Onderzoeksproject SD/NS/03A (Onderzoeksactie SD)
Context
Als EU lidstaat en partner van de OSPAR conventie voor de bescherming van het mariene mileu van de noord-oostelijke Atlantische Oceaan, is België verplicht om maatregelen te nemen om zijn marien gebied te beschermen tegen de nadelige effecten van eutrofiëring. De eutrofiëring van Belgische kustwateren is het resultaat van lokale (Ijzer, Schelde) en grensoverschrijdende (zuid-westelijke Atlatische Oceaan, Rijn) toevoer van nutriënten (overdaad van N tegenover Si en/of P) en manifesteert zich als grote algenbloei (voornamelijk de Haptophycea Phaeocystis) die een invloed heeft op de werkingvan het ecosysteem. Een betere kennis van de relaties tussen de verandering in nutriënten en de reactie van het ecosysteem is nodig om de EU regelgeving voor de reductie van nutriënt-inputs in de Noordzee en de optimalisatie van de mosselteelt op zee te helpen formuleren.
Project beschrijving
Doelen
AMORE III bestudeert de invloed van veranderende menselijke activiteit en klimaat op eutroficatie in de Belgische kustzone (EEZ.be) en het effect op goederen (de recent onwikkelde mosselteelt op zee) en diensten (atmosferische CO2 absorptie).
Als wetenschappelijke bijdrage aan een duurzaam gebruik van de EEZ.be wil AMORE III nieuwe ecologische kennis verzamelen, nieuwe technologie uitwerken en het bestaande 3D-MIRO&CO ecologisch model verbeteren om:
- De rol van een veranderend hydroklimaat en de nutriënt-load van rivieren op de verspreiding en het voorkomen van Phaeocystis bloei in de EEZ.be en de rol van de kustregio als buffer voor verhoogde atmosferische CO2 te bepalen;
- Bepalen van de invloed van Phaeocystis kolonies op mosselteelt in zee en aanbevelingen doen voor een optimaal beheer.
- Definiëren van ecologische kwaliteitscriteria voor het meten van veranderingen in het ecosystem en voor het meten de effectiviteit van managmement en politieke beslissingen.
Methodologie
Wegens de dynamiek van kustecosystemen kent AMORE een uitgebreide methodologie: veldobservatie, experimenten in het laboratorium en mathematische modellen. Het gekoppelde hydrodynamische ecologische model 3D-MIRO&CO speelt een centrale rol bij de integratie van nieuwe kennis van experimentele studies en als middel voor de inschatting en voorspelling van eutrofiëring en beleidsondersteuning. Uit de resultaten van AMORE I en II bleken enkele zwakheden die moeten weggewerkt worden vooraleer de resultaten van het model kunnen worden overgemaakt aan de eindgebruikers.
Laboratium en veldexperimenten focussen zich op de mechanismen die de bloei in de Noordzee bepalen met bijzondere belangstelling voor het begrijpen van
- Het ontstaan van Phaeocystis en de mechanismen die kolonievorming starten
- Gevoeligheid van diatomeën en Phaeocystis voor temperatuurs- en lichtveranderingen.
- Invloed van Phaeocystis bloei op mosselteelt in zee.
- Spatio-temporele verspreiding van diatomeën en Phaeocystis bloei met de ontwikkeling en toepassing van “real-time digital imaging flow cytometry” (Flow CAM)
Numerische experimenten zullen een verbeterde versie van het 3D-MIRO&CO model opleveren zodat de molgelijkheid om bloei te voorspellen in relatie tot veranderingen in nutriënten afkomstig van het land en klimaat toeneemt. Dit houdt een vergroting in van de resolutie van het rooster, de expliciete resolutie van de tempertuur, het koppelen met het RIVERSTRAHLER model dat de nutriënten uit het land berekend en een upgrade van de biologische MIRO code gebaseerd op nieuwe experimentele resultaten. Het model zal gebruikt worden om de rol van een veranderd klimaat en veranderende menselijke activiteiten op de Noordzee te begrijpen en het bepalen van het effect van de nutriënt-beperkende politiek op algenbloei.
Interactie tussen de verschillende partners
Experimenten met betrekking tot phytoplankton ecofysiologie zullen geleid worden door de ULB. ULB zal de verantwoordelijkheid hebben over het onderhoud van de fytoplanktonculturen en zal ILVO en UMH ondersteunen voor respectievelijk mosselexperimenten en de ontwikkeling van de Flow CAM. UMH zal aan de leiding staan van de ontwikkeling van software voor digitale foto analyse. BMM staat aan de leiding voor het verbeteren en onderhouden van de numerische code van het 3D-MIRO&CO model en zal verantwoordelijk zijn voor het upgraden van het hydrodynamisch model. ULB staat BMM bij voor de ecologische parameterisatie, interpretatie van modelsimulaties en het formuleren van scenario’s om het model te verkennen.
Er is regelmatig overleg tussen de partners gepland om de relevantie van de biologische parameterisatie te verzekeren en de de toepasbaarheid van het model te evalueren om de ecologische trends in de Belgische kustzone te voorspellen.
Banden met internationale programma’s
AMORE draagt bij aan de doelstellingen van IGPB-LOICZ (Land-Oceaan Interacties in de KustZone) en GEOHAB/EUROHAB (schadelijke algenbloei).
Verwachte resultaten en/of producten
- Peer-reviewed papers die de wetenschappelijke doelen beschrijven
- Eerste schatting van de impact van Phaeocystis bloei op mosselteelt in zee.
- Open source software (PHYTOImage) die gratis beschikbaar is voor de hele wetenschappelijke gemeenschap en andere experts.
- Geoptimaliseerd 3D ecosysteemmodel van Belgische en aangrenzende waters (zuidelijke Noordzee, Engels Kanaal) bruikbaar voor het wetenschappelijk begrijpen van de ecosysteemdynamiek en voor toepassing op eutroficatiebeheer.
- Website (www.ulb.ac.be/assoc/esa/AMORE/amore.htm) voor communicatie tussen de AMORE partners en met de buitenwereld.
Partners
Activiteiten
De coordinator, ULB focust haar onderzoek op de studie en modelering van het functioneren van aquatische systemen. Het is een erkende expert in Phaeocystis ecofysioloige en de ontwikkelaar van het MIRO model.
UMH ontwikkelt biostatistische middelen en software voor ecologie. Het is de leider in het ontwikkelen van open source software voor de automatische analyse van digitale foto’s van plankton (Zoo/PhytoImage) en voor de analyse van ruimte-tijd series (PASTECS).
ILVO– visserij stuurt het onderzoek naar visbiologie en aquacultuur. ILVO ondersteunt de mosselkweek in de Noordzee
Het onderzoek van de BMM wil een wetenschappelijke basis aanrijken voor het beheer van het marine milieu door bijvoorbeeld gebruik te maken van 3D-modellen en metingen om het eutroficatieproces te begrijpen.
Contact Informatie
Coördinators
Lancelot Christiane & Rousseau Véronique
Université Libre de Bruxelles
Ecologie des Systèmes Aquatiques (ULB-ESA)
Campus de la Plaine, CP 221, Boulevard du Triomphe
B-1050 Brussels
Tel:+32 (0)2 650 59 88/90
Fax:+32 (0)2 650 59 93
lancelot@ulb.ac.be, vrousso@ulb.ac.be.
http://www.ulb.ac.be/assoc/esa/index.htm
Promotoren
Grosjean Philippe
Université de Mons-Hainaut (UMH)
Ecologie Numerique des Systèmes Aquatiques (EcoNum)
Pentagone 3D08, 8 avenue du Champ de Mars
B-7000 Mons
Tél:+32 (0)65 37 34 97
Philippe.Grosjean@umh.ac.be.
http://w3.umh.ac.be/~econum
Delbare Daan
Instituut voor landbouw en visserijonderzoek (ILVO)
Ankerstraat 1
B-8400 Oostende
Tel:+32 (0)59 56 98 43
Fax:+32 (0)59 33 06 29
daan.delbare@ilvo.vlaanderen.be.
http://www.ilvo.vlaanderen.be/Animal/Fisheries.htm
Kevin Ruddick & Genevière Lacroix
Management Unit of the North Sea Mathematical Models (MUMM),
Royal Belgian Institute for Natural Sciences (RBINS),
100 Gulledelle
1200 Brussels.
Tel +32 (0)2 773 21 31
Fax+32 (0)2 770 69 72
K.Ruddick@mumm.ac.be, G.Lacroix@mumm.ac.be.
http://www.mumm.ac.be
Opvolgingscomité
Gilles Billen - Université Pierre et Marie Curie - France
Wendy Bonne - FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu
Peter Dezutter - Fisherman
Patrick Meire - Universiteit Antwerpen
Andreas Moll - Universität Hamburg - Germany
Pierre Regnier - Utrecht University - The Netherlands
Serge Scory - Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN)
Combined Effect of Changing Hydroclimate and human activity on Coastal Ecosystem Health : final report (phase 1)
Brussels : Federal Science Policy, 2010 (SP2174)
[Om te downloaden]
Effets combinés des changements hydroclimatiques et des activités humaines sur l’ecosystème côtier : résumé
Bruxelles : Politique scientifique fédérale, 2010 (SP2175)
[Om te downloaden]
Gecombineerde effecten van hydroklimaatsveranderingen en menselijke activiteiten op het kustecosysteem : samenvatting
Brussel : Federaal Wetenschapsbeleid, 2010 (SP2176)
[Om te downloaden]
Combined Effect of Changing Hydroclimate and human activity on Coastal Ecosystem Health : summary
Brussels : Federal Science Policy, 2010 (SP2177)
[Om te downloaden]
Combined Effect of Changing Hydroclimate and human activity on Coastal Ecosystem Health : final report (AMORE)
Lancelot, L. - Ruddick, L. - Delbare, D. Brussels : Federal Science Policy, 2012 (SP2470)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
