< Terug naar vorige pagina

Project

Veranderende neerslagregimes: een multiscalaire studie van impact op ecosystemen (REGIME SHIFT).

Recent onderzoek naar klimaatverandering legt een nieuwe en significante trend bloot: weerpatronen op gematigde breedtegraden, zoals in West-Europa, worden persistenter. Wat betreft regenval betekent dit langere droogtes, maar ook langere periodes met veel regen. Tot hiertoe ontbreken studies over de ecologische gevolgen van zulke shifts in het neerslagregime. Kunnen ecosystemen zich aanpassen, of zal de opeenvolging van droogtestress en watersaturatie hen uitputten? Ontstaan er gemeenschappen met nieuwe, aangepaste combinaties van soortkenmerken en een meer volatiele soortendynamiek als gevolg van de afwisselende stressfactoren? En zijn zulke nieuwe systemen robuust aan verdere milieuveranderingen? Deze studie onderzoekt de mogelijke impact van de huidige shift in de opeenvolging van droge en natte periodes op uiteenlopende, onderling verbonden niveaus van biologische organisatie. Daarvoor wordt een nieuw experimenteel platform aan de Universiteit Antwerpen gebruikt, ontworpen in het kader van de Europese infrastructuur voor ecosysteem-onderzoek 'AnaEE'. In deze set-up simuleren we, in de open lucht, veranderingen in regenval en geassocieerde temperatuurswijzigingen met behulp van een gradiënt-design dat acht verschillende neerslagregimes omvat, waardoor we niet-lineaire responsen en plotse omslagpunten in ecosysteemtoestand heel precies kunnen detecteren. Het project omspant een breed bereik, van planten tot bodemorganismen zoals bacteriën en schimmels, en van cellulair metabolisme en genetische regulatie bestudeerd m.b.v. bio-informatica tot de studie van ecosysteemprocessen. Deze benadering onderschrijft expliciet de connecties binnen ecosystemen, en het belang van moleculaire en cellulaire kennis om grootschalige systeem-effecten op gebied van biologische productiviteit, broeikasgasfluxen en biodiversiteit mechanistisch te kunnen verklaren. Drie omvangrijke experimenten worden gepland: (i) in jaar 1 wisselen we droge en natte fases met elkaar af, met een duur variërend van 1 tot 60 dagen, gedurende een volledig groeiseizoen; (ii) in jaar 2 focussen we op naijleffecten en het belang van veranderingen in de bodemgemeenschap; (iii) in jaar 3 koppelen we neerslagregimes aan overeenkomstige temperatuurregimes om de impact van opwarming die doorgaans gepaard gaat met droogte (een belangrijke natuurlijke feedback die de stress op planten verhoogt) te onderzoeken. Een serie van onderling verbonden, hypothese-gedreven metingen wordt uitgevoerd, en de bekomen gegevens worden geïntegreerd met twee technieken: 'structural equation modelling' (padanalyse) en ecosysteemmodellering. Het projectteam heeft succesvol samengewerkt in het verleden. De complementaire expertise die wordt samengebracht zal niet enkel leiden tot een beter begrip van sleutelprocessen, maar opent ook de deur naar manieren om de impact van klimaatverandering op ecosystemen te matigen.
Datum:1 jan 2019 →  31 dec 2022
Trefwoorden:ECOSYSTEEM FUNCTIE, KLIMATOLOGISCHE EXTREMEN
Disciplines:Bioinformatica, Terrestrische ecologie, Biochemie van planten