Onderzoek Ivan Nijs

Abstract

Aanpassing aan de klimaatverandering vereist een grondig begrip van de risico's die de klimaatverandering met zich meebrengt, met inbegrip van de determinanten ervan (gevaren, blootstelling en kwetsbaarheid) en de gevolgen voor menselijke, productie- en natuurlijke systemen. Integrated Research Infrastructure Services for Climate Change Risks (IRISCC) is een consortium van uiteenlopende en elkaar aanvullende toonaangevende onderzoeksinfrastructuren (RI's) in disciplines variërend van natuurwetenschappen tot sociale wetenschappen, in verschillende domeinen en sectoren. Het IRISCC levert wetenschappelijke en kennisdiensten ter bevordering van baanbrekend onderzoek en empirisch onderbouwde beleidsvorming om Europa beter bestand te maken tegen klimaatverandering. IRISCC zorgt voor een "one-stop shop" voor verschillende gebruikersgemeenschappen op het gebied van RI-diensten met betrekking tot klimaatverandering door een speciale dienstencatalogus en bijbehorend toegangsbeheersysteem op te zetten, zowel voor het verlenen van transnationale toegang (ter plaatse en op afstand) als voor het bieden van virtuele toegang. De dienstencatalogus wordt opgebouwd via drie opeenvolgende releases, die elk in toenemende mate geïntegreerde diensten leveren aan hun gebruikersgemeenschappen. De dienstenintegratie van IRISCC omvat Service Design Labs die gebruik maken van co-design en transdisciplinaire actie, en Service Demonstrators die de geïntegreerde cross-RI diensten benchmarken. Naast diensten die gericht zijn op de wetenschappelijke gemeenschap, zal IRISCC kennisdiensten aanbieden die gericht zijn op beleidsmakers en andere belanghebbenden. Dit gebeurt samen met risicobeheerplatforms. Het onderzoek dat IRISCC mogelijk maakt, draagt bij aan toekomstige rapporten over de effecten van klimaatverandering (IPCC, IPBES) en aan beleids- en besluitvorming om de doelstellingen van strategieën voor klimaatadaptatie te halen. IRISCC draagt bij aan de opleiding van een nieuwe generatie wetenschappers om RI-diensten efficiënt te gebruiken en voor data stewardship. Gegevens van IRISCC zullen open zijn en beschikbaar worden gesteld in overeenstemming met FAIR-principes en gekoppeld worden aan Europese initiatieven zoals EOSC. Er zullen sterke banden worden gelegd tussen IRISCC en de huidige en toekomstige inspanningen in het kader van Horizon Europe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Er is een groeiend verhaal binnen de ecologische gemeenschap dat wijdverspreide open en FAIR data mandaten zouden moeten komen lang na de ontwikkeling en wijdverspreide adoptie van cyberinfrastructuren die aanzetten tot actiegericht delen. In de ecologie hebben bestaande infrastructuren zich ontwikkeld naast velden die uitstekend zijn in het uitbreiden van het landschap van big data acquisitie. Het is aannemelijk dat ze betere technologische oplossingen bieden voor het mobiliseren van 'geboren digitale' gegevens (bijv. aardobservatie en 'citizen science') dan voor ecologische en ecologische 'ground truth'-gegevens met een lage snelheid en intensief gebruik van hulpbronnen, die inherent verbonden zijn met sociologische en culturele beperkingen die het delen beperken. Dergelijke barrières kunnen worden samengevat als vertrouwen, transparantie en controle, fundamentele eigenschappen waarop nieuwe technologieën zoals blockchains vooraf zijn ontworpen. Deze opkomende gedistribueerde grootboektechnologie (DLT) is fundamenteel voor de opkomende Web 3.0 technologieën (d.w.z. de derde iteratie van het world wide web - het onderling verbinden van gegevens via gedecentraliseerde, toestemmingsvrije en vertrouwensloze digitale protocollen). Het heeft een platform geboden voor een grotere erkenning van gedecentraliseerde digitale netwerken in een steeds meer gecentraliseerde wereld, waardoor peer-peer gedecentraliseerde financiële ecosystemen en baanbrekende nieuwe regeneratieve financiële systemen mogelijk zijn geworden om systematische, duurzame en positieve verandering teweeg te brengen in gemeenschappen en natuurlijke omgevingen. Met een focus op het bosbioom, toont Forest-Web.3.0 het nut en de mogelijkheden van Web-3.0 technologieën in de ecologie op twee fronten. In overeenstemming met het thema van de uitnodiging "Innovatie en harmonisatie van methoden en instrumenten voor het verzamelen en beheren van biodiversiteitsmonitoringgegevens" streven we ten eerste naar een nieuw paradigma in ecologische datacuration, -governance en -deling, gebruikmakend van blockchain-architectuur om actief databeheer te stimuleren en wijdverspreide mobilisatie van bestaande biodiversiteits- en milieugegevens met een lage snelheid te vergemakkelijken. Ten tweede, en in overeenstemming met het thema van de oproep "Gebruik maken van beschikbare biodiversiteitsmonitoringgegevens" gebruiken we gemobiliseerde gegevensbronnen in combinatie met aardobservatiegegevens om het ecologisch realisme van digitale tweelingmodellen voor bossen te valideren en te verbeteren. Deze modellen zijn ontworpen om de integriteit van ecosystemen vast te leggen en worden gebruikt om op de natuur gebaseerde economieën te bewijzen en uit te voeren binnen een regeneratief financieel ecosysteem van Web-3.0. Door middel van deze verbeterde digitale tweelingmodellen en in samenwerking met de exponentieel groeiende vrijwillige biodiversiteitsmarkt zullen we een transnationaal netwerk van belanghebbenden (boseigenaren) economische stimulansen bieden voor het behoud van bossen met een hoge integriteit. De ambitie hier is om transnationale inertie te genereren in het begrijpen en begunstigen van inkomsten gekoppeld aan het behoud van hulpbronnen (herbebossing), nieuwe actoren te mobiliseren voor het beschermen en beheren van biodiversiteit en uiteindelijk systematische en duurzame verbintenissen aan te gaan met de natuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Lembrechts Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ecosystemen leveren veel diensten aan de maatschappij. Het begrijpen van hun functioneren is dan ook cruciaal om accurate projecties te kunnen maken van toekomstig klimaat en voedselproductie, alsook om een duurzaam beleid te kunnen ontwikkelen. Dit voorstel heeft daarom tot doel wetenschappelijke doorbraken te realiseren die kunnen bijdragen tot een beter inzicht in de processen die bepalend zijn voor ecosysteemdiensten en -functioneren. Het overkoepelende lange-termijn doel is dan ook om ecosysteem-functioneren voldoende te begrijpen zodat we, samen met modelleergroepen, betere projecties van toekomstige ecosysteemdiensten en klimaat kunnen maken. Prioriteit wordt gegeven aan de volgende vier onderzoekspijlers: 1) Kwantitatief inzicht in de allocatie van plantenkoolstof naar groei, ademhaling en nutriëntenopname; 2) Beter inzicht in- en betere metingen van biomassaproductie; 3) Beter inzicht in bodemkoolstofprocessen en koolstofsequestratie; 4) Beter inzicht in de spatiale en temporele variatie van broeikasgasbalansen. De focus van dit project ligt op de invloed van 'Global Change', inclusief klimaatverandering en veranderende chemische samenstelling van de atmosfeer, op ecosysteemprocessen en -functioneren. De Methusalemhouder aan de Universiteit Hasselt zal waar mogelijk en waar relevant betrokken worden bij het ontwikkelen van gemeenschappelijke onderzoekslijnen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Campioli Matteo
• Co-promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Vicca Sara

