wet moet daarom staan in welke gevallen een diploma of graad ingetrokken kan worden, vindt Buiting. „Vervolgens kun je het uitwerken van de procedures aan de instellingen zelf overlaten.”

Ook als de intrekkingsbevoegdheid wettelijk is geregeld, kunnen afgestudeerden en gepromoveerden naar de rechter stappen. Maar een heldere regeling kan jarenlang procederen voorkomen, denkt hij. „Nu is het een black box. Als er een duidelijke regeling is kan een afgestudeerde of gepromoveerde afwegen of het zin heeft om zich te verzetten tegen intrekking.”


Brede duinen hebben veel voordelen, ‘maar je ruimt niet zomaar een badplaats op’

‘Zie je die bloeiende duinroosjes?” Kustecoloog Eva Lansu (29) wijst enthousiast op witte bloemetjes die volop aan de struiken bloeien. Het begint hard te regenen in het duingebied in het zuiden van Texel, maar Lansu blijft stralen. Ze zet haar capuchon op en knielt bij wat plantjes op de grond. „En dit is reukgras”, zegt ze terwijl ze een grasspriet tussen haar vingers wrijft. „Volgens mijn studenten ruikt het naar toffees, maar dat heb ik zelf nooit geroken.”

Op 20 mei promoveerde Lansu aan de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) op haar onderzoek naar ‘kustbeknelling’ voor het NIOZ (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee). Duingebieden raken wereldwijd steeds meer bekneld tussen de zee en bebouwing. Lansu kwam erachter dat hoe smaller een duingebied is, hoe lager de biodiversiteit. Duinbeheerders en universiteiten vroegen zich al langer af wat het verband is tussen die twee, maar niemand zocht het eerder uit. Lansu nam de taak graag op zich.

Eerst berekende ze met een zelfgeschreven computerprogramma van alle zanderige kusten wereldwijd de afstand tot de eerste bebouwing. Dat bleek gemiddeld vierhonderd meter, bij een derde van de stranden was het minder dan honderd meter. Terwijl duinsystemen kilometers breed zijn wanneer ze ongestoord hun gang kunnen gaan.

Lansu nam vervolgens in 35 Nederlandse duingebieden de biodiversiteit onder de loep. Daarvoor liep ze samen met een aantal studenten in een rechte lijn van de zee door de duinen naar de eerste bebouwing. „We begonnen op de hoogwaterlijn en liepen dan dwars door het duingebied heen. Sommige stukken waren zo ondoordringbaar, dat we om honderd meter verder te komen een kilometer om moesten lopen.” Iedere honderd meter bekeken ze welke planten er groeiden op vier vierkante meter. „Dan gingen we op onze knieën om één voor één de plantjes uit te pluizen en op naam te brengen. Dat kon soms wel een hele puzzel zijn.” Dat Lansu van huis uit geen bioloog is, hielp niet mee: „In mijn studie had ik maar één ecologievak gehad, dus ik moest alle soorten nog leren. In het begin was dat wel pittig.” Lacht: „Ik kan me ook niet voorstellen hoe ze het vroeger deden, zonder die identificatieapps.”

Optimale breedte

Lansu studeerde namelijk bodem, water en atmosfeer in Wageningen. „Meer de technische-natuurkundekant. Maar ik heb altijd een interesse gehad in planten. De diversiteit ervan vind ik zo leuk: als je in een nieuw gebied komt, is het altijd spannend wat je gaat vinden.” Om haar Nederlandse bevindingen met een ander klimaat te vergelijken, deed ze hetzelfde veldonderzoek in Florida en Georgia. Lansu vond in beide landen eenzelfde non-lineair verband tussen kustbreedte en biodiversiteit: „Als het smaller wordt, valt het effect eerst nog wel mee: je verliest enkele soorten. Maar als het duingebied echt heel smal wordt, minder dan anderhalve kilometer, verdwijnen ook de duinbossen en de natte duinvalleien. Wordt het nog minder breed, dan verlies je in sneltreinvaart heel veel plantensoorten.”

De minimale benodigde breedte om alle vegetatietypes te hebben, is zo’n anderhalve kilometer, blijkt uit haar onderzoek. „Dan heb je meestal duingraslanden, struweel, natte duinvalleien en duinbossen.” Maar dat is voor de individuele plantensoorten niet breed genoeg: daarvoor is 3,8 kilometer nodig. In Nederland zijn duingebieden nog zelden zo breed: gemiddeld zijn ze smaller dan een kilometer. In de Kop van Schouwen in Zeeland vond Lansu de meeste soorten: 144 in een gebied van 3,5 kilometer breed.

