Onderzoek naar ecosysteemmodellering aan de hand van OMES data.

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.

Trefwoorden:ESTUARIA, HET MODELLEREN VAN BIOLOGISCHE PROCESSEN, WATERKWALITEIT

Disciplines:Computationele biomodellering en machine learning, Globale ecologie, Aquatische biologie