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE is een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur van experimentele, analytische en modelleringsplatformen die met hoge precisie de reactie kan analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE bestaat uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen bestaan deze platformen uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten: FATI, MESOSCALE ECOTRON, en MESODROME (zie anaee.be).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gevolgen van de klimaatverandering worden opvallend tastbaar, met perioden van langdurige droogte, en temperatuur- en regenvalrecords. Deze weersextremen beïnvloeden sterk de ecosysteemdiensten van bodems, met belangrijke economische gevolgen voor landbouw, natuurbehoud, tuinonderhoud en andere sectoren. Het besef dat we als samenleving deze gevolgen moeten opvangen, zorgt ervoor dat nieuwe economische activiteiten ontstaan die nood hebben aan grootschalige monitoring van hitte en droogte. In dit project zal ik onderzoek verrichten naar kosteneffectieve microklimaatnetwerken die 1000-en monitoringlocaties omvatten. Deze netwerken maken het mogelijk om de kwetsbaarheid van bodemecosystemen voor hitte en droogte in te schatten, en na te gaan of geïmplementeerde maatregelen effectief zijn (bv. waterinfiltratie en buffering van bodemvocht). Als proof-of-concept zullen uitgebreide microklimaatnetwerken worden opgezet in tuinen en natuurreservaten in heel Vlaanderen, waarbij we de nieuwe TMS-NB sensor inzetten, die goedkope en real-time metingen van bodemtemperatuur en -vochtigheid mogelijk maakt via het Internet of Things. Deze nieuwe data zal toelaten om de spatiotemporele variabiliteit in microklimaat langsheen de stad-platteland gradiënt te analyseren. Nieuwe softwaretools worden ontwikkeld voor de datastromen uit deze sensornetwerken, zodat gegevens en inzichten makkelijk doorstromen naar relevante maatschappelijke actoren (bv. landbouwers, tuinonderhoud, natuurbeheerders).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Lembrechts Jonas
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van de Vondel Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De ontwikkeling van een veerkrachtig en duurzaam landbouwsysteem en de agro-ecologische transities vereisen een diepgaand begrip van agro-ecosystemen, hun interacties met het milieu en beheerspraktijken. AgroServ omvat een groot consortium van onderzoeksinfrastructuren, waarvan de meeste op de EU-routekaart staan, en een uitgebreid aanbod van diensten op alle schalen, van de molecule tot het organisme, het ecosysteem en de samenleving. AgroServ zal een systemische en holistische aanpak vergemakkelijken om inzicht te krijgen in de bedreigingen en uitdagingen waarmee de landbouw wordt geconfronteerd, met het oog op de invoering van een veerkrachtig en duurzaam agrovoedselsysteem. Wij stellen een transdisciplinair aanbod van diensten voor, waarbij de actoren van het landbouwsysteem in het onderzoeksproces worden geïntegreerd, waarvan de landbouwers de eersten zijn, dankzij een breed aanbod van proeftuinen in heel Europa. De meeste relevante wetenschapsgebieden zijn in AgroServ vertegenwoordigd, van natuur- tot sociale wetenschappen. We zullen een bredere catalogus van geïntegreerde en op maat gemaakte diensten ontwikkelen, dankzij een specifieke aanpak van dienstenpijplijnen die zijn ontworpen op basis van een analyse van de hiaten en de vraag van belanghebbenden en gebruikers. Er zal een sterk communautair opbouw- en opleidingsprogramma voor toegangsbeheerders en gebruikers worden uitgevoerd om multi- en transdisciplinair onderzoek met alle relevante actoren te vergemakkelijken. De resultaten van het in het kader van AgroServ uitgevoerde onderzoek zullen worden samengevat om te worden gebruikt in het kader van empirisch onderbouwde beleidsvorming. De gegevens van AgroServ zullen open zijn en voldoen aan de FAIR-praktijken, op lange termijn beschikbaar worden gesteld aan de gemeenschappen en worden gekoppeld aan de belangrijkste Europese initiatieven, zoals het EOSC. Er zullen sterke banden worden gelegd met bestaande of toekomstige programma's in het kader van H2020 en Horizon Europa, zoals de partnerschappen agro-ecologie, levende laboratoria en onderzoeksinfrastructuren, en landbouw van gegevens, alsook de twee CSA's AE4EU en ALL-READY, en de missies gezondheid van bodem en planten, en water. AgroServ zal samenwerken met andere relevante initiatieven in de tweede pijler van Horizon Europe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Europese Green Deal steunt op gezonde bossen om koolstof (C) uit de atmosfeer te halen, watercycli te stabiliseren en voldoende biomassa te leveren voor de toekomstige bio-economie. Het Flanders Forest Living Lab realiseert een doorbraak in de studie van deze ecosysteemfuncties, op ruimtelijke schalen gaande van de individuele boom tot het volledige bos. Het bevindt zich in een ICOS flux-toren observatorium, dat momenteel reeds een permanente analyse toelaat van de CO2-fluxen, evapotranspiratie en respiratie op ecosysteemschaal. Tot op heden is er echter geen techniek beschikbaar om dit naar het functioneren van individuele bomen te vertalen. De specifieke uitrusting van Flanders Forest Living Lab maakt en realistische simulatie mogelijk van de water-, energie- en koolstoffluxen door geavanceerde vegetatiemodellen op ruimtelijke schalen die overeenkomen met die van satellietbeeldproducten. Hierdoor ontstaan nieuwe mogelijkheden voor toepassingen zoals geautomatiseerd precisiebosbeheer, brandpreventie en de wereldwijde kwantificering van het koolstofbudget. De infrastructuur bestaat uit een UAV en een reeks gekoppelde validatiesensoren. De waarnemingen worden gestuurd door kunstmatige intelligentie, om het vluchtpatroon te kunnen aanpassen aan het fluctuerende brongebied van de flux-toren, en om proactief in te spelen op specifieke weerpatronen en potentieel interessante grond-sensorwaarnemingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Campioli Matteo
• Co-promotor: Gielen Bert
• Co-promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Roland Marilyn
• Co-promotor: Scheunders Paul
• Co-promotor: Vicca Sara

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE bouwt een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur uit van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om met hoge precisie de reactie te analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE zal bestaan uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen zullen deze platformen bestaan uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recente observaties tonen aan dat persistentie in weerspatronen toeneemt in Europa. Gemiddeld weer wordt geleidelijk aan vervangen door een sequentie van ongewoon lange, afwisselende droge en natte periodes. Deze verschuiving in het klimaatregime heeft waarschijnlijk verregaande effecten voor landbouwgraslanden, die belangrijke ecosysteemdiensten leveren aan de Vlaamse economie en samenleving. Recent ontwikkelde droogte-resistente grassoorten in combinatie met verhoogde concentraties aan bodem organisch materiaal tonen potentieel om grasland productie te stabiliseren en verhogen in een fluctuerend klimaat. De interacties tussen deze genotypes, bodem en meer persistent weer zijn echter nog niet onderzocht. Door fundamentele causale verbanden bloot te leggen, wil dit onderzoek duurzame oplossingen bieden die de weerbaarheid van landbouwgraslanden verhoogt in tijden van klimaatverandering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Reynaert Simon

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze Wetenschappelijke Onderzoeksgemeenschap bouwen experten van diverse domeinen (klimatologen, biogeografen, bodemecologen) aan een globale 'open access' database van bodemtemperaturen en geassocieerde biodiversiteitsdata, over een wijd bereik van klimaten en habitats (grasland, bos, landbouwgewassen, wetlands, enz.). Recent onderzoek toont aan dat de verspreiding en het functioneren van vele organismen die in de bodem of nabij het bodemoppervlak leven zoals kruidachtige planten, micro-organismen, bodeminsecten, enz., beter verklaard en voorspeld kunnen worden door de aldaar heersende microklimaatcondities dan met de traditionele 'free-air' klimaatpatronen (gemeten op een standaardhoogte van 2 m boven de grond en met een beperkte spatiotemporale resolutie, zoals verzameld door meteorologische stations). Met behulp van de database zullen de factoren die de bodemtemperatuur beïnvloeden beter in kaart worden gebracht (bv. topografie en vegetatieparameters bekomen via satellietdetectie), oppervlaktetemperaturen beter worden gekoppeld aan free-air temperaturen, en globaal geldende hybride statistische en mechanistische modellen van bodemtemperatuur worden gekalibreerd en gevalideerd. Het eindproduct zijn een globale database en kaarten met biologisch relevante temperatuurvariabelen, en een serie toepassingen in studies rond biodiversiteit, ecosysteemprocessen en het beheer ervan in een veranderend klimaat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Lembrechts Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gevolgen van de klimaatverandering worden opvallend tastbaar, met perioden van langdurige droogte en temperatuurrecords. Deze weersextremen beïnvloeden sterk de ecosysteemdiensten van bodems, met belangrijke economische gevolgen voor landbouw, natuurbehoud, tuinonderhoud en andere sectoren. Het besef dat we als samenleving deze gevolgen moeten opvangen, zorgt ervoor dat nieuwe economische activiteiten ontstaan, die nood hebben aan grootschalige monitoring van hitte en droogte. In dit project zal ik onderzoek verrichten naar kosteneffectieve microklimaatnetwerken die 1000-en monitoringlocaties omvatten. Deze netwerken maken het mogelijk om de kwetsbaarheid van bodemecosystemen voor hitte en droogte in te schatten, en na te gaan of geïmplementeerde maatregelen effectief zijn (bv. waterinfiltratie en buffering van bodemvocht). Als proof-of-concept zullen uitgebreide microklimaatnetwerken worden opgezet in tuinen en natuurreservaten over heel Vlaanderen, waarbij we de nieuwe TMS-NB sensor inzetten, die goedkope en real-time metingen van bodemtemperatuur en -vochtigheid mogelijk maakt via het Internet of Things. Deze nieuwe data zal toelaten om de spatiotemporele variabiliteit in microklimaat langsheen de stad-platteland gradiënt te analyseren. Nieuwe softwaretools worden ontwikkeld voor de datastromen uit deze sensornetwerken, zodat gegevens en inzichten makkelijk doorstromen naar relevante maatschappelijke actoren (bv. landbouwers, tuinonderhoud, natuurbeheerders).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Lembrechts Jonas
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van de Vondel Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ASICS is een wereldwijd netwerk van ecologen die gepassioneerd zijn door de biodiversiteit in de meest afgelegen gebieden op aarde: het koude noorden en zuiden, en gebieden op grote hoogte. Het brengt expertise over veldwaarnemingen, experimenten en ecologische modellering samen om één belangrijke vraag te beantwoorden: hoe beïnvloeden wereldwijde veranderingen de herverdeling van soorten in koude omgevingen en kan deze kennis ons helpen de achteruitgang van deze kostbare ecosystemen een halt toe te roepen?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het citizen science project CURIEUZENEUZEN VLAANDEREN rond luchtkwaliteit uit 2018 krijgt een opvolger : "CURIEUZENEUZEN IN DE TUIN". In het voorjaar van 2021 krijgen 5000 gezinnen de kans hun tuin uit te rusten met een bodem-weerstationnetje. Dit weerstationnetje komt op een centrale plek in de gazon, en zal de temperatuur en bodemvochtigheid een half jaar lang (01 april tot 30 september) online monitoren. Met dit onderzoek willen we een grootschalige beeld krijgen van de droogtestress in Vlaanderen. De 5000 deelnemers zullen ook bodemstalen verzamelen in hun tuinen, wat een getailleerd beeld van de koolstofinhoud in de tuinbodems in Vlaanderen zal geven. Dankzij dit onderzoek bekomen we belangrijke wetenschappelijke inzichten rond weerbaarheid tegen weersextremen, en kunnen we het brede publiek sensibiliseren rond klimaatadaptatie

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Inzicht in de huidige en toekomstige verspreiding van exotische soorten in gebergteregio's en in de factoren die hun soortenrijkdom en talrijkheid op meerdere spatiale schaalniveaus bepalen, is cruciaal voor het behoud van deze kwestbare ecosystemen. Deze vraag is meer dan ooit belangrijk in een tijd waarin klimaatverandering en menselijke druk de verspreiding van die exoten steeds gemakkelijker maken. In dit onderzoek willen we dit probleem uitklaren voor de Chileense Andes, met de volgende onderzoeksvragen in het achterhoofd: 1) Wat zijn de belangrijkste factoren (abiotisch, biotisch of antropogeen) die de verspreiding van exotische soorten in de bergen van Centraal-Zuid-Chili bepalen? 2) Hoe kan de verfijning van de ruimtelijke resolutie van klimatologische gegevens (microklimaat) en de integratie van menselijke factoren de performantie van soortverspreidingsmodellen verbeteren, en de voorspelling van de potentiële verspreiding van uitheemse soorten in de Chileense Andes betrouwbaarder maken?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Fuentes Lillo Eduardo

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

CurieuzeNeuzen is terug, maar nu met een focus op klimaatadaptatie. Waar het originele CurieuzeNeuzen citizen science project bakens verzet heeft met publieksparticipatie rond luchtkwaliteit, wil 'CurieuzeNeuzen duikt onder' op een grootschalige manier aan sensibilisatie werken rond klimaatadaptatie. Daartoe gaan we de impact van weersextremen en toenemende droogte monitoren, daar waar de burger dit zelf het eerste voelt: in zijn eigen tuin. Die tuin ligt de Vlaming nauw aan het hart, en dus vormen de tienduizenden gazons in Vlaanderen het ideale canvas voor een innovatief Citizen Science project rond klimaatadaptatie. Via een grootschalig netwerk van duizenden 'mini-weerstationnetjes' gaan we de bodemtemperatuur en bodemvochtigheid meten over heel Vlaanderen; zowel bij burgers thuis in tuinen, als in plantsoenen en parken van gemeenten. Deze meetcampagne heeft een specifiek wetenschappelijk doel: we beantwoorden de belangrijke vraag hoe weerbaar onze tuinen zijn tegen toekomstige klimaatverandering en extreme weersomstandigheden, en wat het effect is van ons tuin- en landschapsbeheer op die weerbaarheid. We brengen daarvoor het effect van stedelijke hitte-eilanden in rekening, maar ook de impact van kleine, lokale ingrepen, zoals het planten van bomen en de frequentie van het maaien. Het resultaat is een gedetailleerde droogtekaart voor Vlaanderen waarop risicogebieden in kaart worden gebracht en, voor de wetenschap, een uitgebreide en internationaal unieke database over de impact van toenemende weersextremen op het bodemklimaat. Maar bovenal mikken we op een grootschalige bewustwording rond de waterproblematiek in Vlaanderen, en wat we daar als individu en samenleving aan kunnen doen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Lembrechts Jonas
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt hoe terrestrische koolstofcyclering reageert op omgevingsveranderingen, met name droogte-extremen, en hoe dit afhangt van nutriëntenbeschikbaarheid en de aanwezigheid van mycorrhiza schimmels. Het fundamenteel onderzoek past in de disciplines ecosysteemecologie en biogeochemie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Vicca Sara
• Mandaathouder: Van Sundert Kevin

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE bouwt een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur uit van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om met hoge precisie de reactie te analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE zal bestaan uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen zullen deze platformen bestaan uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recent onderzoek naar klimaatverandering legt een nieuwe en significante trend bloot: weerpatronen op gematigde breedtegraden, zoals in West-Europa, worden persistenter. Wat betreft regenval betekent dit langere droogtes, maar ook langere periodes met veel regen. Tot hiertoe ontbreken studies over de ecologische gevolgen van zulke shifts in het neerslagregime. Kunnen ecosystemen zich aanpassen, of zal de opeenvolging van droogtestress en watersaturatie hen uitputten? Ontstaan er gemeenschappen met nieuwe, aangepaste combinaties van soortkenmerken en een meer volatiele soortendynamiek als gevolg van de afwisselende stressfactoren? En zijn zulke nieuwe systemen robuust aan verdere milieuveranderingen? Deze studie onderzoekt de mogelijke impact van de huidige shift in de opeenvolging van droge en natte periodes op uiteenlopende, onderling verbonden niveaus van biologische organisatie. Daarvoor wordt een nieuw experimenteel platform aan de Universiteit Antwerpen gebruikt, ontworpen in het kader van de Europese infrastructuur voor ecosysteem-onderzoek 'AnaEE'. In deze set-up simuleren we, in de open lucht, veranderingen in regenval en geassocieerde temperatuurswijzigingen met behulp van een gradiënt-design dat acht verschillende neerslagregimes omvat, waardoor we niet-lineaire responsen en plotse omslagpunten in ecosysteemtoestand heel precies kunnen detecteren. Het project omspant een breed bereik, van planten tot bodemorganismen zoals bacteriën en schimmels, en van cellulair metabolisme en genetische regulatie bestudeerd m.b.v. bio-informatica tot de studie van ecosysteemprocessen. Deze benadering onderschrijft expliciet de connecties binnen ecosystemen, en het belang van moleculaire en cellulaire kennis om grootschalige systeem-effecten op gebied van biologische productiviteit, broeikasgasfluxen en biodiversiteit mechanistisch te kunnen verklaren. Drie omvangrijke experimenten worden gepland: (i) in jaar 1 wisselen we droge en natte fases met elkaar af, met een duur variërend van 1 tot 60 dagen, gedurende een volledig groeiseizoen; (ii) in jaar 2 focussen we op naijleffecten en het belang van veranderingen in de bodemgemeenschap; (iii) in jaar 3 koppelen we neerslagregimes aan overeenkomstige temperatuurregimes om de impact van opwarming die doorgaans gepaard gaat met droogte (een belangrijke natuurlijke feedback die de stress op planten verhoogt) te onderzoeken. Een serie van onderling verbonden, hypothese-gedreven metingen wordt uitgevoerd, en de bekomen gegevens worden geïntegreerd met twee technieken: 'structural equation modelling' (padanalyse) en ecosysteemmodellering. Het projectteam heeft succesvol samengewerkt in het verleden. De complementaire expertise die wordt samengebracht zal niet enkel leiden tot een beter begrip van sleutelprocessen, maar opent ook de deur naar manieren om de impact van klimaatverandering op ecosystemen te matigen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Asard Han
• Co-promotor: Beemster Gerrit
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Verbruggen Erik

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project exploreert de toekomst van biologische invasies door planten in koude klimaten. Met een combinatie van observatie, experimenten en modellering identificeren we mechanismen waarmee uitheemse risico soorten hun verspreiding uitbreiden en lokale ecosystem verstoren in een toekomstig klimaat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Eén van de voornaamste ecologische uitdagingen vandaag is een beter begrip van de verschuivingen in de distributie van soorten onder druk van veranderingen in klimaat en landgebruik. Om dergelijke veranderingen goed te kunnen voorspellen voor planten, is een goed begrip nodig van lokale omgevingscondities en van de interacties tussen plantensoorten op lokale schaal, maar die zijn meestel slecht gekend. Dit onderzoek ontrafelt de invloed van klimaat en landgebruik op veranderingen in distributie met behulp van lokale observaties en experimenten, verder bouwend op de lange termijn monitoring van plantensoortendistributies in bergen door MIREN, het Mountain Invasion Research Network.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Lembrechts Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt hoe terrestrische koolstofcyclering reageert op omgevingsveranderingen, met name droogte-extremen, en hoe dit afhangt van nutriëntenbeschikbaarheid en de aanwezigheid van mycorrhiza schimmels. Het fundamenteel onderzoek past in de disciplines ecosysteemecologie en biogeochemie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Vicca Sara
• Mandaathouder: Van Sundert Kevin

