Bestaan van corona-ontladingen op bladpunten tijdens onweer officieel bevestigd

De wetenschappelijke wereld heeft voor het eerst direct bewijs in het veld gevonden voor een subtiel elektrisch fenomeen dat bekendstaat als corona-ontlading. Dit verschijnsel, waarbij zwakke elektrische stromen vrijkomen van de uiteinden van bladeren tijdens onweersbuien, was decennialang slechts een theoretisch concept of iets wat enkel in laboratoria werd waargenomen. In de zomer van 2024 werd dit proces echter definitief vastgelegd in de vrije natuur, wat een nieuwe dimensie toevoegt aan onze kennis over atmosferische elektriciteit.

Een onderzoeksteam onder leiding van meteoroloog Patrick McFarland van de Pennsylvania State University slaagde erin dit fenomeen te documenteren. Dit markeert een cruciale stap in het begrijpen van de complexe interactie tussen atmosferische elektriciteit en de biosfeer. De belangrijkste waarnemingen vonden plaats in Pembroke, North Carolina, waarna aanvullende bevestigingen volgden door stormen te schaduwen die zich verplaatsten van Florida naar Pennsylvania in de Verenigde Staten. De onderzoekers maakten gebruik van een geavanceerd mobiel laboratorium, uitgerust met sensoren voor elektrische velden en een speciale camera die gevoelig is voor ultraviolette (UV) straling, gemonteerd op een periscoop om de ontladingen, die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog, vast te leggen.

Het mechanisme achter dit verschijnsel is fascinerend: intense atmosferische elektrische energie wekt een sterke lading op, die vervolgens een tegengestelde lading in de bodem induceert. Deze lading stijgt naar de hoogste punten in de omgeving, in dit geval de uiterste puntjes van bladeren. De gebruikte UV-camera, die reageert op straling in het bereik van 255 tot 273 nanometer, was essentieel voor het succes van de missie. Uit de analyse van de videobeelden bleek dat clusters van UV-flitsen exact synchroon liepen met de bewegingen van de takken in de wind. Tijdens een enkele observatieperiode van 90 minuten gedurende één storm registreerde het team maar liefst 41 afzonderlijke corona-ontladingen, waarvan sommige tot wel drie seconden aanhielden.

De resultaten van dit baanbrekende onderzoek werden begin 2026 gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Geophysical Research Letters. Hiermee werd een langlopend mysterie opgelost dat voorheen alleen gebaseerd was op indirecte aanwijzingen van afwijkingen in elektrische velden nabij bossen. Patrick McFarland benadrukte het belang van deze doorbraak door te verklaren dat het fenomeen nu onomstotelijk is vastgesteld en dat de wetenschap nu over visueel bewijs beschikt. Eerder laboratoriumonderzoek, dat al sinds het midden van de 20e eeuw werd uitgevoerd, suggereerde al dat dergelijke ontladingen brandplekken op bladpunten kunnen veroorzaken. Dit kan leiden tot schade aan celmembranen en chloroplasten, wat uiteindelijk een negatieve invloed heeft op het proces van fotosynthese.

Vanuit ecologisch perspectief roept de ontdekking nieuwe vragen op over de langetermijneffecten van deze herhaaldelijke elektrische belasting op de gezondheid van boomkronen en bosecosystemen. Wetenschappers vermoeden dat frequente blootstelling de cuticula — de beschermende waslaag van het blad — kan beschadigen. Bovendien heeft eerder werk van de Pennsylvania State University aangetoond dat corona-ontladingen hydroxylradicalen (OH) en hydroperoxylradicalen (HO2) genereren. Deze moleculen kunnen de luchtkwaliteit beïnvloeden door broeikasgassen te neutraliseren, maar dragen tegelijkertijd bij aan de vorming van ozon. Gezien het feit dat er wereldwijd ongeveer twee biljoen bomen groeien in gebieden met een hoge onweerskans, en er op elk willekeurig moment zo'n 1800 onweersbuien plaatsvinden, onderstreept dit de potentiële impact van dit fenomeen op de atmosferische chemie.