Niet alleen voor de biodiversiteit zijn te smalle duingebieden problematisch. Aan de zeekant bedreigen kusterosie en zeespiegelstijging de duinen. „Normaal gesproken bewegen duinen mee met kusterosie, het binnenland in”, legt Lansu uit. Maar door de bebouwing is die ruimte er niet. „We kunnen echt wel aannemen dat duinen door al die bebouwing nu veel smaller zijn geworden dan ze ooit waren. Daarmee brengen we onszelf in een benarde situatie.”

Babyduinen

Duinen vormen namelijk ook een belangrijke verdedigingslinie tegen overstromingen. Lansu: „Een dijk is maar één muur, een duingebied zijn zoveel muren achter elkaar.” Ook voor de drinkwaterwinning – overigens de redding van bepaalde brede duingebieden in Nederland, aldus Lansu – en recreatie zijn de Nederlandse duinen belangrijk.

De duinen verbreden kan in theorie van twee kanten. „Je kunt natuurlijk aan de ene kant de infrastructuur opruimen, maar dat is niet zo realistisch: je ruimt niet zomaar een badplaats op.” Verbreden aan de zeekant kan ook, met zandsuppleties. „Dan kunnen er ook embryonale duinen – babyduinen – ontstaan, zoals hier op de Hors in het zuiden van Texel. Dan breid je echt het duingebied uit.”

Kortgeleden liep Lansu hier ook met duinbeheerders, om haar resultaten te delen. Want verbreding is niet de enige manier om de biodiversiteit te bevorderen. Zogeheten kerven graven in de eerste duinenrij helpt bijvoorbeeld ook. „Hier verderop zitten er een paar.” Lansu wijst naar het noorden. „Dan kan zand van het strand vrij de duinen inwaaien, dat zorgt voor meer diversiteit. Want zand is over het algemeen kalkrijk, met veel schelpjes.” De toplaag van de duinbodem afgraven kan ook, „dan krijg je nieuwe pionierssoorten”.

Haar belangstelling voor de duinen is niet alleen professioneel. „Elke zaterdag loop ik hier hard met een groepje, een rondje van tien kilometer.” Lansu kan wel stellen dat duinen haar favoriete soort natuurgebied zijn. „Vanwege de diversiteit, natuurlijk, maar ook omdat als je in een duinvallei staat, je echt in de natuur bent, even weg bent van de wereld.”


Op de rand van de ‘beschaafde’ antieke wereld ontstonden smeltkroezen waaruit van alles opborrelde

Voor de oude Egyptenaren, Grieken en Romeinen was het zonneklaar wat de beschaafde wereld was: dat was waar zíj woonden. Die beschaving hield natuurlijk ook ergens op. Daar woonden mensen die een onverstaanbare taal spraken, de verkeerde goden vereerden en rare kleren droegen.

In zijn boek De verre uithoeken van de wereld bekijkt de Britse historicus Owen Rees – docent aan de universiteit van Birmingham en beheerder van de website Bad Ancient, waar nonsens over de Oudheid wordt ontmaskerd – wat er gebeurde in de gebieden waar de ‘beschaving’ botste op de rest van de wereld. Het blijkt dat grenzen poreus waren en dat gebruiken, voorwerpen en mensen (meestal vrouwen) volop migreerden van het ene gebied naar het andere.

Rees structureert zijn boek rondom een aantal van dit soort grensgebieden, onder meer de grote cataract in de Nijl, waar het rijk van de farao’s dat van de Nubiërs raakte; de stad Olbia in Oekraïne, waar Griekse kolonisten leefden naast Scytische ruiters; en de Muur van Hadrianus in Schotland, waarmee de Romeinen de Picten buiten hun rijk wilden houden.

Op dit soort plekken gebeurden interessante dingen, constateert Rees. Omdat ze zich zo ver van het culturele centrum van een beschaving bevonden en er dus sprake was van minder „kritisch cultureel toezicht”, ontstonden hier smeltkroezen waaruit van alles opborrelde.

In de stad Meggido (het bijbelse Armageddon) in Israël vonden bijvoorbeeld unieke religieuze uitingen plaats terwijl het jodendom daar allang voet aan de grond had gekregen. En in Aksum in Ethiopië werd Grieks geschreven en ontstond een unieke vorm van het christendom – gesticht door de zoon van de beroemde koningin van Sheba, die de Ark van het Verbond uit Jeruzalem zou hebben meegenomen.

Het intellectuele en spirituele hart van het boeddhisme bevond zich in de Oudheid in Taxila (in het huidige Pakistan). Onder Griekse invloed ontstond hier de menselijke vorm van Boeddha, in de stijl zoals die nu overal bekend is. Culturele beïnvloeding was geen eenrichtingsverkeer, benadrukt Rees. Er zijn Boeddhabeelden gevonden in het Grieks-Romeinse Egypte en Griekse en Latijnse bronnen bevatten op enkele plaatsen verwijzingen naar boeddhistische monniken.

„De tweedeling tussen beschaafde mensen en barbaren waar onze elitaire [Griekse en Romeinse geschreven] bronnen zo van overtuigd waren, is voor ons niet meer acceptabel”, concludeert Rees aan het eind van zijn vlot geschreven boek.

Ovidius dacht daar heel anders over. De Romeinse dichter was verbannen naar Tomis aan de Zwarte Zee en deed daarover zijn beklag in brieven. „Hij had nooit geleerd dat je buiten het afgeschermde centrum van een cultuur niet kunt overleven zonder multiculturalisme”, legt Rees de boodschap van zijn boek er nog even heel dik bovenop.


Veel gesponsorde studies zeggen: rood vlees is gezond. Maar vergeleken met wat?

Rood vlees is populair bij mensen die, aangemoedigd door influencers in de manosphere, eten zoals ze denken dat oermensen aten: veel onbewerkt vlees, weinig brood en pasta. Onderzoek dat de risico’s van rood vlees – van rund, kalf, geit, schaap en varken – relativeert of bagatelliseert is makkelijk te vinden. Maar wat is dat eigenlijk voor onderzoek?

Spaanse onderzoekers keken nu eens niet naar het verband tussen vlees en ziekte, maar naar de link tussen onderzoek en industrie. Ze selecteerden klinische studies die het risico op hart- en vaatziekten onderzochten, bijvoorbeeld door bloeddruk en cholesterol van deelnemers te meten. 44 studies bleven op de zeef liggen, 29 daarvan waren betaald door de vleesindustrie. De niet zo verrassende uitkomst was: de gesponsorde studies hadden vier keer zo vaak gunstige uitkomsten. Het effect van rood vlees op hart- en bloedvaten was ‘gunstig’ of ‘neutraal’, terwijl onafhankelijk onderzoek in driekwart van de gevallen concludeerde dat rood vlees niet gezond is voor hart- en bloedvaten.

De kwaliteit loopt in beide groepen niet uiteen. De methoden en analyses deugen misschien wel, maar het venijn zit in de opzet, zagen de Spanjaarden. Als je rood vlees vergelijkt met (ander) ongezond voedsel, zoals worst en pizza, komt rood vlees er beter uit dan wanneer je de controlegroep op een dieet met veel groente en fruit zet.

En inderdaad: bij onderzoek waar de industrie voor betaalde, werd rood vlees altijd vergeleken met ander vlees of bewerkt koolhydraatrijk voedsel. Terwijl onafhankelijk onderzoek rood vlees afzette tegen een plantaardig eetpatroon. Wie leest dat rood vlees goed of slecht is, moet zich dus altijd afvragen: vergeleken met wat, schrijft de redactie van The American Journal of Clinical Nutrition dan ook in een begeleidend commentaar.

Betaalde studies hoeven dus niet bij voorbaat afgeschreven te worden. De Nederlandse Gezondheidsraad neemt ze soms ook mee om vast te stellen wat de risico’s van rood vlees zijn. Dit onderzoek is gefinancierd door de vleesindustrie, lees je dan in een voetnoot.

Toch klonken in de Verenigde Staten meteen alarmbellen toen vorige week het Spaanse onderzoek verscheen. Marion Nestle, vermaard omdat ze blootlegde hoe verweven de industrie en de voedingswetenschap zijn, verwees in The New York Times naar de bezuinigingen van president Trump van 18 miljard op de National Institutes of Health (NIH). Hoe kun je nog gezondheidsonderzoek doen zónder geld van de industrie als gerenommeerde instituten zo worden uitgekleed? En wat krijg je dan voor uitkomsten, in een land waar rood vlees onderdeel is van het Make America Healthy Again-dieet? Als de industrie betaalt, is dat goed voor de marketing van hun producten, niet voor de wetenschap.

In de lijst met gescreende studies staat overigens geen enkel Nederlands onderzoek. De auteurs refereren alleen in hun introductie aan een Nederlandse cohortstudie die een verband liet zien tussen vlees en (dodelijke) hart- en vaataandoeningen. De onderzoekers rapporteerden geen ‘conflicts of interest’.


De anemoonvis krimpt als er een onderwaterhittegolf heerst

Het lijkt wel alsof die visjes steeds kleiner worden! PhD-student Melissa Versteeg op veldwerk in Kimbe Bay in Papoea Nieuw Guinea belde haar begeleider aan de Newcastle University op om te overleggen wat ze nu aan moest met deze onverwachte resultaten. „Stick tot the science”, was het eenvoudige advies. Een half jaar lang nam Versteeg samen met het team trouw elke maand de maat op van 134 individuele anemoonvisjes, met een schuifmaat onder water.

Later, bij de analyse van de gegevens, bleek de krimp een reëel fenomeen dat samenhing met de temperatuur van het zeewater. „Toevallig trof ik daar het begin van een marine heatwave, waarbij de watertemperatuur soms wel opliep tot 34 graden”, zegt Versteeg.

Van de 134 vissen overleefden er 11 niet. Krimpende visjes hadden meer kans te overleven en degenen die in de studieperiode herhaaldelijk krompen overleefden allemaal.

Anemoonvissen leven in vaste groepjes op één anemoon. Aan het hoofd staat een dominant vrouwtje, dat het grootste is en de eitjes legt. Dan volgt een mannetje dat net een maatje kleiner is. Daaronder bestaat de groep uit nog kleinere individuen.

De hiërarchie wordt op basis van grootte in stand gehouden en dat maakt krimp en groei een delicate kwestie, legt Versteeg uit. „Het gaat erom dat je je positie in de groep vasthoudt, anders ontstaat er conflict. Dan lopen de vissen het risico dat ze van de anemoon gegooid worden en dat betekent voor hen een zekere dood.” Paartjes die samen tegelijk groeiden en krompen hadden waarschijnlijk door deze wetmatigheid meer kans te overleven.

Hoe de visjes er fysiek in slagen te krimpen, weten de onderzoekers niet.


Het buigzame lood heeft diepe sporen nagelaten in het verloop van de geschiedenis

Is het Romeinse Rijk ten onder gegaan door grootschalige loodvergiftiging? Het is een vraag die af en toe weer de kop opsteekt. De Romeinen gebruikten lood namelijk voor van alles: van waterleidingen tot potten en pannen. En een overschot aan lood in het lichaam kan leiden tot ontwikkelingsstoornissen bij kinderen en schade aan het zenuwstelsel en de bloedsomloop – reden voor het kabinet om in 2022 een verbod in te stellen op loden waterleidingen in scholen en huurwoningen. Huizen gebouwd voor 1960 kunnen namelijk nog leidingen van lood hebben.

Onderzoekers uit Oxford brachten een paar jaar geleden de loodemissies van het Romeinse Rijk in kaart. Die zitten namelijk verborgen in ijskappen op Groenland, waar ze van jaar tot jaar zijn uit te lezen. De onderzoekers onderzochten het neergeslagen lood in een staaf ijs van 422,87 meter lang, die in 1998 was uitgeboord. Zo konden ze voor de periode van 1.100 v.Chr. tot 800 n.Chr. van jaar tot jaar zien hoe veel Romeinse galenietmijnen – in de Oudheid de belangrijkste bron voor lood en zilver – hadden uitgestoten. De pieken en dalen bleken verrassend goed overeen te komen met belangrijke gebeurtenissen in de Romeinse geschiedenis. Bij opstanden bijvoorbeeld daalden de emissies.

Deze emissies bereikten niet alleen Groenland, ze zaten ook in de lucht in de directe omgeving van de mijnen. Onderzoek dat begin dit jaar gepubliceerd werd in PNAS stelt dat atmosferische loodvervuiling verhoogde loodwaardes in het bloed en cognitieve achteruitgang veroorzaakte. In 2014 toonden Franse onderzoekers aan dat lood in het drinkwater niet de ondergang van de Romeinen betekende. Het drinkwater bevatte door de loden leidingen honderd keer meer lood dan de waterbronnen, maar was niet „echt schadelijk”, aldus de onderzoekers. De huidige consensus onder historici is dan ook dat de blootstelling aan lood niet of nauwelijks heeft bijgedragen aan de ondergang van het Romeinse Rijk.

Lood, een metaal met atoomnummer 82, heeft symbool Pb, naar het Latijnse plumbum. Het relatief zachte en buigzame materiaal wordt waarschijnlijk al sinds 6.000 voor Christus gewonnen, ver voor de Romeinse tijd. Het is het element met het hoogste atoomnummer dat nog stabiele isotopen heeft: alle elementen met hogere atoomnummers zijn radioactief.

Voor waterleidingen laat men lood dus tegenwoordig links liggen, maar het kent nog tal van andere toepassingen. Het metaal komt veel voor, is dankzij het lage smeltpunt gemakkelijk te bewerken, bestand tegen corrosie en heeft een hoge dichtheid. In oplaadbare loodaccu’s dient het bijvoorbeeld als elektrode, in loodschorten beschermt het de drager tegen schadelijke röntgenstraling. Duikers hangen loodblokken aan hun loodgordel als verzwaring en ook vissers maken gebruik van de hoge dichtheid van lood om hun aas naar de bodem te krijgen.

De stift van een potlood bevatte oorspronkelijk lood, sinds de 17de eeuw is dat vervangen door een mengsel van grafiet en klei. En de loodgieter, die zich tegenwoordig vooral bezighoudt met (niet-loden) waterleidingen, rioleringen, sanitair of verwarming, goot vroeger wel degelijk lood. Dit waren met name loden platen op daken. Lood is nog steeds op veel daken te vinden om ze waterdicht af te werken.


Regering-Trump zet telkens een volgende stap om de prestigieuze universiteit Harvard te breken

Het begon als een sloopkogel, maar inmiddels heeft de tactiek van de regering-Trump om Harvard op de knieën te krijgen meer weg van een wurgslang. Met telkens nieuwe, ongehoorde eisen en ingrepen uit Washington moet de elite-universiteit worden uitgeput – en gebroken.

Vorige week werd de wurggreep weer strakker aangetrokken, nu door minister Kristi Noem van Binnenlandse Veiligheid. Zij kondigde donderdag aan dat Harvard geen buitenlandse studenten meer mag inschrijven. Een ongehoorde ingreep van de staat en een zware klap voor de wereldberoemde particuliere instelling, die 6.800 internationale studenten telt, een kwart van het totaal.

Volgens Noem, die een maand eerder al met de maatregel dreigde, verdient Harvard de sanctie omdat de universiteit bij protesten tegen de Gaza-oorlog een onveilige situatie heeft gecreëerd voor Joodse studenten, sympathie voor Hamas heeft gepromoot en een „racistisch” diversiteitsbeleid voert. Ook zou de universiteit in „coördinatie” met de Chinese Communistische Partij militante activiteiten hebben gefaciliteerd tegen de Oeigoeren. Een woordvoerder van het Witte Huis noemde Harvard in een reactie een „broeinest van anti-Amerikaanse, antisemitische en pro-terroristische agitatoren”.

Harvard, dat direct juridische stappen nam, spreekt van een ongrondwettige ingreep waarbij de vereiste procedures zijn genegeerd. Noems sanctie is „de culminatie van een ongekende wraakactie”, aldus het bestuur van de universiteit.

Maatregel opgeschort

Een federale rechter heeft Harvard vrijdag gelijk gegeven en Noems maatregel tijdelijk opgeschort. Een federale rechter in Californië had de regering kort daarvoor al verboden om honderden studenten van wie het visum is ingetrokken uit te zetten zolang hun zaak onder de rechter is.

Over de wettigheid en strekking van Noems maatregel is nog veel onduidelijk. Het is een bureaucratische sanctie tegen de instelling als zodanig, niet tegen individuele studenten. Amerikaanse universiteiten moeten buitenlandse studenten aanmelden in het Student and Exchange Visitor Information System (SEVIS), dat valt onder Noems ministerie. Daar hebben ze een certificaat voor nodig van het departement – en dat bood een opening voor de regering om de universiteit verder onder druk te zetten. Noem wil het certificaat van Harvard intrekken, zodat de instelling geen buitenlandse studenten meer kan aanmelden.

Studenten die al staan ingeschreven – en van wie de vorderingen in het systeem worden gevolgd tot hun examen – zouden in een grijs gebied belanden. Volgens Noem behouden zij hun visum, mits ze zich inschrijven bij een andere universiteit die nog wel een certificaat heeft. Wie dat niet doet, schendt de voorwaarden van verblijf en kan worden uitgezet. Of het onderscheid veel uitmaakt, is de vraag. Niet alleen betekent overstappen grote onzekerheid en vertraging voor studenten, de vrees bestaat dat andere universiteiten dezelfde behandeling zullen krijgen.

Studenten in april tijdens een protest tegen regeringsinmenging op Harvard.

Foto Nicholas Pfosi/Reuters

De aanval op Harvard gaat om meer dan het weren van buitenlandse studenten die „Amerika haten” (aldus Trump). De oudste en rijkste universiteit van de VS ligt al maanden op allerlei manieren onder vuur van een staatsapparaat dat de oorlog heeft verklaard aan „onpatriottische” instellingen voor hoger onderwijs. Vorige maande bevroor Trump 2,2 miljard dollar aan federale subsidie en onderzoeksopdrachten voor Harvard. De universiteit moet maar interen op haar vermogen, vindt hij. De president ziet de Ivy League-universiteit als hét symbool van alles wat hij verafschuwt: „linkse” wetenschap, „woke” diversiteitsbeleid en „antisemitische” Gaza-protesten.

Rond dezelfde tijd, half april, eiste Noem voor het eerst dat Harvard gegevens zou verstrekken van elke buitenlandse student die niet genoeg onderwijs volgde, zich schuldig had gemaakt aan wangedrag of aan strafbare feiten. Omdat Harvard volgens haar onvoldoende meewerkte wil ze het certificaat van de universiteit intrekken. Bovendien eist Noem nu nóg meer informatie, zoals videobeelden van studenten bij protesten op de campus en daarbuiten.

Tegelijk loopt een onderzoek naar Harvard van het ministerie van Justitie, dat eveneens inzage eist in de toelating en evaluatie van nieuwe studenten én in alle interne communicatie van medewerkers over maatregelen van de regering-Trump.

Buitenlandse financiers

Ook het ministerie van Onderwijs eist gegevens op, met name over buitenlandse financiers (informatie die de universiteit al zegt te hebben verstrekt). Daarnaast lopen er onderzoeken van verschillende overheidsdiensten naar het diversiteitsbeleid van de universiteit. Trump zelf heeft herhaaldelijk gedreigd de belastingvrijstelling voor Harvard als onderwijsinstelling te schrappen.

Met die wervelwind van eisen en dreigementen is het conflict tussen Harvard en Trump meer dan een strijd om academische vrijheid. Juristen van Harvard wijzen op bedreiging van de vrijheid van meningsuiting en de privacy van persoonsgegevens. Harvard staat aan het front van de Trump-revolutie, zijn poging om met staatsmacht een maatschappelijke en ideologische omwenteling teweeg te brengen. Die moet afrekenen met de ‘elitaire’ liberale orde waarvan de Ivy League-universteit het vlaggenschip is.

Of de escalatie kan worden gestopt, is de vraag. Bij Trumps aantreden was Harvard al uit eigen beweging begonnen met hervormingen – bestrijden van antisemitisme en bevorderen van academische „standpunt-diversiteit” – maar inmiddels staat de universiteit lijnrecht en principieel tegenover Trump. Minister Noem heeft de eerste slag om buitenlandse studenten bij de rechter verloren, maar nog niet de oorlog. De president op zijn beurt kan niet terugkomen op alle dreigementen aan het adres van de universiteit zonder iets om mee te pronken.


‘Mijn angst is dat mensen emotioneel afhankelijk worden van AI’

Het is een drukke week voor Melanie Mitchell, hoogleraar aan het gerenommeerde Santa Fe Institute in New Mexico. Hoewel ze tijdens haar bezoek aan Amsterdam van lezing naar workshop naar voorstelling gaat, oogt ze steevast ingetogen en ontspannen. Ze schakelt gemakkelijk tussen diepgaande discussies over fundamentele, wiskundige principes van een computermodel naar algemene observaties over de impact van AI op de samenleving.

Mitchell wordt beschouwd als een autoriteit op het gebied van intelligentie, AI en complexiteit. In 2010 publiceerde ze het prijswinnende publieksboek Complexity: a guided tour, in 2019 volgde Artificial Intelligence: A guide for Thinking Humans en volgend jaar verschijnt haar nieuwste boek over generatieve AI.

Wat zijn uw verwachtingen van AI?

„Mensen zien mij vaak als ‘AI-scepticus’, omdat ik betwijfel of we AI als denkend systeem of als intelligentie moeten beschouwen. In de AI-gemeenschap zie je meestal twee extremen. Enerzijds zijn er mensen die denken dat AI superslim wordt, de wereld overneemt, of iedereen werkloos maakt. Aan de andere kant staan de mensen die denken dat AI niet meer is dan een autocomplete on steroids. Beide visies kloppen niet. Ik zit er tussenin en zie mezelf in de eerste plaats als wetenschapper. Het is mijn taak om sceptisch te zijn.”

AI’s zijn getraind om gebruikers voortdurend te bevestigen en positief aan te moedigen, terwijl wij mensen juist geëvolueerd zijn om daar gevoelig voor te zijn

Welke aanwijzingen vindt u in uw eigen werk voor terughoudendheid?

„Neem een wetenschappelijke studie die laat zien dat ChatGPT-3 en ChatGPT-4 beter scoren dan bachelorstudenten psychologie op een bepaalde intelligentietest. Het punt met dit soort onderzoek is dat men test op een bepaalde benchmark en van daaruit de conclusie trekt dat AI dus logisch kan redeneren of abstraheren. Maar hoe robuust zijn die resultaten?

„Samen met mijn collega Martha Lewis, van de Universiteit van Amsterdam, veranderden we kleine details in de testvragen van die studie. Plotseling bleken de mensen weer beter te scoren dan de machines. Dat komt door de menselijke vaardigheid om analogieën te begrijpen.

„Analogieën gaan verder dan bijvoorbeeld ‘stuur staat tot fiets als roer staat tot boot’. Als je een wiskundeprobleem formuleert in de vorm van een verhaaltje en daarna onbelangrijke details verandert, zoals namen of kleuren, dan blijft het onderliggende wiskundeprobleem hetzelfde. Mensen begrijpen dat heel goed. Hetzelfde geldt overigens voor abstracte concepten. De affaire met de Amerikaanse minister van Defensie en zijn correspondentie op Signal noemde men Signalgate, omdat we direct begrijpen dat de situatie vergelijkbaar is met Watergate. Dat denken via analogieën – ‘gate’ – is moeilijk voor AI’s.

„Opvallend genoeg deden de oudere chatbots het in ons onderzoek iets beter dan de nieuwere. Dat heeft misschien te maken met het feit dat nieuwere versies nóg meer getraind zijn op het pleasen van mensen. Omdat die het zo graag goed willen doen, althans, daarop getraind zijn, zouden juist eerder fouten kunnen ontstaan. Maar dit is slechts een vermoeden. Testen kunnen we het niet, want nog steeds weet niemand precies wat er gebeurt in een AI-systeem.”

Is het gevaarlijk om die systemen dan wel in te zetten?

„Ja, daar maak ik me zorgen over. In de Verenigde Staten wordt AI op grote schaal ingezet, vooral door de overheid. Dat is risicovol, want de systemen zijn nog niet goed genoeg om die rol over te nemen. Dit kan leiden tot onrecht, zoals bijvoorbeeld in het geval van racistische of seksistische bias in gezichtsherkenningtechnologie. AI kan nu bovendien gemakkelijk worden gebruikt voor fraude, bijvoorbeeld door het klonen van iemand’s stem. Daarnaast zie ik ernstige veiligheidsrisico’s, omdat de systemen kwetsbaar zijn voor hacking.

„Een andere angst die ik heb is dat mensen te afhankelijk worden van AI’s; niet alleen in praktische zin, maar juist ook op het emotionele vlak. Bedrijven zetten zich in om hun systemen steeds verder te personaliseren, onder andere door AI’s te ‘socialiseren’ en te trainen om goede gesprekspartners te worden. Dat maakt de mensen die deze systemen gebruiken kwetsbaar voor manipulatie. AI’s zijn getraind om gebruikers voortdurend te bevestigen en positief aan te moedigen, terwijl wij mensen juist geëvolueerd zijn om daar gevoelig voor te zijn. Er zijn zelfs voorbeelden van gebruikers van de technologie die in een psychose belandden doordat een AI klakkeloos meeging in waanbeelden. Maar ook kunnen bedrijven met behulp van hun AI’s mensen ertoe verleiden om bepaalde producten te kopen of te stemmen op een bepaalde partij.”

Het argument komt er telkens op neer dat elke vorm van regulering innovatie de kop indrukt

Zie je ook hoopvolle ontwikkelingen?

„Vooral in de medische wetenschap zie ik een revolutie die vergelijkbaar is met de revolutie die computers teweeg hebben gebracht. DeepMind van Google heeft bijvoorbeeld een systeem ontwikkeld om eiwitstructuren te voorspellen. Dat heeft echt een enorm medisch potentieel. Maar ook andere wetenschap kan profiteren van de manier waarop AI data kan verwerken”.

Na jullie studie over analogieën zullen bedrijven weer nieuwe versies maken van hun AI’s. Jullie helpen zo bedrijven. Hoe zit dat andersom?

„AI is een bewegend doelwit en dat is voor ons wetenschappers lastig. Wij krijgen geen inzicht in de onderliggende systemen en kunnen niet onder de motorkap kijken, terwijl idealiter wetenschappers, juist ook in samenwerking met sociale wetenschappers, van het begin af aan betrokken zouden moeten zijn. Het is immers niet zo dat een groepje engineers weet hoe deze technologie de samenleving gaat beïnvloeden. Nu blijft alle technische kennis in handen van een paar grote bedrijven en dat maakt ons onderzoek moeilijker.”

