Christiaan van der Tol bestudeert de energie- en waterbalans van de Aarde
Onderzoek
‘Mijn primaire focus ligt bij water en energie. Ik ben vooral geïnteresseerd in het beoordelen van de energiebalans van deze planeet,’ zegt Christiaan van der Tol, universitair hoofddocent ‘Ecohydrology and Earth Observation’ aan Universiteit Twente. Binnen zijn vakgebied gebruikt de wetenschapper remote sensing (teledetectie) om de verbanden tussen water, energie en andere bronnen op aarde te bestuderen.
‘We kunnen veel uit satellietdata halen,’ zegt Van der Tol. Een van de vele toepassingen van teledetectie en een van de onderzoeksonderwerpen die Van der Tol verkent, is het monitoren van flora. ‘Dankzij satellietdata, gecombineerd met veldmetingen, zien we hoe planten reageren op bijvoorbeeld extreem weer. We weten dat het klimaat verandert, maar we weten niet hoe dit de flora beïnvloedt. We hebben een techniek nodig om die veranderingen in de flora op grote schaal waar te nemen.’
De UT-wetenschapper werkt aan dergelijke technieken. ‘Ik bekijk hoe we de fluorescentie van planten kunnen gebruiken om hun gedrag te voorspellen,’ legt hij uit. ‘Platenbladen vangen licht op en stralen dat ook weer uit. Dat uitstralen van licht – fluorescentie genoemd – wordt gebruikt als indicator voor energieomzetting door fotosynthese in planten. Dat meten we doormiddel van satellieten en ik bestudeer hoe we die data kunnen gebruiken om veranderingen in flora te voorspellen.’ Binnen dit onderzoeksgebied werkt Christiaan van der Tol ook aan de satellietmissie FLEX die over drie jaar door de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) wordt gelanceerd. ‘We focussen ons op het meten van fluorescentie vanuit de ruimte en kijken welke producten we uit die gegevens kunnen ontwikkelen’, legt hij uit. ‘Ik werk mee aan de missie zelf en welke technologie daarvoor nodig is.’
Water, en meer specifiek, de waterbalans, is een ander belangrijk onderwerp van Van der Tol’s onderzoek. ‘Het begrijpen van de waterbalans is ongelooflijk belangrijk,’ zegt hij. ‘We weten bijvoorbeeld dat de regenval in Nederland is toegenomen en we weten dat het grondwaterpeil is gedaald. Hoe kan dat? Hoeveel schade hebben de droogtes aangericht? Het beantwoorden van dergelijke vragen is essentieel voor een goed waterbeheer.’
Remote sensing kan deels de vragen beantwoorden. Van der Tol meet bijvoorbeeld via satellietbeelden verdamping. ‘De helft van de energie die door de aarde wordt opgenomen, wordt gebruikt voor verdamping, wat het erg belangrijk maakt voor het klimaat,’ benadrukt hij. ‘Maar er is nog geen manier om verdamping direct te meten. Op weerstations meten we hoeveel regen er valt, maar we weten niet hoeveel daarvan verdampt.’ Van der Tol onderzoekt manieren om veranderingen in bodemvocht waar te nemen en andere manieren om verdamping vanuit de ruimte te monitoren.
‘We moeten de waterbalans op orde hebben,’ benadrukt de universitair hoofddocent. ‘Dat kan alleen lokaal gebeuren, omdat bodem en water overal anders zijn. Dat is mijn focus. Voor mij gaat het om het observeren en het begrijpen wat er lokaal gebeurt, zodat we daar het verschil kunnen maken.’ De wetenschapper heeft op verschillende locaties gewerkt, waaronder Kenia en Twente. ‘We gebruiken het Dinkelgebied als proeftuin. We hebben daar sensoren geïnstalleerd bij diverse boerderijen, zodat we water in de bodem kunnen meten. Zo helpen we de lokale boeren met het beheren van de waterbalans en bij te dragen aan het bouwen van de juiste infrastructuur.’
Onderwijs
‘Mijn belangrijkste doel is om mijn kennis en onderzoek over te dragen,’ zegt de universitair hoofddocent. ‘Ik wil dat mijn studenten een systematische wetenschappelijke houding ontwikkelen en onafhankelijke informatie vergaren over de uitdagingen waar we voor staan. Mijn taak als wetenschapper is om betrouwbare input te geven ter ondersteuning van het nemen van beslissingen. Ik streef ernaar om de energiebalans te kwantificeren zodat besluitvormers weten wat de consequenties van hun keuzes zijn. Ook wil ik dat het kwantificeren in de toekomst mogelijk blijft. Dat kan ik voornamelijk bereiken via mijn studenten. Mijn onderzoek is slechts één steen. Het is belangrijk om die bij te dragen, maar het is nog steeds maar één stukje. Wetenschap is een gezamenlijke inspanning.’
Christiaan van der Tol heeft bijna 50 Msc-onderzoeksprojecten en 15 PhD-projecten op het gebied van teledetectie van waterstromen en floraprocessen begeleid. Hij onderwijst veldwerk- en datamanagementvaardigheden in de master MGEO en biedt een keuzevak aan over remote sensing van energie, water en floragroei.
Over Christiaan van der Tol
Christiaan van der Tol is universitair hoofddocent ‘Ecohydrology and Earth Observation’ bij de afdeling Water Resources aan de faculteit Geo-Information Science and Earth Observation (ITC) aan Universiteit Twente. Hij behaalde zijn MSc Hydrology aan Universiteit Wageningen (2001) en zijn PhD Earth Sciences aan de Vrije Universiteit Amsterdam (2007), waarna hij zijn carrière begon bij ITC. In 2021 werd hij aangesteld als hoofd van zijn afdeling.
Persfoto's
Deze persfoto's kunnen zonder copyright restricties worden gebruikt (o.v.v. fotograaf: Fokke Eenhoorn).