Categorie: MUMM

Geplaatst op

Wetenschap en industrie slaan handen in elkaar om milieu-uitdagingen van drijvende zonnepanelen op zee te onderzoeken

Om tegemoet te komen aan de groeiende behoefte van onze maatschappij aan hernieuwbare energie, wordt vandaag ook het potentieel van offshore zonne-energie onderzocht. De technologie moet echter nog verder ontwikkeld worden en we moeten ervoor zorgen dat dit gebeurt met respect voor het marien milieu. In het EcoMPV-project gaan technologische ontwikkelingen en impactmonitoring hand in hand. Door samen te werken in dit proefproject leren wetenschap en industrie de impact van drijvende zonnepanelen op het offshore milieu te begrijpen en kunnen ze vanaf het begin van mogelijke commerciële initiatieven de effecten ervan zoveel als mogelijk vermijden of mitigeren. Met de verkregen inzichten kunnen positieve effecten direct worden versterkt. De installatie van drie experimentele modules op zee werd op 28 juni voltooid.

De groeiende behoefte aan lokale productie van hernieuwbare energie en een versnelling van de energietransitie, in combinatie met landschaarste, leidt ertoe dat beleidsmakers, de industrie maar ook de wetenschap zich steeds meer richten op offshore locaties. Tot op heden wordt de productie van hernieuwbare energie op zee voornamelijk gerealiseerd door windparken. België ontwikkelde zich tot een van de internationale koplopers op dit gebied.

Intussen wordt er meer aandacht besteed aan het ontwikkelen van mogelijkheden om op zee ook zonne-energie op te wekken. De complementariteit van wind- en zonnetechnologie is over de hele wereld bevestigd. Aangezien overheden steeds vaker meervoudig gebruik van mariene ruimte promoten en de offshore netwerkinfrastructuur een goed potentieel voor gecombineerd gebruik heeft, biedt de integratie van drijvende zonne-installaties in huidige en toekomstige offshore windparken de kans om grote hoeveelheden extra hernieuwbare energie toe te voegen. Zowel de technologie als de kennis over de milieueffecten van drijvende zonne-energie staat echter nog in de kinderschoenen.

Artist impression van SeaVolt’s ontwerp voor offshore drijvende zonne-energie

Milieu-uitdagingen

In het project EcoMPV (Eco-designing Marine Photovoltaic Installations) werken wetenschappers en industriële partners samen om de kennis te verdiepen over de milieu-uitdagingen van offshore drijvende fotovoltaïsche (photovoltaic – PV) installaties, met als doel technische oplossingen te vinden om ongewenste gevolgen te beperken en de positieve effecten te maximaliseren.

Kennisleemtes zullen worden aangepakt over (1) het veranderde onderwaterlichtveld, de hydrodynamica, de pelagische biogeochemie en de primaire productie, (2) de kunstmatige habitatvoorziening voor koloniserende fauna en vissen, en (3) de effecten op koolstoffluxen en -opslag. Verder zullen adviezen worden geformuleerd voor het ecologisch ontwerp van offshore PV-installaties, die de weg vrijmaken voor de milieuvergunning.

Voorbereiding op de eerste drijvende PV-installaties

Op 24 mei, 28 mei en 28 juni 2023 installeerden wetenschappers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) drie experimentele ‘littorale modules’ aan de rand van het Mermaid offshore windpark in de operationele Belgische offshore energiezone. Deze drijvende modules zijn uitgerust met vestigingsplaten in verschillende materialen om het kolonisatiepotentieel voor mariene fauna en de habitatvoorziening van kunstmatige drijvende structuren, waaronder offshore drijvende PV-systemen, te bestuderen.

Installatie van een experimentele ‘littorale module’ aan boord van het offshore windpark Mermaid op 24 mei 2023 met de RV Belgica. (© KBIN/MARECO)

De modules werden ontworpen en ontwikkeld door Jan De Nul Group in samenwerking met KBIN, en met ondersteuning door EMBRC Belgium (European Marine Biological Resource Centre). De installatie werd uitgevoerd aan boord van de RV Belgica en de Zeetijger en de modules zullen ongeveer 1,5 jaar in het water blijven. Ze zullen regelmatig worden gecontroleerd om het kolonisatieproces op te volgen.

De locatie voor de experimentele tests is zo gekozen dat ze zo veel mogelijk lijkt op de Prinses Elisabethzone (PEZ), die in het Belgisch Marien Ruimtelijk Plan 2020-2026 is aangewezen als nieuwe zone voor offshore hernieuwbare energieproductie. Hoewel de focus van de PEZ voornamelijk op offshore windenergie blijft liggen, lijkt de combinatie met drijvende zonnepanelen veelbelovend.

Vincent Van Quickenborne, minister van Noordzee: “Met EcoMPV worden belangrijke stappen gezet om ook de milieu-impact van drijvende zonnepanelen correct te kunnen inschatten. Dit is belangrijk. Het potentieel van drijvende zonnepanelen wordt hoog ingeschat. Willen we ze later ook op commerciële schaal gaan gebruiken, dan is het noodzakelijk om ook rekening te houden met de effecten ervan op het mariene milieu om deze zoveel als mogelijk te vermijden of te mitigeren. België toont hiermee opnieuw dat economie en ecologie hand in hand gaan.”

Tinne Van der Straeten, Minister van Energie: “We hebben in ons land de brainpower én de wil om oplossingen uit te werken voor de uitdagingen van de toekomst. Met het Energietransitiefonds willen we die oplossingen kickstarten. De federale regering steunt 21 topprojecten waaronder EcoMPV. Drijvende zonnepanelen op zee zijn een deel van de oplossing om van onze Noordzee de grootste groene elektriciteitscentrale van Europa te maken. EcoMPV toont opnieuw aan dat we voor die oplossingen kunnen rekenen op Belgische know-how en expertise.”

Over EcoMPV

EcoMPV wordt gefinancierd door het Energietransitiefonds van de FOD Economie, AD Energie, is gestart in november 2022 en zal drie jaar lopen. Het project wordt gecoördineerd door het onderzoeksteam ‘Marine Ecology and Management‘ van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), met de Universiteit Gent als wetenschappelijke partner en Tractebel, Jan De Nul Group en DEME Group als industriële partners.

EcoMPV heeft volgende doelstellingen:

  • De kennis vergroten over de effecten van drijvende PV-structuren op de hydrodynamica en de fytoplanktonproductiviteit;
  • De habitat die drijvende constructies bieden aan marien leven, onderzoeken, inclusief koloniserende fauna en aantrekkingskracht voor vissen;
  • Effecten beschrijven van koloniserende fauna (aangroei) van drijvende constructies op de omringende sedimenten, inclusief de begraving en vastlegging (opslag) van koolstof;

Input leveren voor het natuurinclusieve ontwerp van drijvende PV-systemen, op basis van de resultaten van de vorige doelstellingen, om de ecologische duurzaamheid van deze systemen te garanderen.

Installatie van een experimentele ‘littorale module’ aan boord van het offshore windpark Mermaid op 24 mei 2023 met de RV Belgica. (© KBIN/MARECO)

Het Energietransitiefonds zag in 2017 het levenslicht, met als doel onderzoek, ontwikkeling en innovatie op het gebied van energietransitie te ondersteunen. In totaal kwamen 51 voorstellen binnen na de projectoproep van november 2022. Daarvan werden er 21 geselecteerd die voor subsidies in aanmerking komen. Via het fonds wordt de expertise van bedrijven en start-ups aangesproken voor de versnelling van de energietransitie.

