Onderzoek Stijn Temmerman

Abstract

Schorren en mangrovebossen leveren waardevolle ecosysteemdiensten. Ze hebben een grote potentie voor natuur-gebaseerde klimaataanpassing (door kustbescherming) en klimaatmitigatie (door koolstofopslag). Het blijft echter weinig onderbouwd hoe sterk deze functies geleverd worden in nieuw aangelegde projecten. Daarom zetten we in dit project in op de ontwikkeling van innovatieve methoden (een combinatie van in situ metingen, remote sensing en modellering) om sedimentstabiliteit en koolstofopslag in nieuwe aangelegde natuur-gebaseerde projecten te kwantificeren en te voorspellen. We richten ons op twee net gestarte projectgebieden: (1) schorren in een gematigd klimaat (Hedwige-Prosperpolder, Schelde-estuarium, België en Nederland) en (2) tropische mangrovebossen (AquaForest-project, Guayas-estuarium, Ecuador). Met ons project willen we innovatie creëren die toelaat om de koolstofopslag en de sedimentstabiliteit op schaalgrootte van een volledig ecosysteem te kwantificeren, waar dit momenteel nog op plot- of puntschaal gebeurt. Zo ontwikkelen we sleutelkennis om toekomstige gebieden al tijdens de conceptualisatie en aanleg te optimaliseren voor zowel klimaatadaptatie als klimaatmitigatie. Mogelijke vervolgprojecten zijn het ontwikkelen van 'plug-and-play' monitoring-, rapportage- en verificatiemethoden voor koolstofopslag, die toegepast kunnen worden in toekomstige natuur-gebaseerde restoratieprojecten. We ontwikkelen zo een unieke kennisbasis die toekomstige gebiedscreatie direct kan koppelen aan de koolstofmarkt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatsverandering vraagt meer en meer om natuur-gebaseerde oplossingen, waaronder het herstellen van gedegradeerd mangrove bossen. Een gebrek aan kennis over de processen die cruciaal zijn voor de expansie van mangroves, vormt nog steeds de hindernis naar kolonisatie van slikken door jonge mangroves in tropische delta's. Met deze studie heb ik als doel een beter inzicht te verwerven in waar, wanneer en hoe snel nieuwe mangrovebossen kunnen ontwikkelen op de schaal van delta's (~ 10-100 km2), in respons op langetermijnvariatie in zeeniveau en de beschikbaarheid van sedimenten. Om dit te bereiken, zal ik gebruik maken van een geïntegreerde combinatie van remote sensing, veldproeven en bio-geomorfologische modellen. De Guayas delta in Ecuador vormt het ideale studiegebied door de aanwezigheid en natuurlijke uitbreiding van mangrovebossen. Bovendien worden langetermijnvariaties van de zeespiegel hier niet alleen gestuurd door de globale klimaatsopwarming maar ook door de El Niño klimaatcycli, en liggen antropogene activiteiten aan de basis van potentiële veranderingen in sedimenttoevoer. De resultaten van mijn onderzoek zullen een sleutelrol spelen in het succes van duurzame mangroveherstel projecten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Espinoza Celi Maria Esther

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

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

Het demonstratieproject AquaForest toont een nature-based aanpak aan die gericht is op klimaatmitigatie en -adaptatie in de Guayas-rivierdelta in Ecuador. Het project is gericht op een innovatieve aanpak om koolstof uit de atmosfeer te verwijderen en de veerkracht tegen klimaatveranderingsinvloeden zoals overstromingen te vergroten via het herstel van mangrovebossen. Hiervoor wordt baggerspecie op een circulaire en duurzame manier ingezet. Ook wordt een duurzame sociaaleconomische ontwikkeling in het projectgebied mogelijk gemaakt. Mangrovebossen kunnen significant bijdragen aan koolstofsequestratie. Bijgevolg zal dit project het lokale klimaatbeleid en de doelstellingen in verband met het herstel van de mangroven versterken. Dit zal worden gerealiseerd door middel van een innovatieve aanpak waarbij wordt getracht mangrovebossen aan te leggen op een nieuwe landmassa die zal worden gecreëerd met behulp van circulaire baggerspecie. Belangrijk is dat de deltaregio ook een verhoogd overstromingsrisico kent, voornamelijk tijdens sterke El Niño-gebeurtenissen. Herstel van kustlijn met mangrovebossen kan het overstromingsrisico in het projectgebied aanzienlijk reduceren. Het gebied van dit demonstratieproject is 50 ha en zal reducties in broeikasgasemissies genereren door de aanplanting van de meest voorkomende mangrovesoort (Rhizophora mangle). De verwachte positieve impact van dit project zal echter voor een gebied breder dan 50 ha van toepassing zijn. Door gunstige hydrologische condities en omstandigheden voor sedimenttoevoer mogelijk te maken zullen 2 à 3 aanvullende soorten spontaan aangroeien. Deze aanpak van gestuurde natuurlijke regeneratie van mangroves zal een grotere soortendiversiteit mogelijk maken, waardoor zowel de veerkracht van het ecosysteem als de plaatselijke biodiversiteit zal verbeteren. Een vitaal onderdeel van het project is de totstandbrenging van een duurzaam lokaal ecologisch en sociaaleconomisch systeem door de belangrijkste stakeholders bij alle projectfasen te betrekken. De gemeenschappen in het gebied omvatten een verscheidenheid aan groepen die optreden als beheerders van de mangroven en die voor hun levensonderhoud grotendeels afhankelijk zijn van de plaatselijke visserij. De aanplanting en het beheer op lange termijn van het mangrove-ecosysteem biedt een kans om hun inkomen te diversifiëren en hun afhankelijkheid te verminderen van visserijen die te lijden hebben onder de gevolgen van de klimaatverandering, meer specifiek van overstromingen. Daarom richt het project zich ook op lokaal relevante kennis en vaardigheden opbouw voor leden van lokale gemeenschappen door hen relevante technische training te bieden voor het planten en onderhouden van mangrove gebied. Daarnaast omvatten de inspanningen voor de lokale gemeenschap een uitgebreid opleidingsplan ter versterking van vaardigheden en kennis met betrekking tot gediversifieerde inkomensmogelijkheden. In het algemeen zullen lokale autoriteiten, onderzoekers en gemeenschappen een sleutelrol spelen bij het waarborgen van de duurzaamheid van de activiteiten van het project door middel van een samenwerking op lange termijn via de monitoring van de effecten van de nieuwe mangrovehabitat, via de verdere verspreiding van de projectresultaten via het project disseminatieplan en netwerken van belanghebbenden en onderzoeksinstellingen, en via de integratie van de klimaateffecten van het project in lokale strategieën voor aanpassing aan en beperking van de gevolgen van klimaatverandering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

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

Within the framework of the FED-tWIN program for sustainable research cooperation between the federal scientific institutes and the universities, supported by the Belgian Institute for Science Policy (BELSPO), the Royal Belgian Institute of Natural Sciences (Operational Directorate Natural Environment) and the University of Antwerp (Department of Biology, ecosystem management research group) wish to develop new research for the interactions of estuarine and marine ecosystems. The project AbioGrad focuses on the interaction and feedback between biological, biogeochemical and sedimentological processes using in situ data and numerical modelling, more specifically on the behaviour of suspended particulate matter (SPM) and associated organic matter and biota.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Belliard Jean-Philippe

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kustmoerassen behoren tot de meest efficiënte ecosystemen die de klimaatopwarming kunnen temperen door de opslag van koolstof in hun bodems. Maar de klimaatopwarming zelf heeft een impact op kustmoerassen door de stijging van de zeespiegel, en er is veel onzekerheid over de impact op koolstofopslag in kustmoerassen. Met dit project willen we fundamenteel nieuwe kennis verwerven in de globale en lokale variabiliteit in de accumulatie van verschillende bronnen van organische koolstof, en hoe dit verandert als kustmoerassen vernatten door de zeespiegelstijging. We willen begrijpen hoe dit varieert (1) op een globale schaal tussen zeer organisch-rijke en mineraal-rijke moerasbodems, en (2) op een lokale schaal tussen stabiele moeraszones, die door opslibbing in balans blijven met het stijgende zeeniveau, en onstabiele moeraszones, waar de vegetatie gestresseerd geraakt door vernatting als gevolg van de zeespiegelstijging. In dit project combineren we (1) de analyse van innovatieve globale datasets, (2) een gedetailleerde veldstudie in moerassen met duidelijke ruimtelijke gradiënten in vernatting door de zeespiegelstijging, en (3) toepassingen van een nieuw geïntegreerd model voor koolstofaccumulatie in moerasbodems in respons op zeespiegelstijging. De resultaten zullen voor het eerst toelaten om in te schatten welke veranderingen in koolstofopslag zullen optreden in kustmoerassen onder invloed van toekomstige zeespiegelscenario's, op lokale tot globale schaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Rivierdelta's zijn hotspots van menselijke activiteit die steeds meer blootgesteld worden aan overstromingsrisico's omwille van klimaatopwarming en omzetting van natuurlijke overstromingsgebieden naar antropogeen bodemgebruik. Studies op kleine schaal (1 – 10 km²) hebben reeds aangetoond dat die natuurlijke overstromingsgebieden een sleutelrol kunnen spelen in het reduceren van extreme hoogwaterpeilen. Desondanks, op de schaal van volledige delta's (10² – 10³ km²) is er weinig kennis over de impact van het verdwijnen van natuurlijke overstromingsgebieden op de voortplanting en versterking van hoogwaterpeilen. Vooral voor tropische delta's, waar mangrovebossen op grote schaal zijn omgezet naar aquacultuur en waar specifieke klimaatfluctuaties zoals El Niño extreme hoogwaterpeilen veroorzaken, ontbreekt een grondige wetenschappelijke kennis. Dit project heeft als doel om zulke fundamentele kennis te vergaren over hoe de ruimtelijke configuratie van mangroves vs. aquacultuur de distributie van hoogwaterpeilen beïnvloedt in de Guayas delta (Ecuador), waar El Niño de belangrijkste oorzaak is van extreme hoogwaterpeilen. In deze studie word een combinatie van veldobservaties, analyse van bestaande data en hydrodynamische modellering gebruikt om tot nieuwe wetenschappelijke inzichten te komen over de effecten van klimaatfluctuaties en ontbossing van mangroves op extreme waterpeilen in een tropische delta.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Pelckmans Ignace

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mangroven zijn kustmoerassen met waardevolle functies, zoals klimaatregulatie door CO2 uit de lucht te halen en op te slaan als organische bodemkoolstof (OBK). Mangroven en hun OBK opslag functie dreigen gedeeltelijk verloren te gaan door de zeespiegelstijging (ZSS) tegen het eind van de 21ste eeuw. Het is bekend dat mangroven een zekere capaciteit hebben om mee te groeien met de ZSS door bodemophoging via sediment en OBK accumulatie Huidige inzichten en modellen, om de veranderingen in OBK accumulatiesnelheid in te schatten in respons op toekomstige ZZS scenario's, zijn erg beperkt. In dit project zal voor het eerst een geïntegreerde veld- en modelleringstudie uitgevoerd worden naar de feedbacks tussen snelheden van ZSS, sediment en OBK accumulatie in mangroven. Dit wordt onderzocht in de Guayas delta in Ecuador. De volgende hypothesen worden getest: (1) het aanpassingsvermogen van mangroven aan ZSS wordt bepaald door hoe sterk de feedback is tussen toenemende getijdenoverstroming, sediment en OBK accumulatiesnelheden; (2) de sterkte van deze feedback hangt af van de locatie langs de land-zee gradiënt binnen de delta: mangroven in rivier-gedomineerde delen van een delta hebben een hogere capaciteit om sediment en OBK te accumuleren in respons op ZSS; marien-gedomineerde delen van een delta zullen kwetsbaarder zijn voor overstroming door de ZSS. Dit project zal nieuwe inzichten genereren en zal resulteren in een innovatief model om de OBK accumulatie in mangroven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Suello Harvey

