Onderzoeksproject SD/TE/04A (Onderzoeksactie SD)
Context
Waterkwaliteits- en kwantiteits modellering is een belangrijk instrument bij integraal waterbeheer. Binnen deze modellering is er een duidelijk gebrek aan implementatie van de rol van de macrofyten op zowel kwalitatief als kwantitatief niveau. De modellen voor macrofyten beperken zich voornamelijk tot op het niveau van de macrofyten zelf. De koppeling van deze modellen met de algemene waterkwaliteits- en kwantiteitsmodellen moet gebaseerd zijn op experimenten die kwantitatief beschrijven hoe de groei en afbraak van macrofyten is gekoppeld aan fysische, chemische en biologische factoren. Met dit project zal er inzicht verworven worden in factoren als soortensamenstelling en densiteit, stroomsnelheid en nutriënten verschillen in de waterkolom en bodem.
Projectbeschrijving
Doelstellingen
De algemene doelstelling van dit project is om een numeriek model te ontwikkelen dat de groei en afbraak van macrofyten beschrijft maar tevens rekening houdt met de interacties tussen nutriënten aanwezig in de waterkolom en de waterbodem. Om hier een beter zicht op te krijgen zal de groei, afbraak en nutriëntenopname en afgave van macrofyten in detail worden bestudeerd in functie van verscheidene fysische, chemische en biologische factoren waaronder lichtintensiteit, temperatuur, water- en sedimentkwaliteit, stroomsnelheid en macrofyten/algen samenstelling. De experimenten zullen op verschillende ruimtelijke en tijdelijke schalen uitgevoerd worden om input te genereren voor de ontwikkeling van modellen welke de groei en afbraak kinetiek van macrofyten integreert. Zodra deze geïntegreerd zijn kunnen er scenario’s worden opgesteld in functie van macrofyten biomassa controle. Het effect van macrofyten verwijdering op de nutriëntengehaltes van een waterloop kan op deze manier geëvalueerd worden met inbegrip van de gevolgen op stroomafwaartse systemen (estuaria).
Methodologie
Uit het voorgaande manudyn project is gebleken dat de groei en afbraakprocessen en de verschillende chemische, fysische en biologische processen moeilijk in-situ in te schatten zijn omwille van de heterogeniteit en complexe interacties tussen stroming, sedimenten en macrofyten patches. Om deze interactie beter te begrijpen worden er experimenten uitgevoerd op verschillende schalen en in stijgende complexiteit. Er zal vertrokken worden vanuit een individuele plant en zo verder gegaan worden naar experimenten met verscheidene macrofyten organisaties in een rivier. Parallel met deze experimenten zal de modellering telkens opgeschaald worden.
Interactie tussen de verschillende partners
Het project is georganiseerd in vier werkpakketten waarvan de eerste drie vooral op verschillende schalen uitgevoerd worden. De opzet van het project vereist dat de expertise van de verschillende partners zal ingezet worden in deze drie pakketten. Elke opdracht zal gesuperviseerd worden door één van de partners in nauwe samenwerking met de coördinator van het project. Het vierde werkpakket (modellering) zal uitgevoerd worden door een samenwerking tussen UA en Ulg. Beide partners hebben voldoende ervaring met het modelleren en zullen hun resultaten gedurende 6 maandelijkse vergaderingen op elkaar afstemmen.
De coördinator ziet toe op de kwaliteit van het project door de juist personen in te schakelen met de nodige ervaring en kennis. Analyses zullen uitgevoerd worden volgens de algemeen geldende regels.
Verwachte resultaten en/ of producten
De verwachte resultaten van de schaalexperimenten zullen diepgaander inzicht verschaffen in de nutriënten uitwisseling van macrofyten waar factoren zoals lichtinterceptie, temperatuur, ... een belangrijke rol in hebben. Samen met de modellering moet dit leiden tot de incorporatie van macrofyten in een integraal waterbeheer. Door het gedetailleerd begrijpen van de nutriënten opname zal het eveneens mogelijk zijn om het beheer van de waterkwaliteit op bekkenschaal te verbeteren. Tevens is het mogelijk om een inschatting te maken van de gevolgen van verschillende maaibeheren op de nutriëntencyclus van en geheel bekken en meer bepaald naar de stroomafwaartse gevolgen.
Partners
Activiteiten
Coordinator: Universiteit Antwerpen, Ecosystem Management Research Group (ECOBE, Department of Biology)
De onderzoeksgroep Ecosysteembeheer (Universiteit Antwerpen, departement Biologie) onderzoekt de impact van menselijk handelen op aquatische systemen en overstromingsgebieden. Zowel fundamenteel als toegepast ecologisch onderzoek wordt aangewend om het beheer van specifieke habitats en ecosystemen te optimaliseren. De onderzoeksgroep is zeer nadrukkelijk betrokken bij onderzoek naar nutriëntencycli in verschillende ecosystemen.
Vrije Universiteit Brussel, laboratory of Analytical and Environmental Chemistry
De activiteiten van deze partner behoren tot het domein van de omgevingswetenschappen en de impact van verontreinigde gebieden op de gezondheid van organismen. De kernactiviteit is vooral geconcentreerd op aquatische systemen. Vooral de mariene en estuariene systemen zijn door deze partner gedurende talrijke lang lopende projecten bestudeerd.
Ulg (Arlon Campus, Belgium), Sanitation and Environnement” Unit
Deze onderzoeksgroep houdt zich voornamelijk bezig met waterbehandeling. Hun onderzoeksstrategie richt zich vooral op het ontwikkelen van methodes om de fysische en biochemische processen in aquatische systemen beter te begrijpen. Hierdoor zijn ze in staat om modellen te ontwikkelen die ecosystemen beschrijven waardoor ze de zuiveringscapaciteit van deze systemen beter leren begrijpen.
Department of Spatial Ecology (RE) - Netherlands Institute of Ecology (NIOO) - Centre for Estuarine and Marine Ecology (CEME)
Sinds zijn oprichting is het NIOO-CEME vooral gericht op het beter begrijpen van de biofysische interacties tussen organismen en hun hydrodynamica. Hierbij is er zowel gebruik gemaakt van veld – en flume studies als proces gebaseerde hydrodynamische modellen. Binnen deze onderzoeksgroep wordt er eveneens gekeken naar de relatie van deze biofysische processen op verschillende schalen.
Contact Informatie
Coördinator
Patrick Meire
Universiteit Antwerpen (UA)
Departement Biologie, ECOBE
Universiteitsplein 1c
B-2610 Wilrijk
Tel:+ 32 (0)3 820 22 74
Fax:+32 (0)3 820 22 71
Patrick.meire@ua.ac.be
www.ua.ac.be/ecobe
Promotoren
Frank Dehairs & Natacha Brion
Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Pleinlaan 2
B-1050 Brussel
Tel:+32 (0)2 629 27 16
Fax:+32 (0)2 629 32 74
nnbrion@vub.ac.be
Jean-Luc Vasel
Université de Liège,
Place du Vingt Août
B-4000 Liège
Tel:+32-(0)63/230849
Fax:+32-(0)63/230 800
jlvasel@ulg.ac.be
Tjeerd J. Bouma
Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW)
Centre for Estuarine and Marine Ecology (CEME)
Korringaweg 7 4401 NT Yerseke The Netherlands
Tel: +31-113-577300
Fax: +31-113-573616
t.bouma@nioo.knaw.nl
Opvolgingscomité
Estelle Balian - Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique (IRSNB)
Gilles Billen - Université Pierre et Marie Curie - Frankrijk
Jan De Schutter - Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap
Sandra De Smedt - Vlaamse Milieumaatschappij
Philippe D'Hondt - Vlaamse Milieumaatschappij
Marc Florus - Administratie van Milieu-, Natuur-, Land- en Waterbeheer
Lucien Hoffmann - Centre de Recherche Public - Gabriel Lippmann - Luxembourg
Arnold Lefébure - Intenationale Commissie voor de Bescherming van de Schelde
Frank Mostaert - Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap
Anik Schneiders - Instituut voor Natuurbehoud
Didier Soens - Provincie Antwerpen
Monique Sys - Universiteit Antwerpen
Kor Van Hoof - Vlaamse Milieumaatschappij
Bianca Veraart - Provincie Antwerpen
Macrophytes and nutrient dynamics: process and field studies in the upper reaches of river basins : final report (phase I) MANUDYN II
Meire, Patrick - Dehairs, Frank - Vasel, Jean-Luc ... et al Brussels : Federal Science Policy, 2009 (SP2039)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
Macrophytes and nutrient dynamics: process and field studies in the upper reaches of river basins : summary (phase I)
Brussels : Federal Science Policy, 2009 (SP2040)
[Om te downloaden]
Macrophyten en nutriënt dynamiek: proces en Veldstudies in de bovenlopen van rivieren : samenvatting
Brussel : Federaal Wetenschapbeleid, 2011 (SP2237)
[Om te downloaden]
Macrophytes et dynamique des nutriments : processus et études de terrain dans l’amont des bassins de rivières : résumé
Bruxelles : Politique scientifique fédérale, 2011 (SP2238)
[Om te downloaden]