Geplaatst op

Meerdere lozingen in de Noordzee in de voorbije weken

De afgelopen weken documenteerde het toezichtsvliegtuig van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) een opmerkelijk aantal verontreinigingen op zee. Zeker wat betreft olievervuiling gaan deze tegen de trend van de voorbije jaren in. De waarnemingen illustreren het grote belang van het luchttoezicht boven zee.

Zo werd op 20 juni een vissersschip op heterdaad betrapt tijdens het lozen van olie in de Belgische Exclusieve Economische Zone.

Op 27 juni werd er een grote olievlek waargenomen, zonder dat deze aan een vervuiler gelinkt kon worden. Het betreft één van de grootste olieverontreinigingen die niet het gevolg was van een ongeluk in de afgelopen 15 jaar in de Belgische wateren. Het minimaal geloosde volume werd geschat op 1,6 ton olie.

Overzicht van de grote olievlek die op 27 juni 2023 werd gedocumenteerd (© KBIN/BMM)
Detail van de grote olievlek die op 27 juni 2023 werd gedocumenteerd (© KBIN/BMM)

Een dag later werden twee schepen geobserveerd die tankspoelingen aan het uitvoeren waren, waarbij plantaardige olie en derivaten in het water terecht kwamen. Of deze al dan niet legaal waren zal moeten blijken uit een haveninspectie. De lozing van één van beide tankers werd initieel ’s ochtends gedetecteerd door een satelliet van het Europees Agentschap voor de Veiligheid van de Scheepvaart. Toen het vliegtuig enkele uren later het schip controleerde bleek dat de tankspoeling nog steeds aan de gang was.

Detail van de verontreiniging die op 28 juni 2023 werd aangetroffen (© KBIN/BMM)

In geen van de deze gevallen was er een risico op aanspoelen van de vervuilende substanties aan de kust.

Tegen de trend in

De waargenomen olievervuilingen van de afgelopen dagen staan in schril contrast met de algemene tendens die blijkt uit de resultaten van 30 jaar Belgisch luchttoezicht. Deze illustreren dat zeeverontreiniging door olie in het laatste decennium een zeldzaam waargenomen fenomeen is geworden. Het aantal lozingen van andere schadelijke vloeistoffen dan olie kende wel een lichte stijging de afgelopen jaren, met in 2022 het hoogst aantal waargenomen verontreinigingen (uitgemiddeld per vlieguur) sinds de start van de observaties in 1991. Ondanks dat het merendeel van dit laatste type lozingen waarschijnlijk legaal zijn, conform de internationale lozingsstandaarden, gaat het desalniettemin over vloeistoffen die in erg uiteenlopende mate schadelijk kunnen zijn voor het mariene milieu.

De observaties van de afgelopen weken moeten ons niet noodzakelijk zorgen baren, aangezien het op toeval kan berusten dat er meerdere overtreders in een korte tijdspanne actief waren in de Belgische Noordzeewateren. Deze resultaten tonen echter wel aan dat een verdere nauwgezette opvolging en handhaving vereist blijft, zowel op zee als aan wal. En dus ook in lucht blijft een snel opererend toezichtsplatform een absolute noodzaak.

Geplaatst op

DEHEAT 2023/03 – Hvalfjördur – Op zoek naar water

26 juni 2023 – Vanochtend is het een drukte van belang op de RV Belgica, want het schip verlaat de haven van Reykjavik en stoomt naar het eerste bemonsteringsstation. Er hoeft geen lange weg te worden afgelegd, want de eerste dagen van de expeditie zullen worden doorgebracht in een fjord net ten noorden van de IJslandse hoofdstad. De fjord in kwestie is de Hvalfjördur, letterlijk vertaald de ‘walvisfjord’. Het duurt nog geen twee uur om aan te komen bij station HF3, dat de primeur krijgt om als eerste te worden bemonsterd. Die eerste bemonstering is altijd een cruciaal moment, want het is zeker beter voor het moreel om met een succes te beginnen. Slechts één ding is zeker op dit moment: het weer zal zeker geen spelbreker zijn! Het water is kalm, de wind is afwezig en er is een aangenaam zonnetje.

RV Belgica vaart Hvalfjördur binnen.

De DEHEAT-campagne begint met het inzetten van de CTD, wat de reguliere start van de activiteiten op elke monsterlocatie zal worden. CTD staat voor geleidbaarheid, temperatuur en diepte, parameters die worden gemeten door sensoren die zijn ingebouwd in een constructie die verder bestaat uit 24 zogenaamde Niskin-flessen die in een rozet zijn geplaatst. Om het eenvoudig te houden, noemen we het geheel gewoon ‘CTD’.

De rozet met 24 Niskin-flessen en CTD-sensoren verlaat de CTD-hangar van RV Belgica.

De CTD-constructie is een essentieel oceanografisch instrument. Terwijl de CTD door de waterkolom afdaalt tot net boven de bodem, kunnen de diepte en de veranderingen in temperatuur, zoutgehalte en zuurstofgehalte van het water in realtime op een computerscherm worden gevolgd. Afhankelijk van het verloop van deze parameters beslissen de wetenschappers op welke dieptes er waterstalen worden genomen. Dat is waar de Niskin-flessen van pas komen, die met een simpele muisklik één voor één op afstand kunnen worden gesloten. Dit gebeurt tijdens de reis van de rozet terug naar de oppervlakte.

Real-time monitoring van temperatuur, zoutgehalte en zuurstofgehalte om te bepalen op welke diepte de verschillende Niskin-flessen gesloten worden.

Tijdens de eerste trip van de CTD naar de bodem en weer naar boven was het bijzonder druk in het wetlab waar de computer staat waarop de CTD-parameters worden gevolgd. Iedereen wilde persoonlijk getuige zijn van de allereerste gegevens die verschenen tijdens de DEHEAT-expeditie. In de volgende dagen zal dit moment veel minder druk bezocht worden. Dit heeft natuurlijk niets te maken met een verlies aan interesse, maar is volledig te wijten aan het feit dat er tijdens de allereerste CTD nog geen andere activiteiten gestart waren. Op volgende stations zal het heel anders gaan en de timing van de activiteiten van verschillende wetenschappers zal daardoor ook steeds meer uiteenlopen.

Een druk wetlab tijdens de eerste CTD-metingen.

Later zullen het dus vooral een aantal vaste gezichten zijn die bij elke CTD aanwezig zijn, de beslissingen nemen over het verzamelen van watermonsters en de Niskin-flessen sluiten. Naast DEHEAT-hoofdwetenschapper Sebastiaan van de Velde bestaat het vaste CTD-team uit Kate, Lei en Felipe. Zij zijn het ook die uiteindelijk de inhoud van de Niskin-flessen op verschillende manieren en voor verschillende doeleinden zullen bemonsteren.

Er komt een behoorlijke administratie bij kijken, want iedereen aan boord wil zijn deel van het water, en het ene water blijkt het andere niet te zijn … Er moeten monsters genomen worden voor het bepalen van alkaliniteit, opgeloste anorganische koolstof, voedingsstoffen, silicium, metalen, zuurstof, magnesium en strontium, saliniteit, … en al deze monsters zijn nodig in verschillende volumes, moeten opgeslagen worden in verschillende recipiënten, vereisen verschillende bewerkingen en moeten naar verschillende plaatsen op het schip gebracht worden. Om de zaken nog ingewikkelder te maken, moeten sommige stalen enkel in de fjord verzameld worden, of later enkel in de open oceaan, of enkel op bepaalde diepten, en verschillende expeditiedeelnemers komen met grote of nog grotere flessen om ook hun deel van het water te krijgen …

Kate Hendry heeft de belangrijke taak om de gegevens bij te houden, niet alleen voor CTD-bemonstering maar voor zowat alle stalen die tijdens de expeditie worden genomen. Kate is oceanisch klimaatwetenschapper, chemisch oceanograaf of biogeochemicus bij de British Antarctic Survey. Ze maakt deel uit van de wetenschappelijke en stuurgroepen van DEHEAT en is ook aangewezen als de tweede hoofdwetenschapper van de expeditie.

Kate Hendry (British Antarctic Survey) is co-hoofdwetenschapper en algemeen datamanager tijdens de DEHEAT-expeditie met RV Belgica.

Kate legt uit wat dat betekent: “De functie van co-hoofdwetenschapper houdt in dat je er bent als gezond-verstand-check en als klankbord voor de hoofdwetenschapper. Op een expeditie als deze is er veel om over na te denken en in de gaten te houden, en er moeten veel belangrijke beslissingen worden genomen. Het is mijn taak om met ideeën, suggesties, alternatieven en oplossingen te komen voor eventuele problemen. Maar om eerlijk te zijn, Sebastiaan doet het geweldig, dus voor mij valt het allemaal wel mee, het loopt allemaal op rolletjes”.

Over de taak om alles bij te houden voegt ze toe: “Naast de wetenschap richt ik me op het gegevensbeheer, het verzorgen van het papierwerk, ervoor zorgen dat alles wordt gearchiveerd. Het laatste wat je wilt is dat er belangrijk papierwerk zoekraakt, dus ik zorg ervoor dat alles wordt gescand en gearchiveerd. Daarom zorg ik ervoor dat alles wordt gescand en gearchiveerd. Dit blijkt soms zelfs maanden of jaren na een veldcampagne nog nuttig te zijn, als iets mensen in verwarring brengt of voor een raadsel stelt, waardoor ze terug moeten gaan naar de vitale originele logboeken”.

Nu terug naar de CTD-bemonstering. Felipe Sales de Freitas, chemisch/geochemisch oceanograaf en postdoctoraal onderzoeker aan de Université Libre de Bruxelles, is direct betrokken bij het DEHEAT-project en zorgt voor wat kan worden beschouwd als de ‘klein volume CTD-bemonstering’ voor een hele reeks doelen, waarvan de meeste vereisen dat het water uit de Niskin-flessen wordt gefilterd.

“Maar eerst moeten we het heilige ritueel uitvoeren om elk recipiënt of werktuig drie keer te spoelen met het water dat we gaan bemonsteren”, legt hij lachend uit. “Vervolgens persen we water door spuiten en filters tot onze duimen helemaal verkrampt zijn”.

Felipe licht zijn rol in de DEHEAT Belgica-expeditie verder als volgt toe: “In deze expeditie ben ik eigenlijk een extra paar handen bij verschillende bemonsteringsacties vanwege mijn ervaring in veldbemonstering en analyse. Later zal ik veel van de outputgegevens van de sedimentboringen en wateranalyses gebruiken voor de geochemische modellering van DEHEAT”.

Felipe Sales de Freitas (ULB) tijdens de verwerking van CTD-watermonsters.

Lei Chou sleept ondertussen grotere containers heen en weer tussen de Niskin-flessen en een meer geavanceerde filteropstelling die ze zelf heeft meegebracht en die beter geschikt is om grotere volumes te filteren. Ze is marien biogeochemicus en emeritus professor aan de Université Libre de Bruxelles en blijft actief en betrokken bij zowel onderzoek als het opleiden van studenten.

Lei had heel weinig tijd om zich voor te bereiden op de DEHEAT-expeditie, maar haalt het onderste uit de kan: “Ik kreeg een ligplaats aangeboden op RV Belgica slechts enkele weken voor de start van de expeditie toen er plots een plaats vrijkwam door de annulering van een andere deelnemer. Ik moest snel schakelen en twee koffers met materiaal naar Reykjavik sturen omdat de Belgica de thuishaven Zeebrugge al had verlaten. Ik wil immers van de gelegenheid gebruik maken om bijkomende stalen te verzamelen voor het gehalte aan zwevende stoffen, voedingsstoffen, metalen en chlorofyl als aanvulling op het reeds zeer ambitieuze DEHEAT-plan”.

Lei Chou (ULB) tijdens de verwerking van CTD-watermonsters.

We kunnen er zeker van zijn dat het IJslandse zeewater veel minder geheimen zal hebben na de analyse van de DEHEAT-monsters.

Geplaatst op

DEHEAT 2023/02 – Voorbereiden op IJsland

25 juni 2023, 17u00 – Het zou onwaar zijn om te beweren dat de voorbereidingen voor een expeditie op zee beginnen op de dag dat de deelnemers aan boord gaan. In werkelijkheid zijn de voorbereidingen al heel lang aan de gang, van het uitdenken van het concept, het schrijven van het projectvoorstel, het voorbereiden en indienen van de aanvraag om het gekozen schip te mogen gebruiken, tot de concrete praktische voorbereiding van de expeditie.

Die laatste stap is een titanenwerk, zeker voor een expeditie met een groot internationaal karakter zoals de DEHEAT-expeditie. Er moest immers materiaal vanuit verschillende Europese locaties naar Zeebrugge en Reykjavik gestuurd worden, alles moest een logische plaats krijgen aan boord, en er moest ook een hele reeks bemonsteringsapparatuur en laboratoria klaargemaakt en ingericht worden zodat ze meteen na de start van de eigenlijke expeditie in actie kunnen komen. Een aantal wetenschappers was hiervoor al in Galway aan boord gekomen om de nodige voorbereidingen te treffen tijdens de reis van Ierland naar IJsland.

Maar vandaag is de grote dag eindelijk aangebroken: alle wetenschappers die zullen deelnemen aan de DEHEAT IJsland-expeditie werpen nu hun eerste blik op de RV Belgica, het schip waarop ze 17 nachten zullen doorbrengen en de tussenliggende dagen het beste van zichzelf zullen geven.

RV Belgica in de haven van Reykjavik, IJsland, 24 juni 2023 (© KBIN/K. Moreau)

Ze zijn met 22, afkomstig van universiteiten en instituten uit België, het Verenigd Koninkrijk, Duitsland, Denemarken en Zweden, maar ze vertegenwoordigen nog veel meer verschillende nationaliteiten. Sommigen hebben al eerder samengewerkt, maar er zijn ook veel nieuwe gezichten.

Geen overbodige luxe om een foto-overzicht met namen samen te stellen, waardoor het ook voor de vaste bemanning van de RV Belgica meteen duidelijk is wie wie is. Het overzicht hangt in de mess, zowat de enige plek aan boord waar iedereen elke dag een paar keer langskomt. Zo ziet iedereen het regelmatig en kan iedereen snel namen koppelen aan de vele gezichten!

Het wetenschappelijke zootje ongeregeld van het DEHEAT avontuur in IJslandse wateren met de RV Belgica (© KBIN/K. Moreau)

Het vertrek staat pas voor morgenochtend gepland, maar de eerste avond aan boord wordt meteen goed benut. Allereerst is er de noodzakelijke veiligheidsbriefing door chiefmate Sam, waarbij iedereen op de hoogte wordt gebracht van de verschillende veiligheidsprocedures en het verwachte gedrag aan boord. Ook moesten we ons allemaal in een reddingspak wurmen, wat soms hilarische taferelen opleverde.

Ook DEHEAT hoofdwetenschapper Sebastiaan ontsnapt niet aan het passen van het reddingspak 😉 (© KBIN/K. Moreau)

Vervolgens: de wetenschappelijke orde van de dag. Hoofdwetenschapper Sebastiaan vat de opzet van het DEHEAT-project samen, met uiteraard aandacht voor de cruciale rol van de RV Belgica-expeditie. Ook het verloop en de activiteiten van de eerste bemonsteringsdag passeren de revue.

Gedetailleerde bespreking van de plannen voor de eerste bemonsteringsdag van de expeditie (© KBIN/K. Moreau)

Niet alleen het dek, maar ook de laboratoria van de RV Belgica zullen tijdens deze expeditie volledig bemand zijn. Een goede organisatie is onontbeerlijk om iedereen efficiënt te laten werken. Laboratoriummanager Astrid neemt daarom het woord om de procedures uit te leggen en goede afspraken te maken.

Laboratoriummanager Astrid licht laboratoriumprocedures toe (© KBIN/K. Moreau)

Genoeg voor de eerste avond! Laten we allemaal profiteren van de laatste nacht waarvan we zeker weten dat hij in een stabiele omgeving plaatsvindt.

Geplaatst op

DEHEAT 2023/01 – De oceaan gebruiken om de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer te verminderen

Eerste missie van RV Belgica naar het Hoge Noorden

Op 26 juni 2023 begon een internationaal team van wetenschappers aan de eerste arctische missie van het nieuwe Belgische oceanografische onderzoeksschip RV Belgica. Ze gingen aan boord in de IJslandse hoofdstad Reykjavik en zullen 16 dagen doorbrengen in de fjorden en op het continentaal plat van IJsland om de mogelijkheden te onderzoeken om de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer te verminderen door de verwering van silicaten in de oceaan te bevorderen. Dit proces kan bijdragen aan het actief tegengaan van de huidige opwarming van de aarde.

RV Belgica (© Freire Shipyard)

Klimaatverandering is een van de grootste mondiale uitdagingen van de 21e eeuw en vereist dringend ambitieuze, transformatieve en collectieve actie om de opwarming van de aarde te beperken. In 2015 kwamen vertegenwoordigers van 196 landen bijeen op de VN-klimaatconferentie in Parijs en ondertekenden een historische overeenkomst om de stijging van de gemiddelde temperatuur wereldwijd te beperken tot minder dan 2 graden Celsius ten opzichte van pre-industriële niveaus.

Intussen neemt de uitstoot van koolstofdioxide (CO2) echter nog steeds toe en heeft de atmosferische concentratie een niveau bereikt dat ongekend is in tenminste de laatste 800.000 jaar. De mensheid is nu op het punt gekomen dat het voorkomen van de uitstoot van koolstofdioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer – de “conventionele mitigatie” – niet langer voldoende is om het ambitieuze doel te bereiken. We moeten ook actief koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijderen met behulp van negatieve emissietechnologieën om de doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs van 2015 te halen.

Verbeterde Silicaatverwering

Een veelbelovende benadering van negatieve emissietechnologieën is Verbeterde Silicaatverwering (Enhanced Silicate Weathering). Dit proces maakt gebruik van de natuurlijke verwering van silicaatmineralen, waarbij het oplossen van silicaten koolstofdioxide uit de atmosfeer verbruikt en dus helpt om deze uit de atmosfeer te verwijderen.

Het concept van mariene verbeterde silicaatverwering houdt in dat silicaatmineralen over de zeebodem van kustzeeën worden verspreid. Recente experimenten hebben aangetoond dat de verwering op deze manier kan worden versneld. Het idee is dat de verhoogde beschikbaarheid van silicaten, wat leidt tot een hogere alkaliniteit van de oceaan (een grotere capaciteit van het water om verzuring tegen te gaan), de opname van koolstofdioxide zal verbeteren, waardoor de concentraties in de atmosfeer zullen afnemen.

DEHEAT

Het is echter nog onzeker of de hoge verweringssnelheden die in experimenten werden waargenomen ook echt voorkomen in natuurlijke omgevingen en hoe efficiënt het proces daar zou zijn in het onttrekken van koolstofdioxide. Om deze onzekerheden aan te pakken, heeft een groep onderzoekers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), de Universiteit Antwerpen en de Université libre de Bruxelles hun krachten gebundeld in het project ‘DEHEAT – Natural analogues and system‐scale modeling of marine enhanced silicate weathering’ (Natuurlijke analogen en modellering op systeemschaal van mariene verhoogde silicaatverwering).

“We willen voor het eerste de haalbaarheid en efficiëntie van verbeterde silicaatverwering onder mariene omstandigheden onderzoeken, waarbij we gebruik maken van de kustoceaan als een grootschalige, natuurlijke biogeochemische reactor”, zegt DEHEAT-coördinator Sebastiaan van de Velde van de Universiteit Antwerpen en het KBIN. “Een tweede kritieke kwestie betreft de mogelijke neveneffecten op mariene ecosystemen, zowel positief als negatief”, voegt hij eraan toe.

Met RV Belgica naar IJsland

Om deze kritieke kennisleemtes op te vullen, stelde het DEHEAT-team een specifieke wetenschappelijke expeditie samen aan boord van het nieuwe Belgische onderzoeksschip RV Belgica om de geochemie en mineralogie van sedimenten te kwantificeren op een locatie die dient als natuurlijke analogie voor Verbeterde Silicaatverwering: het continentaal plat van IJsland, dat rijk is aan basalt. Basalt is een vulkanisch gesteente dat geschikt is voor het beoogde onderzoek in termen van silicagehalte en verweringssnelheid, dus IJsland is een ideale plek om te bezoeken om de doelstellingen van DEHEAT te bereiken.

DEHEAT-bemonsteringslocaties rond IJsland tijdens de Belgica-expeditie 2023 (© Google Maps 2023 – TerraMetrics 2023, DEHEAT)

Het team, geleid door Sebastiaan van de Velde en uitgebreid met wetenschappelijke expertise in de vorm van collega’s en apparatuur van de Universiteit Gent, de British Antarctic Survey (Verenigd Koninkrijk), Universität Bonn (Duitsland), University of Southern Denmark (Denemarken) en University of Gothenburg (Zweden), scheepte in op RV Belgica op maandag 26 juni in de IJslandse hoofdstad Reykjavik. Ze zullen 16 dagen doorbrengen in fjorden en op het IJslandse continentale plat en op 11 juli 2023 terugkeren naar Reykjavik.

Tijdens de expeditie neemt het internationale en interdisciplinaire team niet enkel watermonsters, boort in de zeebodem van IJsland en meet de verweringssnelheden in het sediment, maar past ook computer-modellen toe om de verweringssnelheden van de zeebodem rond IJsland te simuleren. De verzamelde data zullen vervolgens gebruikt worden voor een grootschalige virtuele toepassing van verbeterde silicaatverwering in de Belgische Noordzee met behulp van het COHERENS-model, dat ontworpen is voor een breed scala aan toepassingen in kustgebieden en op het continentaal plat en waarvan de ontwikkeling geleid wordt door onderzoekers van het KBIN.

Tijdens de dagelijkse briefings in de vergaderzaal van RV Belgica evalueert DEHEAT-hoofdonderzoeker Sebastiaan van de Velde (middenachter) het werk van de dag en informeert hij alle wetenschappers over de bemonsteringsacties en experimenten die voor de volgende dag gepland staan.

Een noordelijke primeur

Het vermogen van het wetenschappelijk team om deze missie uit te voeren vloeit voort uit het feit dat het nieuwe onderzoeksschip Belgica is uitgerust voor dergelijk interdisciplinair onderzoek en over voldoende autonomie beschikt om lang genoeg ononderbroken op zee te blijven. Vanaf het moment dat het concept van de nieuwe RV Belgica werd bedacht, was het een belangrijke doelstelling om de Arctische wateren binnen het bereik van het Belgische en Europese onderzoek te brengen. In deze context waren, naast andere objectieven, de documentatie en het onderzoek van de klimaatverandering en de ontwikkeling van maatregelen om de klimaatverandering tegen te gaan belangrijke doelstellingen. Om operaties aan de rand van het pakijs tijdens het zomerseizoen mogelijk te maken heeft de RV Belgica zelfs een lichte ijsversterking.

De noordelijke reis van RV Belgica naar IJsland staat niet op zichzelf. Inderdaad, het schip verliet haar thuishaven Zeebrugge al op 6 juni en voltooide eerst een expeditie onder leiding van het Renard Centre of Marine Geology van de Universiteit Gent waarbij de sedimentaire processen (verleden & heden) voor de kust van zuidwest Ierland werden bestudeerd, onder andere in het gebied van de Belgica mounds (steil geflankeerde onderwaterbergen die met de vorige Belgica werden ontdekt). Na een korte stop in Galway (Ierland) en de doortocht naar Reykjavik begon het DEHEAT-deel van het internationale avontuur. Vervolgens zal RV Belgica doorreizen naar Groenland waar nog een ander wetenschappelijk team zal inschepen onder leiding van de onderzoeksgroep Mariene Biologie van de Universiteit Gent. Ze zullen onderzoeken hoe de klimaatverandering, en meer bepaald de veranderingen in het smelten van de gletsjers, de koolstofdynamiek, de biologische gemeenschappen en het voedselweb zullen beïnvloeden in de Groenlandse fjorden, een typisch Arctisch marien ecosysteem (project CANOE). De terugkeer van RV Belgica naar Zeebrugge is voorzien voor 13 augustus.

 

DEHEAT (evenals CANOE) wordt gefinancierd door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) als begunstigde van een specifieke oproep die bedoeld was om een impuls te geven aan het opstarten van onderzoek op de nieuwe RV Belgica en om onderzoekers toe te laten het schip en haar potentieel te leren kennen. DEHEAT loopt van 15 december 2021 tot 15 maart 2026.

Meer informatie over RV Belgica kan geraadpleegd worden op de websites van het schip bij KBIN (inclusief live posities en webcambeelden) en BELSPO. Het schip en haar wetenschappelijke activiteiten kunnen ook worden gevolgd op Facebook en Twitter.

Geplaatst op

Luchtobservaties boven de Noordzee in 2022

In 2022 realiseerde het luchttoezichtteam van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen 244 vlieguren boven de Noordzee. Er werden 19 gevallen van operationele zeeverontreiniging door schepen waargenomen, waarbij het twee keer om olie en 17 keer om andere schadelijke stoffen ging. Bij 47 schepen werden verdachte zwavelwaarden en bij 35 schepen verdachte stikstofwaarden gemeten in de rookpluimen. Het vliegtuig nam met succes deel aan een internationaal gecoördineerd toezicht op olie- en gasinstallaties en een internationale opdracht voor de detectie van chemische verontreiniging. Verder werden twee seizoenale zeezoogdierentellingen uitgevoerd, en realiseerde het vliegtuig enkele ‘on call’ vluchten waarbij onder meer ondersteuning werd geboden bij reddingsacties van transmigranten op zee. Navigatie-overtredingen, het betreden van verboden zones en het varen zonder het verplichte automatisch identificatiesysteem werden in 2022 meer gemeld dan voorheen.

Het Belgische luchttoezichtvliegtuig in actie boven de P902 POLLUX tijdens een nationale pollutiebestrijdingsoefening POLEX. (© Marinecomponent van Defensie)

In het kader van het nationale programma voor luchttoezicht werd in 2022 244 uren boven de Noordzee gevlogen. Dit programma wordt georganiseerd door de Wetenschappelijke Dienst BMM (Beheerseenheid van het Mathematisch Model van de Noordzee) van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, in samenwerking met Defensie.

Het merendeel van de vlieguren betrof nationale vluchten (220 uren). Hiervan werden 211,5 uren gepresteerd in het kader van de Belgische kustwacht. Pollutiecontrole kwam daarbij overtuigend op de eerste plaats (164 uren), met zowel toezicht op lozingen van olie, andere schadelijke stoffen en afval in het water (respectievelijk MARPOL Annex I, II en V) als monitoring van de zwavel- en stikstofuitstoot door schepen naar de lucht (handhaving van MARPOL Annex VI). Verder kwam ook visserijcontrole aan bod (42,5 uren in opdracht van de Vlaamse dienst Zeevisserij), werd het vliegtuig enkele keren opgeroepen ter verificatie van zeeverontreiniging, ter ondersteuning van transmigratie-reddingsacties in Franse wateren, en om verloren Search-and-Rescue-materieel op te sporen (drie uren), en werd twee uren luchtsteun gegeven tijdens pollutiebestrijdingsoefeningen. Aan de monitoring van zeezoogdieren werden 8,5 uren besteed.

Internationale vluchten in het kader van het Bonn Akkoord waren in 2022 goed voor 24 vlieguren (zie verder: een Tour d’horizon-missie en deelname aan de MANIFESTS Sea Trials).

Scheepslozingen

In augustus 2022 werden in de Britse wateren hoogte van Ramsgate tijdens verschillende vluchten olievlekken waargenomen die waarschijnlijk afkomstig waren van een lekkage in de brandstoftank van een oud scheepswrak. Het geval kwalificeerde dus als een accidentele lozing, en verschillende Britse schepen voerden schoonmaakoperaties uit. Er waren geen directe gevolgen voor de Belgische wateren.

Er werden in 2022 twee operationele olieverontreinigingen vastgesteld, waarmee de dalende trend van het laatste decennium wordt bevestigd (zie grafiek). De eerste, erg verweerde, olieveront-reiniging werd waargenomen aan de monding van de Westerschelde in Nederlandse wateren. De olievlek was niet bestrijdbaar en kon niet aan een vervuiler worden gelinkt. De tweede olievlek was beperkter en werd waargenomen in het Westhinder Ankergebied. Deze leek te kunnen worden toegewezen aan een bulkcarrier die er ten anker lag. Een controle op zee door de Scheepvaartpolitie bracht echter geen nieuwe elementen aan het licht die het vermoeden van inbreuk konden bevestigen.

Het aantal geobserveerde olieverontreinigingen per vlieguur is tot bijna nul teruggevallen. (@ KBIN/BMM)

2022 leverde geen inbreuken op tegen de voorschriften van Bijlage V van het MARPOL Verdrag die betrekking heeft op het lozen van vuilnis en vaste bulkstoffen. Wel werden maar liefst 17 gevallen van operationele verontreiniging met andere schadelijke vloeistoffen dan olie (MARPOL Bijlage II) waargenomen. Eén hiervan kon worden gelinkt aan een schip in Britse wateren. Het dossier werd voor verificatie en opvolging overgemaakt aan de bevoegde Britse instanties.

In tegenstelling tot olieverontreiniging vormen andere schadelijke vloeistoffen nog steeds een courant probleem dat zelfs in licht stijgende lijn evolueert (zie grafiek). Hoewel het hierbij vaak, maar niet altijd, om toegestane scheepslozingen gaat, conform de internationale lozingsstandaarden, zijn sinds 2021 strengere lozingsstandaarden van kracht. Dit is met name zo voor de zogenaamde ‘persistent floaters’ zoals paraffine-achtige stoffen. Hierop werden in 2022 echter geen inbreuken vastgesteld.

Verontreinigingen met andere schadelijke stoffen volgen een licht stijgende trend. (@ KBIN/BMM)

Er werden ook drie olievlekken vastgesteld in Belgische havens: twee in de haven van Antwerpen en één in die van Oostende. De twee olievervuilingen in de Antwerpse haven werden waargenomen tijdens de transitvluchten van de luchthaven van Antwerpen (de thuisbasis van het vliegtuig) naar de Noordzee. Eén van deze twee detecties betrof een groep van drie kleinere vlekken met vijf verschillende schepen in de buurt. De vlekken konden  niet duidelijk worden gelinkt aan één van deze schepen. De andere vlek werd gespot in de Antwerpse gasterminal tijdens een bunkeroperatie. De olievlek die in de haven van Oostende werd waargenomen betrof een kleine vlek zonder vervuiler en was te beperkt om te bestrijden. Alle vaststellingen werden onmiddellijk gerapporteerd aan de bevoegde autoriteiten om een opvolging te verzekeren.