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE bouwt een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur uit van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om met hoge precisie de reactie te analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE zal bestaan uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen zullen deze platformen bestaan uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het eerste deel van dit doctoraat test de invloed van propagule pressure, verstoring, nutriënten en macro- en microklimaat op de prestaties van exotische planten in de bergen. In het tweede deel wordt een grootschalige exotendatabase langs bergwegen gelinkt met bioclimatische data als input voor ecologische nichemodellen om de spatio-temporele veranderingen in de verspreiding van invasieve planten te voorspellen en zo het risico voor de biodiversiteit in de bergen in te schatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Lembrechts Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ecosystemen leveren veel diensten aan de maatschappij. Het begrijpen van hun functioneren is dan ook cruciaal om accurate projecties te kunnen maken van toekomstig klimaat en voedselproductie, alsook om een duurzaam beleid te kunnen ontwikkelen. Dit voorstel heeft daarom tot doel wetenschappelijke doorbraken te realiseren die kunnen bijdragen tot een beter inzicht in de processen die bepalend zijn voor ecosysteemdiensten en -functioneren. Het overkoepelende lange-termijn doel is dan ook om ecosysteem-functioneren voldoende te begrijpen zodat we, samen met modelleergroepen, betere projecties van toekomstige ecosysteemdiensten en klimaat kunnen maken. Prioriteit wordt gegeven aan de volgende vier onderzoekspijlers: 1) Kwantitatief inzicht in de allocatie van plantenkoolstof naar groei, ademhaling en nutriëntenopname; 2) Beter inzicht in- en betere metingen van biomassaproductie; 3) Beter inzicht in bodemkoolstofprocessen en koolstofsequestratie; 4) Beter inzicht in de spatiale en temporele variatie van broeikasgasbalansen. De focus van dit project ligt op de invloed van 'Global Change', inclusief klimaatverandering en veranderende chemische samenstelling van de atmosfeer, op ecosysteemprocessen en -functioneren. De Methusalemhouder aan de Universiteit Hasselt zal waar mogelijk en waar relevant betrokken worden bij het ontwikkelen van gemeenschappelijke onderzoekslijnen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt de rol van spatiale heterogeneiteit in ecosystemen. Zowel de heterogeniteit van de bodem als de aggregatiepatronen van planten worden gemoduleerd in grasland-mesocosmossen. Bodemheterogeniteit wordt experimenteel gevarieerd in drie dimensies via een nieuw ontwikkelde techniek. Ook het belang van heterogeniteit voor de reactie op klimaatverandering komt aan bod.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het eerste deel van dit doctoraat test de invloed van propagule pressure, verstoring, nutriënten en macro- en microklimaat op de prestaties van exotische planten in de bergen. In het tweede deel wordt een grootschalige exotendatabase langs bergwegen gelinkt met bioclimatische data als input voor ecologische nichemodellen om de spatio-temporele veranderingen in de verspreiding van invasieve planten te voorspellen en zo het risico voor de biodiversiteit in de bergen in te schatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Lembrechts Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een dienstverleningsopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds King Saud University. UA levert aan King Saud University de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject heeft als doel het bepalen van factoren die de invasie van exotische plantensoorten beïnvloeden in gebergteregio's, met name in de subarctische regio rond het Zweedse veldonderzoeksstation in Abisko. Via experimentele weg zal de rol onderzocht worden van o.a. temperatuur, verstoring, en beschikbaarheid van propagulen. Het project wordt gefinancierd door het EU programma INTERACT, dat toegang faciliteert tot onderzoeksstations in de Arctis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Lang Simone

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het infrastructuurproject ANAEE zal Europa voorzien van een gedistribueerde en gecoördineerde set van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om de respons van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in omgeving en landgebruik te analyseren en voorspellen. AnaEE zal bestaan uit hoogwaardig uitgeruste in natura en in vitro experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleerplatformen, gekoppeld aan netwerken van observatie en monitoring doorheen Europa.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van De Velde Helena

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatextremen zoals hittegolven en droogte kunnen een disproportionele impact hebben op ecosystemen. In dit project onderzoeken we (i) of de impact van droogte en/of hitte kan voorspeld worden a.d.h.v. de dominante plantinteracties in een ecosysteem en soortspecifieke eigenschappen; (ii) het potentieel van biodiversiteit in het bufferen van negatieve aspecten van klimaatextremen. Onderzoek gebeurt zowel op een experimentele site als op het veld. Dit project moet leiden tot een beter begrip van ecosysteemfunctioneren, het belang van biodiversiteit en de significantie van individuele soorten. Het is relevant voor zowel fundamentele ecologie (bvb. het verbeteren van ecosysteemmodellen) als natuurbeheer (bvb. het identificeren van potentieel kwetsbare ecosystemen).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Asard Han
• Co-promotor: Beemster Gerrit
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Geïntegreerd Moleculair Plantenfysiologisch Onderzoek (IMPRES)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van De Velde Helena

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project willen we een nieuwe hypothese over biologische invasies experimenteel testen, met name dat plotse milieuveranderingen de invasie van exotische planten kunnen triggeren. Vooral veranderingen in het verstoringsregime zouden op die manier invasies kunnen faciliteren. Hiertoe meten we in een factorieel experiment de kolonisatie van een invasieve plantensoort in graslanden die opnieuw in gebruik genomen worden (= verstoring) na een lange periode onbeheerd te zijn geweest.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus - CONNEC. UA levert aan Erasmus Mundus - CONNEC de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt onderzocht of de resistentie (afwijken van de normale functies) van plantengemeenschappen en van hun samenstellende plantensoorten aan verschillende stressfactoren zal veranderen in een toekomstig klimaat. Concreet wordt onderzocht of onder toekomstige klimaatcondities: 1) de dosis-respons relatie per stressor verandert; 2) synergetische of antagonistische effecten tussen stressoren wijzigen; 3) de invloed die buurplanten uitoefenen op de stressrespons van individuele planten verandert.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van den Berge Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doestelling van dit project is tweeledig: nagaan hoe nebkha-landschappen ontstaan en in stand gehouden worden, en onderzoeken of de aanwezigheid van nebkha's in het landschap de weerstand en veerkracht tegen klimaatverandering (verdere verdroging) verhoogt. Hiertoe worden de interacties tussen nebkha-planten, wind, water en sediment eerst geanalyseerd en gemodelleerd op de schaal van individuele nebkha's, en nadien voor het nebkha-landschap als geheel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ALIEN IMPACT voorstel heeft als doel de eerste geïntegreerde studie op te starten over de patronen en mechanismen van impact van invasieve exotische planten in België. Een selectie van de meest invasieve soorten (highly invasive plant species, HIPS) zal worden bestudeerd, door een combinatie van enerzijds een grootschalige screening van hun impacts op verschillende ruimtelijke schalen (om patronen te detecteren) met anderszijds sterk mechanistische studies op een beperkt aantal sites (om "impact pathways" te identificeren). Zowel terrestrische als aquatische invasieve plantensoorten komen aan bod.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek omvat drie luiken: - Wat is de afzonderlijke en de gecombineerde invloed van warmte- en droogte-extremen op graslandgemeenschappen, en hoe verschillen de responsen seizoenaal? - Hoe reageren planten in een klimaat met meerdere periodes van uitzonderlijke warmte en/of droogte in hetzelfde jaar, en hoe bepalend is de tijd tussen zulke herhaalde extremen? - Hoe belangrijk zijn nabuurschappen (con- of interspecifiek) bij de stressrespons, en hoe veranderen competitieve interacties als gevolg van extremen?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Globale temperaturen en atmospherishce CO² concentraties worden algemeen verwacht verder te blijven toenemen, maar ook de freqeuntie en de intensiteit van hittegolven zal waarschijnlijk toenemen. Het hoofdobjectief van dit project is daarom te testen of planten die opgegroeid zijn onder toekomstige condities meer tolerant zullen zijn t.o.v. hittestress dan planten die opgegroeid zijn in de huidige groeicondities. Om dit te testen zullen wild-type Arabidopsis thaliana (Heynh.) planten hun ganse leven blootgesteld worden aan huidig klimaat of een aantal verschillende klimaatscenarios, en daarnaast aan verschillende frequenties en intensiteiten van hittegolven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Asard Han
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De onderzoeksvragen van dit project zijn de volgende: (a) Wat zijn de effecten van klimaatverandering op invasibiliteit van subarctische plantengemeenschappen? (b) Wat is de invloed van klimaatverandering op het kolonisatievermogen door subarctische plantensoorten?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Milbau Ann

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt onderzocht of de resistentie (afwijken van de normale functies) van plantengemeenschappen en van hun samenstellende plantensoorten aan verschillende stressfactoren zal veranderen in een toekomstig klimaat. Concreet wordt onderzocht of onder toekomstige klimaatcondities: 1) de dosis-respons relatie per stressor verandert; 2) synergetische of antagonistische effecten tussen stressoren wijzigen; 3) de invloed die buurplanten uitoefenen op de stressrespons van individuele planten verandert.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van den Berge Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject bestuderen we of de weerstand van soortenrijke plantengemeenschappen aan diverse stressfactoren zal veranderen in toekomstige klimaatcondities. Hiertoe worden grasland-mesocosmossen onder twee verschillende klimaatscenario's ¿ het huidig klimaat en een gesimuleerd toekomstig klimaat ¿blootgesteld aan diverse stresscondities (ozonpollutie, droogte, eutrofiëring, tekort aan stikstof, en zware metalen in de bodem). De stressoren worden afzonderlijk toegediend (dosis-respons relaties), maar worden ook gecombineerd om hun interactieve impact te onderzoeken. Door expertise te combineren uit de ecologie, plantenfysiologie, en plantenbiochemie, worden veranderingen in de responsen op stress bepaald op verschillende niveaus van biologische complexiteit, van cel of molecule tot ecosysteem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Asard Han
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project bestudeert de gevoeligheid voor klimaatsopwarming van een scala van arctisch-alpiene en boreale plantensoorten en functionele types, in verschillende stadia van hun ontwikkeling als kiemplant of zaailing. Opwarming wordt gesimuleerd door blootstelling in het veld aan gecontroleerde infrarode straling, een techniek ontwikkeld aan de UA. We bestuderen eveneens veranderingen in de groei en chemische samenstelling van volwassen vegetaties als reactie op opwarming, omdat deze een chemisch-ecologische barrière zouden kunnen vormen voor de vestiging van jonge planten. De werkhypothese is dat een warmer klimaat de verjonging van plantengemeenschappen in de Arctis aantast.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Shevtsova Anna

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ALIEN IMPACT voorstel heeft als doel de eerste geïntegreerde studie op te starten over de patronen en mechanismen van impact van invasieve exotische planten in België. Een selectie van de meest invasieve soorten (highly invasive plant species, HIPS) zal worden bestudeerd, door een combinatie van enerzijds een grootschalige screening van hun impacts op verschillende ruimtelijke schalen (om patronen te detecteren) met anderszijds sterk mechanistische studies op een beperkt aantal sites (om "impact pathways" te identificeren). Zowel terrestrische als aquatische invasieve plantensoorten komen aan bod.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoeksproject MYCARBIO bestudeert de impact van arbusculaire mycorrhizale fungi (AMF) op de biodiversiteit en de koolstofkringloop van Belgische graslandecosystemen onder gewijzigde klimaatcondities. Deze algemene doelstelling wordt vertaald in vijf specifieke objectieven, nl. (1) een evaluatie van de AMF-biodiversiteit in geselecteerde Belgische graslanden; (2) het bepalen van de functie van AMF voor de ontwikkeling van zaailingen, de gemeenschapsstructuur, de diversiteit en de productiviteit van graslanden; (3) een beter begrip van de impacts van verhoogd atmosferisch CO2, temperatuur en waterbeschikbaarheid op de AMF en de plant-biodiversiteit, op de AMF-plant-associaties en op de koolstofcyclus; (4) de evaluatie van het ecologisch belang van de AMF-plant-associaties voor de boven- en ondergrondse biodiversiteit en de koolstofbalans; en (5) het modelleren van de belangrijkste processen van de koolstofbalans in graslandecosystemen. De methodologie die gevolgd wordt om de algemene doelstelling van MYCARBIO te bereiken is gebaseerd op onderzoek op diverse organisatieniveaus. Daarbij neemt de graad van complexiteit toe van de individuele soorten naar de plantengemeenschap, en van de specifieke mechanismen naar de meer algemene ecosysteemfuncties. Het MYCARBIO-project tracht vernieuwende inzichten te genereren m.b.t. de impact van klimaatveranderingen op graslandecosystemen, op biodiversiteit, en op de koostofbalans. Deze inzichten kunnen wetenschappers, beleidsadviseurs, beleidsmakers en aandeelhouders erg van pas komen, zowel nationaal en internationaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject bestuderen we of de weerstand van soortenrijke plantengemeenschappen aan diverse stressfactoren zal veranderen in toekomstige klimaatcondities. Hiertoe worden graslandmesocosmossen onder twee verschillende klimaatscenario's ¿ het huidig klimaat en een gesimuleerd toekomstig klimaat ¿blootgesteld aan diverse stresscondities (droogte, eutrofiëring, tekort aan stikstof, en zware metalen in de bodem). De stressoren worden afzonderlijk toegediend om dosis-respons relaties op te stellen en worden gecombineerd om hun interactieve impact te onderzoeken. Naast de evaluatie van stressresponsen in een toekomstig klimaat wordt gezocht naar een antwoord op enkele fundamentele vragen zoals: is resistentie aan verscheidene stressoren gekoppeld (co-tolerantie)? of, kan stressresistentie voorspeld worden op basis van plant- of gemeenschapskarakteristieken, gemeten onder huidige klimaatcondities?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Van den Berge Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recent onderzoek voorspelt dat de huidige klimaatverandering de biodiversiteit en landschapsstabiliteit op aarde bedreigt. Deze voorspellingen zijn echter moeilijk te testen. Als vergelijkingsmodel voor de huidige klimaatverandering, bestuderen we in dit project de impact van snelle en trage klimaatveranderingen, die zich hebben afgespeeld in het verleden, op de toenmalige biodiversiteit en landschapsstabiliteit. We bestuderen dit o.b.v. afzettingen in de Vlaamse riviervalleien en de pollen die hierin zijn bewaard. Speciale aandacht gaat naar de interacties tussen vegetatie- en landschapsveranderingen, als reactie op klimaatverandering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Beyens Louis
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verschillende inheemse plantensoorten van aride Mediterrane ecosystemen zijn in staat om opstuivend zand te fixeren in kleine, stabiele zandduinen of 'nebkha's', maar geen van deze soorten wordt momenteel aangewend tegen woestijnvorming. In dit project screenen we een aantal nebkha-vormers, zowel op hun capaciteit voor zandstabilisatie als op hun vermogen om lokaal de biodiversiteit te verhogen door een habitat te vormen voor andere soorten, aangezien nebkha's lokaal de bodemvruchtbaarheid en -waterstatus verbeteren. Doelstelling is de exploratie van een nieuwe, natuurlijke rehabilitatie-techniek om het verlies van de schaarse natuurlijke hulpbronnen in gedegradeerde aride landschappen tegen te gaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De bezorgdheid over de impact van biodiversiteitsverlies op het functioneren van ecosystemen heeft de belangstelling voor biologische invasies aangewakkerd. Die zouden immers, op het vernietigen van habitats na, de voornaamste verklaring zijn voor de waargenomen achteruitgang van de biodiversiteit. Invasieve soorten (in deze studie plantensoorten) zijn exoten die er in slagen buiten hun natuurlijk areaal te reproduceren en uit te breiden. Ondanks het risico dat biologische invasies vormen, zijn de bestaande studies ontoereikend als het erop aankomt invasies te verklaren, of vroegtijdig potentiële invasieve soorten te identificeren. Enerzijds is er gezocht naar uniform geldende eigenschappen van invaderende soorten (invasief vermogen), en anderzijds is er gezocht naar steeds terugkerende eigenschappen van vatbare ecosystemen (invasibiliteit), maar met deze visies is men er niet in geslaagd te voorspellen welke exoten problematisch zullen worden, en welke ecosystemen kwetsbaar zullen zijn voor invasies. De ideale analyse combineert plantkarakteristieken en ecosysteemkarakteristieken. Dat idee is het uitgangspunt van dit voorstel. Het omvat volgende stappen: -Selectie van een reeks exoten met variërend invasief succes, onsuccesvolle soorten inbegrepen, zodat een breed spectrum van invasibiliteit en invasief vermogen doorlopen wordt. -Selectie van een reeks vindplaatsen van die invasieve soorten om er de plant- en ecosysteemkarakteristieken te bepalen. -Kwantificering van het invasief succes van deze soorten (als expansiesnelheid, als biomassa of planthoogte, of als zaadproductie). -Regressie van invasief succes op één plantkenmerk en één ecosysteemkenmerk. -Herhalen van de vorige stap voor alle combinaties van plant- en ecosysteemkenmerken. Dit is eenvoudig voor te stellen aan de hand van een driedimensionale grafiek. De eerste as (X) geeft de waarden van een van de plantkenmerken weer, op de tweede as staan de waarden van een ecosysteemkenmerk, en de derde as (Z) geeft het invasief succes weer dat gepaard gaat met die combinatie van plantkenmerk en ecosysteemkenmerk. Maximaal invasief succes zal zich op de driedimensionale respons-oppervlakte als pieken manifesteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Rossi Evi

