Onderzoek Jonas Schoelynck

Abstract

De gemeenschappelijke noemer van het European Duckweed Network is eendenkroos of Lemnaceae. Deze kleine waterplanten zijn niet alleen 's werelds snelst groeiende bloeiende planten, ze kunnen ook een aanzienlijke hoeveelheid eiwitten per hectare produceren, aanzienlijk meer dan conventionele eiwithoudende gewassen. Bovendien nemen ze voedingsstoffen, zware metalen en nucleaire verontreinigingen uit zwaar vervuild afvalwater op. Dit zijn allemaal eigenschappen die eendenkroos zeer geschikt maken om Europese en wereldwijde uitdagingen aan te gaan, zoals de productie van voedsel en diervoeder, bioremediatie of zelfs combinaties van beide. Zo kan eendenkroos een belangrijk onderdeel zijn van een circulaire oplossing voor de huidige duurzaamheidscrisis, bijvoorbeeld door eendenkroos te kweken op varkensmestafval en het vervolgens te gebruiken als varkensvoer. Het Europese Eendenkroosnetwerk brengt belangrijke onderzoek experts samen uit verschillende gebieden, zoals landbouw, genomica, fysiologie, ruimteonderzoek en nucleaire wetenschap, en maakt kennisoverdracht mogelijk over pilot- en grootschalig onderzoek naar de kweek van eendenkroos. Ondanks de verschillen in achtergrond, hebben alle netwerkpartners een gemeenschappelijk doel: het ontwikkelen van de eendenkrooskweek voor een duurzamere toekomst. De partners erkennen ook dat open communicatie en kennisuitwisseling noodzakelijk is om dit te bereiken. Op deze manier kunnen gemeenschappelijke uitdagingen, zoals het optimaliseren van oogsttechnieken, verbeterde gewasbescherming (tegen algen, zwarte waterlelie bladluizen en pythium), en verminderde stress bij planten (nutriënten onevenwichtigheden, en klimatologische omstandigheden) worden opgelost.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Groffen Thimo
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Al meer dan 20 jaar wordt bijzondere aandacht besteed aan de studie van het Schelde-estuarium en de wetenschappelijke ondersteuning van noodzakelijke beheersmaatregelen om zowel aan het menselijk gebruik als aan het ecologisch functioneren van het systeem tegemoet te komen. Om meer inzicht te verwerven en om de besluitvorming in het Schelde-estuarium te ondersteunen, werd aan de UAntwerpen een ecosysteemmodel ontwikkeld. Dit model bouwt voort op het MOSES-model dat in de jaren 1990 ontwikkeld werd door Karline Soetaert en Peter Herman, verbonden aan het toenmalige NIOO-CEME, nu NIOZ-Yerseke. Aan de UAntwerpen is het model op verschillende manieren uitgebreid en verfijnd. In de huidige versie behoren ook de Boven-Zeeschelde en de Rupel tot het modeldomein en worden randvoorwaarden gedefinieerd aan het sluizencomplex in Merelbeke en aan de samenvloeiing van de Dijle en de Nete. Op basis van het onderzoek van Tom Cox naar primaire productie en de invloed ervan op de zuurstofdynamiek in de Schelde, werd de dynamiek van het fytoplankton meer realistisch gemodelleerd. De belangstelling voor pelagische primaire productie (de opbouw van biomassa door fytoplankton) is de laatste jaren toegenomen. Een belangrijke reden hiervoor zijn de veranderingen in de dynamiek van gesuspendeerd materiaal die zijn waargenomen in verschillende estuaria als reactie op veranderingen in de geometrie van estuaria (verdieping, kanalisatie, ontpoldering, enz.). Ook in de Schelde zijn de afgelopen decennia abrupte veranderingen (zogenaamde kritische overgangen) waargenomen. In lichtgelimiteerde systemen is de hoeveelheid slib in suspensie een van de belangrijkste determinanten van de primaire productie. Gezien de vele observationele en theoretische aanwijzingen dat menselijke ingrepen de dynamiek van zwevend materiaal beïnvloeden, is de invloed op de primaire productie in lichtgelimiteerde systemen een van de meest onderzochte ecologische effecten van ingrepen die de geometrie veranderen. Door de klimaatverandering, de verdere uitbreiding van havens en de behoefte aan nieuwe maatregelen ter bescherming tegen overstromingen, staat het estuarium voor nieuwe uitdagingen. Dit creëert ook nieuwe uitdagingen voor het modelleren van het ecosysteem van de Schelde, die in dit doctoraat zullen worden aangepakt. De bestaande modeltools bieden een solide basis voor verdere ontwikkeling van het model waar dat het meest nuttig lijkt. Een betere benadering van laterale gebieden is een optie, waarbij manieren om de laterale systemen expliciet op te nemen kunnen worden geïmplementeerd als een aparte modelbox waar processen kunnen plaatsvinden onder veranderde omstandigheden (bijv. meer lichtbeschikbaarheid). Processen in de bodem