Olieverontreiniging in de haven van Antwerpen. (© KBIN/BMM)

Monitoring van de gasuitstoot van schepen op zee

Door de toepassing van een sniffer-sensor in het vliegtuig staat ons land bekend als een pionier in de internationale strijd tegen de luchtvervuiling door schepen op zee (monitoring en handhaving van MARPOL Bijlage VI). De sensor laat toe om op het terrein diverse luchtpolluenten te meten in de uitstoot van schepen.

Zwavelmetingen staan reeds sinds 2016 op het programma. Om de strenge zwavellimieten voor scheepsbrandstof in het Noordzee emissiecontrolegebied (Emission control area of ECA) te monitoren werden in 2022 boven het Belgische toezichtsgebied 61 sniffer-vluchten (91 uren) uitgevoerd. Van de 965 schepen waarvan de zwaveluitstoot gemeten werd vertoonden 47 een verdacht hoge zwavelwaarde. Deze schepen werden gerapporteerd aan de bevoegde maritieme inspectiediensten en 13 werden vervolgens aan wal geïnspecteerd.

Het Belgische luchttoezichtvliegtuig in actie tijdens een sniffervlucht. (© KBIN/BMM)

Door de succesvolle integratie van een NOx-sensor in 2020 kan het vliegtuig nu ook de concentratie aan stikstofverbindingen (NOx) in de rookpluimen van schepen meten, dit ter monitoring en handhaving van de strengere beperkingen die vanaf 1 januari 2021 in de Noordzee-ECA gelden met betrekking tot de stikstofuitstoot van schepen. België was hiermee als eerste operationeel om deze strengere beperkingen op te volgen. Bij de 963 schepen waarvan in 2022 de stikstofuitstoot werd gemonitord werden 35 verdachte waarden gerapporteerd.

In 2021 werd met de ‘black-carbon’ sensor nog een nieuwe expertise toegevoegd aan de snifferopstelling. Deze sensor meet de zwarte koolstof die een maat is voor de roetconcentratie in scheepsemissies. In 2022 werd de roetconcentratie zo gemeten bij 182 schepen. Na metingen van uitzonderlijk hoge roetconcentraties wordt aan de bevoegde maritieme havendiensten gevraagd een staal te nemen van de gebruikte brandstof. In 2023 zullen deze branstofstalen in de ecochemische laboratoria van het KBIN worden geanalyseerd.

Duidelijk zichtbare rookpluim van een containerschip. (© KBIN/BMM)

Internationale zendingen

Tijdens de jaarlijkse internationale Tour d’Horizon-missie ter controle van zeeverontreiniging afkomstig van boorplatformen in het centrale deel van de Noordzee (in de Nederlandse, Deense, Britse en Noorse offshore wateren), uitgevoerd in kader van het Bonn Akkoord in september 2022, detecteerde het toezichtsvliegtuig in totaal 16 vervuilingen. In 15 gevallen ging het om olievlekken, met daarnaast één detectie van een ongekende stof die door de aanwezigheid van lage bewolking niet kon worden geïdentificeerd. 13 vervuilingen konden rechtstreeks worden gelinkt aan een olieplatform. De drie resterende (olie)vlekken werden waargenomen zonder schip of platform in de buurt. Al de waarnemingen werden systematisch voor opvolging gerapporteerd aan de bevoegde Kuststaat.

Olie aan een boorplatform tijdens de Tour d’Horizon 2022. (© KBIN/BMM)

Van 30 mei tot 2 juni nam het Belgische luchttoezicht in Bretagne (Frankrijk) deel aan de internationale MANIFESTS Sea Trials voor de detectie van chemische verontreiniging. Deelname aan dergelijke oefeningen is cruciaal aangezien verontreiniging met andere stoffen dan olie in frekwentie blijkt toe te nemen (zie hoger), een groot aantal verschillende chemische stoffen wordt vervoerd met elk een specifiek gedrag op zee, en de regelgeving zeer complex is. Tijdens de MANIFESTS Sea Trials werden op zee verschillende sensoren op schepen en op vliegende eenheden getest op hun capaciteit om verschillende stoffen te identificeren. Het Belgische luchttoezichtvliegtuig leverde een constructieve bijdrage, waarop wetenschappers de sensors verder kunnen optimaliseren om lozingen van chemicaliën in de toekomst beter te kunnen monitoren.

De zending in Bretagne werd gecombineerd met emissiecontroles aan de grens van de Noordzee Emission Control Area, die zich aan de ingang van het Engels Kanaal bevindt. Schepen moeten hier onder meer overschakelen naar laagzwavelige brandstoffen. Er werden 62 schepen gecontroleerd, waarvan 18 in de directe omgeving van de ECA-grens. Zes van deze 18 schepen vertoonden verdachte zwavelwaarden, en twee een hoge NOx-uitstoot. Deze voorlopige resultaten illustreren dat meer controle aan de ECA-grens nodig is ter verbetering van de MARPOL Bijlage VI handhaving.

Vlek van een chemisch product. (© KBIN/BMM)

Monitoring van zeezoogdieren

In 2022 voerde het KBIN surveys voor zeezoogdierenmonitoring uit in maart en oktober. Er werden respectievelijk 235 en 45 Bruinvissen waargenomen, resulterend in een gemiddelde dichtheid van 3,3 en 0,8 dieren per km² surveygebied. Dat zijn in Belgische wateren heel wat Bruinvissen: meer dan 11.000 in maart, en meer dan 2.000 in oktober. In 2022 werden ook relatief veel zeehonden gezien: in maart en oktober respectievelijk 20 en 40. Nooit eerder waren het er zoveel.

Waarnemingen tijdens de survey in maart 2022: Bruinvissen (rood); zeehonden (geel). (© KBIN/BMM)

Ruimer maritiem toezicht in het kader van de Kustwacht

In het kader van de kustwachtsamenwerking draagt het toezichtvliegtuig ook bij aan de ruimere taken van maritieme handhaving en veiligheid op zee. Zo rapporteerden de luchtoperatoren in 2022 46 navigatie-overtredingen aan de Kustwachtcentrale en het Directoraat-generaal Scheepvaart (FOD Mobiliteit en Vervoer). Het gaat hierbij voornamelijk om schepen die ‘spookvaren’ of voor anker gaan in de vaarroutes. Gezien dit type inbreuken toeneemt, met een verhoogd risico op aanvaringen tot gevolg, zorgt DG Scheepvaart sinds januari 2023 voor een specifieke juridische follow-up.

Daarnaast werden het voorbije jaar ook 11 overtredingen gemeld met betrekking tot het betreden van zones op zee die omgeven zijn door een veiligheidsperimeter (bv. de wind-parken). Ook dit is een stijgend aantal, wat onder meer kan worden verklaard door de invoering van enkele nieuwe verboden gebieden, zoals het aquacultuurbedrijf (zeeboerderij) voor de kust van Nieuwpoort en het kalibratiegebied voor wetenschap-pelijke instrumenten ter hoogte van Oostende.

Intrusie van 3 vissersvaartuigen in de veiligheidsperimeter rond de Oostdyck radartoren. (© KBIN/BMM)

Tot slot werden in 2022 ook niet minder dan 17 schepen waargenomen die vaarden zonder automatische identificatiesysteem (AIS) dat onder meer helpt om aanvaringen te voorkomen. In 16 van deze gevallen ging het om vissersschepen. Ook hier gaat het om een verdere toename van een jammerlijke trend.

Geplaatst op

SEADETECT: Verminderen van scheepsaanvaringen met walvissen

Als partner in het SEADETECT-project, gefinancierd door het LIFE-programma van de Europese Unie, zal het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen bijdragen tot de ontwikkeling en validering van een geautomatiseerd detectiesysteem van zeezoogdieren om aanvaringen tussen schepen en walvisachtigen te voorkomen.

Een vinvis komt vast te zitten op de voorsteven van een schip na een aanvaring. Aankomst in de haven van Gent in november 2015. (© KBIN/J. Haelters)

De huidige wereldeconomie is voornamelijk gebaseerd op maritiem verkeer, dat 80% van de wereldhandel in volume en 70% in waarde vertegenwoordigt. Dit intensieve verkeer gaat gepaard met een groeiend aantal schepen die steeds sneller over de wereldzeeën en oceanen varen, waardoor het risico op aanvaringen met walvisachtigen aanzienlijk toeneemt.

Botsingen tussen schepen en walvissen leiden vaak tot de dood van de dieren. In de afgelopen decennia heeft het scheepvaartverkeer in combinatie met de toegenomen snelheid van individuele schepen geleid tot een verdubbeling van het aantal dodelijke aanvaringen. Verschillende studies hebben aangetoond dat aanvaringen door schepen in sommige gebieden de belangrijkste doodsoorzaak van walvisachtigen zijn. Scheepsaanvaringen zijn bijvoorbeeld de hoogste vorm van sterfte onder vinvissen en potvissen in het Pelagosreservaat in de Middellandse Zee, een gebied waarvoor Frankrijk, Monaco en Italië een overeenkomst hebben gesloten om zeezoogdieren te beschermen.

Voorspeld wordt dat klimaatverandering in het noordpoolgebied zal leiden tot een verhoogde blootstelling van kwetsbare walvissoorten aan dergelijke aanvaringsrisico’s. Wereldwijd zal een vermindering in de sterfte door aanvaringen ten goede komen aan walvispopulaties die zich nog steeds aan het herstellen zijn van de gevolgen van historische overbejaging en lijden onder een door de mens veroorzaakte habitatverslechtering.

Om dit te verhelpen ontwikkelt het SEADETECT-project een nieuwe oplossing die schepen in staat moet stellen aanvaringen met walvisachtigen met 80% te verminderen.

Scheepsaanvaringen voorkomen

Botsingen tussen schepen en walvissen zijn vaak te wijten aan een combinatie van drie factoren: het vermogen om de walvis te detecteren, de reactietijd van de bemanning en de tijd die nodig is om het schip te manoeuvreren, allemaal afhankelijk van de grootte en snelheid van het schip en de toestand van de zee. Het SEADETECT-project zal drie systemen ontwikkelen om dergelijke botsingen te verminderen:

  • Een systeem aan boord van schepen dat ongeïdentificeerde objecten, met name zeezoogdieren, in realtime detecteert.
  • Een netwerk van passieve akoestische controleboeien in risicogebieden op zee die de positie van walvisachtigen in realtime bepalen en trianguleren.
  • Software voor het delen van detectiegegevens, gevoed door de toekomstige detecties, om schepen in het gebied te informeren over het risico op gevaren.
Opzet van het SEADETECT-project voor automatische detectie van zeezoogdieren en obstakels, en antibotsingssysteem voor schepen. (© SEADETECT)

RV Belgica als testplatform

“Het automatische opsporings- en aanvaringssysteem zal geïntegreerd worden in de bestaande multisensoriële infrastructuur van het nationale oceanografische onderzoeksschip RV Belgica en zal worden gevalideerd door wetenschappers van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen tijdens de expedities en monitoringcampagnes van het schip.” verduidelijkt Bob Rumes van het Marine Ecology and Management team van het KBIN (MARECO).

Het automatische detectie- en antibotsingssysteem zal autonoom walvisachtigen detecteren, maar ook obstakels of drijvende objecten zoals containers om aanvaringen met schepen te voorkomen. Dankzij een krachtig systeem voor gegevensfusie en -verwerking zal deze oplossing het mogelijk maken om in realtime een object van 2 meter lang aan het oppervlak te detecteren op een afstand van 1 km, overdag en ’s nachts, zelfs in complexe maritieme omstandigheden (sterke zeegang of slechte weersomstandigheden). Daarnaast zullen de onderzoekers ook de impact onderzoeken van een algemene toepassing van dit detectie- en antibotsingssysteem op verschillende doelsoorten als alternatief voor andere mogelijke maatregelen.

De RV Belgica zal in SEADETECT ook worden gebruikt als testplatform. (©Belgian Navy/J. Urbain)

 

Het SEADETECT-project, geleid door de Franse Group Naval, zal vier jaar duren en brengt tien partners uit drie Europese landen samen: België, Frankrijk en Italië. Meer informatie is te vinden op de website van het project: https://life-seadetect.eu/.

Het LIFE-programma is een financieel instrument van de Europese Commissie ter ondersteuning van innovatieve private en openbare projecten op het gebied van milieu en klimaat.

Geplaatst op

Kick-off van het Anemoi project: Naar minimale chemische verontreiniging en meer duurzame offshore windenergieproductie

Offshore windenergie biedt vele voordelen: naast het primaire doel van hernieuwbare energieproductie, bieden offshore windparken ook mogelijkheden voor de combinatie met natuurbehoud en aquacultuuractiviteiten. De milieueffecten van windmolenparken in de Noordzee worden grondig bestudeerd, waarbij reeds veel aandacht wordt besteed aan de introductie van nieuwe habitats, onderwatergeluid en de uitsluiting van de visserij. De chemische impact van offshore windparken is echter nog grotendeels onbekend. Het nieuwe Anemoi project zal ons inzicht in deze impact verbeteren door (1) relevante chemische emissies van bekende en onbekende verontreinigende stoffen van offshore windparken te identificeren, (2) de impact op het ecosysteem en de aquacultuuractiviteiten te beoordelen, (3) de huidige regelgeving te herzien en (4) duurzame oplossingen en opties voor te stellen om de chemische emissies van offshore windparken te verminderen.

Chemicaliën komen in het mariene milieu terecht vanuit vele bronnen op het land, gerelateerd aan industrie, verkeer of huishoudens, en vanuit offshore activiteiten zoals scheepvaart, maricultuur, baggeren en offshore energie.

De komende vier jaar (2023-2027) zullen 11 Europese instituten onderzoek doen naar het voorkomen en de effecten van chemische emissies van offshore windparken in de Noordzee. Funderingen van windturbines bevatten corrosiebeschermingssystemen waarbij metalen zoals aluminium en zink in zee terechtkomen. De verf die op de turbines is aangebracht, geeft organische verbindingen vrij in het water, terwijl de verf kan barsten en afbladderen onder invloed van golfbewegingen en plastic deeltjes van de turbinebladen kunnen afbreken.

Doelstellingen

Als onderdeel van Anemoi zullen de concentratie en distributie van bekende en onbekende chemische verbindingen in water en sedimenten worden vastgesteld via veldmonitoring en laboratoriumexperimenten (bijvoorbeeld door de distributie van deeltjes in een golftank na te bootsen).

Het effect van chemische uitloging van offshore-windturbines op het mariene leven en verschillende aquacultuurproducten zal ook worden beoordeeld aan de hand van ecotoxicologische studies en risicobeoordelingen, en de effecten op verschillende trofische niveaus zullen worden gemodelleerd voor afzonderlijke en gemengde chemische verbindingen.