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatsverandering vraagt meer en meer om natuur-gebaseerde oplossingen, waaronder het herstellen van gedegradeerd mangrove bossen. Een gebrek aan kennis over de processen die cruciaal zijn voor de expansie van mangroves, vormt nog steeds de hindernis naar kolonisatie van slikken door jonge mangroves in tropische delta's. Met deze studie heb ik als doel een beter inzicht te verwerven in waar, wanneer en hoe snel nieuwe mangrovebossen kunnen ontwikkelen op de schaal van delta's (~ 10-100 km2), in respons op langetermijnvariatie in zeeniveau en de beschikbaarheid van sedimenten. Om dit te bereiken, zal ik gebruik maken van een geïntegreerde combinatie van remote sensing, veldproeven en bio-geomorfologische modellen. De Guayas delta in Ecuador vormt het ideale studiegebied door de aanwezigheid en natuurlijke uitbreiding van mangrovebossen. Bovendien worden langetermijnvariaties van de zeespiegel hier niet alleen gestuurd door de globale klimaatsopwarming maar ook door de El Niño klimaatcycli, en liggen antropogene activiteiten aan de basis van potentiële veranderingen in sedimenttoevoer. De resultaten van mijn onderzoek zullen een sleutelrol spelen in het succes van duurzame mangroveherstel projecten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Espinoza Celi Maria Esther

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mangroven spelen een belangrijke rol bij kustbescherming in tropische delta's door wrijving uit te oefenen op de stroming van water en als zodanig het peil van vloedgolven te verlagen (bijvoorbeeld stormvloeden, tsunami's). Om ervoor te zorgen dat modellen deze afzwakking van vloedgolven door mangroven realistisch kunnen voorspellen, moeten we de kwantificering van mangrove-geïnduceerde wrijving op de stroming drastisch verbeteren. In dit project gebruiken we drones en smart phones, uitgerust met LIDAR laser scanning technologie, om de 3-dimensionale structuur van de mangrove-vegetatie op te meten, en zodoende een meer accurate kwantificering te bekomen van de wrijving uitgeoefend door de mangrove-vegetatie op de waterstroming. Dit zal gestest worden tijdens een veldcampagne in Ecuadors grootste kustdelta, de Guayas-delta. Deze verbeterde kwantificering van door mangrove veroorzaakte wrijving zal de capaciteit van hydrodynamische modellen om extreme waterpeilen in delta's te simuleren, drastisch vergroten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Coasts and estuaries are increasingly exposed to flood risks due the global and local changes, resulting in sea level rise, increasing magnitude and frequency of storm surges. This increasing flood risk motivates a paradigm shift towards nature-based flood defense, where engineered flood defense structures (like dikes) are supplemented with conservation or creation of wetlands (like tidal marshes) in front of the dikes, which contribute to lower the flood risks. In this EU-INTERREG project, the combined protective function of dikes and natural wetland foreshores in front of dikes are tested under field and laboratory conditions. In the field, controlled dike breach experiments (in the Hedwige-Prosperpolder, Schelde estuary, Belgium & the Netherlands) are conducted to investigate the process of dike breach growth and the interaction with stability of the vegetated marsh foreshore. More specifically within this sub-project, the stability of the marsh soil and vegetation under extreme flow conditions that occur during dike breaches, is tested in a new tidal flume lab facility at the UAntwerp campus (the so-called Mesodrome). Marsh soil monoliths (0.8 m wide x 1.2 m long x 0.4 m deep) containing the marsh vegetation are excavated from the field and placed in the flume, and the responses of the vegetation and soil to extreme flow velocities (up to 2 m/s) are tested.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn begroeide oeverzones langs kusten en getijdenrivieren, die regelmatig overstromen en weer droogvallen onder invloed van de getijdenwerking. Recente studies hebben aangetoond dat schorren een belangrijke rol spelen in natuurlijke bescherming van kust- en rivieroevers tegen de impact van golven, een nieuw concept dat men 'nature-based shoreline protection' noemt. Planten vormen een barrière voor golven, doordat ze de energie van golven afzwakken en erosie van de bodem verminderen. Maar hoe efficiënt zijn schorplanten voor bescherming van kust- en rivieroevers? Belangrijke vragen zijn: (1) is de efficiëntie voor reductie van golven en bodemerosie wel voldoende in de winter, wanneer de bovengrondse biomassa van schorplanten grotendeels is afgestorven? (2) zijn sommige plantensoorten efficiënter dan andere voor reductie van golven en erosie? (3) zijn sommige soorten beter bestand tegen de stress die ze ondervinden van golven, en resulteert dit in de ruimtelijke vegetatiezonering die we zien in het veld, met bepaalde soorten die dichtbij de oever groeien en anderen verder landinwaarts? Dit project onderzoekt deze vragen op een geïntegreerde manier, door de wederzijdse interacties tussen golven en planten te bestuderen, hoe dit resulteert in ruimtelijke vegetatiezonering, en hoe die zonering bepalend is voor de efficiëntie van schorren om kust- en rivieroevers te beschermen tegen golven en erosie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schoutens Ken

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn waardevolle kustecosystemen die worden bedreigd door de wereldwijde klimaatopwarming en resulterende zeespiegelstijging. Of ze verdrinken of blijven bestaan terwijl het zeeniveau stijgt, hangt af van bodemophoging door het invangen van sedimenten (zand en modder). Die sedimentatie wordt lokaal bepaald door zogenaamde bio-geomorfologische interacties tussen planten, stromend water en reliëfveranderingen. Op grotere schaal treedt er zogenaamde zelforganisatie van het landschap op, door vorming van geulen tussen de vegetatie en sedimentaanvoer via die geulen naar de schorren. We zullen onderzoeken hoe de kleinschalige (m²) bio-geomorfologische interacties de grootschalige (km²) zelforganisatie van schorrenlandschappen bepalen en hoe dit hun aanpassingsvermogen aan zeespiegelstijging beïnvloedt. Het doel van dit project is om voor het eerst de impact te onderzoeken van specifieke plantensoorten op de zelforganisatie en het aanpassingsvermogen van schorren. We testen de hypothesen dat (1) verschillende plantensoorten resulteren in vorming van verschillende zelfgeorganiseerde geulnetwerken; en (2) de resulterende geulnetwerken bepalend zijn voor de efficiëntie waarmee sedimenten worden verspreid en afgezet in reactie op de zeespiegelstijging. Dit zal onderzocht worden door een unieke combinatie van veldmetingen, geschaalde lab-experimenten en computersimulaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Intertidal landscapes are complex environments located between the land and sea, and that are regularly flooded by tides. They provide highly valuable ecosystem services that are threatened by sea level rise and changing sediment supply. Previous studies showed that the small-scale (order of m2) interactions between vegetation dynamics, water flow and sediment transport (so-called bio-geomorphic feedbacks) have a great impact on channel network formation and evolution at the landscape-scale (order of km2). We call this process bio-geomorphic self-organization. The aim of this project is to investigate, for the first time, the impact of plant species traits on biogeomorphic self-organization of intertidal landscapes. More specifically, we hypothesize that (1) different plant species traits lead to the self-organization of different channel network patterns, and (2) the resulting self-organized landscape structures determine the efficiency to distribute and trap sediments on the intertidal floodplain, and hence the resilience (adaptability) of the landscape to sea level rise and decreasing sediment supply. By using a combination of computer model simulations and field observations, we aim at producing new fundamental knowledge on landscape selforganization by bio-geomorphic feedbacks, and its implications for the resilience of intertidal landscapes against environmental changes..

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Gourgue Olivier

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

This project represents a formal research agreement between UA and on the other hand the client. UA provides the client research results mentioned in the title of the project under the conditions as stipulated in this contract..

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn begroeide oeverzones langs kusten en getijdenrivieren, die regelmatig overstromen en weer droogvallen onder invloed van de getijdenwerking. Recente studies hebben aangetoond dat schorren een belangrijke rol spelen in natuurlijke bescherming van kust- en rivieroevers tegen de impact van golven, een nieuw concept dat men 'nature-based shoreline protection' noemt. Planten vormen een barrière voor golven, doordat ze de energie van golven afzwakken en erosie van de bodem verminderen. Maar hoe efficiënt zijn schorplanten voor bescherming van kust- en rivieroevers? Belangrijke vragen zijn: (1) is de efficiëntie voor reductie van golven en bodemerosie wel voldoende in de winter, wanneer de bovengrondse biomassa van schorplanten grotendeels is afgestorven? (2) zijn sommige plantensoorten efficiënter dan andere voor reductie van golven en erosie? (3) zijn sommige soorten beter bestand tegen de stress die ze ondervinden van golven, en resulteert dit in de ruimtelijke vegetatiezonering die we zien in het veld, met bepaalde soorten die dichtbij de oever groeien en anderen verder landinwaarts? Dit project onderzoekt deze vragen op een geïntegreerde manier, door de wederzijdse interacties tussen golven en planten te bestuderen, hoe dit resulteert in ruimtelijke vegetatiezonering, en hoe die zonering bepalend is voor de efficiëntie van schorren om kust- en rivieroevers te beschermen tegen golven en erosie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schoutens Ken

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Intertidal landscapes are complex environments located between the land and sea, and that are regularly flooded by tides. They provide highly valuable ecosystem services that are threatened by sea level rise and changing sediment supply. Previous studies showed that the small-scale (order of m2) interactions between vegetation dynamics, water flow and sediment transport (so-called bio-geomorphic feedbacks) have a great impact on channel network formation and evolution at the landscape-scale (order of km2). We call this process bio-geomorphic self-organization. The aim of this project is to investigate, for the first time, the impact of plant species traits on biogeomorphic self-organization of intertidal landscapes. More specifically, we hypothesize that (1) different plant species traits lead to the self-organization of different channel network patterns, and (2) the resulting self-organized landscape structures determine the efficiency to distribute and trap sediments on the intertidal floodplain, and hence the resilience (adaptability) of the landscape to sea level rise and decreasing sediment supply. By using a combination of computer model simulations and field observations, we aim at producing new fundamental knowledge on landscape selforganization by bio-geomorphic feedbacks, and its implications for the resilience of intertidal landscapes against environmental changes.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Gourgue Olivier

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kustmoerassen, zoals mangrovebossen in tropische klimaten en schorren in gematigde klimaten, zijn unieke ecosystemen die dreigen verloren te gaan door de stijging van de zeespiegel. Ze kunnen zich echter tot op zeker niveau aanpassen aan de stijgende zeespiegel door bodemophoging als gevolg van sedimentatieprocessen, en ze kunnen bijdragen aan een vermindering van de klimaatopwarming door koolstof uit de atmosfeer op te slaan in hun bodems. De huidige inzichten in feedback mechanismen tussen de snelheden van zeespiegelstijging, bodemophoging en koolstofaccumulatie zijn vooral gebaseerd op studies in schorren in gematigde klimaten, terwijl er veel minder bekend is voor tropische mangrovebossen. In dit project zullen we voor het eerst deze feedbacks bestuderen op basis van een integratie van veldstudies en computermodellering zowel voor mangroves als schorren. Concreet onderzoeken we de hypotheses dat (1) de respons van mangroves en schorren op zeespiegelstijging verloopt volgens gelijkaardige feedback mechanismen tussen de mate van overstroming (frequentie, duur, diepte van getijdenoverstromingen), sediment- en koolstofaccumulatiesnelheden; (2) de sterkte van deze feedback mechanismen, en dus de capaciteit om bodemkoolstof op te slaan en de bodem op te hogen met de stijgende zeespiegel, verschilt tussen mangroves en schorren als gevolg van intrinsieke vegetatieverschillen. Dit project zal een unieke dataset genereren en resulteren in de ontwikkeling van een geïntegreerd computermodel dat zowel voor mangrovebossen als schorren kan simuleren wat de verwachte veranderingen zijn in snelheid van bodemophoging en koolstofaccumulatie als reactie op verschillende mogelijke scenario's van zeespiegelstijging die worden voorspeld voor de 21ste eeuw. Op basis van het model en wereldwijde datasets zullen we een nieuwe inschatting maken van de wereldwijde veranderingen die we kunnen verwachten in bodemkoolstofopslag en oppervlaktes van mangroves en schorren als gevolg van de zeespiegelstijging die ons te wachten staat in de 21ste eeuw.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren – dit zijn getijdenmoerassen langs kusten en estuaria (getijdenrivieren) – zijn in het verleden vaak omgezet in landbouwgebied, wat gepaard kan gaan met een verlies van waterkwaliteit van de aangrenzende rivier of kustzone. Om de waterkwaliteit van getijdenrivieren te verbeteren, investeren overheden over de hele wereld in het weer herstellen van landbouwgebied tot schorren. In NW-Europa zijn zo al meer dan 140 schorgebieden hersteld en en meerdere zullen volgen in de komende decennia. Desondanks zijn er toenemende aanwijzingen dat herstelde schorren niet in dezelfde mate bijdrage aan waterkwaliteitsregulatie dan natuurlijke schorren. Door het historische landbouwgebruik, is de bodem gecompacteerd, wat de grondwaterstroming belemmerd. De gereduceerde grondwaterstroming is waarschijnlijk de reden voor de waargenomen verschillen in waterkwaliteitsregulatie. De verschillen in grondwaterdynamiek tussen herstelde en natuurlijke schorren zijn echter niet goed bekend. In dit onderzoek wordt dit verder onderzocht. We bestuderen de bodemkenmerken, grondwater- en nutriëntenfluxen in herstelde en natuurlijke schorren langs het Schelde estuarium in België, en gebruiken de resultaten om een computermodel te ontwikkelen. Met dit model zullen we de bepalen wt de optimale bodemkenmerken zijn van herstelde schorren om de waterkwaliteitsfunctie te optimaliseren. In samenwerking met de waterbouwsector, zullen we dit vertalen in ontwerpcriteria voor herstel van schorren, zodanig dat hun functie voor waterkwaliteitsverbetering wordt geoptimaliseerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Seuntjens Piet Dfe
• Co-promotor: Verreydt Goedele
• Mandaathouder: Van Putte Niels

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project omvat de studie van de geomorfologische dynamiek van het gereduceerd getijde gebied Bergenmeersen gelegen langs de Schelde. Dit gebied maakt samen met andere gebieden deel uit van het Sigmaplan dat door de Vlaamse overheid ontwikkeld werd als reactie op de overstromingen van 1976. Deze projectgebieden zijn waterbuffers die het Scheldewater moeten opvangen in het geval van een stormvloed. Door de creatie van een gereduceerd getijde gebied vormt het Sigmaplan eveneens een belangrijke schakel in de natuurontwikkeling in Vlaanderen. De geomorfologie van het nieuw aangelegde gereduceerde getijden gebied Bergenmeersen wordt opgemeten met een real time kinematic global navigation sateliet system. De hoogtemeting van de sliblagen en de bodem van de getijdegeulen wordt vastgelegd met een toestel voor digitale hoogtemeting. Dit laat toe om de positie van de meetpunten te bekomen met een nauwkeurigheid van enkele centimeters en een hoogtenauwkeurigheid van ongeveer één millimeter. Deze metingen worden digitaal uitgewerkt met gespecialiseerde software om een volledig drie dimensionale voorstelling van de getijdengeulen in het geheel van het project Bergenmeersen te verkrijgen. Dit drie dimensionaal beeld wordt vergeleken met de basismeting toen het project Bergenmeersen opnieuw opengesteld werd voor het getijde op 25 april 2013. Aan de hand van dit basismodel en de nieuwe opmeting zal bepaald worden hoeveel de sedimentatie en erosie van de getijdengeulen in het projectgebied bedragen. Deze resultaten zullen getoetst worden met eerdere metingen die uitgevoerd werden in het piloot project van het Sigmaplan, het Lippenbroek. De resultaten van de observaties zullen nieuwe inzichten leveren in de ontwikkeling van de getijdengeulen en de snelheden waarmee sedimentatie en erosie optreden in een nieuw gereduceerd getijden gebied. Deze informatie is belangrijk in de evaluatie van het succes van de natuurontwikkeling, ook in de andere getijdengebieden die langs de Schelde worden aangelegd in het kader van het Sigmaplan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

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

Doel van dit project is om de impact van golven te bepalen op de stabiliteit van het bodemsediment in een slikken- en schorrengebied, het zogenaamde Galgenschoor, in het Schelde-estuarium, België. Dit gebeurt op basis van veldmetingen van golven, stroming, sedimentatie-erosie dynamiek en data analyse, met speciale aandacht voor de kwantificering van de relatieve impact van natuurlijke windgolven en antropogene scheepsgolven, en de relaties tussen golfbelasting en sedimentatie-erosiesnelheden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn kustmoerassen die momenteel worden bedreigd door de globale zeespiegelstijging, al hebben ze een zeker vermogen om zich hieraan aan te passen door sedimentatie. In verschillende schorrengebieden in de wereld is de sedimentatiesnelheid echter kleiner dan de snelheid van zeespiegelstijging, wat leidt tot toenemende overstroming van de schorren, bijgevolg een toenemende stress voor de schorrenvegetatie, wat uiteindelijk kan resulteren in grootschalige afsterfte van de vegetatie. In dit project onderzoeken we de impact van vegetatiesterfte op de getijdenstromingen en sedimentatiepatronen in een schorre, die op hun beurt bepalend zijn voor het (on)vermogen voor hervestiging van de vegetatie. De hypothese wordt onderzocht dat een kritisch kantelpunt bestaat, nl. dat er een kritisch niveau van vegetatiesterfte is waarbij stromings- en sedimentatiepatronen zo significant worden veranderd dat de condities voor hervestiging van de vegetatie slechter en slechter worden, mogelijks resulterend in het definitief verlies van de schorrenvegetatie. In dit project kwantificeren we de effecten van verschillende spatio-temporele patronen van vegetatiesterfte op de stromings- en sedimentatiesnelheden in een schorre, op basis van een combinatie van methoden, waaronder teledetectie, hydrodynamische modellering, en veldexperimenten. Het project zal resulteren in nieuwe kennis die kan bijdragen tot een betere voorspelling van de reactie van schorren op zeespiegelstijging.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schepers Lennert

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Uit analyse van reeds beschikbare data ivm golfhoogten in intertidale ecosystemen langs het Schelde-estuarium (Rilland, NL) worden golfkenmerken van antropogene scheepsgolven versus natuurlijke windgolven bepaald. De gemeten golfhoogtes worden in verband gebracht met scheepskenmerken en met windsnelheid en –richting, en met de stromingen die ze veroorzaken. De stroomsnelheden worden gerelateerd aan optredende erosie, om uiteindelijk de invloed van antropogene scheepstrafiek versus natuurlijke processen op erosie te bepalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn kustmoerassen die momenteel worden bedreigd door de globale zeespiegelstijging, al hebben ze een zeker vermogen om zich hieraan aan te passen door sedimentatie. In verschillende schorrengebieden in de wereld is de sedimentatiesnelheid echter kleiner dan de snelheid van zeespiegelstijging, wat leidt tot toenemende overstroming van de schorren, bijgevolg een toenemende stress voor de schorrenvegetatie, wat uiteindelijk kan resulteren in grootschalige afsterfte van de vegetatie. In dit project onderzoeken we de impact van vegetatiesterfte op de getijdenstromingen en sedimentatiepatronen in een schorre, die op hun beurt bepalend zijn voor het (on)vermogen voor hervestiging van de vegetatie. De hypothese wordt onderzocht dat een kritisch kantelpunt bestaat, nl. dat er een kritisch niveau van vegetatiesterfte is waarbij stromings- en sedimentatiepatronen zo significant worden veranderd dat de condities voor hervestiging van de vegetatie slechter en slechter worden, mogelijks resulterend in het definitief verlies van de schorrenvegetatie. In dit project kwantificeren we de effecten van verschillende spatio-temporele patronen van vegetatiesterfte op de stromings- en sedimentatiesnelheden in een schorre. In het aangevraagde BOF/DOCPRO bonusproject wordt dit thema onderzocht op basis van veldexperimenten. Dit is complementair aan het oorspronkelijke BOF/DOCPRO project (waarvoor de doctoraatsbursaal een FWO beurs heeft verworven), waarbij dit thema wordt onderzocht op basis van teledetectie en hydrodynamische modellering. Het project zal resulteren in nieuwe kennis die kan bijdragen tot een betere voorspelling van de reactie van schorren op zeespiegelstijging.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Van Coppenolle Rebecca

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn kustmoerassen die momenteel worden bedreigd door de globale zeespiegelstijging, al hebben ze een zeker vermogen om zich hieraan aan te passen door sedimentatie. In verschillende schorrengebieden in de wereld is de sedimentatiesnelheid echter kleiner dan de snelheid van zeespiegelstijging, wat leidt tot toenemende overstroming van de schorren, bijgevolg een toenemende stress voor de schorrenvegetatie, wat uiteindelijk kan resulteren in grootschalige afsterfte van de vegetatie. In dit project onderzoeken we de impact van vegetatiesterfte op de getijdenstromingen en sedimentatiepatronen in een schorre, die op hun beurt bepalend zijn voor het (on)vermogen voor hervestiging van de vegetatie. De hypothese wordt onderzocht dat een kritisch kantelpunt bestaat, nl. dat er een kritisch niveau van vegetatiesterfte is waarbij stromings- en sedimentatiepatronen zo significant worden veranderd dat de condities voor hervestiging van de vegetatie slechter en slechter worden, mogelijks resulterend in het definitief verlies van de schorrenvegetatie. In dit project kwantificeren we de effecten van verschillende spatio-temporele patronen van vegetatiesterfte op de stromings- en sedimentatiesnelheden in een schorre, op basis van een combinatie van methoden, waaronder teledetectie, hydrodynamische modellering, en veldexperimenten. Het project zal resulteren in nieuwe kennis die kan bijdragen tot een betere voorspelling van de reactie van schorren op zeespiegelstijging.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schepers Lennert

Onderzoeksgroep(en)

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: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Silinski Alexandra

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Hydro en morfodynamische modellen zijn een onmisbaar instrument voor rivierbeheerders. Bestaande modellen simuleren enkel de interacties tussen waterstroming, sedimenttransport en geomorfologische veranderingen van de rivierbodem. Waterplanten hebben in laagland rivieren echter een significante impact of deze processen. Ze beïnvloeden de waterkwaliteit en stroomsnelheid, kunnen overstromingsrisico's verhogen (door verhoogde weerstand tegen waterstroming) en veranderen de rivierbodem. Daarom is het noodzakelijk waterplanten toe te voegen aan een riviermodel. In dit onderzoek zal het bestaande hydrodynamische model STRIVE (STReam and River Ecosystem) worden uitgebreid om een instrument te hebben voor het beheer en herstel van rivieren met waterplanten. Eerst wordt een vegetatie module toegevoegd, deze beschrijft de ruimtelijke en temporele groei van waterplanten. Daarna wordt een transportmodule geïmplementeerd, deze simuleert sedimentatie in vegetatiepatches en erosie er naast. Data verzameld in het Nete bekken zullen worden gebruikt om beide modules te callibreren; ze bevatten informatie over vegetatiegroei, hydrodynamica en riviermorfologie. Dit uitgebreide model zal gebruikt worden om het huidige maaibeheer van de Zwarte Nete te optimalizeren, waarbij het overstromingsrisico wordt verkleind en een maximale bedekking van planten wordt behouden. Dit zal resulteren in advies over het maaitijdstip en maaipatroon. Vervolgens wordt de impact van klimaatverandering onderzocht, door veranderende debieten. Modelsenarios zullen de gevolgen van veranderende debieten inschatten op overstromingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Verschoren Veerle

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het areaal waar slib zich natuurlijk kan afzetten, is sterk gewijzigd in de tijd door natuurlijke sedimentatie maar vooral ook door menselijke ingrepen als inpolderingen, rechttrekkingen, bedijkingen, ontpolderingen, aanleg van dokken, dumping van aanleg- en baggerspecie, aanplanten van slijkgras in Saeftinge,…. Nieuwe metingen kunnen mogelijk noodzakelijk blijken om inzicht te krijgen in de evolutie van aanslibbingssnelheid op slikken, schorren en platen. Op deze manier wordt getracht om de historische evolutie van de "sinks" in de slibbalans in beeld te brengen. Het WL wenst een rapport te ontvangen rond de historische evolutie van de totale aanslibbing (ton/jr over het volledige Schelde-estuarium) op intertidale gebieden, om te integreren in de massabalans van slib in het Schelde estuarium.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schorren zijn kustmoerassen die momenteel worden bedreigd door de globale zeespiegelstijging, al hebben ze een zeker vermogen om zich hieraan aan te passen door sedimentatie. In verschillende schorrengebieden in de wereld is de sedimentatiesnelheid echter kleiner dan de snelheid van zeespiegelstijging, wat leidt tot toenemende overstroming van de schorren, bijgevolg een toenemende stress voor de schorrenvegetatie, wat uiteindelijk kan resulteren in grootschalige afsterfte van de vegetatie. In dit project onderzoeken we de impact van vegetatiesterfte op de getijdenstromingen en sedimentatiepatronen in een schorre, die op hun beurt bepalend zijn voor het (on)vermogen voor hervestiging van de vegetatie. De hypothese wordt onderzocht dat een kritisch kantelpunt bestaat, nl. dat er een kritisch niveau van vegetatiesterfte is waarbij stromings- en sedimentatiepatronen zo significant worden veranderd dat de condities voor hervestiging van de vegetatie slechter en slechter worden, mogelijks resulterend in het definitief verlies van de schorrenvegetatie. In dit project kwantificeren we de effecten van verschillende spatio-temporele patronen van vegetatiesterfte op de stromings- en sedimentatiesnelheden in een schorre, op basis van een combinatie van methoden, waaronder teledetectie, hydrodynamische modellering, en veldexperimenten. Het project zal resulteren in nieuwe kennis die kan bijdragen tot een betere voorspelling van de reactie van schorren op zeespiegelstijging.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Schepers Lennert

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De relatieve impact van scheepsgolven op de intergetijdengebieden van het Schelde-estuarium wordt bestudeerd in verhouding tot de impact van natuurlijke windgolven en getijdenstromingen. Deze effecten worden gemeten in relatie tot verschillende scheepskenmerken, en op verschillende locaties langs het estuarium, om invloeden van plaatskenmerken na te gaan. De resultaten kunnen gebruikt worden als basis voor aanbevelingen om de impact van scheepvaart op het ecosysteem van de Schelde te beperken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

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: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Silinski Alexandra

Onderzoeksgroep(en)

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: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om het overstromingsrisico van de Schelde te doen dalen, worden valleigebieden ontpolderd. Er bestaan echter geen empirische data die de relatie tussen ontpolderingen en waterpeil reductie (~ overstromingsrisico) beschrijven. Als vergelijkingsmodel worden daarom de effecten van historische in- en ontpolderingen langs de Westerschelde (1550-1800) op het waterpeil langs de Vlaamse Zeeschelde bestudeerd, a.d.h.v. protisten (diatomeeën en thecaoeben).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Ooms Marijke

Onderzoeksgroep(en)

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: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Silinski Alexandra

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van dit project is het ontwikkelen en toepassen van nieuwe gebiedsdekkende optische meettechnieken met hoge ruimtelijke en temporele resoluties voor karakterisering van plantstromingsinteracties in rivierecosystemen en het geïntegreerde gebruik ervan in te ontwikkelen 2D-numerieke modellering binnen het STRIVE-pakket (het beschikbare rivierecosysteemmodel). Twee onderzoeksvelden worden onderscheiden: het hydraulische gericht op stroming, het biologische gericht op macrofyten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject richt zich op het morfologisch beheer van het Schelde-estuarium, met nadruk op de interacties tussen menselijke ingrepen, hydrodynamica, geomorfologie en ecologie. Meerbepaald worden in dit project de processen onderzocht die verantwoordelijk zijn voor de laterale erosie en aangroei van schoroevers. Daarbij wordt speciale aandacht besteed aan: 1) de relatieve impact van menselijke factoren (scheepsgolven) en natuurlijke factoren (windgolven enz.) op de erosie of aangroei van schoroevers. 2) de potentiële rol van vegetatie als duurzame en kost-efficiënte bescherming tegen oevererosie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project worden de mogelijkheden onderzocht om via morfologisch beheer van het Schelde estuarium (door strategisch baggeren en storten van sediment) de 3 hoofdfuncties van het estuarium gezamenlijk te optimaliseren: 1) Het estuarium moet bescherming bieden tegen overstromingen in de dichtbevolkte gebieden langs het estuarium. Morfologische ingrepen moeten leiden tot een optimale afremming van de landwaartse voortplanting van getijdengolven, stormvloeden, en zeespiegelstijging, en moeten bijgevolg bijdragen aan de bescherling tegen overstromingen. 2) Het estuarium moet toegang bieden voor zeescheepvaart naar de Antwerpse haven. Morfologische ingrepen moeten er op gericht zijn om de getijdenstroming te concentreren naar de vaargeulen en zodoende het zelf-eroderende vermogen van de geulen te maximaliseren. 3) Het estuarium herbergt Europees beschermde ecosystemen. Morfologische ingrepen moeten er op gericht zijn om de variatie in estuariene habitats te garanderen. Dit wordt onderzocht door gekoppelde hydrodynamische, geomorfologische, en ecologische modellering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Schelde is een estuarium met vele functies: naast zijn belangrijke ecologische functie (bv. als broed- en foerageergebied voor vis, schelpdieren, vogels,enz), is het een belangrijke vaarroute (bv. naar de Antwerpse haven) en dienen dichtbevolkte woongebieden langs de Schelde te worden beschermd tegen stormvloeden (bv. overstromingen 1953, 1976,enz). Duurzaam beheer van het Schelde-estuarium is enkel mogelijk indien deze functies goed op elkaar zijn afgestemd. Dit project onderzoekt de effecten van menselijke ingrepen, zoals de aanleg van gecontroleerde overstromingsgebieden, baggeren en havenuitbreiding, op het natuurlijke milieu van de Zeeschelde (= Vlaamse deel Schelde-estuarium). In het huidige project worden specifiek de sedimentatie/erosieprocessen bestudeerd in een recent aangelegd overstromingsgebied (Lippenbroek, Hamme).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

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

Estuaria zijn zeer dynamische ecosystemen waarvan de sociale en ecologische adaptaties - de veerkracht - na catastrofale overstromingen moeilijk te voorspellen zijn. Met dit onderzoeksproject worden respectievelijk de ontwikkeling van geulsystemen en het menselijk hergebruik van historische overstromingsgebieden in het laatmiddeleeuwse en vroegmoderne Westerscheldegebied als proxys gebruikt om inzicht te krijgen in de wisselwerking tussen ecologische en sociale veerkracht op lange termijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Soens Tim
• Co-promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Power in History - Centrum voor Politieke Geschiedenis

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

Om het overstromingsrisico van de Schelde te doen dalen, worden valleigebieden ontpolderd. Er bestaan echter geen empirische data die de relatie tussen ontpolderingen en waterpeil reductie (~ overstromingsrisico) beschrijven. Als vergelijkingsmodel worden daarom de effecten van historische in- en ontpolderingen langs de Westerschelde (1550-1800) op het waterpeil langs de Vlaamse Zeeschelde bestudeerd, a.d.h.v. protisten (diatomeeën en thecaoeben).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Ooms Marijke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zeespiegelstijging vormt een bedreiging voor bewoning langs estuaria. Sedimentatie en inpoldering van intergetijdengebieden (slikken en schorren), die van nature voorkomen langs estuaria, verkleint het volume van estuaria, wat kan bijdragen tot extra waterpeilveranderingen. Dit wordt onderzocht in het Schelde-estuarium, door na te gaan wat de impact is geweest van historische in- en ontpolderingen in het meest kustnabije gedeelte van het estuarium (Westerschelde), op de waterpeilveranderingen in het meer landinwaarts gelegen gedeelte van het estuarium (Zeeschelde). Historische waterpeilveranderingen worden gereconstrueerd aan de hand van een (paleo-)ecologische studie van protistengemeenschappen (diatomeeën, thecamoeben) in schorren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn
• Mandaathouder: Ooms Marijke

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

De laatste decennia zijn veel natuurlijke getijdengebieden (schorren, slikken) verloren gegaan, bv. door inpoldering langs kusten en estuaria. Recent worden polders opnieuw onder invloed gebracht van getijdenwerking, voor herstel van waterberging en ecologisch herstel. Het welslagen van deze projecten is sterk afhankelijk van de vorming van getijdengeulen: de geulen zorgen immers voor uitwisseling en verspreiding van water, sedimenten en nutriënten. In dit project onderzoeken we (1) de geometrische eigenschappen van geulnetwerken in bestaande getijdengebieden, (2) de vorming van geulnetwerken in een nieuw aangelegd getijdengebied, en (3) de rol van vegetatie voor geulontwikkeling. Het onderzoek wordt uitgevoerd in het Schelde-estuarium (België, ZW Nederland).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Temmerman Stijn

Onderzoeksgroep(en)

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