kunnen ook worden meegenomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nationale parken in Afrika zijn essentieel om de megafauna, de bijbehorende biodiversiteit en het landschap te beschermen. Daarom beperken parkautoriteiten het gebruik van natuurlijke hulpbronnen door lokale gemeenschappen om illegale landinname, stroperij en ecosysteemdegradatie te voorkomen. Toch leiden de aanhoudende armoede en de behoefte aan natuurlijke hulpbronnen voor hun levensonderhoud tot conflicten 1) tussen lokale gemeenschappen en parkautoriteiten, en 2) tussen mensen en wilde dieren. Het RUBICOM-project wil de basis leggen voor een kennisgedreven, duurzaam samenleven van mens en dier in de vlakte van de Rusizi rivier in Burundi, met de nadruk op aquatische en wetland-ecosystemen. Behoud van biodiversiteit die gedragen wordt door de lokale gemeenschap vereist een sterkere focus op het optimaliseren van behoudsinspanningen die synergieën tussen biodiversiteit en ecosysteemfuncties maximaliseren, en lokale gemeenschappen die kunnen profiteren van de ecosysteemdiensten die de wetlands leveren (bijv. voor drinkwater, vis, medicinale planten, weerstand tegen droogte, bescherming tegen overstromingen). Het project richt zich op de biodiversiteit in wetlands, en meer specifiek op het nijlpaard als een belangrijke of 'vlaggenschipsoort' voor behoud. Het nijlpaard is een belangrijke soort die bepalend is voor de primaire productie van het ecosysteem, de waterkwaliteit en de biodiversiteit van planten, maar is ook het meest direct betrokken bij conflicten tussen mens en biodiversiteit, wat vaak leidt tot directe confrontaties en verwondingen. Het doel van het project is om een basislijn vast te stellen voor de biodiversiteitsstatus in de regio en om meer inzicht te krijgen in de perceptie van mensen over conflicten tussen mens en wild en de mogelijkheden voor biodiversiteitsbehoud dat door de gemeenschap wordt ondersteund. Dit kan als basis dienen voor het ontwikkelen van oplossingen voor een meer op de gemeenschap gebaseerd biodiversiteitsbeheer en het creëren van lokaal verankerde kenniscentra die deze op de gemeenschap gebaseerde biodiversiteitsstrategieën verder versterken, wat ook essentieel is voor het ontwikkelen van toekomstige strategieën voor aanpassing aan klimaatverandering. Wetlands spelen een sleutelrol in de ontwikkeling van een klimaatbestendige toekomst voor de gemeenschap.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt de lancering van een dienstenplatform voor bodem- en waterkarakterisering in aquatische ecosystemen. Het platform zal technische diensten leveren voor water- en bodemkarakterisering, evenals wetenschappelijke ondersteuning voor de particuliere sector en overheidsorganisaties. Door het nieuwe dienstenplatform te integreren in het bestaande ECOSPHERE Analytics-concept, gericht op aquatische ecotoxicologie en risicobeoordeling, zullen we het meest veelzijdige milieulaboratorium van Vlaanderen ontwikkelen door een breed scala aan tools voor ecosysteembeoordeling aan te bieden, zowel vanuit de ecologie als de ecotoxicologie. Het project zal aligneren met de ISO 17025:2017-norm en integreren met de verschillende platformcomponenten (bodem- en waterkarakterisering, ecotoxicologie, chemische analyse, risicobeoordeling en waterbehandeling) om een uniek marktvoorstel te bieden op het gebied van ecosysteemmonitoring, risicobeoordeling , preventie en remediëring. Onze klanten zijn divers, variërend van de academische wereld, de overheid en wetgevers, tot industriële stakeholders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Maris Tom
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Chinese wolhandkrab is door de International Union for Conservation of Nature (IUCN) opgenomen in de lijst van "World's 100 Worst Invasive Alien Species". Acht instellingen uit vier landen (FR, BE, DE, SE) hebben hun krachten gebundeld om op Europees niveau een strategie te vinden voor een duurzame en efficiënte terugdringing van deze invasieve soort. Jonge krabben migreren langs bijna alle rivieren langs de kust in West-Europa, waar ze een deel van hun volwassen leven doorbrengen voordat ze terugtrekken naar de Noordzee om zich voort te planten. Daarom kunnen de krabben in twee verschillende levensstadia worden gevangen en in grote hoeveelheden op geschikte locaties uit de riviersystemen worden verwijderd met behulp van een innovatief valconcept. Dit zal de negatieve ecologische impact van de wolhandkrabben in de riviersystemen aanzienlijk verminderen. De Universiteit Antwerpen en de Vlaamse Milieumaatschappij hebben samen een valconcept ontwikkeld en met succes getest in de Kleine Nete vlakbij Antwerpen. Nu zullen we 5 nieuwe vallen opzetten in België en 5 vallen in Duitsland om het concept te testen onder verschillende omstandigheden en in verschillende riviergroottes. We zullen ook gewone krabbenvallen gebruiken op verschillende locaties in Zweden en Noord-Frankrijk om migratieplekken en/of migratiepatronen te identificeren. In het algemeen zullen deze vallen de meest geschikte aanpassingen en locaties onthullen in termen van totale vangst en laagste onderhoudskosten. In de loop van vijf jaar zullen we het effect van de vallen/krabbeperking op de ecosystemen van de rivieren monitoren en concepten ontwikkelen voor een verstandig gebruik van de krabbiomassa. Clancy wil aantonen hoe invasieve soorten succesvol en efficiënt kunnen worden bestreden op Europees niveau. Als zodanig is het bedoeld om nationale autoriteiten te helpen bij het implementeren van de EU-vereisten voor het bestrijden van invasieve soorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

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

Schorren worden steeds vaker voorgesteld als natuurlijke kustbescherming tegen zeespiegelstijging en toenemende stormfrequentie als gevolg van klimaatverandering. In dit project onderzoek ik de kennislacunes in hoe wederzijdse interacties tussen planten en golven zorgen voor een ruimtelijke zelforganisatie in de zonering van plantensoorten en golfdemping, en hoe deze zelforganisatie bijdraagt tot de veerkrachtigheid van de golfdempende functie van schorren in veranderende klimaatcondities. Met een mesokosmos-experiment in de nieuwe getijgoot van de Universiteit Antwerpen zal ik de specifieke groeirespons van drie schorplanten aantonen als reactie op interactieve stress van golven, getijden en sediment zoutgehaltes. Ik zal een nieuw gekoppeld model van ruimtelijke soortenverdeling en golftransformatie kalibreren en evalueren ten opzichte van velddata. Dit model wordt vervolgens gebruikt om aan te tonen dat interacties tussen planten en golven voor een ruimtelijke zelforganisatie zorgen van zowel soortenzonering als golfdempingscapaciteit. Vervolgens pas ik het model toe op toekomstige scenario's van veranderende klimaatcondities zoals zeespiegelstijging en een toenemende golfblootstelling. Hiermee zal ik aantonen wat de impact is van de zelforganisatie op de persistentie van de golfdempende functie van schorren onder een veranderend klimaat. Hierdoor zal mijn onderzoek een belangrijke bijdrage leveren aan het onderzoeksveld van natuurlijke klimaatadaptie in kustgebieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Schoutens Ken

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nutriënten zijn van levensbelang, niet alleen voor individuele organismen maar ook voor hele ecosystemen. Het SKALAR SAN++ Advanced System laat ons toe om een hele reeks nutriënten in continue doorvloei te analyseren. Het is van essentieel belang voor het onderzoek van de nieuwe onderzoeksgroep ECOSPHERE rond aquatische en terrestrische ecosystemen, waarbij nutriëntanalyse in water, planten en bodem essentieel zijn, en voor de onderzoeksgroep DuEL waar nutriëntanalyse in afvalwaterstromen en microbiële groeimedia onontbeerlijk zijn. Het toestel levert ook analyse diensten aan vele andere onderzoeksgroepen en externe partijen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het BiNatUr-project zal de rol van biodiversiteit onderzoeken en de verbanden met regulerende ecosysteemdiensten (ES) in stedelijke op aquatische natuur gebaseerde oplossingen (aquaNBS). Het algemene doel is het verbeteren van de planning, de bouw, het herstel en het beheer van aquaNBS, ter ondersteuning van de transformatie naar klimaatslimme, biodiversiteitvriendelijke en duurzame steden. BiNatUr zal zich expliciet richten op vier belangrijke onderzoeksvragen: - Hoe worden biodiversiteit en ES van aquaNBS beïnvloed door sociale, ecologische en technologische factoren? - Verschilt dit tussen steden in verschillende regio's van Europa? - Hoe beïnvloedt biodiversiteit de regulerende ES die door aquaNBS worden geleverd? - Hoe kan stadsplanning de biodiversiteit en regulerende ES van aquaNBS effectief ontwerpen, beheren en monitoren?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Staes Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Grote wilde dieren, als een soort "wilde alchemisten", herverdelen en mobiliseren voedingsstoffen over en buiten de grenzen van ecosystemen, veranderen mest in goud en bewerken landschappen op manieren die wetenschappers blijven verbazen. Deze fascinerende invloeden van in het wild levende dieren op biogeochemische cycli worden bestudeerd door zoögeochemie, een opwindende nieuwe tak van biogeochemisch onderzoek. Uitgangspunt is dat dieren niet noodzakelijkerwijs op dezelfde plaats eten, poepen en sterven. Als zodanig kunnen zij chemische elementen die essentieel zijn voor het leven, zoals koolstof en voedingsstoffen, uitputten, aanvullen en transporteren, en daarbij hele ecosystemen veranderen. De invloed van in het wild levende dieren op de beschikbaarheid van voedingsstoffen begint nog maar net de aandacht te trekken, met recente casestudies die intrigerende nieuwe patronen en inzichten onthullen. Wij streven ernaar het momentum te creëren dat nodig is om zoögeochemie in het mainstream ecologisch onderzoek te brengen, en een kennisopbouw te bereiken die energie creëert voor het ontstaan van een kritische massa van onderzoekers in zoögeochemie. Onze overkoepelende visie voor dit netwerk is het creëren van een platform voor samenwerking dat gecoördineerde, multi-site onderzoeksprojecten zal bevorderen die de uitwisseling van studenten tussen systemen en deelnemers, interdisciplinaire kennisuitwisseling en gezamenlijke financieringsaanvraag mogelijk zullen maken om de impact en het bereik van zoögeochemisch onderzoek op te schalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In veel valleigebieden in Vlaanderen zijn rivieren rechtgetrokken ten behoeve van scheepvaart, om een snelle afvoer van piekdebieten te bevorderen en drainage te verbeteren in functie van landbouw. Hierdoor ging de ecologie van deze rivieren achteruit en daarmee gepaard de levering van belangrijke ecosysteemdiensten. Door klimaatverandering neemt de vraag naar bepaalde ecosysteemdiensten echter gestaag toe. Vele valleigebieden hebben nu reeds vaak te kampen met periodes van droogte in de zomer, en scenario's voor klimaatverandering voorspellen meer problemen in de toekomst. In dit project zullen we onderzoeken of en hoe het opnieuw aansluiten van voormalige meanders in de Demervallei (Vlaanderen, België) klimaatveranderingsproblemen kan verminderen en het functioneren van ecosystemen kan herstellen, met focus op droogtepreventie, nutriëntenkringloop en koolstofvastlegging. Onderzoek en monitoring van de eerste fase van dit herstelproject moet meer inzicht geven in de efficiëntie van deze maatregelen en leiden tot adviezen om toekomstige projecten te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een veelbelovende maar nog weinig bestudeerde negatieve emissietechnologie is versnelde silicaatverwering (enhanced weathering, EW). Het onderzoek naar EW is tot hiertoe vooral beperkt gebleven tot laboratoriumexperimenten, zonder bodem en belangrijke biota. Biota zoals planten en wormen kunnen echter een sterke invloed hebben op minerale verwering. Anderzijds wordt veldonderzoek naar EW bemoeilijkt omdat de verweringsproducten en dus ook de C opslag in het veld zeer moeilijk te kwantificeren zijn. Dit project zal via mesocosmosexperimenten de invloed van belangrijke biota op EW bestuderen. Zo zullen ze belangrijke informatie leveren om de labgebaseerde resultaten te extrapoleren naar de echte wereld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vicca Sara
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is algemeen bekend dat natuurlijke ecosystemen wereldwijd worden bedreigd. Dit komt grotendeels door menselijke activiteiten. Door het land te misbruiken, rivieren en meren te vervuilen met chemicaliën en landbouwmeststoffen, het loslaten van uitheemse soorten van over de hele wereld en het veranderen van klimatologische omstandigheden, zijn we de wereld waarin we leven aan het veranderen. Wetenschappelijk onderzoek om manieren te vinden om op deze uitdagingen te reageren, kan oplossingen bieden om de achteruitgang een halt toe te roepen en de werking van ons waardevolle zoetwaterecosystemen te herstellen. In mijn onderzoek zal ik proberen om beter te begrijpen hoe ecosystemen werken met het doel om te ontdekken wat we kunnen doen om ze te verlossen van de druk waar ze onder staan. In plaats van elke drukbron onafhankelijk te bestuderen, ben ik van plan me te concentreren op de combinatie van verschillende drukelementen die samenwerken, wat dichter bij de realiteit van de situatie staat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zal onze focus gericht zijn op de interactie tussen klimaatsverandering en twee prominente stressoren in zoetwaterhabitats: eutrofiëring (als nitraatvervuiling) en laag opgeloste gehalten aan zuurstof (hypoxie). Zoetwaterhabitats ontvangen vaak overmatige