Onderzoek Eric Struyf

Abstract

Door de versterkte opwarming van het noordpoolgebied neemt het temperatuurverschil tussen het noordpoolgebied en de tropen af, wat leidt tot tragere circulatiepatronen en een "zwakkere" straalstroom. Bijgevolg wordt verwacht dat de regio's op de middelste breedtegraden (30-60° NB) te maken zullen krijgen met meer aanhoudende weerpatronen die worden gekenmerkt door langdurige droge en natte perioden. Langere droogtes zullen waarschijnlijk leiden tot meer extreme watertekorten die de voedselzekerheid ondermijnen, en extreme regenval kan bodemerosie veroorzaken en de productiviteit van gewassen verminderen doordat de vruchtbare bovengrond geleidelijk uitspoelt. Agrarische graslanden zijn bijzonder gevoelig voor veranderingen in de seizoensgebondenheid, frequentie en intensiteit van stressgebeurtenissen zoals voorspeld door klimaatmodellen, met mogelijke gevolgen voor koolstofopslag en de voedselvoorziening voor vee. In dit project bestuderen we de prestaties van verschillende grascultivars onder meer persistente neerslagregimes en de mogelijke voordelen van het mengen van deze cultivars. Daarnaast zullen we de rol van mycorrhiza ophelderen in het mogelijk versterken van de veerkracht van ecosystemen door hun modulerende effecten te bepalen op groei, waterpotentiaal, regulatie van het secundaire metabolisme, antioxidant enzymsystemen, hormonen en genexpressie van grassen onder regimes van afwisselend langdurige droge en natte perioden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Beemster Gerrit
• Co-promotor: De Boeck Hans
• Co-promotor: Struyf Eric
• Co-promotor: Verbruggen Erik

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De uitstoot van broeikasgassen zorgt ervoor dat het klimaat in een alarmerend tempo verslechtert. Broeikasgas houdt de warmte in de atmosfeer vast, wat leidt tot opwarming van de aarde, extreme weersomstandigheden en veranderingen in het milieu, zoals stijgende zeespiegels. Landbouw draagt aanzienlijk bij aan de uitstoot van broeikasgassen, met een bijdrage van ongeveer een derde van de totale uitstoot. Verschillende recente duurzaamheidsvoorschriften, zoals het Vlaams stikstofdecreet en de EU Green Deal, proberen dit probleem aan te pakken. Een groot deel van de landbouwuitstoot ontstaat door het onwetenschappelijke gebruik van meststoffen die stikstof in de atmosfeer vrijgeven. Als gevolg hiervan worden boeren aangespoord om duurzame landbouwpraktijken te volgen en de uitstoot te verminderen. Om duurzame landbouw te implementeren, moeten boeren echter de optimale meting van zowel het stikstofgehalte als de emissie in de bodem in realtime kunnen bepalen. Er is echter een gebrek aan betaalbare systemen die zowel het stikstofgehalte als de emissie in de bodem in realtime kunnen meten en boeren kunnen helpen bij het bepalen van de optimale bemesting. Een dergelijk apparaat moet goedkoop zijn en een zeer beperkte onderhoud nodig hebben en geen extra financiële druk op boeren leggen. Bovendien moeten ze een 'implementeer-en-vergeet'-architectuur hebben, zodat er geen onderhoud en beheer van de boeren nodig is. Dit POC-voorstel Sustainable and Energy Neutral Soil Sensing (SENSS) wil deze kloof dichten door innovatieve, nieuwe bodemsensoren te ontwikkelen die naadloos werken in een agrarische omgeving. Het apparaat zal nieuwe energiewinnings- en energiebewuste technieken integreren, samen met draadloze connectiviteit met laag vermogen en ingebouwde intelligentie om een langdurige werking en in-device dataverwerking en -inferentie te bereiken. Het project maakt gebruik van de ecologie-, klimaat en milieukennis van het Global Change Ecology Excelentie consortia en de kennis van IDLab op het gebied van energiezuinige elektronica en communicatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Singh Ritesh Kumar
• Co-promotor: Famaey Jeroen
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Struyf Eric
• Co-promotor: Weyn Maarten

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

CARBIZON ontwikkelt een nieuwe bodemtechnologie. Het is onze ambitie om 'negatieve erosie met CO2-verwijdering' te bereiken: het herbouwen van bodems op basis van natuurlijke bodemregeneratietechnologie. Om dit te bereiken, combineert CARBIZON drie op de natuur gebaseerde methoden voor koolstofdioxideverwijdering (CDR) om de vruchtbare toplaagbodem snel te herstellen. De technologie biedt een drastische oplossing voor het langdurige probleem van bodemdegradatie in de Global South. Met CARBIZON streven we ernaar de effecten van bodemdegradatie om te keren en gezonde, vruchtbare bodems te creëren die duurzame landbouw opnieuw kunnen ondersteunen, terwijl ze ook grote hoeveelheden koolstof uit de atmosfeer opnemen. Het probleem van bodemdegradatie is een grote zorg in de Global South en treft miljoenen mensen die afhankelijk zijn van landbouw voor hun levensonderhoud. Om dit te bereiken, zal CARBIZON tientallen jaren aan bodemonderzoek omzetten in baanbrekende bodemhersteltechnologie. Het is onze vaste overtuiging dat de specifieke kenmerken van de drie gecombineerde CDR's in staat zijn om cruciale bodemkenmerken snel te verbeteren die essentieel zijn voor de ontwikkeling van een nieuwe bodem geschikt voor landbouw. Onze benadering voorziet in een duurzaam bedrijfsmodel voor het toekomstbestendig maken van bodems in de Global South. We geven een kick-start aan technologieontwikkeling door de installatie van een nieuw CARBIZON-platform. De sleutelwaarde van de CARBIZON-technologie ligt in zijn potentieel verder dan koolstofopslag. De CARBIZON-benadering verbetert de waterretentie van de bodem (waardoor irrigatie efficiënter wordt), het levert een natuurlijke bron van essentiële micro- en macrovoedingsstoffen, bevordert gezonde gewasgroei en creëert een stabiele bodemmatrix die bodemgezondheid bevordert en hernieuwde erosie voorkomt. Onze benadering zorgt ervoor dat de bodem niet alleen klimaatbestendig is, maar ook slim met hulpbronnen omgaat, waardoor deze geschikt is voor duurzame landbouw op de lange termijn. We voorzien dat CARBIZON de cruciale basis zal bieden om de ontwikkeling van een 'koolstof-als-dienst'-bedrijfsmodel in bodemherstel te initiëren, waardoor grondeigenaren en regeringen de innovatiepotentie krijgen om gedegradeerde bodems te herstellen, grotendeels gefinancierd door de koolstofmarkt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vicca Sara
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering
• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Maatschappelijk bewustzijn over klimaatverandering is overal. Het wordt misschien het best belichaamd door jonge mensen die de straat op gaan of in opstand komen omdat ze beseffen dat hun toekomst op het spel staat. Klimaatverandering is nog nooit zo tastbaar geweest als nu. Tegelijkertijd is er onwetendheid over klimaatverandering. Temidden van soms verhitte maar nutteloze discussies dreigt wetenschappelijke kennis uit het oog verloren te worden. Er is nog steeds een wetenschappelijk bewezen mogelijkheid om de opwarming van de aarde onder 2°C te houden (vergeleken met pre-industriële temperaturen). Een drastische transitie is echter noodzakelijk, met een sterk maatschappelijk draagvlak. Onwetendheid staat deze sociale steun in de weg. Met KlimaatLINK willen we de nieuwste inzichten over klimaatverandering direct bij de schoolgaande jeugd brengen - de burgers en werknemers van morgen. Op deze manier willen we bijdragen aan een correct maatschappelijk beeld van een wereld in (klimaat)verandering. Met een groeiend belang van onjuiste halve waarheden en hele onwaarheden ("alternatieve feiten"), is het cruciaal om op een toegankelijke, directe en correcte manier over klimaatverandering te communiceren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

CurieuzeNeuzen is terug, maar nu met een focus op klimaatadaptatie. Waar het originele CurieuzeNeuzen citizen science project bakens verzet heeft met publieksparticipatie rond luchtkwaliteit, wil 'CurieuzeNeuzen duikt onder' op een grootschalige manier aan sensibilisatie werken rond klimaatadaptatie. Daartoe gaan we de impact van weersextremen en toenemende droogte monitoren, daar waar de burger dit zelf het eerste voelt: in zijn eigen tuin. Die tuin ligt de Vlaming nauw aan het hart, en dus vormen de tienduizenden gazons in Vlaanderen het ideale canvas voor een innovatief Citizen Science project rond klimaatadaptatie. Via een grootschalig netwerk van duizenden 'mini-weerstationnetjes' gaan we de bodemtemperatuur en bodemvochtigheid meten over heel Vlaanderen; zowel bij burgers thuis in tuinen, als in plantsoenen en parken van gemeenten. Deze meetcampagne heeft een specifiek wetenschappelijk doel: we beantwoorden de belangrijke vraag hoe weerbaar onze tuinen zijn tegen toekomstige klimaatverandering en extreme weersomstandigheden, en wat het effect is van ons tuin- en landschapsbeheer op die weerbaarheid. We brengen daarvoor het effect van stedelijke hitte-eilanden in rekening, maar ook de impact van kleine, lokale ingrepen, zoals het planten van bomen en de frequentie van het maaien. Het resultaat is een gedetailleerde droogtekaart voor Vlaanderen waarop risicogebieden in kaart worden gebracht en, voor de wetenschap, een uitgebreide en internationaal unieke database over de impact van toenemende weersextremen op het bodemklimaat. Maar bovenal mikken we op een grootschalige bewustwording rond de waterproblematiek in Vlaanderen, en wat we daar als individu en samenleving aan kunnen doen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Lembrechts Jonas
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het IFLUX onderzoeksproject vloeit voort uit een intense samenwerking tussen de Universiteit Antwerpen en de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, en beoogt de ontwikkeling van een geïntegreerde flux sampler voor milieuonderzoek en milieumanagement, IFLUX. Tevens wordt de valorisatie van IFLUX voorbereid, als een spin-off met een dienstverlenend karakter, gericht op het aanbieden van geïntegreerde flux metingen voor verschillende soorten milieuonderzoek en - management.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Seuntjens Piet Dfe
• Co-promotor: Struyf Eric

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: Meire Patrick
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De terrestrische silicium(Si)-export blijkt voor een groot deel gereguleerd te worden door de biologische lus in de terrestrische Si-cyclus. Het functioneren van deze "biologische Si-buffer" en zijn respons op menselijke activiteiten is echter weinig bestudeerd. Dit project is een pionierstudie in de kwantificering van de relatie tussen intensieve begrazing en het functioneren van de biologische Si-buffer in een subarctisch ecosysteem. Er wordt gewerkt op vier schalen, gaande van het plant-grazer niveau tot het niveau van de grote rivieren die uitmonden in het kustsysteem. De stocks en fluxen van Si worden steeds gekoppeld aan deze van N en P om het belang van de bagrazingseffecten voor zoetwater en mariene primaire productie te kunnen inschatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Struyf Eric
• Mandaathouder: Smis Adriaan

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: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De terrestrische silicium(Si)-export blijkt voor een groot deel gereguleerd te worden door de biologische lus in de terrestrische Si-cyclus. Het functioneren van deze "biologische Si-buffer" en zijn respons op menselijke activiteiten is echter weinig bestudeerd. Dit project is een pionierstudie in de kwantificering van de relatie tussen intensieve begrazing en het functioneren van de biologische Si-buffer in een subarctisch ecosysteem. Er wordt gewerkt op vier schalen, gaande van het plant-grazer niveau tot het niveau van de grote rivieren die uitmonden in het kustsysteem. De stocks en fluxen van Si worden steeds gekoppeld aan deze van N en P om het belang van de bagrazingseffecten voor zoetwater en mariene primaire productie te kunnen inschatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Struyf Eric
• Mandaathouder: Smis Adriaan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de kwantificatie van de reactiviteit van de bio-Si buffer in verschillende ecosystemen en op verschillende schaalniveaus. Een innovatieve extractiemethode wordt hiertoe ontwikkeld en gedetailleerde dissolutie-experimenten uitgevoerd. Met dit innoverend opzet vullen we een cruciaal hiaat op in de kennis van aquatisch-terrestrisch koppeling in de biogeochemische siliciumcyclus en de gekoppelde C-sinks.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoek moet leiden tot een beter inzicht in de biologische buffer voor silicium in tropische ecosystemen. Het project richt zich op grote tropische wetlands: de Okavango Delta (Botswana) en de Fly River (Papua New Guinea), waar een intense biologische cyclering van silicium plaatsvindt. Het onderzoek past binnen het groeiende besef dat de siliciumcyclus op globale en lokale schaal gecontroleerd wordt door biota, en niet enkel door minerale verwering. Een onvoldoende kennis van deze biologische Si buffer verhindert de correcte kwantificering van geassocieerde mariene en terrestrische koolstofopslag.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project is een gedetailleerde pionierstudie van de tot op heden ongekende reactiviteit van ecosysteemgebonden silicium in de bodem. De reactiviteit wordt gekwantificeerd door toepassing van een innovatieve extractiemethode en door middel van gedetailleerde dissolutie-experimenten. Ze wordt bestudeerd in een reeks van bio-Si hotspots (graslanden, bossen, wetlands) alsook in antropogeen beïnvloede systemen (akkerland). De detailstudie van de reactiviteit is een noodzakelijke voorwaarde voor de incorporatie van deze buffer in biogeochemische modellen op bekkenschaal en lokale schaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Antropogene wijzigingen in landgebruik haddengedurende de laatste millenia een sterke invloed hadden op het voorkomen van biota en op bodemvorming. Wijzigingen in landgebruik kunnen een sterk effect hebben op de export van koolstof, stikstof en verweringsproducten. De schrale kennis van de biologische component in de Si biogeochemie genereert een uitdaging om het effect van dit gewijzigde landgebruik op de Si cyclus te voorspellen. Doel van het project is om dit fundamenteel kennishiaat op te vullen. We willen meer inzicht krijgen in hoe de siliciumcyclus wordt beïnvloed door menselijk ingrijpen in een rivierbekken met een gematigd klimaat. Dit willen we bereiken via een gedetailleerde en geïntegreerde analyse van siliciumvoorraden, 'pathways', fluxen en omzettingen, met gebruik van geavanceerde analysetechnieken. In deze context is het scheldebekken extra interessant omdat het hogere Dsi concentraties heeft dan andere systemen wereldwijd, en dit is potentieel gelinkt aan menselijke invloed.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is de onbestudeerde retentie en recycling van Si in wetlands na te gaan, een essentiële, ontbrekende schakel in ons begrip van de globale Si-cyclus. De onderzoekshypothese stelt dat retentie van Si in wetlands afhankelijk is van het overstromingsregime (hogere overstromingsfrequentie geeft hogere potentiële retentie van BSi), de draineringscapaciteit (efficiëntere drainering geeft hogere recycling-capaciteit) en het vegetatietype. Hoewel deze hypothese eerder werd geformuleerd (Clarke 2003), is ze nooit experimenteel nagegaan. Menselijke activiteiten die leiden tot een gewijzigde Si-N-P ratio kunnen het functioneren van wetlands in de biogeochemische Si-cyclus potentieel beïnvloeden. Het belang van de mens wordt onderzocht door het uitvoeren van parallelle experimentele studies in de antropogeen beïnvloede Demervallei en de nagenoeg "pristiene" Bierbzavallei (Polen). Binnen dit kader wordt ook onderzocht of bepaalde fracties BSi preferentieel gerecycleerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Silicium speelt een grote rol bij de eutrofiëringsproblemen die wereldwijd in kustwateren worden waargenomen. Onderzoek aangaande het belang van estuaria in de regulatie van transport van Si van land naar zee is tot op heden eerder schaars. Er werden belangrijke indicaties van het belang van intertidale vegetatie en sediment als Si-reservoir binnen een estuarien systeem waargenomen. Het doel van dit project is inzicht te verwerven in de rol van een zoetwaterschor in de siliciumcyclus binnen het Schelde-estuarium. De verschillende siliciumreservoirs in het schor (vegetatie, sediment, poriewater, grondwater en oppervlaktewater) zullen door middel van een tweemaandelijkse monitoring kwantitatief worden bestudeerd. Door middel van dissolutie- en decompositie-experimenten, zowel in situ en ex situ, zal de interactie tussen de verschillende reservoirs worden bestudeerd. Massa-balansen worden uitgevoerd om de uitwisseling van silicium tussen intertidaal en pelagiaal te kwanitificeren. Het eindresultaat is een geïntegreerd beeld van de rol van een zoetwaterschor in de estuariene siliciumcyclus.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Silicium speelt een grote rol bij de eutrofiëringsproblemen die wereldwijd in kustwateren worden waargenomen. Onderzoek aangaande het belang van estuaria in de regulatie van transport van Si van land naar zee is tot op heden eerder schaars. Er werden belangrijke indicaties van het belang van intertidale vegetatie en sediment als Si-reservoir binnen een estuarien systeem waargenomen. Het doel van dit project is inzicht te verwerven in de rol van een zoetwaterschor in de siliciumcyclus binnen het Schelde-estuarium. De verschillende siliciumreservoirs in het schor (vegetatie, sediment, poriewater, grondwater en oppervlaktewater) zullen door middel van een tweemaandelijkse monitoring kwantitatief worden bestudeerd. Door middel van dissolutie- en decompositie-experimenten, zowel in situ en ex situ, zal de interactie tussen de verschillende reservoirs worden bestudeerd. Massa-balansen worden uitgevoerd om de uitwisseling van silicium tussen intertidaal en pelagiaal te kwanitificeren. Het eindresultaat is een geïntegreerd beeld van de rol van een zoetwaterschor in de estuariene siliciumcyclus.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Struyf Eric

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject