Onderzoek Roeland Samson

Abstract

Vluchtige en semivluchtige componenten zijn geoormerkt als producten van ziekteprocessen, waardoor analyse van vluchtige stoffen werd gestimuleerd als onvermijdelijk instrument om ziekte en gezondheid te monitoren, gezondheidszorg te personaliseren en verschillende therapeutische mogelijkheden objectief op te volgen en beoordelen. Naast vluchtige (VOCs) zijn ook semivluchtige componenten (SVOCs) aanwezig in de omgeving en biologische organismen waarvan een groot deel nog moet worden geïdentificeerd en waarbij hun structuur en rol in ziekteprocessen nog moet worden achterhaald. Daarom willen we met deze aanvraag een geavanceerde GCxGCQTOF- MS onderzoeksfaciliteit opzetten voor (S)VOC analyse in verschillende biologische stalen (adem, bloed, stoelgang, urine, condensaat) van personen en dieren, en in de lucht daarboven. Deze aanvraag beoogt de hoeksteentechnologie te vormen om biologisch materiaal, uitgeademde lucht en de lucht boven cel- en dierlijk materiaal te onderzoeken voor diagnose en monitoring van ziekte, om de complexe interactie tussen gezondheid en woon- en werkomgeving na te gaan, en om de metabolomics voor steroïden en kleine organische zuren te onderzoeken, wat met de huidige infrastructuur ontoereikend blijkt. Deze Vlaamse faciliteit, als enige in Vlaanderen door zijn unieke samenstelling, zal door zijn hoge gevoeligheid, zeer lage detectiewaarden, en dataverwerkingsmiddelen toelaten om de moleculaire analyse van verschillende biologische stalen uit te voeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Winter Benedicte
• Co-promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Lapperre Therese
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: van Meerbeeck Jan
• Co-promotor: van Nuijs Alexander
• Co-promotor: Wouters An

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium Experimentele geneeskunde en Pediatrie (LEMP).

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Blootstelling aan fijnstof en zwarte koolstof vormt een enorm gezondheidsrisico. Er werd namelijk geschat dat blootstelling 4.2 miljoen vroegtijdige sterftes veroorzaakte in 2016. Er is heel wat onderzoek gewijd aan de gezondheidseffecten van luchtvervuiling op volwassenen. Bij kinderen daarentegen, het meest kwetsbare deel van de bevolking, bestaat er nauwelijks onderzoek naar de acute effecten van luchtvervuiling op de ademhalingsfunctie (AF) en het neurocognitief vermogen (NCV). De blootstelling van kinderen aan luchtvervuiling is nochtans van groot belang omdat hun immuunsysteem, de longen en de neuropsychologische vaardigheden nog niet volledig ontwikkeld zijn wanneer zij worden blootgesteld. Dit kan leiden tot ernstigere gezondheidseffecten dan gezien bij volwassenen. Het doel van dit project is daarom om de acute impact van (dynamische) blootstelling aan luchtvervuiling te bepalen op de AF en het NCV bij gezond kinderen. Hiervoor zal een monitoringscampagne worden uitgevoerd in de school- en thuisomgeving van kinderen tussen 9 en 11 jaar. De blootstelling aan fijnstof en zwarte koolstof wordt hierbij geëvalueerd, alsook de acute effecten op de AF en het NCV. Daarnaast zal dit project monitoring van fijnstof en zwarte koolstof met hoge resolutie combineren met acute effecten op de AF en het NCV, om kinderen op te volgen langs hun weg van en naar school. Het doel is mogelijke veranderinge in gezondheidseffecten te zien door kleine aanpassingen in levensstijl.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Verhulst Stijn
• Mandaathouder: Hendrickx Hanne

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Enviromics is een multidisciplinair consortium van UAntwerpen-onderzoekers met een focus op milieuwetenschappen en -technologieën. Door impactvolle fundamentele en interdisciplinaire benaderingen in de biologie, (bio) chemie en (bio) engineering biedt het consortium bio-gebaseerde oplossingen voor ecosysteemuitdagingen, door een sterke interactie tussen drie pijlers (i) Milieutoepassingen en natuur-gebaseerde oplossingen, (ii) Detectie en analyse van chemicaliën en milieupollutie en (iii) Microbiële technologie en bio-gebaseerde materialen. Het geheel wordt ondersteund door duurzame productontwikkeling en technologie-assessment. Door een hernieuwde en strakkere focus tekent het ENVIROMICS consortium nu voor een slankere en meer dynamische vorm. Door intensievere samenwerkingen met verschillende belanghebbenden, zowel nationaal als internationaal, wordt de hefboom voor het creëren van verbeterde bedrijfs- en maatschappelijke impact versterkt. Het consortium wordt sterk beheerd door een team van twee hooggeprofileerde onderzoekers samen met een IOF-manager en een projectmanager, beide met duidelijk omschreven taken en in nauw contact met de consortiumleden en de centrale Valorisatie-eenheid van de universiteit. Het consortium heeft een sterke en groeiende IP-positie, voornamelijk op het gebied van milieu/elektrochemische detectie en microbiële probiotica, twee belangrijke punten van het onderzoeks- en toepassingsprogramma. Eén spin-off is gecreëerd in 2017 en er zullen er nog twee in de komende drie jaar worden opgezet. De directe interactie met productontwikkelaars zorgt voor het bereiken van hogere TRL-producten. Naast een groeiend portfolio van industriële contracten, creëren we, waar relevant, een tastbare maatschappelijke impact, inclusief benaderingen van citizen science. Door de sterkere hefboomwerking die wordt gecreëerd door de nieuwe structuur en partnerschappen, zullen we beide met elkaar verweven takken aanzienlijk ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Dries Jan
• Co-promotor: Du Bois Els
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Vandermoere Frederic
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried
• Mandaathouder: Dardenne Freddy

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Blootstelling aan luchtvervuiling is een belangrijk thema in de volksgezondheid. Het wordt onder andere geassocieerd met verhoogde ziektelast en een toename in sterftecijfers. Onderzoek naar de gezondheidseffecten van luchtvervuiling heeft geleid tot een verstrenging van de luchtkwaliteitsnormen, maar toont ook aan dat er geen veilige drempelwaarde bestaat voor luchtvervuiling. Tot nog toe werden er enkel associaties gevonden tussen luchtvervuiling, longgezondheid en gezondheid in het algemeen, maar het causale verband moet nog worden bevestigd. Het doel van deze pilootstudie is dit causaal verband onderzoeken met een combinatie van het monitoren van de luchtvervuiling, het meten van de longfunctie en het bestuderen van niet-invasieve ademstalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: van Meerbeeck Jan
• Co-promotor: De Winter Benedicte
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Lapperre Therese
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium Experimentele geneeskunde en Pediatrie (LEMP).

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In 2016 werd geschat dat fijn stof en zwarte koolstof 4.2 miljoen vroegtijdige sterftes veroorzaakten waardoor blootstelling een enorm gezondheidsrisico vormt. Er is heel wat onderzoek gewijd aan de gezondheidseffecten van luchtvervuiling op volwassenen. Bij kinderen daarentegen, het meest kwetsbare deel van de bevolking, bestaat er nauwelijks onderzoek naar de acute effecten van luchtvervuiling op de ademhalingsfunctie (AF) en op het neurocognitief vermogen (NCV). De blootstelling van kinderen aan luchtvervuiling is van groot belang omdat hun immuunsysteem, de longen en de neuropsychologische vaardigheden nog niet volledig ontwikkeld zijn wanneer zij worden blootgesteld. Dit kan leiden tot ernstigere gezondheidseffecten dan gezien bij volwassenen. Het doel van dit project is om de acute impact van (dynamische) blootstelling aan luchtvervuiling te bepalen op de Af en het NCV bij kinderen. Hiervoor zal een monitoring campagne worden uitgevoerd in de school- en thuisomgeving van kinderen tussen 9 en 11 jaar. De blootstelling aan fijn stof en zwarte koolstof wordt hierbij geëvalueerd tezamen met acute effecten op de AF en het NCV vermogen. Daarnaast zal dit project monitoring van fijn stof en zwarte koolstof met hoge resolutie combineren met acute effecten op de AF en de het NCV, om kinderen op te volgen langs hun weg van en naar school. Door kleine aanpassingen in levensstijl, willen we evalueren of gezondheidseffecten ook veranderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Verhulst Stijn
• Mandaathouder: Hendrickx Hanne

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De afgelopen jaren is er een significante stijging waar te nemen in het aantal burgerwetenschappelijke of citizen science (CS)-projecten. Met een uitbreiding van de praktijk komt de vraag naar meer ondersteuning voor en academisch onderzoek over het onderwerp. Er zijn nog steeds veel vragen over de toegevoegde waarde van CS voor het verzamelen van kennis in de academische wereld, bewustmaking van burgers en over de veronderstelde wisselwerking tussen het niveau van betrokkenheid van burgers enerzijds en de kwaliteit van de gegevens die zij verzamelen anderzijds. Om deze vragen te kunnen beantwoorden is er nood aan een kader om impact te meten en CS-campagnes vanuit verschillende invalshoeken te evalueren. De ontwikkeling van evaluatie-instrumenten voor burgerwetenschap als praktijk wordt door zowel beleidsmakers als wetenschappers gevraagd om respectievelijk CS-financieringsschema's te verbeteren en het projectbeheer van CS te optimaliseren. Op dit moment zijn er echter geen algemeen aanvaarde evaluatie-indicatoren vastgesteld die de drie dimensies van participatieve wetenschap omvatten: wetenschappelijke impact, leren en empowerment van deelnemers en impact voor de bredere samenleving. Hierdoor blijft een enorm potentieel van burgerwetenschap nog onontgonnen. Dit onderzoeksvoorstel speelt in op deze nood.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De schadelijke gevolgen voor de gezondheid als gevolg van blootstelling aan luchtverontreiniging, zoals PM, worden steeds prominenter. Hoewel de emissies verminderen, worden er nog steeds te hoge PM-concentraties vastgesteld op locaties met veel verkeer en in zogenaamde street canyons. Stedelijk groen wordt beschouwd als een potentiële oplossing voor het verbeteren van de luchtkwaliteit, vooral groengevels hebben een groot potentieel. Vegetatie heeft een invloed op luchtstroompatronen en helpt bij het verwijderen van verontreinigende stoffen uit de atmosfeer door droge depositie op bladoppervlakken. Zowel veld-, windtunnel- als modelleringstudies (in het bijzonder CFD) worden complementair gebruikt om deze effecten te onderzoeken, maar de huidige depositiemodellen zijn niet in staat om alle mechanismen te begrijpen die verantwoordelijk zijn voor depositie en resuspensie. Dit onderzoeksvoorstel zal deze tekortkoming aanpakken door het ontwikkelen van een depositiemodel waarbij alle relevante mechanismen in aanmerking worden genomen, evenals resuspensie van bladeren. De relevante aerodynamische parameters en depositie / resuspensiesnelheid van verschillende plantbladoriëntatie van soorten groengevels zullen worden bepaald met windtunnelexperimenten. Deze resultaten zullen dienen als input voor een modelraamwerk op ware schaal. Het modelraamwerk zal worden toegepast om het potentieel van nature-based systemen en ecotechnologische oplossingen voor stedelijke PM-mitigatie te onderzoeken. Dit onderzoeksvoorstel is zeer innovatief en uitdagend en overstijgt de state-of-the-art.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Denys Siegfried
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Ysebaert Tess

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling is een groot sociaal en milieuprobleem, en veroorzaakt een grote variëteit aan negatieve gezondheidseffecten. Ongeveer 7 miljoen mensen en een economische kost van 3.28 triljoen euro wordt toegeschreven aan luchtvervuiling per jaar. In dit onderzoek zal een veelbelovende, nieuwe methode onderzocht worden om luchtvervuiling tegen te gaan. Meer specifiek, gaan het over het potentieel van fyllosfeer bacteriën om urbane luchtvervuiling af te breken in minder gevaarlijke stoffen (fijn stof en vluchtige organische stoffen), ook wel bioremediatie genoemd. Het project omvat 4 werkpaketten (WP). In WP1 zal de samenstelling van de bacteriële gemeenschap van 70 plantensoorten bepaald worden, en gelinkt worden aan bladkarakteristieken. In WP2 zal onderzocht worden welke fyllosfeer bacteriën typisch voorkomen onder hoge concentraties van urbane vervuiling en hoe deze variëren doorheen de tijd. In WP3 zal de specifieke bioremediatie capaciteit van geselcteerde bacterien getest worden en in WP4 zullen al deze resultaten samen gebracht worden. Vervolgens zullen de eerste realistische getallen gemodelleerd worden van wat de implicatie van deze pant-fyllosfeer bacterie- combinatie kan betekenen voor de concentraties van urbane luchtvervuiling. Het ultieme doel van dit onderzoek is om de optimale plant-bacterie combinatie te vinden om het boiremediatie potentieel van vegitatie in de stad te optimaliseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Muyshondt Babette

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De fyllosfeer is een specifieke microbiële habitat waarbij de atmosfeer en de plant samenkomen, voornamelijk ter hoogte van de bladeren. Wereldwijd wordt geschat dat alle bladeren een oppervlakte omvatten dat tweemaal zo groot is als het landoppervlakte. De fyllosfeer is dus een microbiële habitat met een enorm potentieel dat nog maar weinig geëxploreerd is. Wel hebben recente doorbraken in microbiële DNA-sequencing technieken geleid tot nieuwe inzichten in de bacteriële gemeenschappen van de fyllosfeer. Deze fyllosfeergemeenschappen worden bepaald door eigenschappen van de plant (fysisch en biochemisch) en omgevingscondities. Daarnaast is op basis van fysiologisch onderzoek al vele decennia geweten dat epifytische bacteriën de gezondheid van de plantgastheer kunnen beïnvloeden door de groei van plantpathogenen te verhinderen of door plantengroei te bevorderen, naast andere effecten. Luchtvervuiling en de negatieve effecten op onze gezondheid nemen nog steeds wereldwijd toe. Fijnstof, vluchtige organische stoffen (VOS), roet, dieselpartikels en zware metalen zijn belangrijke luchtpolluenten. De negatieve gezondheidseffecten bestaan onder andere uit hart- en vaatziekten, hartaanvallen en beroertes, ademhalingsziekten zoals astma en zelfs kanker en de ziekte van Alzheimer. Er bestaan momenteel verschillende technologische oplossingen om luchtpolluenten te verwijderen, zoals katalytische filters en aanpassingen aan de verbrandingsmotoren voor het verbeteren van de algemene luchtkwaliteit. Ook voor binnenhuisomgevingen bestaan er verschillende luchtzuiveringssystemen, maar deze zijn meestal gebaseerd op chemische, fysische of fotokatalytische processen. Er bestaan echter nog te weinig biologische, duurzame en kostenefficiënte oplossingen. Bioremediatie is het gebruik van micro-organismen om milieuvervuiling af te breken of om te zetten in een minder toxische vorm. In dit project wordt een nieuwe bioremediatietoepassing geëxploreerd: het inzetten van plantgeassocieerde bacteriën uit de fyllosfeer voor de afbraak of verwijdering van specifieke polluenten uit de omgevingslucht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een groeiende wereldbevolking en een veranderend klimaat zijn slechts enkele elementen die druk zetten op de voedselproductie. De uitdaging van de landbouw is om te verduurzamen, en tegelijkertijd meer productief. Plantenziekten veroorzaken aanzienlijke verliezen in voedselproductie en om oogsten te beschermen, zijn pesticiden noodzakelijk. Deze pesticiden zijn echter een van de grootste bijdragers aan de bedreigingen van landbouw ten aanzien van de menselijke gezondheid en het milieu. Dit project streeft naar het vinden van innovatieve oplossingen om de impact van pesticiden te verminderen, door onderzoek te doen naar microbiële gemeenschappen op de bovengrondse delen van planten, de fyllosfeer. Het is geweten dat deze micro-organismen intiem interageren met de plant. Ze kunnen o.a. de groei van planten en hun vatbaarheid voor ziekten beïnvloeden. Toepassingen zijn echter beperkt en om die te bekomen stellen we voor als volgt te werk te gaan. Ten eerste bestuderen we de interacties tussen de micro-organismen en de plant. Vervolgens worden bacteriën van de fyllosfeer en van gefermenteerde compost extracten geïsoleerd en gekarakteriseerd. Ten slotte zullen we geselecteerde bacteriën appliqueren op model gewassen en het effect op de plant en de microbiële gemeenschap bekijken. Het doel is om bij te dragen aan kennis over interacties in het fyllosfeer ecosysteem en om producten te formuleren op basis van bacteriën met een gunstig effect op de plant, genaamd "plant probiotica".

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Legein Marie

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De vergroening van steden en gemeentes wordt vaak gefinancierd met extern geld, bijvoorbeeld van Europa. Het ontbreken van een goede business case om te investeren in meer groen in de stad ontbreekt vaak. In dit project wordt een nieuw business model ontwikkeld samen met en voor lokale overheden in het 2 zeeën gebied om ze financiële argumenten te geven om te kiezen voor meer groen in de stad. Dit project analyseert en demonstreert hoe investeringen in stedelijk groen positief zijn voor zowel de stadsfinanciering en duurzaamheid (economisch, sociaal en milieu) van de stad. Het project onderzoekt de cash flow van investeringen in stedelijk groen, de monetaire en niet-monetaire waarde van stedelijk groen en de criteria en procedures die nodig zijn in steden en gemeentes om investeringen goed te keuren. Vervolgens onderzoeken we hoe de bestaande criteria en procedures kunnen worden gebruikt om meer te investeren in stedelijk groen. Een business model word finaal opgesteld, getest en gevalideerd samen met en voor partnersteden in het project.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit citizen science project rond luchtkwaliteitsmetingen bouwt verder op het succes van AIRbezen, maar richt zich nu exclusief op scholen, klassen en leerlingen, en trekt voluit de kaart van de actieve participatie. Deze unieke benaderingswijze vergt uiteraard een specifieke aanpak, voortbouwend op de ruime ervaring van de wetenschappelijke trekkers van dit project, en samen met sleutelfiguren of -organisaties binnen de onderwijswereld. Het project heeft een hoog participatief karakter, vertrekkende vanuit authentieke vragen rond luchtkwaliteit die leven op scholen. De leerkrachten en leerlingen zijn geen uitvoerders, maar zijn de werkelijke wetenschappers binnen het project. Door een gemengde aanpak, namelijk door te werken met half-begeleide en zelfstandige scholen, beoogt het project te kunnen blijven doorbestaan, ook na het aflopen van de financiering. Het project zal handvaten aanreiken en ondersteuning bieden zodat deelnemers van minimaal 400 scholen zowel de luchtkwaliteit in de omgeving van de school als binnen de school in kaart kunnen brengen, de bekomen data kunnen analyseren en begrijpen en er eventuele oplossingen voor bedenken. Het project biedt eveneens kansen om STEM-onderwijs op een geïntegreerde wijze, betekenisvol uit te bouwen rond een relevant thema in de leefwereld van scholen, klassen en leerlingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Boeve-de Pauw Jelle
• Co-promotor: Van Petegem Peter

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit Hercules-voorstel omvat de installatie van zeefdrukfaciliteiten. Zeefdrukfaciliteiten stellen UAntwerpen in staat om te pionierswerk uit te voeren in het gebied van elektronica, sensoren en fotokatalyse door (1) ontwikkeling van unieke (foto) sensoren / detectoren (bijv. elektrochemische sensoren, fotovoltaïsche cellen, fotokatalyse) door printen van (half) geleidende materialen op substraten, (2) onderdelen van modules Internet of Things te ontwerpen met meer flexibiliteit. Dit laat toe om tegelijkertijd een uniek valorisatiepotentieel en IP-positie te creëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Caen Joost
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Verbruggen Sammy
• Co-promotor: Weyn Maarten

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

EcoCities zal een geïntegreerde en vergelijkende analyse uitvoeren op verschillende types van groenwanden (GW) en groendaken (GD). In essentie behelst het onderzoek: - een diepgaande bepaling van de bijdrage van verschillende (groeisubstraat, plantensoorten) types GD en GW aan de belangrijkste ecosysteemdiensten (ED) in een urbane context. - een geïntegreerde evaluatie van de geleverde ED.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van dit project is het genereren van een wetenschappelijk kader voor onderzoek naar de verwijdering van fijnstof door stedelijk groen. In de eerste plaats worden belangrijke inzichten vergaard in de fysische fenomenen die bijdragen tot depositie van fijnstof aan plantoppervlakken. Verder wordt onderzocht op welke wijze meteorologische, plantfysiologische en morfologische kenmerken een invloed hebben. De methodiek is gebaseerd op (1) voorspellende modellen voor luchtstroming en transport van fijnstof door stedelijk groen, depositie en resuspensie van fijnstof en (2) experimentele analyse van de aerodynamica van stedelijk groen en depositie van fijnstof op plantoppervlakken. Combinatie van modelleringstechnieken en experimentele procedures laat toe inzichten te verkrijgen in de onderliggende processen (partikeltransport, depositie, resuspensie) en de effecten van meteorologische, fysiologische en morfologische parameters. Gebaseerd op dit wetenschappelijk kader zal het potentieel van "eco-technologische oplossingen" voor het bestrijden van luchtvervuiling –in het bijzonder van fijnstof– in steden worden onderzocht en getest. Bij "conventionele" toepassing van stedelijk groen wordt de afvangcapaciteit van vegetatie niet volledig benut. In dit project worden innovatieve concepten onderzocht waarbij stedelijk groen op een slimme wijze wordt ingezet om de afvangcapaciteit van fijnstof zo groot mogelijk te maken. Specifiek wordt gekeken naar het aanpassen en engineeren van groene structuren en het plaatselijk richten en controleren van luchtstroming, zodat de afvangst van fijnstof wordt geoptimaliseerd.. De kennis die wordt opgebouwd in dit onderzoeksproject is zeer nuttig voor het verder ontwerpen van gezonde en duurzame steden. Meer bepaald zullen de resultaten nuttig zijn voor het ontwikkelen van innovatieve eco-technologische oplossingen, gebaseerd op een solide wetenschappelijke basis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Denys Siegfried
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Ysebaert Tess

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het BIOVEINS project is om functionele diversiteit (FD) te gebruiken om de mechanismen die de link tussen groene en blauwe infrastructuren (GBI), taxonomische diversiteit (TD) en de voorziening van ecosysteemdiensten (ED) ondersteunen aan het licht te brengen, en, om samen met lokale belanghebbenden de ecologische en interdisciplinaire kennis voor het identificeren van de criteria/eigenschappen van GBI te voorzien. Dit als leidraad voor de oprichting, het management en het behoud van GBI, en om de effecten van grote stedelijke en globale uitdagingen, zoals habitat fragmentatie, luchtverontreiniging en het stedelijk hitte-eiland effect te verzachten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De productie en toepassing van nucleaire energie heeft geleid tot een verhoogde radioactiviteit in het milieu, resulterend in een verhoogde blootstelling van mensen aan ioniserende straling. Een van de belangrijkste blootstellingsroutes is de opname van radionucliden via voedselgewassen. Landbouwgewassen kunnen besmet raken door een direct vervuiling van de plantoppervlakten blootgesteld aan de atmosfeer, of via indirecte vervuiling wanneer de radionucliden worden afgezet in de bodem en opgenomen worden door de wortels samen met water en nutriënten. Eerder onderzoek toonde aan dat voor de meeste radionucliden en gewassen de contaminatie via atmosferische interceptie veel groter is dan via wortelopname gedurende het eerste jaar na een nucleair ongeval, of als de contaminatie gebeurt via de irrigatie met vervuild water. Een goede inschatting van de opname via bladeren is daarom noodzakelijk om de blootstelling via het gebruik van besmet voedsel betrouwbaar te kunnen inschatten. Ondanks het belang van de contaminatie via bladdepositie, zijn er nauwelijks data beschikbaar om deze bladopname te modelleren. Hierdoor is er een grote onzekerheid geassocieerd met de besmetting van voedselgewassen via bladopname, en worden er zeer eenvoudige benaderingen gebruikt om deze contaminatie in te schatten. Vier processen zijn verbonden met de contaminatie van planten via bladopname. Deze zijn: de interceptie door de atmosferische plantendelen, de weerhouding na verweringsprocessen, de absorptie in de plant en de translocatie in de plant naar andere plantendelen zoals wortels of vruchten. Om de grote onzekerheid in verband met bladopname weg te werken zullen experimenten uitgevoerd worden om deze vier processen te onderzoeken in functie van het beschouwde element, de plantensoort, het ontwikkelingsstadium van de plant en de tijd na contaminatie. Hierbij zal ook aandacht gegeven worden aan omgevingsfactoren. De bedoeling van dit doctoraatsvoorstel is om data aan te leveren over interceptie, retentie en translocatie van radionucliden tijdens de verschillende plantontwikkelingsstadia waarbij de blootstelling zal gebeuren via natte depositie via vernevelingsirrigatie. De belangrijkste onderzoeksvraag hierbij is of de interne plantcontaminatie voornamelijk bepaald wordt door de hoeveelheid bladeren en de geïntercepteerde hoeveelheid op bladniveau. Een andere onderzoeksvraag is of het mogelijk is om een onderscheid te maken tussen de hoeveelheid nucliden weerhouden op het bladoppervlak en de intern geabsorbeerde hoeveelheid. Bovendien zal onderzocht worden of de chemische vorm van de radionuclide meer of minder belangrijk is dan het verschil tussen planten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft tot doel om een overzicht te maken van de recentste bevindingen omtrent de rol van planten in relatie tot de binnen- en buitenluchtkwaliteit. Er zal een overzicht worden gegeven van de verschillen tussen plantensoorten in hun luchtzuiverende capaciteit, evenals van de plantkarakteristieken die leiden tot deze verschillen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Meer en meer alledaagse toestellen worden verbonden met het internet. Deze evolutie, die het internet der dingen (IoT) genoemd wordt, heeft een recente boost gegeven aan onderzoek naar grootschalige draadloze sensor netwerken. Meer specifiek worden steden met IoT technologie uitgerust maar echte grootschalige installaties van draadloze sensornetwerken geven nog erg grote onderzoeksuitdagingen. Tegelijkertijd is de stad ook een schat aan belangrijke data indien dit op een goeie manier kan gemonitord worden. Testbeds worden vaak gebruikt om onderzoeksresultaten te valideren maar een grootschalige en multi-technologie slimme stad infrastructuur is momenteel nog onbestaand. De City of Things onderzoeksinfrastructuur wil een multi-technologie en multi-niveau testbed bouwen in de stad van Antwerpen. 100 locaties, verdeeld over de stad, zullen voorzien worden van sensor basisstations. Deze basisstations worden vervolgens verbonden met een reeks van sensoren die informatie verzamelen omtrent mobiliteit, geluid, luchtkwaliteit, enz.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blondia Chris
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Backer Charlotte
• Co-promotor: Goethals Bart
• Co-promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Poels Karolien
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Vandebosch Heidi
• Co-promotor: Vanelslander Thierry
• Co-promotor: Walrave Michel
• Co-promotor: Weyn Maarten

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling wordt momenteel omschreven als 's werelds grootste gezondheidsrisico. Desalniettemin bezitten de huidige luchtkwaliteitsnetwerken een beperkte ruimtelijke resolutie door de hoge investerings- en onderhoudskosten. Vooral in heterogene stedelijke omgevingen is de ruimtelijke resolutie van deze netwerken te beperkt. Biomagnetische monitoring van bladstalen is een veelbelovende techniek die kan toegepast worden om de ruimtelijke en temporele variatie van luchtverontreiniging te evalueren. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik biomagnetische monitoring (SIRM) van bladafgezette deeltjes geëvalueerd voor zowel luchtkwaliteitsmonitoring als modelvalidatie, op veranderlijke ruimtelijke en temporele resoluties. Momenteel is er echter nog gebrek aan informatie over de magnetiseerbare samenstelling van dit bladafgezet stof en de gezondheidsrelevantie van magnetische mineralen in atmosferische deeltjes. Dit postdoctoraal onderzoek heeft dan ook als doel om meer inzicht te verwerven in de magnetiseerbare samenstelling (mineralogie, deeltjesgrootte en concentratie) van stedelijke aerosolen, de potentiële toepassing van deze technieken voor brontoewijzing in stedelijke omgeving, en de gezondheidsrelevantie (mbt zware metalen, ROS en BC) van deze biomagnetische eigenschappen. De verworven kennis zal worden toegepast in twee grootschalige simultane biomagnetische monitoringcampagnes in Antwerpen (België) en Londen (UK).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Mandaathouder: Castanheiro Ana

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling wordt momenteel omschreven als 's werelds grootste gezondheidsrisico. Desalniettemin bezitten de huidige luchtkwaliteitsnetwerken een beperkte ruimtelijke resolutie door de hoge investerings- en onderhoudskosten. Vooral in heterogene stedelijke omgevingen is de ruimtelijke resolutie van deze netwerken te beperkt. Biomagnetische monitoring van bladstalen is een veelbelovende techniek die kan toegepast worden om de ruimtelijke en temporele variatie van luchtverontreiniging te evalueren. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik biomagnetische monitoring (SIRM) van bladafgezette deeltjes geëvalueerd voor zowel luchtkwaliteitsmonitoring als modelvalidatie, op veranderlijke ruimtelijke en temporele resoluties. Momenteel is er echter nog gebrek aan informatie over de magnetiseerbare samenstelling van dit bladafgezet stof en de gezondheidsrelevantie van magnetische mineralen in atmosferische deeltjes. Dit postdoctoraal onderzoek heeft dan ook als doel om meer inzicht te verwerven in de magnetiseerbare samenstelling (mineralogie, deeltjesgrootte en concentratie) van stedelijke aerosolen, de potentiële toepassing van deze technieken voor brontoewijzing in stedelijke omgeving, en de gezondheidsrelevantie (mbt zware metalen, ROS en BC) van deze biomagnetische eigenschappen. De verworven kennis zal worden toegepast in twee grootschalige simultane biomagnetische monitoringcampagnes in Antwerpen (België) en Londen (UK).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Mandaathouder: Hofman Jelle

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project worden de rechtstreekse effecten van gevelgroen op lokale luchtkwaliteit, alsook hygrothermische effecten van groengevels bestudeerd. Globale doelstelling is een beter inzicht te krijgen in de interacties plant - (stedelijke) omgeving en uiteindelijk bestaande systemen te optimaliseren naar -vooral- luchtzuiverende effecten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Denys Siegfried
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Bols Peter
• Co-promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Geuens Luc
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Dardenne Freddy

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Veroustraete Frank

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds VLIR. UA levert aan VLIR de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Yao Sadaiou Sabas Barima

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vegetatie en in het bijzonder groene en volgroeide bomen zijn extreem belangrijk voor stedelijke gebieden, ondermeer voor hun heilzaam effect op de reductie van luchtverontreiniging. Steden vormen echter geen ideale omgeving voor deze bomen en hun gezondheidstoestand moet daarom zorvuldig worden opgevolgd. Biomonitoring van stedelijke vegetatie op grote schaal kan echter niet manueel worden uitgevoerd, en aardobservatie en hyperspectrale beeldvorming in het bijzonder dienen zich aan als een perfecte kandidaat zijn voor een geautomatiseerde procedure. Het doel van dit project is om een kader te ontwikkelen voor de biomonitoring van stadsvegetatie door middel van de spectrale reflectie van boomkruinen, omdat dit de informatie is die kan verkregen worden met behulp van hyperspectrale aardobservatie. Er wordt een data-gedreven benadering ontwikkeld door de constructie van een hyperspectrale reflectantie databank van spectrale reflectanties op blad- en kruinniveau. Met behulp van deze databank zullen we (i) de relatie bestuderen tussen de spectrale reflectantie op bladniveau en op kruinniveau; (ii) het spectrale onderscheid bestuderen tussen gezonde en ongezonde bomen, en (iii) het spectrale onderscheid bestuderen tussen bomen die groeien bij verschillende blootstellingsniveaus aan luchtverontreiniging.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Scheunders Paul
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Visielab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab is een reusachtige boom, die van nature voorkomt in de drogere gebieden van tropisch Afrika. Lokale rurale gemeenschappen zijn afhankelijk van de hulpbronnen die deze 'multipurpose tree' levert om in hun levensonderhoud te voorzien. De verschillende plantendelen (bladeren, vruchten, zaden, bast,...) kennen namelijk allerhande toepassingen (vb. voedselgebruiken, touwproductie, traditionele geneeskunde, verhandelen en verkopen van producten op de markt). Deze studie richt zich op de screening van verbeterd plantmateriaal in termen van groei, biomassaproductie, droogteresistentie en voedingswaarde. Deze informatie zal erg waardevol zijn voor toekomstige baobabaanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Van den Bilcke Nina

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds IWT. UA levert aan IWT de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Wuytack Tatiana

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit onderzoek is nagaan hoe externe stressfactoren de spectrale eigenschappen van bladeren beïnvloeden teneinde spectrale signalen correct te kunnen interpreteren. Hiervoor worden in labo-omstandigheden de bodemgerelateerde stressfactoren, droogte, nutriëntenstatus & zware metalen, alsook de invloed van afzonderlijk atmosferische polluenten (O3, NO2, SO2, NH3 en fijn stof) onderzocht. Tenslotte wordt de invloed van deze atmosferische polluenten in veldomstandigheden nagegaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Snauwaert Lies

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab is een reusachtige boom, die van nature voorkomt in de drogere gebieden van tropisch Afrika. Lokale rurale gemeenschappen zijn afhankelijk van de hulpbronnen die deze 'multipurpose tree' levert om in hun levensonderhoud te voorzien. De verschillende plantendelen (bladeren, vruchten, zaden, bast,...) kennen namelijk allerhande toepassingen (vb. voedselgebruiken, touwproductie, traditionele geneeskunde, verhandelen en verkopen van producten op de markt). Deze studie richt zich op de screening van verbeterd plantmateriaal in termen van groei, biomassaproductie, droogteresistentie en voedingswaarde. Deze informatie zal erg waardevol zijn voor toekomstige baobabaanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Van den Bilcke Nina

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Afrikaanse baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Bijna alle delen van de boom worden gebruikt, en dit voor een grote verscheidenheid aan toepassingen. Ondermeer in de voeding is de baobab uiterst belangrijk. Zo spelen de bladeren, vruchtpulp en zaden een essentiële rol in de bereiding van traditionele maaltijden en in tijden van schaarste en hongersnood. De bladeren vormen ondermeer een goede bron van eiwitten, vitamine A en calcium, en de vruchtpulp is een uitermate goede leverancier van vitamine C. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Zo wordt de baobab meestal niet actief gekweekt en is de plaatselijke bevolking afhankelijk van variabele weersomstandigheden en wild, niet-verbeterd en "ongekend" plantmateriaal om te voorzien in de voor hen levensnoodzakelijke plantproducten. Het mag dan ook niet verwonderen dat de baobab door het International Plant Genetic Resources Institute geselecteerd werd als belangrijkste en dringendste te domesticeren boomsoort van West-Afrika. De algemene doelstelling van dit project is een algehele beschrijving aan te leveren van de verschillende mechanismen waarover de baobab beschikt om te anticiperen op droogteomstandigheden. In een eerste onderzoeksdeel worden de morfologische adaptatiestrategieën van de boom op verschillende standplaatscondities in kaart gebracht aan de hand van een veldbemonstering. Terzelfdertijd wordt uit verschillende herkomstgebieden zaadmateriaal van de soort verzameld. De zaden zijn nodig om verschillende veld- en laboratoriumproeven op te zetten, die worden gebruikt om de ecofysiologische, celfysiologische en moleculaire respons van de baobab op droogteomstandigheden in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: De Smedt Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Belspo. UA levert aan Belspo de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project stelt zich tot doel, het gebruik van bamboeplanten in biomassaproductie en bodemsanering te evalueren. Planten worden opgekweekt op drie verschillende velden met een verschillende graad van vervuiling ; evaluatie van biomassaproductie en tolerantie tegen de polluent gebeurt via groeianalyse, koolstofassimilatie en chlorofylfluorescentie. Vanuit deze data wordt een bestaand groeimodel (FORUG) geparametriseerd voor bamboe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds VITO. UA levert aan VITO de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Kumar Ujjwal

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vlaanderen gaat gebukt onder een van de hoogste niveaus van luchtvervuiling in Europa. Bovendien worden de gevolgen van klimaatverandering in toenemende mate waarneembaar in Vlaanderen. Met betrekking tot klimaat en luchtkwaliteit zijn atmosferische modellen een cruciaal instrument voor de ondersteuning van het beleid omdat ze ons in staat stellen voorspellingen te maken en de gevolgen van verschillende scenario's door te rekenen. Tot nu zijn voornamelijk voorspellende 3D-modellen het beste, beschikbare instrument hiervoor. Deze modellen zijn echter beperkt tot academische toepassingen en ze zijn zelden toegepast voor het doorrekenen van langetermijnvoorspellingen voor beleidsondersteuning omdat ze vaak te complex en rekenintensief zijn. De doelstellingen van het CLIMAQS onderzoeksproject zijn het controleren en verbeteren van bestaande voorspellende 3D-modellen op regionale en lokale schaal voor Vlaanderen en het ontwikkelen van strategieën om ze te implementeren in de ondersteuning van beleidskeuzes met betrekking tot de gevolgen van klimaatverandering en urbane en regionale luchtvervuiling in Vlaanderen. Voor dit project wordt een breed kennisplatform in atmosferisch modelleren uitgebouwd, gebaseerd op beschikbare expertise in Vlaanderen. Het project is dan ook een samenwerking tussen VITO, het Dep. Geografie en het Dep. Toegepaste Wetenschappen van de K.U.Leuven en het Dep. Bio-ingenieurswetenschappen van de UA. In een eerste fase van het project zullen de modellen op regionale en locale schaal voor secundaire aërosolvorming, de hydrologische cyclus en de biosfeer-atmosfeer-interactie worden verbeterd. Bovendien zullen technieken voor data-assimilatie worden geïmplementeerd voor bepaalde hydrologische parameters en atmosferische concentraties aan gassen en aerosolen. Om dit te bewerkstelligen zal een dynamische biosfeermodule worden geïntegreerd in een regionaal klimaatmodel. Dit maakt mogelijk dat vegetatie interactief kan groeien en afsterven in functie van atmosferische omstandigheden zoals die kunnen worden verwacht in de toekomst. De resulterende verbeterde regionale klimaatmodellen zijn niet alleen waardevol op zich, maar zullen eveneens toelaten om het modelleren van luchtkwaliteit te verbeteren. Op lokaal niveau, zoals een stadswijk, zullen gebouwen en vegetatie mee kunnen worden opgenomen in het modelleren van luchtkwaliteit met een ruimtelijke resolutie van slechts enkele meters, met behulp van ENVI-Met. De 3D-terreinobjecten zullen worden opgesteld met behulp van hoge resolutie stereosatellietbeelden. Bij het implementeren en testen van het model zal de focus liggen op voornamelijk verkeergerelateerde polluenten zoals fijn stof (PM10, PM2.5 en NO2). Bovendien zal speciale aandacht worden besteed aan het zeer schadelijke ultrafijn stof, met name naar de groottedistributie van de deeltjes en hun interactie met planten. In een tweede fase zal de focus liggen op het verbeteren van de toepasbaarheid van de modellen voor beleidsondersteuning en op het aantonen van hun mogelijkheden met behulp van gevalstudies. Na het koppelen van de modellen, zal de laatste fase van het project gewijd zijn aan het uitvoeren van beleidsrelevante demonstraties. Hierbij zullen specifieke gevallen worden beschouwd via het op lokale schaal modelleren van de effecten van mitigatiestrategieën voor luchtvervuiling. Bovendien zullen langetermijnvoorspellingen (over een periode van ong. 10 jaar) van de impact van klimaatverandering en van de luchtkwaliteit worden uitgevoerd voor de ganse regio Vlaanderen, met een resolutie van slechts enkele kilometers en zowel voor het huidige als het toekomstige klimaat. Het Dep. Bio-ingenieurswetenschappen van de UA zal instaan voor het ontwikkelen van numerische modellen in het bestaande FORUG-model ter simulatie van (i) de impact van atmosferische omstandigheden en ozon (O3), zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) op fysiologische dynamiek van vegetatie, en (ii) de emissies van BVOC's (biogenic volatile organic compounds) in functie van meteorologische omstandigheden en fenologie, en dit voor bomen, grasland en gewassen. Daarnaast zal een bestaande deterministische vegetatiemodule in het ENVI-Met model worden uitgebreid om de uitwisseling van polluenten te simuleren (depositie op, opname door en uitloging uit bladeren) alsook de fysiologische gevolgen van luchtpolluenten. Daarvoor worden intensieve meetcampagnes opgezet in Vlaamse steden ter bepaling van de plant-polluent-interacties, en dit voor verschillende soorten en in hoge ruimtelijke resolutie. Uiteindelijk zal de impact worden bepaald van verscheidene realistische scenario's van stedelijk groenaanleg op luchtkwaliteit en klimaat via gevalstudies in Gent en Hasselt, met behulp van het uitgebreide ENVI-Met model. In samenspraak met de betrokken steden zullen scenario's van groenaanleg worden geselecteerd, zoals de aanleg van parken, het aanplanten van hagen of bomenrijen langsheen drukke wegen, de aanleg van groendaken en een wijziging van de boomsoort gebruikt in stedelijke aanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lenaerts Silvia

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Wuytack Tatiana

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tamarinde speelt een erg belangrijke socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Zowat alle delen van de boomsoort (bladeren, bloemen, vruchten, zaden, hout) worden er op de lokale markt benut, en betekenen een bron van voedsel- en inkomenszekerheid voor de plaatselijke bevolking. Ondanks het grote belang van de soort werd tot hiertoe slechts weinig en ongecoördineerd onderzoek verricht naar tamarinde in Afrika. Wilde, niet-veredelde bomen worden nu continu geëxploiteerd om aan de groeiende vraag te beantwoorden. Hierdoor neemt het risico op afname van de intraspecifieke diversiteit toe, waardoor voedselproductie en ecosysteemstabiliteit in het gedrang komen. Deze studie wil een wetenschappelijke bijdrage leveren met betrekking tot de karakterisering van de huidige genetische en fenotypische diversiteit van tamarinde, en de selectie van de meest geschikte variëteiten voor domesticatie en veredeling. Mali werd hiervoor als studiegebied uitgekozen. In een eerste fase wordt observationeel onderzoek verricht op tien tamarindepopulaties, verspreid over de verschillende klimatologische zones in Mali. Enkele morfologische en chemische boom- en blad- en vruchtparameters worden opgemeten om op die manier de fenotypische diversiteit na te gaan van de bomen binnen de populaties en klimatologische zones. Voor de genetische studie worden STR (Simple Tandem Repeat)-merkers ontwikkeld. De bedoeling is de genetische verwantschappen tussen bomen en populaties duidelijk te maken, om de eventueel verschillende landrassen te identificeren en de huidige genetische diversiteit van de soort in Mali te karakteriseren. De resultaten van fenotypisch en genetisch onderzoek dienen als referentie voor het ontwikkelen van conservatiestrategieën en tevens als basis voor de selectie van moederbomen voor het opzetten van domesticatieprogramma's. In een tweede fase zal ook de droogte- en zoutgevoeligheid van de geïdentificeerde variëteiten of fenotypes nagegaan worden. De meest droogte-/zoutstressbestendige soorten kunnen dan geselecteerd worden voor domesticatie in droge/verzilte regio's, waar voedselvoorziening en ecosysteemstabiliteit het meest bedreigd zijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Alaerts Katrijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project handelt over het belangrijke verziltingsprobleem in de Cauto Vallei in Oost-Cuba, waar het de voedselproductie ernstig reduceert. Dit gebied is van groot belang voor de Cubaanse landbouw omdat het de grootste productie van het land kent van bijvoorbeeld suikerbiet, wortelgewassen en groenten. De doelstelling van dit project is: (i) om voedselzekerheid en leefkwaliteit te verbeteren in oostelijk Cuba (Granma Province) via selectie van zouttolerante soorten en genotypes van drie voedselplanten (tarwe, tomaat en boon) en (ii) om het ecofysiologisch en biochemisch zoutstressonderzoek aan de Universiteit van Granma (GU) te versterken, en de opleidingscapiteit over dit onderwerp te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van dit onderzoek is het aanpassen en verder ontwikkelen van een kroonbudgetmodel, wat zal toelaten om doorvalmetingen te gebruiken voor het nauwkeurig kwantificeren van interne en externe nutriëntenbronnen in bosecosystemen. Dit zal gebeuren door het vergelijken van de nutriënteninteractie tussen de atmosfeer en de vegetatie op verschillende ruimtelijke en temporele schaalniveaus voor drie belangrijke loofboomsoorten met uiteenlopende ecofysiologische en biogeochemische kenmerken. De processen van nutriëntentransfer via droge depositie en kroonuitwisseling zullen zowel op blad/tak-, kruin- als bestandsniveau bestudeerd worden tijdens verschillende periodes van fysiologische activiteit. Op blad- en takniveau zullen insitu en ex-situ experimenten worden uitgevoerd om fysische en fysiologische vegetatiekenmerken te bepalen die een rol spelen bij kroonuitwisselingsprocessen. Op kruinniveau zullen de kruinarchitectuur en de invloed hiervan op de turbulentie binnen de kruin en de droge depositie bestudeerd worden. De resultaten van deze twee lagere schaalniveaus zullen tenslotte geïntegreerd en opgeschaald worden in een procesgeoriënteerd nutriëntentransfermodel dat zal gevalideerd worden op bestandsniveau.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Afrikaanse baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Bijna alle delen van de boom worden gebruikt, en dit voor een grote verscheidenheid aan toepassingen. Ondermeer in de voeding is de baobab uiterst belangrijk. Zo spelen de bladeren, vruchtpulp en zaden een essentiële rol in de bereiding van traditionele maaltijden en in tijden van schaarste en hongersnood. De bladeren vormen ondermeer een goede bron van eiwitten, vitamine A en calcium, en de vruchtpulp is een uitermate goede leverancier van vitamine C. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Zo wordt de baobab meestal niet actief gekweekt en is de plaatselijke bevolking afhankelijk van variabele weersomstandigheden en wild, niet-verbeterd en "ongekend" plantmateriaal om te voorzien in de voor hen levensnoodzakelijke plantproducten. Het mag dan ook niet verwonderen dat de baobab door het International Plant Genetic Resources Institute geselecteerd werd als belangrijkste en dringendste te domesticeren boomsoort van West-Afrika. De algemene doelstelling van dit project is een algehele beschrijving aan te leveren van de verschillende mechanismen waarover de baobab beschikt om te anticiperen op droogteomstandigheden. In een eerste onderzoeksdeel worden de morfologische adaptatiestrategieën van de boom op verschillende standplaatscondities in kaart gebracht aan de hand van een veldbemonstering. Terzelfdertijd wordt uit verschillende herkomstgebieden zaadmateriaal van de soort verzameld. De zaden zijn nodig om verschillende veld- en laboratoriumproeven op te zetten, die worden gebruikt om de ecofysiologische, celfysiologische en moleculaire respons van de baobab op droogteomstandigheden in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: De Smedt Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Alaerts Katrijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Dit project tracht hieraan tegemoet te komen door een ecofysiologische karakterisering van baobab-types groeiend langs een neerslaggradiënt in Mali in respons op droogte- en zoutstress.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject