TOEPASSING VAN GEÏNTEGREERDE ECOLOGISCHE MODELLERING VOOR GEOPTIMALISEERDE (VELD)GEGEVENSVERZAMELING, SYSTEEMANALYSE EN SCENARIOVERGELIJKING

Transcriptie

1 VAKGROEP TOEGEPASTE ECOLOGIE EN MILIEUBIOLOGIE TOEPASSING VAN GEÏNTEGREERDE ECOLOGISCHE MODELLERING VOOR GEOPTIMALISEERDE (VELD)GEGEVENSVERZAMELING, SYSTEEMANALYSE EN SCENARIOVERGELIJKING Peter GOETHALS, Sacha GOBEYN, Elina BENNETSEN en Jana VAN BUTSEL

2 INTRODUCTIE Tools voor rivierbeleid in Vlaanderen: Wat en waar meten om meer te weten? Invloed van verschillende variabelen? Te verwachten effecten van maatregelen? Zeer goed Goed Matig Ontoereikend Slecht Analyse- en Simulatiemodellen 2

3 SOORTENDISTRIBUTIEMODELLEN Data macroinvertebraten Handnet stalen Laboratorium analyses Fysico-chemische data Zuurstofgehalte Stikstofgehalte Temperatuur Conductiviteit Hydromorfologie Sediment Substraat 3

4 SOORTENDISTRIBUTIEMODELLEN Stikstofgehalte Zuurstof 4

5 HEEL WAT UITDAGINGEN Veel soorten invertebraten, vissen, Veel gegevens, maar vaak niet over goede situaties Doorrekentijd in geval van complexe methoden Ecologische relevantie van complexe modellen moeilijk in te schatten, en indien wel: vaak irrelevante verbanden/relaties Essentiele aspecten ontbreken: migratie, interacties,... 5

6 ECOLOGISCHE THEORIE Hoe beweegt een soort zich door de ruimte? Hoe interageert een soort met zijn omgeving? Hoe interageren soorten met elkaar? 6

7 FOCUS: KRITISCHE SOORTEN Wie zijn ze, waar leven ze, wat doen ze,? Waarom zijn ze afwezig? En hoe krijgen we ze terug...? ANALYSE SCENARIOSIMULATIES7

8 EENVOUDIGE CURVES ALS BASIS: VOORBEELD EFFECT VAN ZUURSTOF OP EPHEMERA 8

9 GEBRUIK EXTERNE DATA + EXPERTKENNIS Gebrek aan gegevens gevoelige soorten: net die interesseren ons Nederlandse gegevens Internationale literatuur + Ecologische expertkennis bij bepaling van relevantie van de modellen (eenvoudige curves!) 9

10 ELMO: ECOLOGISCH MODEL Scenario Ecologische theorie Data Expert kennis ELMO SDMs EWK Stikstof Verklarende module Voorspellende module Beoordeling scenario MATIG GOED 10

11 VERKLARENDE MODULE: LOCATIES MET PROBLEMEN INZAKE TOTALE FOSFOR VOOR MACROINVERTEBRATEN Kaart die de prioriteit aantoont van het fosforgehalte in Vlaanderen N Groen: geen prioriteit Geel: Matige Rood: Priotiteit Grijs: Geen data 11

12 VOORSPELLENDE MODULE HABITATGESCHIKTHEID BEEKFOREL Relevante locaties voor herbepoting van beekforel in het zwalmbekken? Nodige herstelmaatregelen in het systeem, bvb connectiviteit, waterkwaliteitsvariabelen? 12

13 GEGEVENSVERZAMELING IN DE TOEKOMST Micropollutenten, overstorten, Focus op sites met betere waterkwaliteit: verbeteren van de kwaliteit van de modellen (maar ook nodig voor duurdere scenario s nauwkeurig door te rekenen) Uitdagende gemeenschappen: onderwatervegetatie, vissen 13

14 PERSPECTIEVEN 1. Data Nieuwe meetstrategieen (e-dna, remote sensing,..) Informatie over migratie en biologische interacties (bvb intelligente camera s) 2. Integratie expert kennis en gebruikersrelevantie Meer integratie of specialisatie van de modellen Integratie kennis tijdens modelopbouw, validatie en optimalisatie Meer nadruk op: wat wil de eindgebruiker (efficientere of meer betrouwbare gegevens verzamelen, korte simulatietijd, specifieke output of scenario s ) 3. Optimalisatie-algoritmes Efficient en effectief bepalen van de beste modellen Zelflerende modellen en algortimes ifv nieuwe inzichten, kennis en gegevens 14

15 REFERENTIES Everaert, G., Pauwels, I., Bennetsen, E., & Goethals, P. (2016). Development and selection of decision trees for water management: impact of data preprocessing, algorithms and settings. AI COMMUNICATIONS, accepted for publication. Bennetsen, E., Gobeyn, S., & Goethals, P. (2016). Species distribution models grounded in ecological theory for decision support in river management. ECOLOGICAL MODELLING, 325, Everaert, Gert, Bennetsen, E., & Goethals, P. (2016). An applicability index for reliable and applicable decision trees in water quality modelling. ECOLOGICAL INFORMATICS, 32, 1 6. Gobeyn, S., Bennetsen, E., Van Echelpoel, W., Everaert, G., Goethals, P. (2015). Impact of abundance data errors on the uncertainty of an ecological water quality assessment index. ECOLOGICAL INDICATORS, 60 (C), Grinnell, J. (1917). The Niche-Relationships of the California Thrasher. The Auk, 34(4), Hirzel, A. H., & Le Lay, G. (2008). Habitat suitability modelling and niche theory. Journal of Applied Ecology, 45(5), Hutchinson, G. Evelyn. (1957). Concluding remarks. Cold Spring Harbor Symposia on Quantative Biology, 159(22), Poff, N. L. (1997). Landscape filters and species traits: towards mechanistic understanding and prediction in stream ecology. Journal of the North American Benthological Society, 16(2), VMM, Ontwikkeling van ecologische modellen als beslissingsondersteunend instrument bij de opmaak van waterbeheerplannen VMM, Uitbreiding en verfijning van een beleidsondersteunend ecologisch model voor Vlaanderen (ELMO) 15

16 Contact: Peter Goethals LABORATORIUM VOOR MILIEUTOXICOLOGIE EN AQUATISCHE ECOLOGIE VAKGROEP TOEGEPASTE ECOLOGIE EN MILIEUBIOLOGIE E peter.goethals@ugent.be T