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Beyens Louis
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De twee onderzoeksgroepen wensen de koolstofbalans (`sources' en `sinks') en C-fluxen te kwantificeren van een specifiek vegetatietype (nl. een gematigd graslandecosysteem) aan de hand van een centraal experimenteel platform, geconstrueerd door de UIA-onderzoeksgroep. Er wordt geopteerd voor een geïntegreerde, procesmatige benadering van alle belangrijke componenten van de C-sekwestratie-pathway, met inbegrip van de rol van vegetatie, micro-organismen en bodem. In dit platform voor gezamelijk gebruik door de twee onderzoeksgroepen, worden verschillende `global change' scenario's experimenteel gesimuleerd (verlies van biodiversiteit, klimaatsopwarming, en de combinatie van beide). Studies worden uitgevoerd op de C-cyclus (assimilatie, respiratie, opslag in biomassa en bodem-pools, residentietijd), op ondergrondse allocatieprocessen (wortelproductie, groei en turnover van fijne wortels, C-exudatie) en op trofische relaties (microbieel C-gebruik en -immobilizatie, verschillen tussen decompositie door bacteriën en fungi). Zowel biogeochemische als biotische interacties tussen plantendiversiteit en klimaatsverandering komen aan bod, met nadruk op verschuivingen tussen nutriëntenopname door planten en bacteriële immobilisatie, en op soortspecifieke veranderingen in de fenologie van planten t.g.v. blootstelling aan een gewijzigd temperatuursregime.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De specifieke doelstellingen van dit project zijn (1) een synthese verschaffen van het fenomeen planteninvasie in België onder de vorm van een gestructureerde lijst van exotische soorten en een evaluatie van hun succes; (2) het identificeren van universeel geldige principes van biologische invasie via een gecombineerde analyse van ecofysiologische soort- en gemeenschapskarakteristieken; (3) een gedetailleerde analyse van de verspreiding van een set van invasieve soorten op landschapsniveau, met het oog op een beter begrip van de relatie tussen invasie en landgebruik; (4) een analyse van de gevolgen van invasieve soorten voor ecosystemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Global Warming en zeespiegelstijging worden doorgaans in één adem vernoemd, waarbij de Groenlandse ijskap één der focuspunten is. Modellen leren immers dat wanneer de opwarming meer bedraagt dan 2.7°C, deze ijskap vermoedelijk zal verdwijnen (Pearce 2000). Haast alle prognoses voorspellen dat Groenland nog meer zal opwarmen. Naast de zeespiegelstijging zijn er evenwel nog andere ingrijpende fenomenen: primo bij het afsmelten op deze hogere breedtegraden komt er land vrij dat door biota gekoloniseerd kan worden, en secundo de zuidelijke grens van het noordpoolgebied schuift naar het noorden op. M.a.w. het poolgebied zal enerzijds inkrimpen, anderzijds kan er een nieuw ecosysteem ontstaan op het vrijgekomen land. Waarom nieuw? Omdat de condities i.v.m. dispersie en brongebieden van biota veranderd zullen zijn. In concreto betekent dit dat de diversiteit om diverse redenen zal veranderen. Dit project wil dit procesmatig benaderen door aspecten van biodiversiteit te bestuderen in een gebied met overgangskenmerken, namelijk de toendra op Disko eiland (West-Groenland). Door dit eiland lopen twee klimatologisch bepaalde grenszones: de overgang van discontinue naar continue permafrost, en de overgang van de Lage Arctis naar de Hoge Arctis. Het is een gebied met een vrij hoge diversiteit, dat bij opwarming als brongebied kan fungeren voor kolonisatieprocessen richting noord en oost. Om dit proces modelmatig te kunnen benaderen moet evenwel de vraag gesteld worden naar de oorsprong van de huidige diversiteit. Onze aandacht gaat hierbij naar processen die een rol spelen bij het tot stand komen van deze huidige diversiteit, namelijk dispersie (I) en kolonisatie (II). Daarnaast speelt ook de stabiliteit (III) van de aanwezige populaties (locale extincties t.g.v. verstoring, i.h.b. klimatologische) een rol in de het behoud en de regulering van diversiteit. Als toetssteen voor recente en verwachte toekomstige diversiteitstrends worden paleo-fluctuaties (IV) van diversiteit onderzocht in veenlagen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit onderzoeksproject is een reeks van mogelijke extinctieprincipes op te stellen, en de veranderingen in vegetatiepatroon die er mee gepaard gaan mathematisch te simuleren. Drie etappes worden voorzien: (1) Constructie van theoretische 2-dimensionele vegetatiepatronen d.m.v. computersimulatie. (2) In de modelpatronen ontwikkeld onder (1) worden lokale extincties geïnduceerd door soorten te elimineren volgens uiteenlopende principes. (3) Met een GIS-programma wordt bestudeerd hoe de originele structuur van de vegetatie door de geïnduceerde extincties wordt gewijzigd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bij dit onderzoek naar de lokale extinctie van plantensoorten zal de nadruk vooral liggen op het afwegen van deterministische en stochastische componenten van extincties, met antropogeen geïntroduceerde stress (vervuiling van de groeiomgeving) als de extinctie-veroorzakende factor. Bijzondere aandacht zal gaan naar verschillen in extinctiegedrag tussen algemene en zeldzame soorten, en naar het verband met invasie en biodiversiteit in graslanden. Er wordt beoogd om te werken met een combinatie van onderzoekstechnieken (wiskundige modellering, veldexperimenten, literatuurstudie).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Visscher Alain

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Mertens Sofie

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zowel aan de UIA als aan het CEFE-CNRS Montpellier wordt onderzoek verricht naar de rol van diversiteit in ecosystemen. Hiertoe wordt de invloed bestudeerd van diversiteit op processen zoals productiviteit, nutriëntenopname, waterhuishouding, enz., maar ook op resistentie en resiliëntie tegen verstoring. De benadering is tegelijk experimenteel, door opbouw van gesynthetiseerde modelecosystemen (gematigde en mediterrane graslanden), en theoretisch, door ontwikkeling van conceptuele modellen. Recent werden in de literatuur voor het eerst verklarende mechanismen voorgesteld voor de invloed van biologische diversiteit op productiviteit (Tilman et al. 1997, Loreau 1998, Nijs & Roy 2000). Het wordt echter steeds duidelijker dat waarschijnlijk verschillende mechanismen simultaan operationeel zijn, en op een complexe manier interageren. Het huidig project beoogt de exploratie van een diversiteitsmechanisme dat nog niet onderzocht is: het complementair gebruik van resources. Volgens Hooper (1998) leidt toevoeging van soorten aan een plantengemeenschap tot niche-differentiatie waardoor additionele nutriënten beschikbaar worden, b.v. als gevolg van verschillen tussen de soorten in worteldiepte of in timing van de groeicyclus. Effecten van toenemende diversiteit op biomassa-productie en op andere processen zouden dus hun oorsprong kunnen vinden in een efficiëntere exploitatie van het milieu.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Biologische invasies worden beschouwd als een toenemende bedreiging voor de biologische diversiteit, maar de onderliggende principes ervan zijn onvoldoende gekend. Ook de wijze waarop globale klimaatsveranderingen invasieprocessen beïnvloeden, is onduidelijk. Het doel van dit voorstel is een beter mechanistisch kader te ontwikkelen om (a priori) te kunnen bepalen welke plantengemeenschappen het meest gevoelig zijn aan invasie (`invasibiliteit') en welke soorten potentieel het meest invasief kunnen worden (`invasief vermogen') onder bepaalde condities. Het project is voor een groot deel gericht op grasland aangezien grassen verantwoordelijk zijn geweest voor enkele van de meest destructieve invasies uit het verleden. Eén der voornaamste oorzaken van biologische invasies zijn veranderingen in landgebruik. Het landbouwbeleid in West-Europa streeft naar een reductie van de intensieve landbouw en promotie van biodiversiteit, maar het is onzeker hoe biologische invasies hierdoor beïnvloed worden. We bestuderen dit vraagstuk voor de recente trend van perceelsranden. Deze worden aangelegd op akkers als buffer voor nutriënten- en biocide-efflux en worden beschouwd als nieuwe reservoirs voor biodiversiteit in onze gefragmenteerde landschappen. Installatie van perceelsranden vormt echter een aanzienlijke verstoring en de soorten-influx wordt er minder intens gecontroleerd dan in gewassen, zodat ze belangrijke `hot spots' voor invasie kunnen vormen. In dit project worden eerst technieken vergeleken om biodiversiteit in perceelsranden te maximaliseren (spontane introgressie, toepassing van commerciële vs. lokale zaden, enz.). Daarna wordt de invasibiliteit in perceelsranden getest door er soorten uit de model-ecosystemen te introduceren. Het objectief is om beheersmaatregelen te bepalen die het risico op invasie minimaliseren, zowel in perceelsranden als vanuit perceelsranden naar de akkers. De algemene doelstelling van het project is een meer gefundeerde wetenschappelijke basis te ontwikkelen voor het uitwerken van beschermende strategieën tegen invasie in graslanden en perceelsranden. Hierdoor moeten pro-actieve beleidsmaatregelen mogelijk worden i.p.v. de huidige curatieve politiek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een vergelijkende studie is gepland naar de waterbeweging (water-verbruiksefficientie en waterverbruikscontrole) in een bodem-thee-plant-atmosfeer continuum voor aangepaste en niet anngepaste clonen. Waterbeweging uit de bodem (bron), door de plant naar de atmosfeer (sink) zal bestudeerd worden als een catenair proces langs water-potentiaal gradienten over een serie weerstanden (controle punten).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt het belang van soortendiversiteit en diversiteit aan functionele groepen voor het functioneren van graslandecosystemen. De voornaamste objectieven zijn: 1) het verband karakteriseren tussen diversiteit en elementaire ecosysteemprocessen, 2) schatten van de gevolgen van veranderingen in diversiteit voor stabiliteit, 3) bepalen van de impact van klimaatsverandering op diversiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoek heeft tot doelstelling de evolutie in biodiversiteit en gemeenschapsstructuur van unicellulaire organismen (beschaalde amoeben en diatomeeën) te bestuderen, in microkosmossen blootgesteld aan extreme omgevingscondities. Twee onderzoeksvragen staan centraal: (1) Als de diversiteit aan hogere planten gemanipuleerd wordt in gecreëerde model-graslandecosystemen, verandert hierdoor de diversiteit van de unicellulaire organismen in de bodem (m.a.w. is de diversiteit van verschillende groepen van organismen aan elkaar gekoppeld?) (2) Zijn meer diverse unicellulaire gemeenschappen beter bestand tegen extreme condities (hebben ze betere overlevingskansen of herstellen ze sneller na een verstoring)? Extreme klimatologische situaties zullen experimenteel gesimuleerd worden met electronisch gereguleerde infraroodbestraling van vegetaties, door een natuurlijke hittegolf te induceren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze studie onderzoekt de koppeling tussen de diversiteit van ecosystemen en hun stabiliteit. Hiertoe worden modelgemeenschappen gecreÙerd van verschillende soortenrijkdom, die worden blootgesteld aan klimatologische extremen via inductie van Artificiële hittegolven (FATI-systeem). De weerstand (resistentie) tegen deze verstoring en de snelheid van herstel (resiliÙntie) worden onderzocht op het niveau van het individu, zowel empirisch als via modellering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is het evalueren van effecten van globale klimaatsverandering op de diversiteit en de ecologische processen in hoog-arctische systemen, door: a) manipulatie van terrestrische habitaten (klimaatsimulatie) b) paleo-ecologische studie van holoceen sedimenten. Het onderzoeksgebied is de Zackenberg site in Oost-Groenland. Onderzoekstopics zijn temperatuurverandering en UV-B, onderzoeksobject is de microcosmos gevormd door mosplanten en hun epifytische amoeben en diatomeeÙn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is de exploratie van de functionele rol van biologische diversiteit, teneinde shifts in diversiteit t.g.v. klimaatsverandering en andere anthropogene bedreigende factoren te evalueren. Objectieven zijn: a) ecosysteemprocessen identificeren die afhankelijk zijn van diversiteit b) analyse van de relatie tussen diversiteit en stabiliteit, resistentie en resiliÙntie c) evalueren van klimaatsverandering als verstoringsfactor in systemen die verschillen in complexiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Impens Ivan I P
• Mandaathouder: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van dit project zijn : (1) modelsimulatie van de koolstof- en nutriÙnten fluxen in grasland ecosystemen blootgesteld aan "global change" (stijgende CO2 concentratie en luchttemperatuur). (2) schatting van toekomstige veranderingen in de opslagcapaciteit van grasland voor koolstof (3) studie van de invloed van deze nieuwe omgevingscondities in complexe ecosystemen met verschillende soorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Impens Ivan I P
• Mandaathouder: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject