Onderzoek Tom Maris

Abstract

Bij de ontwikkeling van Sigma gebieden (gebieden voor gecombineerde natuurontwikkeling en bescherming tegen overstromingen, in het kader van het Sigmaplan) moeten steeds keuzes gemaakt worden over locatie en inrichting. Beide hebben naast hun effect op overstromingsveiligheid ook een impact op andere belangrijke ecosysteemdiensten zoals landbouw, koolstofopslag, etc. Maar ook een impact op de watergebonden ecosysteemdiensten en functies zoals zuurstoflevering en foerageergebied voor vogels. Om deze ecosysteemdiensten en functies correct te kunnen inschatten zijn ruimtelijke modellen nodig die de ruimtelijke opbouw en onderliggende processen inschatten en evalueren. ECOPLAN-SE is een ruimtelijk model dat specifiek is ontwikkeld voor de ruimtelijke evaluatie van ecosysteemdiensten in Vlaanderen. ECOPLAN-SE is ontwikkeld voor het buitengebied in Vlaanderen, maar is niet toepasbaar in tidale gebieden doordat de specifieke processen en functies die gelinkt kunnen worden aan tidale regimes zijn niet opgenomen. Om ECOPLAN-SE bruikbaar te maken voor de evaluatie van de SIGMA gebieden voorzien we in deze studie de volgende stappen: 1. Evalueren en aanpassen van de huidige methodes, waar nodig worden nieuwe methodes voorzien. 2. Omzetten van deze methodes naar modellen die toepasbaar zijn op de sigmagebieden, rekening houdend met de beschikbare ruimtelijke gegevens en ontwikkeling van beleidsrelevante indicatoren. 3. Een eerste toepassing op de 4 reservegebieden van Sigma 2 onder verschillende scenario's en een analyse van de resultaten en de methodiek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Al meer dan 20 jaar wordt bijzondere aandacht besteed aan de studie van het Schelde-estuarium en de wetenschappelijke ondersteuning van noodzakelijke beheersmaatregelen om zowel aan het menselijk gebruik als aan het ecologisch functioneren van het systeem tegemoet te komen. Om meer inzicht te verwerven en om de besluitvorming in het Schelde-estuarium te ondersteunen, werd aan de UAntwerpen een ecosysteemmodel ontwikkeld. Dit model bouwt voort op het MOSES-model dat in de jaren 1990 ontwikkeld werd door Karline Soetaert en Peter Herman, verbonden aan het toenmalige NIOO-CEME, nu NIOZ-Yerseke. Aan de UAntwerpen is het model op verschillende manieren uitgebreid en verfijnd. In de huidige versie behoren ook de Boven-Zeeschelde en de Rupel tot het modeldomein en worden randvoorwaarden gedefinieerd aan het sluizencomplex in Merelbeke en aan de samenvloeiing van de Dijle en de Nete. Op basis van het onderzoek van Tom Cox naar primaire productie en de invloed ervan op de zuurstofdynamiek in de Schelde, werd de dynamiek van het fytoplankton meer realistisch gemodelleerd. De belangstelling voor pelagische primaire productie (de opbouw van biomassa door fytoplankton) is de laatste jaren toegenomen. Een belangrijke reden hiervoor zijn de veranderingen in de dynamiek van gesuspendeerd materiaal die zijn waargenomen in verschillende estuaria als reactie op veranderingen in de geometrie van estuaria (verdieping, kanalisatie, ontpoldering, enz.). Ook in de Schelde zijn de afgelopen decennia abrupte veranderingen (zogenaamde kritische overgangen) waargenomen. In lichtgelimiteerde systemen is de hoeveelheid slib in suspensie een van de belangrijkste determinanten van de primaire productie. Gezien de vele observationele en theoretische aanwijzingen dat menselijke ingrepen de dynamiek van zwevend materiaal beïnvloeden, is de invloed op de primaire productie in lichtgelimiteerde systemen een van de meest onderzochte ecologische effecten van ingrepen die de geometrie veranderen. Door de klimaatverandering, de verdere uitbreiding van havens en de behoefte aan nieuwe maatregelen ter bescherming tegen overstromingen, staat het estuarium voor nieuwe uitdagingen. Dit creëert ook nieuwe uitdagingen voor het modelleren van het ecosysteem van de Schelde, die in dit doctoraat zullen worden aangepakt. De bestaande modeltools bieden een solide basis voor verdere ontwikkeling van het model waar dat het meest nuttig lijkt. Een betere benadering van laterale gebieden is een optie, waarbij manieren om de laterale systemen expliciet op te nemen kunnen worden geïmplementeerd als een aparte modelbox waar processen kunnen plaatsvinden onder veranderde omstandigheden (bijv. meer lichtbeschikbaarheid). Processen in de bodem kunnen ook worden meegenomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In veel valleigebieden in Vlaanderen zijn rivieren rechtgetrokken ten behoeve van scheepvaart, om een snelle afvoer van piekdebieten te bevorderen en drainage te verbeteren in functie van landbouw. Hierdoor ging de ecologie van deze rivieren achteruit en daarmee gepaard de levering van belangrijke ecosysteemdiensten. Door klimaatverandering neemt de vraag naar bepaalde ecosysteemdiensten echter gestaag toe. Vele valleigebieden hebben nu reeds vaak te kampen met periodes van droogte in de zomer, en scenario's voor klimaatverandering voorspellen meer problemen in de toekomst. In dit project zullen we onderzoeken of en hoe het opnieuw aansluiten van voormalige meanders in de Demervallei (Vlaanderen, België) klimaatveranderingsproblemen kan verminderen en het functioneren van ecosystemen kan herstellen, met focus op droogtepreventie, nutriëntenkringloop en koolstofvastlegging. Onderzoek en monitoring van de eerste fase van dit herstelproject moet meer inzicht geven in de efficiëntie van deze maatregelen en leiden tot adviezen om toekomstige projecten te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderhavig studieprojectomvat onderzoek naar de gevolgen van menselijke ingrepen in de Zeeschelde op het milieu. Meer specifiek worden de effecten van het Sigmaplan, baggeractiviteiten en havenuitbreiding in de Zeesche!de gevolgd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maris Tom
• Promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt de lancering van een dienstenplatform voor bodem- en waterkarakterisering in aquatische ecosystemen. Het platform zal technische diensten leveren voor water- en bodemkarakterisering, evenals wetenschappelijke ondersteuning voor de particuliere sector en overheidsorganisaties. Door het nieuwe dienstenplatform te integreren in het bestaande ECOSPHERE Analytics-concept, gericht op aquatische ecotoxicologie en risicobeoordeling, zullen we het meest veelzijdige milieulaboratorium van Vlaanderen ontwikkelen door een breed scala aan tools voor ecosysteembeoordeling aan te bieden, zowel vanuit de ecologie als de ecotoxicologie. Het project zal aligneren met de ISO 17025:2017-norm en integreren met de verschillende platformcomponenten (bodem- en waterkarakterisering, ecotoxicologie, chemische analyse, risicobeoordeling en waterbehandeling) om een uniek marktvoorstel te bieden op het gebied van ecosysteemmonitoring, risicobeoordeling , preventie en remediëring. Onze klanten zijn divers, variërend van de academische wereld, de overheid en wetgevers, tot industriële stakeholders.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Maris Tom
• Co-promotor: Schoelynck Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Voor een groot deel van het Schelde-estuarium is het in principe mogelijk SPM te bepalen op basis van satellietbeelden. Toch stellen zich voor de Zeeschelde en de Boven-Zeeschelde in het bijzonder een aantal uitdagingen. De rivier is op sommige plekken maar 1 of enkele pixels breed (Spatiale resolutie Sentinel 2: 10m-20m). Verder zorgt de getijdenwerking continu voor opwerveling en bezinking. De SPM-concentratie aan het oppervlak vertoont daardoor een sterke temporele variabiliteit wat het interpreteren van een snapshot op basis van satellietbeeld bemoeilijkt. Drones bieden een mogelijke oplossing voor beide problemen, maar hebben hun eigen moeilijkheden (vluchtplanning, weersomstandigheden). In deze studie worden methoden ontwikkeld om SPM in het estuarium te bepalen op basis van satelliet en drone-beelden, gebruik makend van continue data ter kalibratie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Estuaria zijn een van de meest productieve habitats. Het behoud van de ecosysteemfuncties is van vitaal belang, daar ze een verbinding vormen tussen de terrestrische en mariene ecosystemen. Primaire productie door fytoplankton is de basis voor het voedselweb en wordt in zeer troebele estuaria voornamelijk door licht, verblijftijd en temperatuur beïnvloed. Het onderhoud van waterwegen (baggerwerken) heeft het potentieel om de primaire productie negatief te beïnvloeden door verhoging van troebelheid, waardoor het lichtklimaat wordt gereduceerd. Wetenschappelijk inzicht en goede monitoring zijn noodzakelijk voor op wetenschap gebaseerd management. Traditionele monitoring bestaat uit maandelijkse monstername, waardoor kennis van de effecten van kortetermijnfluctuaties op de primaire productie momenteel ontbreekt. Om de impact van onderhoud op de primaire productie te minimaliseren, is inzicht in kortetermijndynamica cruciaal voor waterwegbeheerders om de locaties en tijdstippen van hun activiteiten te regelen. Ik zal voor de eerste keer hoogfrequente continue bemonsteringen, periodieke langetermijn bemonsteringen en satelliet-telegedetecteerde waterkwaliteitsdata combineren, om de kortetermijndynamiek tussen primaire productie, troebelheid, stroom en temperatuur in het Schelde-estuarium te begrijpen. Dit wordt gebruikt om de beste managementpraktijken te ontwikkelen voor mitigatie van negatieve effecten op de primaire productie van waterwegonderhoud.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Maris Tom
• Mandaathouder: Gelsomini Pali Felice

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deltares heeft van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat opdracht gekregen om werkzaamheden voor het project "KPP 2018 - WN01 Schelde-estuarium" met projectnummer 11202233 uit te voeren. Deltares wil een derde inschakelen om de uitvoering van een onderdeel van het betreffende hoofdproject ter hand te nemen: Expertondersteuning voor de discipline Waterkwaliteit en ecologie in het algemeen. De expert ondersteuning omvat het bijwonen en actief ondersteunen van kerngroep en werkgroep sessies. De ondersteuning kan volgende aspecten omvatten: het geven van presentaties op een werksessie, het leiden van workshop sessies over waterkwaliteit, revisie van werkteksten of feedback op specifieke vragen naar aanleiding van een werksessie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Intergetijdengebieden zoals slikken en schorren maken van estuaria waardevolle gebieden met hoogproductieve levensgemeenschappen. Slikken en schorren vormen een belangrijk habitat binnen estuariene ecosystemen en spelen een essentiële rol in de nutriëntencyclering. De voorbije eeuw is door antropogene ingrepen zoals havenuitbreiding, inpoldering of dijkwerken de totaliteit van slikken en schorren in de Zeeschelde echter sterk afgenomen, zowel in oppervlakte als in kwaliteit. Schorherstel is daarom nodig. In gecontroleerde overstromingsgebieden, gepland als onderdeel van het Sigmaplan ter beveiliging van het Zeescheldebekken tegen overstromingen, kan veiligheid gecombineerd worden met natuurontwikkeling. Door middel van een gecontroleerd overstromingsgebied met gereduceerd getij (GGG), kunnen deze gebieden onder invloed van het Scheldetij gesteld worden. Het is echter nauwelijks geweten of deze nieuwe intergetijdengebieden dezelfde ecologische functies en structuren kunnen ontwikkelen als de buitendijkse slikken en schorren. Om een antwoord te bieden op deze vraag zal het principe van een GOG-GGG getest worden in het 10 ha grote testgebied Lippenbroek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Mandaathouder: Maris Tom

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject