Erosie van de bodem in beeld met gammastraling

Presentatie op congres

De Rijksdienst voor Cultureel Erfgoed (RCE) doet op 3 terreinen in Nederland onderzoek naar erosiesnelheden van de bovengrond. Hiervoor worden verschillende technieken ingezet.

De resultaten van dit onderzoek worden in april 2015 gepresenteerd op de European Geosciences Union General Assembly 2015 (EGU 2015):

 “A comparison of rating and dating techniques to estimate the threat of soil erosion to archaeological monuments under agricultural fields by Maud van Soest et al.”

Het werk is ook in een poster met de titel “Preservation of Archaeological Remains” samengevat en wordt op een conferentie in  Kreuzlingen gepresenteerd.

Gammastraling

Eén van de technieken die in de literatuur en in eerder onderzoek in Nederland is toegepast, is het gebruik van gammaspectrometrie om de ruimtelijke variatie in 137-Cesium in de bovengrond in beeld te brengen.

Met gammaspectrometrie worden de concentraties radioactieve stoffen (gammastraling) in een medium gemeten. In de bodem zijn dat zeer lage concentraties van natuurlijke elementen zoals thorium, uranium en kalium. Deze komen van nature voor in gesteenten en bodems en zijn niet schadelijk voor de gezondheid.

 

Cesium in de bodem

In de bodem kan ook het niet-natuurlijk voorkomende cesium worden gemeten.
Cesium is na het ongeluk met de Tsjernobyl reactor in 1986 vrijgekomen en in heel West-Europa neergeslagen op basis van de toen heersende regenpatronen. Dit betekent dat op kleine schaal, perceelsniveau en gebiedsniveau, een egale deken aan cesium op het bodemoppervlak terecht is gekomen.

Binnen percelen zal dit op gelijke wijze aan het oppervlak zijn gebleven of gemengd zijn met de bouwvoor, al naar gelang de bodembewerking en bioturbatie op dat perceel. Tegelijkertijd bindt het cesium zich als element aan organische stof en kleideeltjes in de bodem. Omdat erosie op percelen juist de fijnere deeltjes van hoog naar laag verspoelt, is de hoeveelheid fijnere deeltjes op verschillende delen van percelen een proxy voor de mate waarin erosie plaats heeft gevonden.

Dat betekent dat de variatie in cesium in de bodem binnen percelen een proxy is voor de mate van erosie op dat perceel sinds 1986.

Grote veldcampagne

De RCE heeft Medusa gevraagd de hoeveelheid cesium op 3 percelen in Limburg en Groningen in kaart te brengen met een gammaspectrometer. Ook zijn door de RCE bodemmonsters genomen op verschillende dieptes. Deze bodemmonsters zijn gemeten op de concentratie cesium.

Om ook een goed beeld te krijgen van eventuele verstoringen van de bodem door menselijke invloed, zijn aanvullende metingen met een grondradar uitgevoerd. Hiermee is gezocht naar geulopvullingen of gedempte sloten.

Het onderzoek is uitgevoerd als onderdeel van een grotere veldcampagne. In een mooie film van deze campagne zien we Wouter de gammastraling meten.