‘Werken met een nieuwe generatie satellietmissies is een geweldige kans’
Zes Nederlandse universiteiten en twee onderzoeksinstituten doen de komende jaren grootschalig vegetatieonderzoek met behulp van satellietinstrumenten. Ze ontvangen hiervoor bijna 3,2 miljoen euro subsidie van NWO en NLSA. Hoogleraar Lammert Kooistra van Wageningen University & Research leidt het onderzoek, dat bijdraagt aan natuurbehoud in Nederland.
U gaat grootschalig onderzoek doen naar vegetatie. Waarom is dat belangrijk?
‘In onze samenleving is veel aandacht voor de kwaliteit van natuurgebieden en natuurlijke ecosystemen. Gezonde vegetatie is hierin ontzettend belangrijk, maar juist die vegetatie staat steeds meer onder druk door klimaatverandering, stikstofdepositie en veranderend landgebruik. Dan is een logische volgende vraag: wat gebeurt er precies in de natuurgebieden? Welke ingrepen doen natuurbeheerders? En kunnen we de gevolgen van die maatregelen objectief meten?’
Wordt dat nu nog niet gedaan?
‘Er wordt ontzettend veel gemeten. Door ecologen in het veld en vanuit grote fluxtorens, die fluxen van stikstof en koolstof waarnemen. Maar die metingen zijn heel lokaal. Ze gaan over één specifieke locatie. Een enkele keer kunnen we daar gegevens uit een meetcampagne met een vliegtuig of drone aan toevoegen. Maar ook die beslaan niet een heel natuurgebied. Voor écht grootschalig onderzoek heb je aardobservatiesatellieten nodig. Daarmee kunnen we onderzoek doen naar bijvoorbeeld stikstofdepositie, de effecten van verdroging door klimaatverandering en de invloed die neerslag heeft op de kwaliteit van bossen.’
Welke satellieten spelen een rol in het onderzoek?
‘We maken gebruik van een nieuwe generatie hyperspectrale satellieten. Die meten zonlicht dat gereflecteerd wordt door planten in verschillende golflengtes. In eerste instantie gebruiken we data van de Duitse satelliet EnMAP en de Italiaanse satelliet Prisma. Later dit jaar komt daar de wetenschappelijke satelliet FLEX van ESA bij, die wereldwijd onderzoek gaat doen naar de gezondheid van planten door fluorescentie en fotosynthese te meten. En in 2028 en 2030 lanceert ESA de CHIME missie. Die kan wat FLEX kan, maar dan met een tien keer hogere resolutie. Deze hyperspectrale satellieten maken het voor het eerst mogelijk om onderzoek te doen naar vegetatie in ecosystemen op Europese schaal.’
Hoe maak je van de ruwe data van deze satellieten waardevolle data voor wetenschappelijk onderzoek?
‘Dat is een van de belangrijkste vragen die we gaan beantwoorden. FLEX meet afwijkingen in de fotosynthese van vegetatie. Wij willen weten: hoe zijn die afwijkingen verdeeld over de seizoenen en over gebieden? En worden beperkingen in fotosynthese veroorzaakt door stikstofdepositie, door verdroging of nog iets anders? Meteen vanaf het begin van ons onderzoek werken we samen met natuurbeheerders. De vraag is hoe wij met satellietdata hun beheersmaatregelen kunnen evalueren en of we hen van nieuwe gereedschappen kunnen voorzien in de toekomst. Als testgebied gebruiken we het complexe ecosysteem van de Veluwe. We gaan satellietbeelden aanvullen met meetgegevens van vliegtuigen en drones en data verzameld op de grond. Zo leren we hoe we de satellietdata moeten interpreteren. Als vanaf 2028 data beschikbaar komt van de CHIME-missie, zijn wij daar klaar voor.’
NWO en NLSA stoppen bijna 3,2 miljoen euro in het ASCENT onderzoek. Waarom is het belangrijk dat zij dit onderzoek steunen?
‘Ruim drie miljoen euro betekent dat we vijf postdocs en vijf promovendi kunnen aanstellen. Dit zijn jonge onderzoekers die fulltime aan de slag gaan. Maar de betrokkenheid gaat verder dan alleen geld. De Netherlands Space Agency kan deze nieuwe generatie onderzoekers met zijn netwerk ondersteunen en de Nederlandse aardobservatiecommunity helpen om zich verder te ontwikkelen in Europees verband.’
Met wie gaat u dit grootschalige onderzoek uitvoeren?
‘Zes universiteiten en twee onderzoeksinstituten zijn betrokken: Twente, Wageningen, Utrecht, Leiden, de VU, TU Delft, NIOO-KNAW en SRON. ASCENT biedt een mooie kans om onderzoekers vanuit heel verschillende disciplines breed te laten samenwerken. Ze doen dat over een periode van zes jaar met satellieten die de komende tijd gelanceerd zullen worden. In 2027 gaan we aan de slag met het veldwerk op de Veluwe, zodat we direct data kunnen verzamelen, voor de validatie van de FLEX satelliet die dit najaar naar de ruimte gaat. Eind volgend jaar hopen we de eerste resultaten al te presenteren. Dat wij een substantiële bijdrage kunnen leveren aan missies als FLEX en CHIME is een geweldige kans.’
Waar kijkt u zelf het meest naar uit de komende jaren?
‘We zien duidelijke verschillen in de kwaliteit van naaldbossen op de Veluwe. Dit wordt mogelijk veroorzaakt door verzuring in de bodem. Ik zou het heel interessant vinden als we de verschillende bossen ruimtelijk in beeld kunnen brengen met FLEX en relateren aan de veldmetingen die ecologen doen. Dat zou goede stap voorwaarts zijn. Daarnaast kijk ik uit naar de modellen die we in dit onderzoek ontwikkelen. Modellen geven een doorkijkje naar de toekomst. Daarmee kun je beheersmaatregelen beter evalueren en adviseren over maatregelen die de natuur helpen verbeteren.’
‘GO’ voor vegetatieonderzoek
Hoe kunnen wetenschappers uit verschillende disciplines satellietinstrumenten gebruiken voor vegetatieonderzoek? Dat was de centrale vraag in de GO call, die NWO en NLSA eerder dit jaar uitschreven. Winnaar van de call is een consortium met acht universiteiten en onderzoeksinstituten (Twente, Wageningen, Utrecht, Leiden, VU, TU Delft, NIOO-KNAW en SRON). Zij bedachten samen het interdisciplinaire onderzoek ASCENT (Advancing hyperSpectral imaging for Cross-scale Ecosystem fuNctioning and vegeTation research), waarbij geavanceerde satelliettechnologie wordt ingezet om te monitoren hoe vegetatie verandert en hoe ecosystemen functioneren.
