Onderzoek Hans De Boeck

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 ontwikkeling van een veerkrachtig en duurzaam landbouwsysteem en de agro-ecologische transities vereisen een diepgaand begrip van agro-ecosystemen, hun interacties met het milieu en beheerspraktijken. AgroServ omvat een groot consortium van onderzoeksinfrastructuren, waarvan de meeste op de EU-routekaart staan, en een uitgebreid aanbod van diensten op alle schalen, van de molecule tot het organisme, het ecosysteem en de samenleving. AgroServ zal een systemische en holistische aanpak vergemakkelijken om inzicht te krijgen in de bedreigingen en uitdagingen waarmee de landbouw wordt geconfronteerd, met het oog op de invoering van een veerkrachtig en duurzaam agrovoedselsysteem. Wij stellen een transdisciplinair aanbod van diensten voor, waarbij de actoren van het landbouwsysteem in het onderzoeksproces worden geïntegreerd, waarvan de landbouwers de eersten zijn, dankzij een breed aanbod van proeftuinen in heel Europa. De meeste relevante wetenschapsgebieden zijn in AgroServ vertegenwoordigd, van natuur- tot sociale wetenschappen. We zullen een bredere catalogus van geïntegreerde en op maat gemaakte diensten ontwikkelen, dankzij een specifieke aanpak van dienstenpijplijnen die zijn ontworpen op basis van een analyse van de hiaten en de vraag van belanghebbenden en gebruikers. Er zal een sterk communautair opbouw- en opleidingsprogramma voor toegangsbeheerders en gebruikers worden uitgevoerd om multi- en transdisciplinair onderzoek met alle relevante actoren te vergemakkelijken. De resultaten van het in het kader van AgroServ uitgevoerde onderzoek zullen worden samengevat om te worden gebruikt in het kader van empirisch onderbouwde beleidsvorming. De gegevens van AgroServ zullen open zijn en voldoen aan de FAIR-praktijken, op lange termijn beschikbaar worden gesteld aan de gemeenschappen en worden gekoppeld aan de belangrijkste Europese initiatieven, zoals het EOSC. Er zullen sterke banden worden gelegd met bestaande of toekomstige programma's in het kader van H2020 en Horizon Europa, zoals de partnerschappen agro-ecologie, levende laboratoria en onderzoeksinfrastructuren, en landbouw van gegevens, alsook de twee CSA's AE4EU en ALL-READY, en de missies gezondheid van bodem en planten, en water. AgroServ zal samenwerken met andere relevante initiatieven in de tweede pijler van Horizon Europe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project onderzoekt de rol van spatiale heterogeneiteit in ecosystemen. Zowel de heterogeniteit van de bodem als de aggregatiepatronen van planten worden gemoduleerd in grasland-mesocosmossen. Bodemheterogeniteit wordt experimenteel gevarieerd in drie dimensies via een nieuw ontwikkelde techniek. Ook het belang van heterogeniteit voor de reactie op klimaatverandering komt aan bod.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

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: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatextremen zoals hittegolven en droogte kunnen een disproportionele impact hebben op ecosystemen. In dit project onderzoeken we (i) of de impact van droogte en/of hitte kan voorspeld worden a.d.h.v. de dominante plantinteracties in een ecosysteem en soortspecifieke eigenschappen; (ii) het potentieel van biodiversiteit in het bufferen van negatieve aspecten van klimaatextremen. Onderzoek gebeurt zowel op een experimentele site als op het veld. Dit project moet leiden tot een beter begrip van ecosysteemfunctioneren, het belang van biodiversiteit en de significantie van individuele soorten. Het is relevant voor zowel fundamentele ecologie (bvb. het verbeteren van ecosysteemmodellen) als natuurbeheer (bvb. het identificeren van potentieel kwetsbare ecosystemen).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

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: Nijs Ivan
• Co-promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In een lopend, grotendeels ongefinancieerd experiment rond de impact van klimaatextremen op plantengemeenschappen, ontbreekt een accuraat systeem van geautomatiseerde vochtsensoren om waterrelaties grondig te onderzoeken. Financiering via een KP voor de aankoop van 44 van zulke sensoren + bedrading kan deze belangrijke leemte in het onderzoek opvullen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek omvat drie luiken: - Wat is de afzonderlijke en de gecombineerde invloed van warmte- en droogte-extremen op graslandgemeenschappen, en hoe verschillen de responsen seizoenaal? - Hoe reageren planten in een klimaat met meerdere periodes van uitzonderlijke warmte en/of droogte in hetzelfde jaar, en hoe bepalend is de tijd tussen zulke herhaalde extremen? - Hoe belangrijk zijn nabuurschappen (con- of interspecifiek) bij de stressrespons, en hoe veranderen competitieve interacties als gevolg van extremen?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

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

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Omdat de concentratie aan broeikasgassen in de atmosfeer blijft stijgen, verhoogt de kans op significante klimaatsveranderingen (IPCC, 2001a). Er zijn reeds vele studies uitgevoerd naar de effecten van verhoogde CO2 concentraties op terrestrische ecosystemen en, in minder mate, ook naar de invloed van hogere temperaturen. Een ander aspect van `global change', namelijk biodiversiteitsverlies, is minder bestudeerd. In dit project wordt de afzonderlijke en de gecombineerde impact van klimaatsopwarming en verlies van diversiteit onderzocht. Toekomstige koolstofbudgetten zullen de reflectie zijn van antagonismen en synergismen tussen deze 2 kritische `drivers' van koolstofsekwestratie, maar studies over interacties zijn bijna onbestaande. De studie wordt uitgevoerd op grasland-modelecosystemen. In twaalf klimaatsgecontroleerde groeikamers op de UIA campus (F.W.O. project), wordt de helft van de modelecosystemen onderworpen aan een temperatuursverhoging van 3°C. In elke serre worden 24 plantengemeenschappen gegroeid die bestaan uit 1, 3 of 9 verschillende graslandsoorten. Het design van de groeikamers is multifactorieel, en bevat alle combinaties van temperatuur en diversiteit, in 6 herhalingen. De studie bestaat uit 3 delen: (i) Koolstofflux-metingen en de studie van opslag en turnover van bodemkoolstof CO2-fluxmetingen laten ons toe om de inputs via fotosynthese en de outputs via boven- en ondergrondse respiratie te kwantificeren. Omdat deze fluxen niet continu kunnen worden opgevolgd, worden ze gereconstrueerd van discrete metingen door interpolatie, gebaseerd op de verbanden die er bestaan tussen de componenten van de koolstofbalans en hun voornaamste drivers (vooral straling en temperatuur). Hiervoor zullen we gebruik maken van infrarood-gasanalysatoren in dynamisch gesloten systemen. Koolstofopslag in de bodem en turnover worden geanalyseerd door d13C metingen van CO2 geproduceerd in de bodem. Omdat C3 planten worden gegroeid op C4 bodems, is het mogelijk om bodemrespiratie te scheiden in de wortel- en microbiële componenten. (ii) Ecofysiologische metingen: Ecofysiologische parameters zullen veranderen als gevolg van de 3 condities die in dit project gesimuleerd worden (temperatuursverhoging, diversiteitsverlies, en beide samen). Dit kan verklaringen geven voor geobserveerde verschuivingen van de koolstofbalans. Er wordt o.a. nagegaan hoe stomatale weerstand, nutriëntenopname en stikstofgebruiksefficiëntie, en gewastemperatuur reageren op de geïnduceerde veranderingen. (iii) Studie van fenologie en competitie: Veranderingen in fenologie kunnen een grote impact hebben op de koolstofbalans, en temperatuur is een belangrijke factor bij de timing van zowel de start als het einde van het groeiseizoen. We volgen daarom veranderingen op in lengte en dynamiek van het groeiseizoen bij hogere temperaturen (en afnemende diversiteit), zowel wat betreft individuele soorten als gemeenschappen. Daarnaast worden veranderingen in soortensamenstelling bestudeerd en trachten we de plantkarakteristieken te identificeren die bevoordeeld worden bij blootstelling aan de verschillende hier onderzochte factoren van global change. Deze bevindingen worden gelinkt aan geobserveerde veranderingen in de koolstoffluxen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: De Boeck Hans

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject