Nederlandse wetenschappers willen tienduizenden betaalbare weerstations in Afrika neerzetten

Het weer in Afrika wordt slecht in kaart gebracht. Met name het gebrek aan weerstations staat een goede weersvoorspelling in de weg. Nederlandse wetenschappers willen daar verandering in brengen door het donkere continent vol te zetten met tienduizenden betaalbare weerstations.

30 januari 2014

Gefrustreerd raakt hij er soms van. Nick van de Giesen, hoogleraar Waterbeheer van de Technische Universiteit Delft, houdt zich al jaren bezig met waterbeheer en irrigatie-vraagstukken. Maar uitgerekend in Afrika, het continent met waterbeheer-problemen bij uitstek, loopt hij steeds tegen dezelfde barrière aan. “We weten erg weinig over het klimaat van Afrika. En het doen van goede metingen is gecompliceerd, duur en de infrastructuur ontbreekt op veel plekken.”

En dat terwijl er zoveel te winnen is. Voor de wetenschappers, maar natuurlijk ook voor de mensen in Afrika zelf, aldus Van de Giesen. “Denk aan de boeren. Die kunnen bijvoorbeeld te maken krijgen met droogte, met een mislukte oogst als gevolg. Daar zijn verzekeringen voor, maar die verzekeraars keren alleen uit op basis van ‘harde gegevens’. Ze hebben accurate metingen uit een betrouwbaar netwerk van weerstationnetjes nodig, maar die ontbreekt op vrijwel alle plekken op het continent.”

20.000 weerstations

Van de Giesen en collega’s van de Oregon State University in de Verenigde Staten vonden het vier jaar geleden hoog tijd voor verandering. Er moet een manier zijn om het weer in Afrika beter in kaart te brengen. Betrouwbaar, goedkoop en bovendien zonder de lokale weerdiensten voor de voet te lopen. Het idee voor de Trans-African Hydro-Meteorological Observatory was geboren.

Het project beoogt de komende jaren een groot aantal weerstations te installeren op het Afrikaanse continent. “Niet op basis van de relatief dure weerstations die bijvoorbeeld in Europa gebruikt worden”, zegt Van de Giesen, “maar juist met veel goedkopere technologie die de laatste jaren ontwikkeld is.

Neem de smartphone waarmee ik nu bel, daarin zitten zeker zes verschillende sensoren. Bovendien bevat hij natuurlijk communicatietechnologie. Dat zijn eigenlijk de basiselementen voor een weerstation, voor een fractie van de prijs. Waarom 5000 euro betalen als het ook goedkoop kan?”

Van de Giesen heeft inmiddels een ontwerp voor een weerstation, alhoewel hij het toch nog iets te duur vindt. Die prijs daarvan is momenteel net iets meer dan 1000 euro, maar het streven is om dit terug te dringen tot 365 euro. “Het afgelopen jaar hebben we een competitie georganiseerd voor Afrikaanse studenten, die we hebben uitgedaagd om goedkope maar robuuste sensoren voor het weerstation te ontwerpen. Daar hebben we mooie ideeën uit gekregen. Bovendien is het belangrijk voor dit project om goede contacten te hebben in Afrika, daar draagt zo’n competitie ook aan bij.”

Hoewel de ontwikkeling van het weerstation nog in volle gang is, zijn er ideeën voor de verschillende sensoren die hij aan boord moet hebben. Zo zou de regenmeter een klein bakje met daarboven een trechter kunnen zijn. Zodra het regent vult het bakje zich en kantelt op het moment dat hij vol raakt. Een teller houdt bij hoe vaak het bakje is gekanteld. De vochtigheid kan bepaald worden met een beetje silicagel. Zodra die gel vocht uit de lucht opneemt, wordt het zwaarder wat weer gemeten wordt door een druksensor. Ook is er een ontwerp voor een windsensor zonder bewegende onderdelen. Een flexibele antenne met een bol erop wordt gebogen op het moment dat het waait. De buiging kan worden gemeten, wat niet alleen informatie over de windkracht oplevert, maar ook over de windrichting.

Het prototype weerstation. Klik hier voor meer informatie.

Weerstations als deze kunnen een waardevolle aanvulling zijn op de satellietdata die wereldwijd wordt verzameld, dus ook van Afrika. Maar informatie van satellieten is niet genoeg. Vanuit de ruimte kunnen bijvoorbeeld de temperatuur of verdamping goed bepaald worden, maar zaken als regen zijn veel lastiger. Voor het meten van exacte regenhoeveelheden zijn er grondstations nodig. Of voor het bepalen van de ‘natheid’ van bladeren, dus of planten nat of droog zijn. Langdurig natte bladeren kunnen leiden tot ziektes. Die data zou erg nuttig zijn voor boeren, maar ook hiervoor geldt dat het alleen te bepalen is met een weerstation op de grond.

Uiteindelijk hoopt Van de Giesen dat hij 20.000 van deze weerstations in Afrika kan installeren. “Dat is een weerstation op pakweg elke 30 kilometer. Overigens gaan we niet overal meten, gebieden zoals de Sahara en het centraal gelegen Congo-Kinshasa zullen lastig zijn vanwege respectievelijk het gebrek aan infrastructuur en de onrusten in dat land.”

Creatieve financiering

Natuurlijk is er geld nodig voor het project. Van de Giesen heeft verschillende ideeën over hoe hij dat bij elkaar kan krijgen. “We vinden dat het een zelfbedruipend project moet zijn. Je kunt nu wel een hoop geld ophalen maar dan zal het uiteindelijk weer stilvallen. Wij denken dat als we een echt zelfvoorzienende weerservice kunnen aanbieden aan de verschillende partijen in Afrika, het project ook op de lange termijn kan blijven draaien.”

Een van die partijen zouden de eerder genoemde verzekeringsmaatschappijen kunnen zijn. Van de Giesen denkt dat ze zeer geïnteresseerd zullen zijn in een dicht netwerk van weerstationnetjes. Sommige verzekeraars hebben nu zelf zo’n netwerk aangelegd, maar aangezien dat niet hun core business is willen ze daar graag vanaf.

Een andere creatieve financieringsvorm zou zijn om scholen in het project te betrekken. Van de Giesen ziet het al voor zich: “Een mooie plek om die weerstations te installeren zijn Afrikaanse scholen. Die scholen zouden we eigenlijk willen koppelen aan westerse scholen, bijvoorbeeld in Nederland. Als we op beide scholen een weerstation installeren kan er een leerzame informatie-uitwisseling ontstaan tussen de leerlingen. Ik stel me dan voor dat de westerse school de twee weerstations financiert, zowel het eigen station als die in Afrika.”

Met een competitie werden Afrikaanse studenten uitgedaagd om sensoren voor het weerstation te ontwikkelen. — Met een competitie afgelopen jaar werden Afrikaanse studenten uitgedaagd om sensoren voor het weerstation van TAHMO te ontwikkelen.
TAHMO

Pilot

Dit jaar hoopt Van de Giesen te kunnen starten met een pilot van het project. “We hebben een werkend weerstation, dat al in verschillende landen zoals Ghana, Kenia en Zuid-Afrika meet. Maar dat is echt een test, we moeten nu echt naar een veel groter gebied met een netwerk van weerstations. Als we er in Ghana 100 operationeel zouden krijgen dan zou dat perfect zijn.”

Van de Giesen geeft wel toe dat er nog haken en ogen aan het project zitten. “Er zijn nog veel stappen te maken, zowel technisch, financieel als juridisch. We moeten bijvoorbeeld rekening houden met de lokale weerdiensten. Je kunt niet zomaar gaan meten in een land. Maar het is écht nodig. Het tekort aan gegevens is er echt schrijnend. Ik weet dat er maanden zijn waarin er maar 60 weerstations in héél Afrika een officieel rapport uitbrengen… Dat is natuurlijk veel en veel te weinig als we meer willen weten over het weer en de klimaatverandering in dit continent.”