Onderzoeksproject SD/BD/05A (Onderzoeksactie SD)
Context
In het licht van de rapporten van SBSTTA en IPCC over de relatie tussen biodiversiteit en klimaatverandering (incl. stijgende CO2 concentraties en hogere luchttemperaturen), en de relevantie van deze relatie voor de implementatie van een politiek van duurzame ontwikkeling, is de internationale onderzoeksagenda vandaag georiënteerd op het verwerven van kennis en hulpmiddelen voor beleidsmakers die toelaten om tegelijkertijd de biodiversiteit te behouden, ecosysteemkarakteristieken en –functies te verzekeren, en klimaatverandering in te perken. Een verbeterd beheer van graslanden werd in dit verband door SBSTTA en IPCC geïdentificeerd als een potentieel instrument om klimaatverandering tegen te gaan door de verhoging van de koolstofopslag in bodems en vegetaties, met behoud van de biodiversiteit.
Projectbeschrijving
Doelstellingen
Het MYCARBIO project onderzoekt de invloed van arbusculaire mycorrhiza fungi (AMF) op de biodiversiteit en de koolstof-(C-)cyclus in Belgische graslandecosystemen in een veranderend klimaat. Hiertoe werden vijf objectieven geïdentificeerd: (1) de evaluatie van de AMF diversiteit in geselecteerde Belgische graslanden, (2) het belang bepalen van AMF voor recrutering, gemeenschapsstructuur, en biodiversiteit in graslanden, (3) inzicht verwerven in de impacts van CO2-concentratie, temperatuur en waterbeschikbaarheid op AMF en plantendiversiteit, AMF-plant associaties en de C cyclus, (4) het ecologisch belang bepalen van AMF-plant interacties voor boven- en ondergrondse biodiversiteit en de C balans, en (5) het modelleren van processen die de C balans in graslanden sturen.
Methodologie
WP 1
- Evaluatie van de AMF diversiteit in geselecteerde Belgische graslanden
- Identificatie van representatieve grasslanden.
- Taxonomische identificatie, fylogenetische classificatie en ‘germplasm’ bewaring van AMF.
WP 2
- Belang van AMF voor recrutering, gemeenschapsstructuur, en biodiversiteit in graslanden, en feedbacks naar AMF
- Identificatie van de rol van AMF bij de vestiging van zaailingen van inheemse graslandsoorten.
- Invloed van AMF op de gemeenschapsstructurr en biodiversiteit van graslanden en vice versa.
WP 3
- Impact van CO2-concentratie, temperatuur en waterbeschikbaarheid op boven- en ondergrondse biodiversiteit, AMF-plant associaties en de C cyclus
- Identificatie van en inzicht in de AMF- en AMF-plant responsen op CO2, temperatuur en waterbeschikbaarheid, en bepaling van de mechanismen via dewelke deze factoren de AMF-plant interacties, de ecosysteemproductiviteit en de C cyclus beïnvloeden.
WP 4
- Ecologisch belang van AMF-plant interacties voor de boven- en ondergrondse biodiversiteit en de C balans
- Meta-analyses op literatuurgegevens en MYCARBIO data.
WP 5
- Modellering van de processen die de C balans van graslanden sturen
- Adaptatie van het procesmatig simulatiemodel ANAFORE (ANAlysis of FORest Ecosystems) aan graslanden.
- Parameterisatie en verbetering van de bodemmodule van ANAFORE door opname van AMF.
- Validatie van het model voor enkelvoudige factoren (CO2, temperatuur en waterbeschikbaarheid) en voor interactieve effecten.
- Scenario runs van het uitgebreide model.
Interacties tussen de twee partners
Tussen en binnen de hoger vermelde WP’s worden de verschillende taken toegewezen zowel aan UCL als UA, afhankelijk van de respectievelijke expertise van de twee partners. De verantwoordelijkheid van elk WP berust dan ook gezamelijk bij de UCL en UA partners.
Verwachte resultaten en/of producten
MYCARBIO tracht onze inzichten te verbeteren in de impact van klimaatveranderingen op graslandecosystemen en biodiversiteit. De bevindingen zullen ongetwijfeld erg waardevol zijn voor wetenschappers, aandeelhouders en beleidsmakers op, zowel nationaal als internationaal. Onder de specifieke objectieven kunnen devolgende geidentificeerd worden:
- Het eerste onderzoek over de biodiversiteit van AMF in Belgische graslanden. Dit impliceert de taxonomische identificatie, fylogenetische classificatie en preservatie van ‘germplasma’ van AMF in BCCMTM/MUCL. Deze studie kan ook leiden tot een opvolging van de evolutie van de AMF-biodiversiteit onder gewijzigde klimaatcondities wanneer toekomstige evaluaties worden uitgevoerd.
- Een vergaand onderzoek van het functioneren van graslanden via de studie van de relaties tussen boven- en onder-grondse gemeenschappen. Deze resultaten zullen essentiële informatie opleveren voor de planning van ecosysteembehoud en -beheer.
- Het verhogen van het begrip van de impact van klimaatveranderingen op de AMF-plant-interacties en hun effecten op AMF- en plantenbiodiversiteit, en de koolstofcyclus.
- Een eerste evaluatie van de ecologische betekenis van AMF-plant-interacties op boven- en ondergrondse biodiversiteit en de koolstofbalans binnen de context van klimaatveranderingen.
- De verfijning van het procesgebaseerd simulatiemodel ANAFORE zodat gegevens verstrekt worden over de impact van AMF op de koolstofcyclus van grasland(en). Deze inzichten zullen cruciaal zijn voor de planning en de evaluatie van acties en beleidsvisies in relatie tot de onder- en boven-grondse biodiversiteit in het kader van klimaatveranderingen. Meer in het bijzonder kan dit model gebruikt worden om de C-sinks (koolstofputten) te schatten in verband met artikel 3.4 van het Kyoto-protocol. Dat artikel vereist dat veranderingen in bodemkoolstofreservoirs gerapporteerd en gevolgd worden, en dat een voldoende mate van verificatie wordt gegarandeerd.
Partners
Activiteiten
UCL - Onderzoekseenheid Microbiologie
Binnen deze onderzoekseenheid heeft het Centrum voor de Studie van AM Monoxenics (CEAMM) van de in vitro cultuur van AMF haar prioritaire activiteit gemaakt. Dit geschiedt om diverse aspecten van de obligate biotrofische natuur van deze alomtegenwoordige (ubiquitous) ondergrondse schimmel te verduidelijken, van genomisch tot functioneel.
UA - Departement Biologie - Onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-ecologie
De onderzoeksgroep heeft zich gespecialiseerd in de plantenecofysiologie, fysische ecologie, gewas-micrometeorologie, ecosysteemfysiologie en landschapsecologie. De onderzoeksgroep is tevens de kerngroep van het onderzoeksexcellentiecentrum ECO.
Contact Informatie
Coördinator
Stéphane Declerck
Université catholique de Louvain (UCL)
Faculté d'ingéniérie biologique, agronomique et environnementale (AGRO)
Unité de microbiologie (MBLA)
Croix du Sud, 3
B-1348 Louvain-la-Neuve
Tel:+32 (0)10 47.46.44
Fax:+32 (0)10 45.15.01
declerck@mbla.ucl.ac.be
www.mbla.ucl.ac.be
www.mbla.ucl.ac.be/cesamm
Promotoren
Reinhart Ceulemans & Ivan Nijs
Reinhart Ceulemans & Ivan Nijs
Universiteit Antwerpen (UA)
Departement Biologie
Onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-Ecologie (PLECO)
Campus Drie Eiken
Universiteitsplein 1
B-2610 Wilrijk
Tel: + 32-38-20-22-56
Fax : + 32-38-20-22-71
Reinhart.ceulemans@ua.ac.be
Ivan.nijs@ua.ac.be
www.ua.ac.be/pleco
Opvolgingscomité
Fons Beyers - Boerenbond
Claire Collin - FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu
Jan Colpaert - Limburgs Universitair Centrum
Hans de Kroon - University of Nijmegen - Nederland
Bart Lievens - Scientia Terrae Research Institute - De Ceuster NV
Roel Merckx - Katholieke Universiteit Leuven
Liesje Mommer - University of Nijmegen - Nederland
Frank Nevens - Universiteit Gent
Dirk Reheul - Universiteit Gent
Hilde Vandendriessche - Steunpunt duurzame landbouw
Mycorrhizae impact on biodiversity and C-balance of grassland ecosystems under changing climate : final report
Declerck, Stéphane - Ceulemans, Reinhart - Nijs, Ivan ... et al Brussels : Federal Science Policy, 2010 (SP2210)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
Mycorrhizae impact on biodiversity and C-balance of grassland ecosystems under changing climate : summary
Brussels : Federal Science Policy, 2011 (SP2334)
[Om te downloaden]
Impact van mycorrhizae op de biodiversiteit en de koolstofbalans van graslandecosystemen onder gewijzigde klimaatscondities : samenvatting
Brussel: Federaal Wetenschapsbeleid, 2011 (SP2335)
[Om te downloaden]
Impact des champignons mycorrhiziens à arbuscules sur la biodiversité et le cycle du carbone dans les écosystèmes prairie sous la pression de changements climatiques : résumé
Bruxelles : Politique scientifique fédérale, 2011 (SP2336)
[Om te downloaden]