toevoer van nitraten uit stedelijke en agrarische bronnen, en stikstof wordt beschouwd als de belangrijkste beperkende voedingsstof voor primaire productie. Nitraatvervuiling is nauw verbonden met een tweede stress - hypoxie. Door de nitraatvervuiling ontstaat vaak een snelle, ongecontroleerde algenbloei die overdag het licht wegneemt van waterplanten en tijdens de nacht, wanneer geen fotosynthese optreedt, zuurstoftekort in het water veroorzaakt. In het verleden werd gepostuleerd dat onder warme en eutrofe omstandigheden veel kleine vissen de zoöplanktonische grazers zoals watervlooitjes wegroven, waardoor troebel water met algenbloei verder wordt bevorderd. Klimaatverandering leidt echter niet alleen tot een gestage temperatuurstijging, maar veroorzaakt ook frequentere en steeds ernstigere hittegolven. In dit project stellen we dat deze hittegolven de prestaties en overleving van de vissen negatief zullen beïnvloeden, wat op zijn beurt verschuivingen in het aquatische voedselweb zal teweegbrengen ten voordele van het zoöplankton en zo potentieel terug minder algenbloei en meer helder water kan veroorzaken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Akter Sabiha

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De impact van invasieve soorten op het ecosysteem kan leiden tot de achteruitgang of zelfs het verlies van habitat. Dit kan resulteren in fundamentele veranderingen in het functioneren van het ecosysteem. Dit onderzoeksproject focust op de Chinese wolhandkrab (CWK). Dit is een nieuwe soort en overigens de enige zoetwater krabbensoort in Vlaanderen. Als grootste vertegenwoordiger van de aquatische macroinvertebraten neemt het wellicht een zeer dominante plaats in de verwerking van organisch materiaal. Dit kan een sterk effect hebben op de nutriëntcyclering en waterkwaliteit in het algemeen. Door bioturbatie, graafgedrag en hun destructief effect op waterplanten beïnvloedt de CWK mogelijk ook de stabiliteit van rivierecosystemen, wat kan leiden tot een toegenomen erosiegevoeligheid. Dit project zal fundamenteel inzicht geven in de impact van invasieve zoetwaterkrabben op aquatische habitatten binnen het rivier continuüm.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Keirsebelik Heleen

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van deze studie is de architectuur van het holennetwerk op een niet-intrusieve manier in kaart te brengen en te meten met behulp van Structure-from-Motion (SfM) fotogrammetrie en ground-penetrating radar (GPR).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen de condities onderzocht worden waaronder uitbraken van tweevleugelige overlastsoorten kunnen plaatsvinden, alsook de mogelijkheid om populaties van lokaal aanwezige vissoorten te gebruiken als biologisch bestrijdingsmiddel tegen deze overlastsoorten. Verspreidings- en omgevingsdata zullen worden verzameld om een beeld te krijgen van de huidige distributie, populatiedynamiek en habitatpreferenties van zowel overlastsoorten als inheemse vissoorten. Hierbovenop zal een voedselwebanalyse worden uitgevoerd op basis van maaginhoud- en isotopenanalyse voor het bepalen van de voedselpreferenties van de verschillende soorten en levensstadia van aanwezige vissen. De data zal worden verzameld in de overstromingsgebieden Wijmeers en Bergenmeersen, aangrenzend aan het Schelde-estuarium. Deze gebieden omvatten een ontpolderd overstromingsgebied waar zich recent een uitbraak van een overlastsoort heeft voorgedaan, een gecontroleerd overstromingsgebied en een gecontroleerd overstromingsgebied met gereduceerd getij. De verzamelde informatie zal vervolgens worden gecombineerd met experimenten uitgevoerd in de mesocosm faciliteit gesitueerd op campus Drie Eiken van de Universiteit Antwerpen om te onderzoeken hoe omgevingsfactoren de predatie-efficiëntie van vissen beïnvloeden. Al deze informatie zal tenslotte gecombineerd worden in habitatgeschiktheidsmodellen. Deze modellen zullen gebruikt kunnen worden om het risico op problematische aantallen overlastsoorten te voorspellen en weer te geven welke factoren dit risico veroorzaken. Bovendien zullen ze kunnen worden gebruikt om een beeld te scheppen van de geschiktheid van overstromingsgebieden voor bepaalde vissoorten. De gecreëerde modellen zullen beschikbaar worden gesteld voor de evaluatie en verbetering van huidige alsook toekomstige overstromingsgebieden in Vlaanderen, zowel voor de controle van overlastsoorten als de optimalisatie van overstromingsgebieden voor inheemse vissoorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Mandaathouder: Franquet Sam

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel is het opstellen van gedifferentieerde richtlijnen voor effectief en kostenefficiënt kleinschalig beheer en onderhoud van beeksystemen (beek en dal), gebruikmakend van of inspelend op natuurlijke processen, al dan niet ondersteund door aanvullende (kleinschalige) inrichtingsmaatregelen. Deze richtlijnen beschrijven de aard, omvang, spreiding over locaties, frequentie, timing en uitvoering van de benoemde handelingen. De subdoelen zijn: • Kennismontage natuurgerichte, lokale beheermaatregelen (gedifferentieerd maaien van beken en beekoevers en het gericht inbrengen van dood hout, bij voorkeur gekoppeld aan beschaduwen), die aansluiten op de natuurlijke processen in beken die zich afspelen op hogere schaal in het stroomgebied. Op die manier worden specifieke natuurwaarden in beek en beekdal versterkt of hersteld. • Ontwikkelen van nieuwe kennis d.m.v. experimenten over het herstellen en versterken van habitatvariatie en – stabiliteit door gedifferentieerd beheer van de beek en de oevers om de bestaande kennis op basis van empirische gegevens te vernieuwen en te versterken. • Uitdragen van bestaande en nieuwe kennis naar de beheerpraktijk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De wetenschappelijke inzichten in de Si cyclus is geëvolueerd van een puur geologisch gedomineerde cyclus, naar een veel meer genuanceerd inzicht dat ook rekening houdt met biologische omzetting en cyclering. In een recente pionier studie wordt aangetoond dat in savannes nijlpaarden een sleutelrol vervullen in de lokale biogeochemische Si cyclus. Dit heeft potentieel een grote impact op de benedenstroomse meren waar het Si gebruikt wordt door de voornaamste primaire producenten –diatomeeën- welke aan de basis van het voedselweb liggen. Het doel van de huidige studie is om de filtercapaciteit voor (biogeen) Si te bepalen in draslanden langsheen een rivier op weg naar het Victoriameer. Om dit doel te bereiken wordt een expeditie ondernomen naar de Mara Wetlands, samen met de Sokoine University of Agriculture (SUA), Morogoro (Tanzania). Tijdens deze expeditie worden er water-, sediment- en plantstalen genomen om de silica stock en de flux naar het meer te berekenen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Chinese wolhandkrab is een invasieve exoot in onze zoetwater ecosystemen en de laatste jaren lijkt hun aantal toe te nemen, zeker in de bovenlopen van rivieren. In deze bovenlopen groeien waterplanten die een belangrijke ecologische rol hebben in het ecosysteem. Het effect van de wolhandkrabben op deze vegetatie is onvoldoende gekend. Een handvol laboproeven toont aan dat de krabben de planten op hun dieet hebben staan, maar dit is niet uitsluitend. Enkele case studies in het veld claimen dat wolhandkrabben verantwoordelijk zouden zijn voor een complete kaalslag in de vegetatie, maar ook hier was er geen eenduidig bewijs voor. Onze hypothese is dat de krabben daadwerkelijk een verwoestend effect op de watervegetatie kunnen hebben, maar alleen als deze vegetatie reeks verzwakt is of onder (abiotische) stress staat van andere oorzaken. In dit project wordt experimenteel onderzocht of de krabben een negatief effect kunnen hebben op de waterplanten door herbivorie en of dit effect groter is wanneer de planten reeds onder stress staan. De onderzochte abiotische stressen zijn EDTA-vervuiling en lichtstress, twee factoren gelinkt aan de eerder gemelde case studies. Een combinatie van densiteitsgegevens in literatuur en kennis over de herbivorie druk bij bepaalde krabdensiteiten, zal ons toestaan te voorspellen in welke mate de krabben een bedreiging zijn voor inheemse flora in zoetwater rivierecosystemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is reeds gekend dat waterplanten een sterkte interactie hebben met waterstroming in rivieren en op die manier een significante invloed hebben op hydrologische en biogeochemische processen. Numerische modellen zijn wiskundige programma's die ons toelaten een grote hoeveelheid aan gegevens te integreren om zo complexe processen in rivier ecosystemen te begrijpen. Echter, de meeste bestaande modellen rond dit thema gaan voorbij aan het effect van waterplanten. In het huidige project, dat FLASMOB gedoopt werd (FLuxes Affected by Stream Hydrophytes: Modelling Of Biogeochemistry), combineren we de unieke expertise van een Belgisch-Oostenrijks team inzake numerische modellering, veldwerk en experimenten in het laboratorium. We stellen voorop dat de interactie tussen waterplanten (die groeien in de rivier) en de waterstroming zelf (hydrodynamische condities) bepalend zijn voor productie, benedenstrooms transport/retentie en transformatie van organisch materiaal en nutrienten. Een bestaand model (DELWAQ), aangepast voor enkele speficieke sub-stroomgebieden van de Donau, vormt de ideale basis om de rol van waterplanten in zo'n model te incroporeren. De productiviteit en dynamiek van de aquatische vegetatie zal gekoppeld worden aan dynamische uitwisselingen met het milieu. De eerste stap is het expliciet implementeren van de rol van aquatische vegetatie en de feedback processen op het milieu. Dit zal gerealiseerd worden door middel van een stapsgewijs en iteratief werkplan, waarin de specifieke effecten van elk aspect van plant-flow interatie apart bestudeerd wordt. Uiteindelijk, als alle stappen doorlopen en gecombineerd zijn, kan het netto effect van waterplanten op waterkwaliteit en -quantiteit berekend worden over grotere rivier secties (sub-stroomgebied schaal). Dit kan gebruikt worden om in de toekomst meer accurate voorspellingen te doen over de ontwikkeling van rivier ecosystemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een verandering van het klimaat lijkt onafwendbaar in de komende decennia. Het RCP6.0 scenario van het IPCC voorspelt dat de atmosferische CO2 concentratie zal verdubbelen tegen het jaar 2100, en de daaruitvolgende klimaatsverandering zal verschillende ecosystemen treffen. Zoetwater ecosystemen werden in dat verband nog maar weinig onderzocht, zeker in vergelijking met terrestrische ecosystemen. Hierdoor weten we dus onvoldoende hoe deze systemen zullen reageren op een klimaatswijziging. Anderzijds staat het wel vast dat de voorspelde veranderingen in neerslag – langere perioden van droogte afgewisseld met kortere perioden met extreme regenval – drastisch zullen ingrijpen op rivieren en wetlands. Waterplanten zijn één van de belangrijkste primaire producenten in deze rivieren. Ze hebben een invloed op (i) het aquatische voedselweb (als voedsel), and (ii) op de biogeochemische processen (nutrient- en koolstofcyclering). Een verhoogde nutrient- en CO2 concentratie in het water kan leiden tot een verhoogde productiviteit van deze planten. Echter, de voorspelde extreme regenval kan leiden tot extreme debieten die een negatief effect kunnen hebben op het overleven van de planten en zo tot een verhoogde concentratie aan dood organisch materiaal in de rivier kan leiden. Klimaatsverandering kan de aquatische ecosystemen ook nog beïnvloeden door de nutrientstoichiometrie in de planten zelf te beïnvloeden. Zowel plantbiomassa (kwantiteit) als -samenstelling (kwaliteit) zijn belangrijke sturende factoren in voor afbraakprocessen van organisch materiaal, en kan belangrijke consequenties hebben voor het hele aquatische voedselweb. Wij onderzoeken of via de waterplanten een veranderend klimaat een effect kan hebben op de prestaties van macro-invertebraten en bacteriën. Dit kan dan weer kan leiden tot veranderende afbraaksnelheden van organisch materiaal hetgeen dan weer een invloed heeft op de nutrient- en koolstofcyclering in het aquatische ecosysteem

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Macrofytenpatches als biogeochemische hotspots: impact op waterkwaliteit van rivieren? 1. Probleemstelling In aquatische ecosystemen zijn waterplanten (macrofyten) belangrijk voor de structurele biodiversiteit. Als primaire producenten zijn zij van levensbelang voor zeer veel organismen. Ook op systeemniveau spelen macrofyten een zeer belangrijke rol. De processen die hierbij belangrijk zijn en de omstandigheden waaronder deze plaatsvinden zijn echter onvoldoende gekend. Toch is een goede kennis belangrijk om bijvoorbeeld juiste beleidsdaden te kunnen nemen m.b.t. de verbetering van onze oppervlaktewateren. Bovendien impliceert hun aanwezigheid ook grote invloeden naar de ganse hydraulica toe. Macrofyten hebben als "ecological engineers" een directe invloed op stroomsnelheidspatronen en patronen in sedimentatie en erosie. Veranderingen in deze patronen hebben een rechtstreekse invloed op de biodiversiteit. 2. Doelstelling Het is de bedoeling het basisidee te testen of macrofytenpatches in een waterloop biogeochemische hotspots zijn. Er zijn immers sterke indicaties dat de processen in de bodem onder macrofytenpatches een grotere impact hebben op de waterkwaliteit dan de tot hiertoe onderzochte pelagische processen. Om deze hypothese te toetsen zijn er drie onderzoeksvragen vooropgesteld: 1) Bestaan er biogeochemische hotspots in macrofytenpatches en welke is hun kwantiteit? 2) Welke maximale breedtes en lengtes kunnen patches onder gegeven omstandigheden aannemen? 3) Wat is theoretisch de totale maximale oppervlakte die patches kunnen innemen in een stuk waterloop onder gegeven omstandigheden (en wat is het totale effect van deze patches op waterkwaliteit)? 3. Methodiek en technologie Onderzoeksvraag 1) zal beantwoord worden door data te verzamelen in het veld. In nauwkeurig gekozen patches zal het organische materiaal gekarakteriseerd worden en denitrificatie- en siliciumprocessen als proxi opgevolgd worden. Al deze data worden dan rechtsreeks gekoppeld aan patronen van stroomsnelheid, sedimentatie en erosie in en rond de patch. Hierbij komen veldwerktechnische aspecten aan bod (stroomsnelheidmetingen, meten van denitrificatie in situ, staalname, labotechnieken voor analyse,¿). De resultaten worden achteraf zowel met een diagenetisch model als statistisch geanalyseerd. Onderzoeksvraag 2) zal beantwoord worden aan de hand van de resultaten van in situ experimenten. Hierbij worden in bestaande waterlopen flumes gecreëerd waarin de limiterende factoren (stroomsnelheid, erosie-sedimentatie) voor patchgroei worden gekwantificeerd. Ook worden de dimensies van een groot aantal patches opgemeten ter vergelijking met de flume experimenten. Onderzoeksvraag 3) wordt modelmatig benaderd met het Delft3D-model. De data van onderzoeksvraag 1 zullen het model kalibreren, de data van onderzoeksvraag 2 zullen het model valideren. Met dit model willen we de impact van macrofytenpatches op waterkwaliteit schatten voor grotere riviertrajecten (100-1000 m).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Macrofytenpatches als biogeochemische hotspots: impact op waterkwaliteit van rivieren? 1. Probleemstelling In aquatische ecosystemen zijn waterplanten (macrofyten) belangrijk voor de structurele biodiversiteit. Als primaire producenten zijn zij van levensbelang voor zeer veel organismen. Ook op systeemniveau spelen macrofyten een zeer belangrijke rol. De processen die hierbij belangrijk zijn en de omstandigheden waaronder deze plaatsvinden zijn echter onvoldoende gekend. Toch is een goede kennis belangrijk om bijvoorbeeld juiste beleidsdaden te kunnen nemen m.b.t. de verbetering van onze oppervlaktewateren. Bovendien impliceert hun aanwezigheid ook grote invloeden naar de ganse hydraulica toe. Macrofyten hebben als "ecological engineers" een directe invloed op stroomsnelheidspatronen en patronen in sedimentatie en erosie. Veranderingen in deze patronen hebben een rechtstreekse invloed op de biodiversiteit. 2. Doelstelling Het is de bedoeling het basisidee te testen of macrofytenpatches in een waterloop biogeochemische hotspots zijn. Er zijn immers sterke indicaties dat de processen in de bodem onder macrofytenpatches een grotere impact hebben op de waterkwaliteit dan de tot hiertoe onderzochte pelagische processen. Om deze hypothese te toetsen zijn er drie onderzoeksvragen vooropgesteld: 1) Bestaan er biogeochemische hotspots in macrofytenpatches en welke is hun kwantiteit? 2) Welke maximale breedtes en lengtes kunnen patches onder gegeven omstandigheden aannemen? 3) Wat is theoretisch de totale maximale oppervlakte die patches kunnen innemen in een stuk waterloop onder gegeven omstandigheden (en wat is het totale effect van deze patches op waterkwaliteit)? 3. Methodiek en technologie Onderzoeksvraag 1) zal beantwoord worden door data te verzamelen in het veld. In nauwkeurig gekozen patches zal het organische materiaal gekarakteriseerd worden en denitrificatie- en siliciumprocessen als proxi opgevolgd worden. Al deze data worden dan rechtsreeks gekoppeld aan patronen van stroomsnelheid, sedimentatie en erosie in en rond de patch. Hierbij komen veldwerktechnische aspecten aan bod (stroomsnelheidmetingen, meten van denitrificatie in situ, staalname, labotechnieken voor analyse,¿). De resultaten worden achteraf zowel met een diagenetisch model als statistisch geanalyseerd. Onderzoeksvraag 2) zal beantwoord worden aan de hand van de resultaten van in situ experimenten. Hierbij worden in bestaande waterlopen flumes gecreëerd waarin de limiterende factoren (stroomsnelheid, erosie-sedimentatie) voor patchgroei worden gekwantificeerd. Ook worden de dimensies van een groot aantal patches opgemeten ter vergelijking met de flume experimenten. Onderzoeksvraag 3) wordt modelmatig benaderd met het Delft3D-model. De data van onderzoeksvraag 1 zullen het model kalibreren, de data van onderzoeksvraag 2 zullen het model valideren. Met dit model willen we de impact van macrofytenpatches op waterkwaliteit schatten voor grotere riviertrajecten (100-1000 m).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject