Slide 1

Klimaatsverandering
Prof. Stefaan De Neve
Situering: Klimaatsverandering als
onderdeel van Global change
Huidige invulling definitie “Global change” op FBW: interface tussen alle aspecten
van huidige veranderingen in het milieu en biologische systemen
“Global change”
Toenemende
concentraties
broeikasgassen
klimaatswijzigingen
verlies aan
biodiversiteit
eutrofiëring
veranderingen in
landgebruik
Global change ≈ werk van de hele faculteit
Hier: focus op klimaatsverandering en broeikasgassen = climate change
Verband tussen globale temperatuurstijging, CO2 concentraties in de atmosfeer,
antropogene CO2 emissies, antropogene reactieve N, en bevolkingsaangroei
Maatschappelijke impact
Maatschappelijke bewustwording dringt slechts langzaam door:
gevolgen niet direct voelbaar/zichtbaar/niet eenduidig
Mensen denken eerst aan meest voor de hand liggende (en voor hen
voordeligste) gevolgen:
Warmer ...
Vlaanderen anno 2050?
... maar zien minder risico’s als:
Overstromingen/stormen
Drinkwatervoorziening
Globale voedselzekerheid
Ziektes (malaria, plantenparasieten, ...)
Klimaatsvluchtelingen
Maatschappelijke implicaties van mogelijke maatregelen zijn zeer
ingrijpend: vermindering energieverbruik, omspringen met water, in het
algemeen veranderen van levensstijl
Onderzoeksvragen
 Mitigatie én adaptatie
 Maatschappelijke impact?
Ingenieursaanpak van de problemen, niet enkel inventarisatie
• Welke richting gaat klimaatsverandering uit: hoe te voorspellen/in te
schatten, bv.:
globale opwarming  lokale afkoeling (golfstroom)
vernatting  verdroging/verwoestijning
• Waterbeheer/watervoorziening
• Verschuivingen in landbouwzones/teeltgebieden: water, ziekte/plaagdruk,
temperatuur
• Biodiversiteit
• Rol/bijdrage van ecosystemen in mitigatie (C-opslag)
Een aantal voorbeelden van
multidisciplinaire
onderzoeksthema’s op de
FBW
1. Welke richting gaat klimaatsverandering uit?
Monitoren/modelleren van de actuele toestand
Modelleren/voorspellen van de toekomstige evoluties
 Monitoren van vegetatie
Fluxen van CO2 en water op plant- en ecosysteemniveau
Begrijpen van plantprocessen
Fotosynthese en
transpiratie op plantniveau
Verandering in vegetatie door middel van teledetectie
Ontwikkelen van change detection tools
Veranderingskaart van het Mount Kulal Forest (Kenya)
CO2- en waterfluxen op
ecosysteemniveau
 Monitoren van hydrologische parameters
Bodemvocht en overstromingen gebaseerd op radarteledetectie
Ontwikkelen van karteringstools: kalibratie/validatie van modellen
Bodemvochtkaart van een landbouwgebied
te Demmin, Duitsland
Overstroming van de alzette (Luxemburg)
waargenomen door Envisat
Evapotranspiratie gebaseerd op optische of microgolf links
Meten van evapotranspiratie met zeer hoge tijdsresolutie op wereldschaal
Scintillometers meten
evapotranspiratie over grote afstand
 Monitoren van broeikasgasconcentraties
g N 2O-N ha-1 d-1
700
600
500
400
300
200
100
0
-100 0
100
200
300
400
Day
 Monitoren van historische variaties om toekomstige veranderingen te
voorspellen
Analyse, validatie en kalibratie van biomerkers voor klimaatverandering
bv. Historische variaties in neerslag via D/H metingen in n-alkanen in
sedimenten
500
 Modelleren/voorspellen van de toekomstige evoluties
Hydrologische modellering
Beheer van overstromingen onder
wijzigende klimaatscenario’s
Milieutechnische modellering
Impact van wijzigende hydraulische
belasting op waterzuiveringsinstallaties
Broeikasgasmodellering
Focus op impact van wijzigende biologische
processen in de waterkringloop op de emissie
van broeikasgassen
Eco(fysio)logische modellering
Focus op impact van een wijzigend
klimaat op plantprocessen
Omgevings-CO2
(300 ppm)
Verhoogde CO2
(700 ppm)
EcofysiologischeOmgevings-T
modellering
Verhoogde T
Omgevings-T Verhoogde T
Broeikasgasmodellering
2. Waterbeheer/watervoorziening
Risico-inschatting catastrofale neerslagevents:
• Neerslag – afvoer relatie: overstromingen
• Overstromingsgebieden
Minimaliseren gevolgen: bodemerosie door water
“Water harvesting”
infiltratiegreppels - Chili
Verminderde bodembewerking in
semi-ariede gebieden
Verschuivingen in landbouwzones/teeltgebieden: water, temperatuur:
screening voor droogte resistente gewassen door bepalen van de WUE via 13C en
18O analyses)
3. Kwantificeren van het belang van biodiversiteit
voor het functioneren van ecosystemen in een
veranderende wereld
4. De rol van ecosystemen in klimaatsverandering
en hun mogelijke bijdrage tot mitigatie:
Koolstofopslag in terrestrische ecosystemen:
 Bescherming van organische koolstof in bodems: micro tot laboschaal
X-stralen nano CT
CO2 vrijstelling labo schaal
 Regionaal niveau: potentieel voor koolstofopslag in landbouwecosystemen:
analyse van toekomstige scenario’s
Simulaties adhv DNDC model
 Koolstofopslag in bosecosystemen en korte-omloop plantages
 Regionale inschatting N2O en CH4 emissies uit landbouwbodems
g N 2O-N ha-1 d-1
700
600
500
400
300
200
100
0
-100 0
100
200
300
Day
400
500
 Potentieel van organisch-biologische afvalstoffen voor koolstofopslag en
impact op nutriëntendynamiek
Composten
Landbouwindustrieën
Biochar
Pilootinstallatie biomassa pyrolyse aanwezig
op de faculteit
Conclusies




analyse en monitoring bestaande situatie
begrijpen processen en voorspelling via modellering – simulaties
alle schalen van micro tot regionaal
alle ecosysteemcompartimenten
 aanreiken van monitoring-, rapportering- en voorspellingstools voor
overheden
 samenwerking met landbouw- en bedrijfswereld voor uitwerken specifieke
oplossingen
UNEP
OVAM