Onderzoeksproject EV/14 (Onderzoeksactie EV)
Elk jaar wordt de inventaris opgesteld van fluxen van de voornaamste broeikasgassen (CO2, N2O en CH4) voor de Gewesten van België, om de verplichtingen na te komen van het Kaderverdrag van de Verenigde Naties inzake Klimaatveranderingen (CCNUCC) en het protocol van Kyoto. Er werd een standaard methodologie goedgekeurd, dat uitgewerkt werd door het ‘Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC)’ voor dergelijke inventarissen. Toch blijft er enige onzekerheid bestaan over de rol van terrestrische ecosystemen als bron of tank van broeikasgassen (BKG). Deze onzekerheden houden verband met de globale benadering van de inventarissen. Bovendien kunnen veranderingen in het bodemgebruik als gevolg van klimaatveranderingen en/of beleidsveranderingen die de grootte van de bronnen en tanks in de toekomst kunnen beïnvloeden, niet geschat worden met een dergelijke globale benadering in onze drie gewesten.
Dit project poogt daarom een multidisciplinair vorsersteam bijeen te brengen om een kader te ontwikkelen om een model uit te werken waarmee de inventarissen van de BKG-fluxen afkomstig van terrestrische ecosystemen voor elke Belgische landschapseenheid geëvalueerd kunnen worden. Met deze aanpak kunnen de effecten van klimaatveranderingen en bodemgebruik op toekomstige BKG-fluxen getest worden. Om deze doelstelling te bereiken, zullen de herziene IPCC-richtlijnen (1996) voor de nationale inventarissen van BKG aangepast worden om te kunnen werken op het niveau van een landschapseenheid. Dit zal bewerkstelligd worden door een verbetering van de parameters van het bestaande model gebaseerd op responsfuncties van de ecosystemen voor de uitstoot van CO2 en de pedotransferfuncties voor de uitstoot van N2O. Deze sleutelparameters zullen afgeleid worden uit experimenteel werk in België (onder andere BELFOR) en in de buurlanden. De verandering in CH4-fluxen zal geschat worden door de verandering in de veestapel die blijkt uit de scenario's van wereldwijde klimaatveranderingen. Met de modellen voor verandering van bodemgebruik in een kader van geografische informatiesystemen (GIS) zal men de weerslag kunnen berekenen op de broeikasgasfluxen in toekomstige plausibele scenario's van deze veranderingen als gevolg van klimaat- of socio-economische variaties. Deze scenario's zullen met de hulp van de gebruikers ontwikkeld worden. Zo is de voornaamste troef van het project dat de resultaten van het fundamentele wetenschappelijke onderzoek en de internationale politieke eisen nader tot elkaar gebracht worden.
Dit werk zal steunen op de uitgebreide ervaring van de partners van het project in het onderzoek naar:
- de veranderingen in bodemgebruik (het bureau Land Use/Cover Change (LUCC) is gevestigd in de UCL),
- de evaluatie van de weerslag van de klimaatverandering (weergave in het derde verslag van de IPCC),
- onderzoek van processen in ecosystemen (experimenteel werk op de uitstoot van broeikasgassen in bos- en agrarische ecosystemen),
- kwantitatieve evaluatie van de bodem.
Het werk zal ertoe bijdragen dat België voldoet aan haar verplichtingen volgens het Kaderverdrag over Klimaatverandering en het protocol van Kyoto, en een wetenschappelijk inzicht verschaffen in de fluxen van broeikasgassen uitgestoten door de terrestrische ecosystemen op landschap- en natiewijde schaal. De originaliteit van het project ligt in de poging om de benaderingen met verschillende modellen voor wereldwijde klimaatverandering te integreren in een GIS-kader om een globaal beeld te krijgen van de toekomst van de terrestrische ecosystemen van België.
Methodologie
Takenpakket 1: Ontwerpen van het GIS kader
Het GIS bestaat uit homogene landschapseenheden gedefinieerd door een combinatie van de CORINE bodemgebruikkaart en de bodemassociatiekaart (Tavernier en Maréchal, 1972). Bodem-, klimaatsgegevens alsmede overige gegevens, zoals kunstmestgebruik, veestapel en gewasoppervlaktes, worden per landschapseenheid opgeslagen.
Takenpakket 2: Toepassen van de IPCC broeikasgas flux modellen per landschapseenheid
Fluxen van N2O en CH4 uit landbouw worden berekend uit statistieken omtrent onder andere veestapel, stallen en gewasarealen beschikbaar per gemeente. Deze zullen worden vertaald in gegevens per landschapseenheid. De koolstofvoorraad in de landschapseenheden wordt berekend uit bodemgegevens en de gewestelijke bosinventarissen. De CO2 fluxen als gevolg van veranderingen in bodemgebruik en beheer zullen allereerst worden geschat door een vergelijking te maken tussen landschapseenheden met verschillend bodemgebruik onder vergelijkbare bodem- en klimaatsomstandigheden.
Takenpakket 3: Verfijnen van de parameters in de IPCC modellen
Literatuurgegevens van experimenten m.b.t. broeikasgas fluxen uit de landbouw en bosbouw worden verzameld in een databank. De analyse van deze gegevens is er op gericht om specifieke IPCC model parameters op te stellen voor de landschapseenheden.
Takenpakket 4: Modelleren van bodemgebruikveranderingen
Het modelleren van bodemgebruikveranderingen is gebaseerd op optimisatie technieken die de besluitvorming van de landbeheerders simuleren. Verschillende modellen, die gebaseerd zijn op de aanpak ontwikkeld binnen het EG project ACCELERATES, zullen worden gebruikt.
Takenpakket 5: Opstellen van scenario’s voor toekomstig klimaat en socio-economische ontwikkeling alsmede het evalueren van broeikasgas emissies die voortvloeien uit deze scenario’s
De scenario’s zullen de invoergegevens voor de bodemgebruiksveranderingsmodellen leveren. Een belangrijk voordeel van het gebruik van scenario’s is dat een directe vergelijking tussen de invloed van fysische en socio-economische factoren mogelijk is. De mogelijke invloed van beide groepen factoren op het beleid wordt zodoende in beeld gebracht.
Interactie tussen de verschillende partners
Het GIS, ontworpen door de groep aan de KULeuven, verzekert het gebruik van de resultaten in een consistent kader. De groepen van de FUSAGx en de UCL zullen zich in eerste instantie toeleggen op de ontwikkeling van modelparameters die specifiek zijn voor de bodem- en klimaatscondities in de landschapseenheden. In tweede instantie zal de groep van de UCL het modelleren van bodemgebruikveranderingen verzorgen. De scenario’s, die voor dit laatste onderdeel de invoergegevens leveren, zullen ontwikkeld worden door de drie onderzoeksgroepen in samenwerking met het begeleidingscomité.
Band met internationale programma’s
De methodologie van de bodemgebruikveranderingsmodellen is gebaseerd op onderzoek in het kader van Europese projecten zoals IMPEL en ACCELERATES. De expansiefactoren, benodigd om de biomassa te berekenen uit bosinventarisgegevens, worden ontwikkeld in samenwerking met het Europese samenwerkingsverband COST E21.
Verwachte resultaten
- Een ruimtelijke weergave van de koolstofopslag in bodem en vegetatie voor het basisjaar 1990 genoemd in het Kyoto Protocol.
- CO2 fluxen van bosbodems onder verschillende atmosferische CO2 concentraties.
- Verfijnde emissiefactoren voor N2O die rekening houden met bodem- en klimaatscondities.
- Onzekerheidsanalyse van de emissie van N2O uit bodems.
- Scenario’s voor toekomstig bodemgebruik en beheer.
- Toekomstige koolstofopslag en broeikasgas emissies als gevolg van scenario’s met veranderend bodemgebruik en klimaat.
Partners
Activiteiten
Er zijn drie onderzoeksgroepen betrokken in het METAGE project:
- De vakgroep Geografie van de Université catholique de Louvain heeft een sterke expertise in ecologische en bodemgebruikverandering modellen. De groep van de UCL is betrokken bij verschillende Europese projecten waarin bodemgebruikveranderingsmodellen worden ontwikkeld.
- Het onderzoek van de vakgroep Landbeheer aan de Katholieke Universiteit Leuven richt zich op bio-fysische processtudies en ruimtelijke en temporele modellering van bodemgebruik en beheer. Het onderzoek maakt gebruik van empirische en fysische modellen, GIS en aardobservatie technieken. Beleidsondersteunende projecten worden gefinancierd door gewestelijke, nationale en internationale instanties.
- De vakgroep Plantenkunde van de Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux heeft sinds 1987 verscheidene veldexperimenten en modellen ontwikkeld met betrekking tot de fysiologische respons van bomen op verhoogde CO2 concentraties in bosecosystemen. Deze experimenten richten zich op de ontwikkeling van de wortels en bodemrespiratie ten einde de respons van planten op klimaatsverandering te kunnen voorspellen.
Coördinaten
Website: http://www.geo.ucl.ac.be/metage/index.html
Promotor
Bas van Wesemael en Mark Rounsevell
Université Catholique de Louvain (UCL)
Département de géologie et de géographie
3, place Louis Pasteur, B-1348 Louvain-la-Neuve
Tel: +32 (0)10 47 20 56; Fax: +32 (0)10 47 28 77
vanwesemael@geog.ucl.ac.be
http://www.geo.ucl.ac.be
Partners
Jos Van Orshoven
Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven)
Departement Landbeheer
Vital Decosterstraat 102, B-3000 Leuven
Tel: +32 (0)16 32 97 47; Fax: +32 (0)16 32 97 60
jos.vanorshoven@agr.kuleuven.ac.be.
http://www.agr.kuleuven.ac.be
Eric Laitat
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux (FSAGx)
Unité de Biologie végétale
2, passage des Déportés, B-5030 Gembloux
Tel: +32 (0)81 62 24 64; Fax: +32 (0)81 60 07 27
eric.laitat@cec.eu.int
http://www.fsagx.ac.be/ecophys
Gebruikerscomité
Claude Delbeuck - Ministère de la Région Wallonne - Division Générale des Ressources Naturelles et de l’Environnement
Alain Derouane - Interregional Cel for the Environment
Marie-Rose Van den Hende en Johan Brouwers - Vlaamse Milieumaatschappij
Joseph Delwart - Ministère de la Région Wallonne - Direction Générale de l’Agriculture
Dirk Van Hoye - Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap - Afdeling Bos en Groen
Modelling Ecosystem Trace Gas Emissions : final report
Brussels : Federal Science Policy, 2007 (SP1822)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
