Wij beschouwen de aarde als vast. Rustig. Stabiel.
Het is geen van die dingen als de zon schreeuwt.
Wetenschappers hebben een achttien jaar durend project afgerond waarin ze de elektrische weerstand onder Noord-Amerika in kaart hebben gebracht. Ze hebben dit gedaan omdat we een probleem hebben. Als er vandaag een zonnestorm zoals die van 1989 zou plaatsvinden? We zouden in de problemen komen.
Het onzichtbare in kaart brengen
De United States Magnetotalluric Array (USMTARRAY) heeft eindelijk zijn gegevens vrijgegeven. Na het meten van fluctuaties op meer dan 1800 locaties in het hele land, hebben onderzoekers van Harvard en Smithsonian de eerste gedetailleerde 3D-kaart gemaakt van hoe elektriciteit zich ondergronds verplaatst.
Het is niet alleen maar vuil.
Het is vloeistof, mineralen, hitte en eeuwenoud gesteente.
“Magnetotelluric… reageert heel sterk op zaken als vloeistoffen”, zegt hoofdauteur Anna Kelbert. “Het geeft ons een fundamenteel ander venster vergeleken met seismische gegevens.”
Deze kaart reikt tot aan de mantel. Het laat zien waar de stroming naartoe gaat als de lucht donker wordt.
Het 22 volt-probleem
In 1989 zorgde een zonnestorm ervoor dat Québec negen uur lang verduisterd werd. Het was slecht. Maar de grond onder het oosten van de VS geleidt elektriciteit anders dan Canada. Slechter voor het elektriciteitsnet, specifiek.
Het team van Kelbert keek naar gegevens van diezelfde storm uit 1989. Op één locatie in Maine bereikte het geo-elektrische veld 22,79 volt per kilometer.
Om dat in perspectief te plaatsen: elektriciteitsnetwerken haten gelijkstroom (DC). Ze zijn gebouwd voor wisselstroom (AC).
Alles boven de 1 V/km maakt de netwerkindustrie nerveus.
Twaalf keer die limiet? Dat is gevaarlijk.
Als je deze spanningen langs een elektriciteitslijn van 200 km laat lopen, krijg je 4.000 volt die gelijkstroom door je apparatuur stuurt. Transformatoren raken oververhit. Ze smelten. Ze zijn duur. Het duurt maanden om ze te vervangen.
En gedurende die tijd? Je hebt geen licht.
Het wordt nog erger
Hier is de draai.
Vroeger dachten we dat de elektrische weerstand van de aarde soepel veranderde. Een mooi verloop. Van het één komt het ander.
De nieuwe kaart bewijst dat we ongelijk hadden.
Het geo-elektrische risico verandert enorm over slechts een paar kilometer.
Een energiecentrale is hier veilig; anderhalve kilometer verderop ligt in de ontploffingszone.
Momenteel leveren deze gegevens realtime waarschuwingen voor NOAA en de USGS. Het helpt noodhulpmanagers te weten welke delen van het land op het punt staan hun transformatoren klaar te maken. Het is een enorme verbetering ten opzichte van de oude 1D-modellen. Maar het is reactief.
Oude botten en toekomstige mislukkingen
Uit het onderzoek kwamen ook zaken naar voren die niets met zonnestormen te maken hadden. Als een miljard jaar oude geologische puzzel.
Ze kunnen oude landmassa’s tegen elkaar zien botsen. Subductiezones diep onder de grond begraven. Grafiet. Sulfide mineralen.
Het is een kaart van hoe Noord-Amerika hier terecht is gekomen. En ja? Het zou kunnen helpen bij het vinden van nieuwe minerale afzettingen.
Maar de directe zorg is de zon.
“Er is nog steeds een kloof”, merkt Kelbert op. Tussen het weten dat de velden bestaan en het tijdig nemen van operationele beslissingen om een netwerk af te sluiten.
Voorspelling.
Dat is het doel. Op dit moment kunnen we de inkomende golf detecteren. We kunnen in kaart brengen waar de elektriciteit naartoe wil.
Kunnen we het op tijd tegenhouden?
De grond is geleidend. De zon is actief.
En de draden wachten.
