Drone IR spectrometrie voor mileukundig onderzoek

Drone IR spectrometrie kan van grote toegevoegde waarde zijn bij het uitvoeren van milieukundige onderzoeken zoals het monitoren van vegetatie, aardverschuivingen en het bepalen van de chemische of minerale samenstelling van milieuvervuiling. De metingen kunnen plaatsvinden vanaf het maaiveld maar ook vanuit de lucht. Door drones te gebruiken in plaats van bemande vliegtuigen kan der dichter bij het onderzoeksgebied of object gevlogen worden, waardoor de kwaliteit en gedetailleerdheid van de meetresultaten vele malen beter is. Tegelijkertijd zijn drones ook veel goedkoper in het gebruik.

Hoe werkt het?
Vele materialen van organische en niet-organische oorsprong absorberen (zon)licht op een zeer specifieke golflengtes. Deze absorptie golflengtes zijn bepalend voor de samenstellingseigenschappen van de materialen, zoals (bodem)mineralen en vegetatie, en kunnen daarom gebruikt worden om snel subtiele veranderingen in chemische of structurele eigenschappen waar te nemen. Deze veranderingen kunnen op hun beurt weer wijzen op veranderingsprocessen in het milieu. De meetresultaten kunnen daarom gebruikt worden voor het opsporen en monitoren van de impact van bijvoorbeeld mijnbouw, industrie  en landbouw op het milieu.

Mijnbouw gerelateerd milieukundig onderzoek
T&A Survey Drone Services heeft drone IR spectrometrie gebruikt bij het onderzoeken van de milieukundige impact van twee voormalige mijnbouwgebieden in Oost Europa. De Vihovici kolenmijn in Bosnië Herzegovina en de Rosia Montana goudmijn in West Roemenië zijn beiden inactief, maar vroegere mijnbouw activiteiten hebben diepe littekens achtergelaten. Als onderdeel van een door de Europese Commissie gesubsidieerde studie zijn beide gebieden onderzocht met een combinatie van remote sensing  en een gedetailleerde spectrale studie van de ondergrond, gesteente en vegetatie. Het doel van beide studies was om de mate van bodem- en het oppervlaktewatervervuiling, degradatie van bodemkwaliteit en de aanwezigheid van vuilstortplaatsen in de omgeving vast de stellen. Door de reflectie spectra van de bodem om verschillende locaties in kaart te brengen kunnen  hoge concentraties van bijvoorbeeld vervuilende stoffen of ertslagen makkelijk gelokaliseerd worden voor nader onderzoek.

Vegetatieonderzoek
In de landbouw zijn er vele mogelijke toepassingen voor drone technologie en IR spectrometrie in het bijzonder. In Groningen heeft T&A Drone Services IR spectrometrie gebruikt in een pilot voor de vroege opsporing van schimmelinfecties in graanvelden. Vroege opsporing van dergelijke infecties kan het gebruik van (schimmel)bestrijdingsmiddelen aanzienlijk terugdringen. Door een draagbare IR spectrometer aan een drone te bevestigen zijn spectrale metingen gemaakt van graangewassen met schimmelinfecties in verschillende stadia, van gezond tot zwaar getroffen. De spectra geven aan dat er sprake is van systematische spectrale veranderingen met een toenemende verslechtering van de gezondheid van de gewassen. Met deze kennis kan drone spectrometrie op efficiënte wijze ingezet worden bij het monitoren van potentiële risicogebieden binnen grote landbouwgebieden.