Ligt de oplossing in meer regulering?

„Ja, we hebben meer regulering nodig. Onder de huidige Amerikaanse regering wordt dit echter alleen maar lastiger. Onlangs bracht het U.S. Copyright Office een rapport uit waarin twijfels werden geuit over het gebruik van auteursrechtelijk beschermde werken door techbedrijven. Een paar dagen later werd het hoofd van het Copyright Office ontslagen.

„Het argument komt er telkens op neer dat elke vorm van regulering innovatie de kop indrukt. Terwijl juist opensourcesystemen, waarbij de broncodes vrij toegankelijk zijn, vaak robuuster blijken. Omdat een grote groep meedenkt, profiteer je van de wisdom of the crowd. Een ander argument is vaak: als wij het niet doen, dan zal China winnen. Het is telkens het narratief van onvermijdelijkheid dat zo schadelijk is.”


Chinese contactlens maakt onzichtbaar infraroodlicht zichtbaar

Heeft de mens binnenkort superzicht? Het is voorstelbaar geworden dankzij een contactlens waarmee mensen ook infraroodlicht kunnen waarnemen. Infraroodlicht is voor mensen normaal gesproken niet zichtbaar. De contactlens, gemaakt door onderzoekers van de technische universiteit van Hefei, China, zet met nanodeeltjes infraroodlicht om in zichtbaar licht. Infrarood nachtkijkers kunnen dat ook, maar die zijn groot en hebben een stroombron nodig.

Met gesloten ogen is het infrarode licht beter te onderscheiden dan met open ogen, schrijven de onderzoekers in het wetenschappelijke tijdschrift Cell. Ook zijn verschillende ‘kleuren’ infraroodlicht te onderscheiden.

Voor alle zoogdieren geldt dat ze slechts een klein deel van het elektromagnetisch spectrum kunnen waarnemen: alleen golflengtes tussen de 400 en 700 nanometer. Al het infraroodlicht (700 nanometer en groter) is onzichtbaar, net als uv-licht en röntgen (400 nanometer en kleiner).

Gouddeeltje met kristal

De nanodeeltjes, die verwerkt zijn in zachte contactlenzen, bestaan uit een gouddeeltje omhuld met een laagje kristalmateriaal waarin stoffen zitten die gevoelig zijn voor licht. Ze absorberen infraroodlicht en zetten dat om in golflengtes die wel zichtbaar zijn voor mensen. Het gaat om het infraroodlicht met golflengtes tussen 800 en 1.600 nanometer, het zogenoemde nabije-infrarood.

Er zijn drie verschillende soorten nanodeeltjes, zo gemaakt dat ze specifieke infrarood-golflengtes omzetten in specifieke golflengtes zichtbaar licht. De drie soorten absorberen golflengtes van 808, 980 en 1.532 nanometer en zenden zichtbaar licht uit van respectievelijk 540 (groen), 450 (blauw) en 650 nanometer (rood). Oftewel: er is kleureninformatie waar te nemen.

De aanpak met de nanodeeltjes is zowel op muizen als op mensen getest. Toen de muizen de keuze kregen tussen een donkere doos en een met infrarood verlichte doos, kozen muizen met contactlenzen voor de donkere doos, terwijl muizen zonder contactlenzen geen voorkeur vertoonden. De muizen vertoonden ook lichamelijke signalen: de pupillen van muizen met contactlenzen vernauwden zich in de aanwezigheid van infraroodlicht.

Mensen die de infraroodcontactlenzen droegen konden morsecode-achtige signalen nauwkeurig detecteren en de richting van binnenkomend infraroodlicht waarnemen. Als lichtbron zijn leds gebruikt. Dat is fel licht, bij zwakker licht werken de contactlenzen minder goed.

Afleidend ‘normaal’ licht

Dat de proefpersonen het infraroodlicht beter konden onderscheiden met hun ogen dicht komt doordat het normale zichtbare licht enigszins afleidt. Bij gesloten ogen valt die afleiding weg, de infraroodstraling komt door de langere golflengte wel door de oogleden heen.

De onderzoekers zien allerlei toepassingen voor zich, waaronder het coderen en verzenden van informatie voor beveiligingsdoeleinden, beter zicht bij slechte omstandigheden (bijvoorbeeld bij mist of als er veel stof in de lucht is) en integratie in slimme apparaten voor reddingsacties en noodsituaties.

De contactlenzen zijn niet geschikt om warmte te zien. Warmtebeelden worden gemaakt op basis van infraroodstraling in het midden- en ver-infraroodbereik (golflengtes van 3.000 nanometer en groter).