Onderzoek naar de effecten van luchtverontreiniging en klimaatverandering op de biogeochemie van een bosecosysteem (De Inslag, Brasschaat)

Aan de meettoren worden sinds 1995 metingen verricht van meteovariabelen (zoals neerslag, temperatuur, relatieve vochtigheid, globale instraling,...) en de belangrijkste luchtpolluenten zoals NOx, SO2 en O3. Van deze laatste wordt de gradiënt boven bos gemeten, wat toelaat de effectieve opname (droge depositie) door het kronendak te berekenen. Er wordt onderzocht welke factoren (milieu, meteo) de depositiesnelheid van deze polluenten gaat beïnvloeden.
Daarnaast worden een aantal luchtpolluenten bemonsterd via passive samplers (NH3, HNO3, NO2, HCl, organische polluenten) om het beeld van de luchtvervuiling in het bos ten gevolge van de verschillende aanwezige emissiebronnen op korte (E19) en middelgrote afstand (Antwerps havengebied, intentieve veeteelt 10-15 km ten oosten van de meetsite) te karakteriseren en de temporele evolutie op te volgen.
Het onderzoek spitst zich ook toe op het chemisch herstel van de bodem. Er wordt nagegaan via statische massabalans berekeningen en dynamische bodemmodellering (VSD+) tot welk niveau de deposities van stikstof en zwavel verder moeten afnemen opdat de acid neutralising capacity (ANC) van de bodemoplossing positieve waarden verkrijgt waardoor de basenverzadiging van de vaste fase kan toenemen. Is de geplande stikstofreductie in het kader van de hernieuwde NEC-richtlijn voldoende opdat de N-concentraties in het bodemwater terug achtergrondconcentraties verkrijgt? Wordt het chemisch herstel al dan niet vertraagd door de simultane daling in basische kationen? Aan de hand van een nieuwe grid sampling in 1919/2020 wordt nagegaan in welke mate de pH en de C/N ratio gewijzigd is. Een heranalyse is vereist om na het dynamisch VSD+-model verder te valideren.
Aan de hand van de doorval- en bodemwatergegevens worden input-output budgetten gemaakt van het bosecosysteem. Er wordt inzicht verkregen welke de belangrijkste bronnen van verzuring zijn en hoe deze actuele zuurproductie wordt gebufferd. Door de beschikbare tijdsreeks van bijna 30 jaar wordt onderzocht welke verzuringsbronnen en buffermechanisme aan belang gewonnen of verloren hebben.
Deze lange termijn reeks kan ook inzicht verschaffen hoe de bufferingsprocessen door het toenemende aandeel van berken, lijsterbessen zullen wijzigen. Daartoe wordt de litterfall fluksen apart gesorteerd voor bladval van loof- en naaldhout. De biomassa van de aanwezige berken en lijsterbessen werden ook bepaald en chemisch geanalyseerd.

In de wetenschappelijke zone wordt complementair aan het level II meetnet een schaduwmeetnet ingericht waarbij aan de hand van een grotere steekproef en verschillende bemonsteringstechnieken (doorvalgootsystemen en doorvalcollectoren met trechters die voldoen aan de eisen van WMO) de doorvalneerslag gemeten wordt volgens het 20 bij 20 m grid. De variabiliteit van de doorvalneerslag wordt ruimtelijk gecorreleerd met de dichtheid van de dennenopstand die ruimtelijk sterk varieert. Het schaduwmeetnet zal naar analogie met het level II meetnet de minerale voedingstoestand van de bomen op tweejaarlijkse basis onderzoeken aan de hand van berken (15-20) die in de middeletage spontaan verjongd zijn. De grotere steekproef laat ook toe om bijv. ruimtelijk patronen in fosfortekort te onderzoeken. Door de sterk variërende diepte van de Tigliaan kleilaag worden grote verschillen in de fosforvoeding gemeten. Dit zal ook geverifieerd worden door bijkomende analyses uit te voeren met P-Olsen.

Door het INBO wordt verder nagegaan wat de effecten zijn van de bodemverzuring, de hoge stikstofvoorziening, de (chronische en acute) blootstelling aan ozon en de precaire fosforvoorziening op de koolstofsink van het bosbestand.
Het project onderzoekt de geïntegreerde effecten van luchtverontreiniging en klimaatswijziging op de biogeochemische cycli (koolstof, stikstof, basische kationen, zwavel en fosfor) van een naaldbos in omvorming naar een gemengd bosecosysteem. Het onderzoek grijpt plaats in een wetenschappelijke zone van 2 ha waarin naast een level II proefvlak een meettoren werd opgericht teneinde het monitoring programma van ICP-Forests inzake studie van luchtverontreinigingseffecten te vervolledigen.