Afbeelding 1. Mofetten in het ijs langs de oever van de bevroren Laacher See bij Maria Laach. Voor het fotograferen ervan deed een scheefgezakte dode boom uitstekend dienst (onder links).

CO2 kan men niet zien en men kan het ook niet ruiken maar op een indirecte manier kunnen we er in bepaalde gevallen toch achter komen dat het gas aanwezig is. Daarvoor gaan we in eerste instantie naar de Eifel in Duitsland. In het verleden heeft daar veel vulkanische activiteit plaatsgevonden en ook nu is het vulkanisme er nog niet geheel tot rust gekomen. De mogelijkheid dat het er in de toekomst opnieuw tot vulkaanuitbarstingen komt, is zelfs niet uitgesloten. De oorsprong van het koolstofdioxide in de Eifel moet in de aardmantel op zo'n 100 tot 150 kilometer diepte gezocht worden. Daar vormen zich basaltische magma's die langzaam opstijgen, maar tegenwoordig nooit de oppervlakte bereiken. Op weg naar boven koelen ze langzaam af. Bij dat afkoelen komt onder andere koolstofdioxide vrij dat dan wel tot aan de oppervlakte kan doordringen. 

Afbeelding 2. Opborrelend CO2 in de Oosbach bij Müllenborn. Let op de kringen en gasbellen.

Een mooie plaats in de Eifel om het fenomeen te bekijken van CO2 dat aan de oppervlakte komt, vinden we aan de zuidoostelijke oever van de Laacher See bij Maria Laach (Afbeelding 1). De Laacher See is een meer dat ongeveer 13.000 jaar geleden ontstond tijdens een zware vulkaanuitbarsting. Aan die zuidoostelijke oever bevinden zich zogenaamde mofetten waar het gas in belletjes uit het water naar boven komt borrelen. Daarbij ontstaan kringvormige rimpelingen die lijken op het effect dat ontstaat als je een steentje in het water gooit. Het mooiste zijn deze mofetten nog te zien als in de winter de Laacher See dichtgevroren is. In het ijs zien we dan cirkelvormige plekken die niet bevroren zijn en waarin het borrelt. Helaas zijn de mofetten niet altijd even actief. Er treden namelijk schommelingen in hun intensiteit en activiteit op doordat slik in het water dichtslibt. Het CO2 komt hier overigens niet alleen in het water aan de oppervlakte. Ook aan de bodem van het omringende bos komt het tevoorschijn. Maar daar kunnen we het natuurlijk niet zien. 

Afbeelding 3. Opborrelend CO2 in de Kyll bij de voetgangersbrug in Gerolstein. Door het stromend water zijn de kringen en gasbellen hier minder goed te zien.

In de Eifel is de Laacher See niet de enige plaats waar koolstofdioxide in het water naar boven borrelt. We komen het verschijnsel ook tegen in de Oosbach bij Müllenborn (afbeelding 2). Doordat het water hier nauwelijks stroomt, zijn de aan de oppervlakte tredende gasbellen in hun kringvormige rimpelingen goed te zien. De Oosbach mondt in de Kyll uit. En ook daar zien we in Gerolstein vanaf de voetgangersbrug over de rivier uit het water opborrelend koolstofdioxide (afbeelding 3). Alleen is het fenomeen vanwege het stromende water minder goed te zien. 

Afbeelding 4. bij de bron 'Am Altstraßbach' bij Zilsdorf. Het schema geeft aan waar zich de laag met CO2 bevindt. Daar gaat de brandende kaars uit. Achter het traliehek zien we dode vogeltjes en een dode muis.

Waar geen water aanwezig is, kan de koolstofdioxide dus aan de oppervlakte komen zonder dat we dat merken. Gevaarlijk wordt het dan als het gas zich kan ophopen in lagere delen van het landschap en ondergrondse ruimten. Een goed voorbeeld daarvan vinden we - eveneens in de Eifel - bij de bron 'Am Altstraßbach' bij Zilsdorf die zich midden in de weilanden in een soort keldertje bevindt dat met een ijzeren hek is afgesloten (afbeelding 4 + 5). Via een trap dalen we af naar die kelder maar nu is het wel zaak om voorzichtig te zijn want de koolstofdioxide hangt hier als een onzichtbare laag bij de bodem. In het keldertje zien we dode vogeltjes en een dode muis liggen die zijn gestorven doordat ze nietsvermoedend in de koolstofdioxide laag terechtkwamen. Om het dodelijke gas aan te tonen, doen we een proef met een waxinelichtje. We laten dit brandende kaarsje langzaam zakken. Dicht bij de bodem gaat het vlammetje plotsklaps uit door zuurstofgebrek als het in de koolstofdioxidelaag zakt. De dikte van die laag kan variëren; ze hangt af van de mate waarin het CO2 zich met de lucht in de omgeving kan vermengen. Als het windstil is en er weinig bezoekers bij de bron geweest zijn (lopende mensen laten de lucht bewegen), kan de laag dus dikker zijn. Bijvoorbeeld ook de luchtdruk kan een rol spelen. Bij een lagere luchtdruk kan het gas gemakkelijker naar buiten treden dan bij een hogere luchtdruk. Bij deze bron 'Am Altstraßbach' schijnt die CO2-laag zo'n 20 centimeter dik te kunnen worden, ook buiten het ijzeren hek. Wees dus voorzichtig als bij het bezoek bijvoorbeeld honden aanwezig zijn want die snuffelen nogal eens graag aan de grond. Ook kan het geen kwaad om kleine kinderen in de gaten te houden. 

Afbeelding 5. Proef met de kaars bij de bron 'Am Altstraßbach' bij Zilsdorf. De eerste twee foto's laten het brandende waxinelichtje zien. Laten we dit tot de bodem zakken, dan dooft het vlammetje (laatste twee foto's).

Eigenlijk is overal in de Eifel voorzichtigheid geboden bij het verblijf in onderaardse ruimten en laagten in het landschap. Zo is bijvoorbeeld bekend dat in de plaats Burgbrohl in kelders regelmatig CO2 is vastgesteld. In een aantal gevallen vielen daarbij zelfs doden te betreuren. Doden door zich in lagere delen van het landschap ophopend kooldioxidegas zijn overigens geen zeldzaamheid. Soms komt het daarbij tot regelrechte rampen. Waarschijnlijk het meest bekend is de ramp die zich in 1986 bij het Nyosmeer in Kameroen voltrokken heeft. Uit dit meer in een oude vulkaankrater kwamen gigantische hoeveelheden CO2 vrij die zich daarna in de omringende laagten in het landschap verspreidden. De volgende ochtend vonden bezoekers er meer dan 1700 doden. Ook al het vee en andere dieren zoals de wilde zoogdieren, vogels, reptielen en insecten lagen dood tussen de menselijke slachtoffers. In eerste instantie begreep niemand wat er was gebeurd tot men ontdekte dat CO2 de veroorzaker was. Twee jaar eerder had zich ongeveer honderd kilometer verderop in het land ook al een ramp met CO2 voorgedaan. Toen vielen bij het Manounmeer 37 doden door het gas. 

Nu is het echter niet zo dat koolstofdioxide alleen maar voor onheil zorgt; het zorgt ook voor heerlijk mineraalwater dat prikkelt door het er van nature in aanwezige koolzuurgas (CO2). Terug in de Eifel denken we daarbij niet alleen aan bijvoorbeeld het op industriële schaal gewonnen en op grote schaal gedistribueerde Gerolsteiner en Tönissteiner mineraalwater en het mineraalwater van de Nürburgquelle maar ook aan de diverse bronnetjes die her en der in het landschap te vinden zijn. Op onze pagina 'vulkanische' bronnetjes in de Eifel leest u daar meer over. 

Afbeelding 6. De Dunsthöhle bij Bad Pyrmont. Meestal (maar niet altijd!) kan je zonder gevaar in de put bij de onderaardse ruimte staan (boven links). Waar geen CO2 is, blijft de kaars branden (boven midden). Als ze lager in de CO2-laag gehouden wordt, dooft ze (onder links en onder midden).  Rechts zien we de ingang naar de onderaardse ruimte.

Ook voor voorbeelden van andere plekken waar CO2 uit de bodem treedt, blijven we in Duitsland. Dat wil natuurlijk niet zeggen dat het verschijnsel in andere landen niet bestaat. Bekend uit Italië is bijvoorbeeld de Grotta del Cane (Hondengrot) in de buurt van Napels. In deze kleine grot (waarschijnlijk lang geleden door de mens uitgegraven en goed beschouwd dus een ondergrondse groeve) komt CO2 van vulkanische herkomst uit de bodem waarvan kleine dieren, en dan vooral honden, het slachtoffer werden. Na de Tweede Wereldoorlog werd deze grot/groeve dichtgemetseld. Men kan er dus niet meer in. 

De kuurplaats Bad Pyrmont in het Weserbergland is bekend vanwege haar geneeskrachtige bronnen die weer in verband staan met CO2. Voor ons verhaal over CO2 is in deze plaats vooral de zogenaamde Dunsthöhle (nevelgrot) van belang (afbeelding 6 + 7). Deze onderaardse ruimte bevindt zich in een voormalige steengroeve. Later heeft men over de ingang een gebouwtje opgericht. Een gids licht daar het fenomeen van koolstofdioxide die uit de aarde komt nader toe. In het gebouwtje zien we een soort put van meerdere meters in doorsnede waarin een trap naar beneden leidt. In de put is dan de toegang naar de onderaardse ruimte waaruit het CO2 komt. Dit CO2 - dat ook hier van vulkanische oorsprong is - verzamelt zich onder in de put. Onder normale omstandigheden kan die koolstofdioxidelaag ruim 50 cm dik worden maar er zijn uitzonderlijke situaties bekend waarin de laag een dikte van meer dan 2½ meter bereikte. In de put doet de gids de proef met de kaars die we al kennen van de bron bij Zilsdorf. Nog interessanter wordt het als hij met een kannetje aan een stok CO2 uit de laag schept en dat dan boven de kaars uitgiet. Doordat het gas zwaarder is dan de lucht daalt het af waardoor de kaars uitgaat. Bij een andere proef blaast de gids grote zeepbellen. Die zakken dan langzaam naar de bodem om vervolgens boven de CO2-laag te blijven hangen. De lucht in de bellen is namelijk lichter dan het relatief zware koolstofdioxide. 

Afbeelding 7. Nog een proef in de Dunsthöhle. Op de foto links zien we weer de brandende kaars. Op de tweede foto wordt met een kannetje CO2 uit de laag bij de bodem geschept. Op de derde foto wordt dit CO2 over de brandende kaars uitgegoten. De vierde foto laat zien dat de kaars dan dooft.

Voor de laatste plek blijven we in Duitsland maar we zitten nu vlakbij de Nederlandse grens. Seffent behoort tot de Duitse gemeente Aken en ligt vlakbij de Nederlandse grensplaats Vaals in het zuidoosten van Limburg. Hier vinden we de Sieben Quellen (Zeven Bronnen, afbeelding 8), een groep van zogenaamde karstbronnen. Karstbronnen komen voor in kalksteengebieden en daar hebben we hier mee te maken. In Zuid-Limburg en omgeving komt namelijk kalksteen uit het Boven-Krijt aan of nabij de oppervlakte voor. Regenwater dat in kalksteengebieden in de bodem in het kalkgesteente doordringt, kan in lager gelegen delen weer als bron aan de oppervlakte komen. Bij de Sieben Quellen hebben we met dit verschijnsel te maken. Bijzonder bij dit brongebied is dat weer de koolstofdioxide door het water naar boven bubbelt. 

Afbeelding 8. Bij de Sieben Quellen in Sefent komt ook weer CO2 uit het water omhoog borrelen. Let op de kringen in het water.

Uit het Nederlandse Zuid-Limburg is bekend dat men in de twintigste eeuw bij het herstellen van het ondergrondse deel van waterputten nog bijzondere voorzorgsmaatregelen nam. Alvorens men in de put afdaalde, werden eerst juten zakken die aan een lang touw waren gebonden in de put op en neer getrokken om eventueel aanwezig CO2 te verdrijven. 

Voor het schrijven van dit item over koolstofdioxide is van de volgende werken gebruik gemaakt.

• Unterwegs im Vulkanpark (Ein geologischer, pflanzenkundlicher und kulturgeschichtlicher Streifzug durch Mendig, Bell, Rieden, Thür und Volkesfeld) van Wilhelm Meijer en Karl-Heinz Schumacher is een uitgave van de Deutsche Vulkanologische Gesellschaft e.V., Mendig, 2005. 

• Vulkanpark Brohltal/Laacher See (Ein geologischer Führer) van Wilhelm Meyer is een uitgave van de Verbandsgemeinde Brohltal, Niederzissen, 2002.

• Vulkanpark Brohltal/Laacher See (Die Mineral- und Heilquellen der Region Brohltal/Laacher See) van Matthias Stoffels en Jean Thein is een uitgave van de Verbandsgemeinde Brohltal, Niederzissen, 2000. 

•Vulkanismus van Hans-Ulrich Schmincke is een uitgave van Primus Verlag, 2010. 

•GEO-Reportagen (Munterley Plateau von Gerolstein und seine Umgebung) van M.L. Frey en J. Schneider is een uitgave van de Verbandsgemeinde Gerolstein, Gerolstein 1998. 

•Kohlendioxid - Eine unsichtbare Gefahr im Altbergbau van Matthias Becker is gepubliceerd op de website van de Bergbau- & Grubenarchäologischer Verein Ruhr e. V. (www.bgvr.org/kohlendioxid.html - versie 14 september 2018) 

•Le volcanisme et sa prévention van Haroun Tazieff en Max Derruau is een uitgave van Masson, Paris 1990. 

•Le volcanisme, cause de mort et source de vie van Claude Jaupart et al. is een uitgave van Vuibert/Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris 2003. 

•Veelzijdigheid van het vulkanisme in de Osteifel van Jan en Els Weertz verscheen in Grondboor & Hamer, nummer 4, 2006; een uitgave van de Nederlandse Geologische Vereniging. 

•Eifelbronnetjes met een vulkanisch trekje van Jan en Els Weertz verscheen in Grondboor & Hamer, nummer 2, 2007; een uitgave van de Nederlandse Geologische Vereniging. 

•Het onderwerp Cave of dogs op Wikipedia, versie 9 maart 2018.