Nu de temperaturen op de campus langzaam stijgen, komt de natuur weer tot leven. De toenemende daglengte en de warmere temperaturen betekenen maar één ding: de start van een nieuwe levenscyclus. Onderzoekers aan de Universiteit Twente bestuderen de timing van biologische fases bij planten en dieren.
Dit vakgebied heet fenologie, afgeleid van het Griekse woord “φαίνω” (pheno), wat “verschijnen” betekent. Al eeuwenlang wordt de timing van biologische gebeurtenissen vastgelegd. Een bekend voorbeeld is de Japanse kersenbloesem, een belangrijk symbool voor leven en dood, waarvan de bloeitijden in Kyoto al meer dan 1200 jaar worden bijgehouden.
Klimaat heeft een cruciale invloed op de timing in de natuur. Zo verschijnen eikenbladeren eerder in Limburg dan in Twente. Afhankelijk van factoren zoals winter- en lentetemperaturen, ontluiken de knoppen van een boom ieder jaar op een ander moment. Dit impliceert dan ook dat klimaatverandering de snelheid van natuurlijke processen beïnvloedt.
Phenocams
Om beter te begrijpen hoe de timing van de natuur samenhangt met klimaatomstandigheden, observeren onderzoekers wereldwijd fenologie met diverse technieken. Omdat veelvuldige waarnemingen noodzakelijk zijn, is het maken van herhaalde foto’s vanaf een vaste plek een eenvoudige en effectieve methode. Sinds 2019 zijn er twee fenologische camera’s (PhenoCams) geïnstalleerd op de daken van de Spiegel en de Horsttoren. Deze geautomatiseerde webcams maken ieder half uur een foto en slaan deze op een server op. Door specifieke gebieden (bijvoorbeeld een groep bomen) in beeld te brengen, kan een maat voor 'greenness', oftewel de hoeveelheid bladgroen, berekend worden en kan over een langere periode gemeten worden.
.
PhenoCam op the Horsttoren, uitkijkend op het Ledeboerpark. Foto: Anton Vrieling
In plaats van handmatig te kijken wanneer de bladeren verschijnen, kunnen we aan de hand van de greenness-meting vaststellen wanneer bomen een bepaalde drempelwaarde bereiken, en zien hoe dit per jaar varieert. Zo was 2021 een koud voorjaar, waardoor de PhenoCam-data liet zien dat de eiken achter de Spiegel hun normale greenness-niveau pas twee weken later dan normaal bereikten. Deze PhenoCams maken deel uit van een wereldwijd netwerk van camera’s: deze gegevens zijn openbaar online te bekijken.
Groenheidsreeks van de PhenoCam-camera voor de eikenbomen achter de Spiegel, die duidelijk de momenten van bladontluiking en bladval aangeven
Afbeeldingen genomen door de PhenoCam-camera op de Spiegel. Links 9 maart 2025, rechts op 7 juni 2024.
Ter info: de ruimtelijke resolutie van de verzamelde beelden is te laag om gezichten te identificeren.
Verdere Initiatieven
De UT heeft initiatieven ondersteund om fenologische monitoring te verbeteren met betaalbare technologie. Dankzij technologische ontwikkelingen kan nu gebruik worden gemaakt van eenvoudige, goedkope camera’s die gedurende de dag meerdere foto’s maken. Met de ingebouwde verwerkingsunit van de camera’s worden de beelden ter plekke geanalyseerd, om een greenness-waarde te berekenen als indicator voor bladgroei en vegetatiegezondheid. Dit verkleint de hoeveelheid data die verzonden hoeft te worden, omdat alleen belangrijke greenness-waarden worden doorgestuurd en niet de volledige beelden. Deze kostenefficiënte manier van monitoren kan de tijdige fenologische waarnemingen aanzienlijk vergroten.
Roterende Camera
Om het beperkte gezichtsveld van vaste camera’s te verbreden, hebben UT-onderzoekers een prototype van een 360-graden draaiende camera, de VegTrack360, ontwikkeld. Met de VegTrack360 kan de natuurlijke ontwikkeling in een bredere context worden gevolgd.
De VegTrack360 in actie: een prototype van een 360° roterende camera. Foto: Floiran Ellsäßer
Hoewel vaste camera’s gedetailleerde informatie geven over een specifieke locatie, bieden ze geen volledig overzicht van de omgeving. Satellietbeelden kunnen veranderingen in bladgroen over grote gebieden meten. Dit vereist echter dat er regelmatig beelden worden gemaakt, zodat er voldoende momenten zijn om door de bewolking te kijken. Vroeger waren zulke satellietbeelden alleen beschikbaar met een lage resolutie (bijvoorbeeld pixels van 250 bij 250 meter). Door technologische vooruitgang, zoals de Sentinel-2 en PlanetScope satellieten, kunnen we nu veel vaker beelden verkrijgen met een hogere resolutie (10 meter of zelfs kleiner).
De data van deze sensoren maken het mogelijk om de ontwikkelingen van individuele boomkronen of akkers te volgen, en helpen bij het observeren van zaaien en oogsten over grote gebieden. Het is echter belangrijk om te controleren of satellietwaarnemingen ook werkelijk veranderingen op de grond weergeven. Dit brengt ons terug naar de visuele waarnemingen en camera’s; om fenologie en klimaatfactoren goed te begrijpen, zijn verschillende invalshoeken nodig!
Langetermijndoelen van dit werk zijn:
- Het opbouwen van lange tijdreeksen van cameragebaseerde fenologische waarnemingen om bij te dragen aan het wereldwijde netwerk. Dit kan inzicht geven m.b.t. veranderingen in bladontluiking en andere biologische gebeurtenissen. Deze veranderingen, vaak veroorzaakt door het klimaat, zijn van groot belang voor biodiversiteit: dierpopulaties (zoals insecten en vogels) zijn sterk afhankelijk van de timing van voedselbeschikbaarheid.
- Het verzamelen van gegevens op de grond om satellietbeelden van het landschap beter te kunnen interpreteren. Zo kunnen we bijvoorbeeld zien hoe veranderingen in klimaat en wetgeving de keuzes van boeren beïnvloeden voor zaaien en oogsten, om zo beter inzicht te krijgen in de effecten van extreem weer op de productiviteit van gewassen.
Biodiversiteit op de UT
Het versterken van biodiversiteit op onze campus is een van de duurzaamheidsdoelstellingen van de Universiteit Twente. Door beter te monitoren verkrijgen we kennis over de biodiversiteit op de campus in het algemeen. Dat helpt ons bij het maken van de juiste keuzes om biodiversiteit te ondersteunen. In 2024 zijn we gestart met een jaarlijkse Bioblitz. Iedereen kan helpen soorten te monitoren via de app ObsIdentify. We organiseren verschillende activiteiten om het bewustzijn rondom biodiversiteit te vergroten (zoals vogels en libellen kijken). Er werd een biodiversiteitsraad opgericht, waarbij CFM (Campus & Facility Management) overlegt met biodiversiteitsenthousiastelingen over hoe onderhoud kan bijdragen aan een betere habitat voor soorten. Verder werken we dankzij een subsidie van het Klimaatcentrum aan het toegankelijk maken van gegevens over groenonderhoud en biodiversiteit voor onderzoek en onderwijs.
Meer weten over duurzaamheid op de UT? Kijk op utwente.nl/duurzaamheid.
