Nederlandse wetenschappers hebben een instrument ontwikkeld dat kilometers verderop levende planten kan detecteren. In de toekomst, de techniek zou kunnen worden gebruikt bij het zoeken naar buitenaards leven. De bioloog Lucas Patty zal deze resultaten aan de wereld bekendmaken wanneer hij zijn Ph.D. aan de Vrije Universiteit Amsterdam op 18 februari 2019.

Lucas Patty (VU Amsterdam) bouwde de TreePol spectropolarimeter, een type camera met speciale lenzen en receptoren die de rotatie van licht kan detecteren die optreedt wanneer het wordt gereflecteerd door planten. Hij gebruikte het instrument voor het eerst in het laboratorium om verschillende bladeren te observeren, inclusief klimop en ficus, bewijzen dat het instrument in staat was om het verschil tussen gezonde en stervende vegetatie te detecteren.

Patty nam het instrument vervolgens mee naar het dak van het O2-gebouw van de VU Amsterdam. Hij begon met het richten op de voetbalvelden van FC Buitenveldert, maar tot zijn verbazing was er geen signaal:"Ik ging op onderzoek uit, en het bleek dat het team op kunstgras speelt!" Patty draaide toen zijn instrument naar bomen, zowel op de VU-campus als in het verder gelegen Amsterdamse Bos, en deze gaven zeer duidelijke signalen.

TreePol maakt gebruik van het feit dat de moleculen waaruit levende organismen zijn opgebouwd licht roteren wanneer ze het weerkaatsen. Dit 'circulair gepolariseerd licht' reist met een soort spiraalpatroon dat de juiste apparatuur op grote afstand kan detecteren. TreePol is speciaal ontworpen om het circulair gepolariseerde licht te detecteren dat wordt gereflecteerd door gebladerte, maar bijna alle moleculen waaruit levende organismen bestaan, reflecteren op deze manier licht.

Wetenschappers onderzoeken nu of TreePol kan worden gebruikt om landbouwgewassen te volgen vanuit een vliegtuig of een satelliet. In de toekomst, ze hopen het instrument op nog grotere afstanden te kunnen gebruiken. Astronoom en mede-ontwikkelaar Frans Snik van de Universiteit Leiden onthult:"We werken ook aan een versie die kan worden gebruikt op het internationale ruimtestation of op een maanlander."

Het onderzoeksproject maakt deel uit van NWO's PEPSci-programma voor Planetaire en Exoplanetaire Wetenschappen, die biologen samenbrengt, astronomen, scheikundigen en geologen. Astrobioloog Inge Loes ten Kate van de Universiteit Utrecht leverde ook een bijdrage aan het onderzoekswerk van Lucas Patty. "Dit resultaat toont de waarde aan van samenwerkingen tussen wetenschappers die op zeer verschillende gebieden werken, " merkt ze op. "We gaan deze onderzoekslijn nu voortzetten in het Origins Center, als onderdeel van de Nationale Wetenschapsagenda."

In de afgelopen twee decennia, astronomen hebben bijna vierduizend 'exoplaneten' ontdekt, planeten die om andere sterren dan onze eigen zon draaien. Om erachter te komen of er levensvormen op deze planeten bestaan, onderzoekers moeten eerst de kenmerken identificeren die uniek zijn voor het leven zelf. Astrobiologen hebben zich vaak gericht op de aanwezigheid van water, zuurstof en koolstof, maar deze moleculen en atomen duiden niet altijd op de aanwezigheid van leven en brengen dus het risico van een 'false positive' met zich mee. Voor het circulair gepolariseerde licht dat TreePol detecteert, echter, zo'n vals positief is niet bekend - dus als TreePol in de toekomst een buitenaards signaal zou detecteren, dit zou zeer waarschijnlijk een indicatie van leven zijn.