Bovendien zijn er momenteel op nationaal en Europees niveau verschillende voorschriften van kracht om de effecten van chemische emissies van offshore windparken te beperken. De regelgeving in het Noordzeegebied zal worden onderzocht om een geharmoniseerd regelgevingskader voor te stellen. Ten slotte zal Anemoi duurzame en onschadelijke oplossingen (bv. alternatieve corrosiebeschermingssystemen) en optimalisaties bestuderen om de chemische emissies van offshore-windturbines verder te beperken.

Een vliegende start

Het veldwerk is reeds begonnen. Tijdens een campagne op zee in de laatste week van april 2023 zijn op meer dan 40 locaties water- en sedimentstalen verzameld. De bemonsterde locaties bevonden zich in en nabij windparken in de Belgische mariene wateren en in referentiegebieden op grotere afstand van de offshore windparken.

ILVO – KBIN-staalnameteam & verzamelde stalen aan boord van de RV Belgica © KBIN

De bijgevoegde foto’s illustreren de staalname aan boord van de RV Belgica door medewerkers van het KBIN en ILVO. Waterstalen werden genomen met een “MERCOS” sampler (van BSH) voor de analyse van metalen en met het “GIMPF” toestel (Geesthach Inert Microplastics Fractionator, van Helmholtz Centrum Hereon) voor de analyse van microplastics.

Zeebodemstalen werden genomen met een boxcorer voor verschillende analyses: metalen, organische verbindingen en microplastics. De methodes zijn volledig geharmoniseerd met het werk tijdens de campagne in de Duitse mariene wateren in mei 2023.

MERCOS sampler & Box corer in actie tijdens de eerste Anemoi-veldcampagne in de Belgische wateren © KBIN

Het KBIN zal de hoeveelheid microplasticdeeltjes, waaronder verfdeeltjes, in de bovenste laag van de zeebodem analyseren om de emissies van OWF te identificeren en de verspreiding van deze deeltjes binnen en nabij de OWF te bestuderen.

De GIMPF Geesthach Inert Microplastics Fractionator © ILVO

Samenwerking is de sleutel

Om de doelstellingen van het project te bereiken, zal Anemoi nauw samenwerken en interageren met de industrie van offshore windparken en beleidsmakers. Het werk op het terrein is al begonnen, en een eerste evenement voor belanghebbenden is gepland voor 30-31 mei 2023 in Hamburg (Duitsland), om kennis uit te wisselen over de effecten en risico’s van chemische emissies van offshore windparken en mogelijke oplossingen te bespreken om de duurzaamheid van offshore windenergie verder te vergroten.

 

Het Anemoi project wordt gefinancierd door het Interreg Noordzee programma, met medefinanciering van Provincie West-Vlaanderen (België) en VLAIO (België), en wordt gecoördineerd door het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO, België). Meer informatie: website & LinkedIn.

Project partners: Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN, België); Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH, Duitsland); Sintef Ocean AS (Noorwegen); French Research Institute for Exploitation of the Sea (Ifremer, Frankrijk); Provincial Development Agency West-Flanders (POM-WVl, België); Foundation of Dutch Scientific Research Institutes – The Royal Netherlands Institute for Sea Research (NWO I – NIOZ, The Netherlands); Helmholtz Centrum Hereon (Hereon, Duitsland); University of Technology Braunschweig (TU BS, Duitsland); University of Antwerp (UAntwerp, België); Technical University of Denmark (DTU, Denemarken).

Offshore windturbines in het Belgisch deel van de Noordzee © ILVO
Geplaatst op

Cyberdreigingen in de maritieme sector: werkgroep cybersecurity

In januari 2023 werd de maritieme wereld opgeschrikt door een grootschalige ransomware-aanval op een toonaangevende classificatie-maatschappij. Meer dan 1000 schepen werden getroffen. Die aanval is helaas geen alleenstaand incident: de afgelopen jaren was de volledige maritieme sector, van havens over passagiersschepen tot classificatie-maatschappijen, al meermaals het doelwit van cyberaanvallen. Daarom werd enkele jaren geleden de werkgroep cybersecurity binnen het European Coast Guard Forum opgericht. Mede dankzij de kennis die lidstaten uitwisselen in de werkgroep Cybersecurity kunnen jaarlijks ook heel wat aanvallen vermeden worden. De werkgroep cybersecurity, die bestaat uit 32 experts uit de verschillende lidstaten, kwam bijeen van 22 tot 24 mei in Brussel. 

Nieuwe inzichten en ontwikkelingen 

Er stonden zeven presentaties op de agenda, waarin verschillende aspecten van cybersecurity aan bod kwamen. Belgische sprekers behandelden het thema ‘geopolitieke impact op de kustwachtstructuur en -activiteiten’ en stelden het Centre for Cybersecurity Belgium en de gloednieuwe Cyber Command voor, dat onderdeel is van het Ministerie van Defensie. Verder sprak het EMSA (European Maritime Safety Agency) over haar nieuwe “cyber task force” en de training over cybersecurtiy die ze in een eerste fase zal organiseren voor inspecteurs.  Het EFCA (European Fishery Control Agency) gaf dan weer een presentatie over de groeiende bezorgdheid over cyberdreigingen in de visserij. Ook oefeningen op het gebied van maritieme cybersecurity, het nieuwste onderzoek naar maritieme cybersecurity en tot slot het Franse Maritime Computer Emergency Response Team kwamen aan bod.

Tijdens de laatste conferentiedag presenteerde Eurocontrol hoe het GNSS-interferenties voor de luchtvaart aanpakt, om van elkaars expertise te leren. Vervolgens besprak de werkgroep de mogelijke oriëntaties voor de groep op korte of middellange termijn en werd de voorzittersrol van de heer Grison door de groep bevestigd.

Toekomstige uitdagingen cybersecurity 

De voortdurende dreiging van cyberaanvallen maakt een goede kennisuitwisseling tussen verschillende landen noodzakelijk. In de afgelopen jaren was de werkgroep cybersecurity een waardevol platform voor overleg. Gezien de huidige ontwikkelingen zal er in de nabije toekomst meer nood zijn aan nauwere Europese samenwerking met de agentschappen. Zo blijft de maritieme sector ook in de toekomst zo veel mogelijk gevrijwaard van cyberdreigingen.

De Kustwacht is een unieke Belgische organisatie die de expertise van 17 partners in de maritieme sector samenbundelt en coördineert, om zo de veiligheid en beveiliging op zee te garanderen. Ook de Wetenschappelijke Dienst ‘Beheerseenheid van het Mathematisch Model van de Noordzee (BMM)’, onderdeel van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), behoort tot de partners.

In 2022-2023 is Kustwacht België voorzitter van het European Coast Guard Functions Forum (ECGFF). Samen met de Europese Agentschappen FRONTEX, EMSA en EFCA organiseert ze gedurende het jaar een aantal workshops. In samenwerking met DG Mare van de Europese Commissie wordt eveneens een werkgroep Cybersecurity georganiseerd, en de summit die plaatsvindt eind september 2023.

Geplaatst op

30 jaar Belgisch luchttoezicht boven de Noordzee

Hoewel het Belgische deel van de Noordzee slechts 0,5% van de Noordzeeoppervlakte vertegenwoordigt, ligt het in een van de drukste scheepvaartroutes ter wereld en combineert het een groot aantal menselijke activiteiten op een beperkte ruimte. Reden te meer om ook vanuit de lucht de gezondheid van het mariene milieu en de naleving van de regelgeving door de vele actoren nauwlettend in het oog te houden. In het zojuist gepubliceerde meerjarige activiteitenverslag beschrijft het luchttoezichtteam van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen de verschillende missies en resultaten, trends en ontwikkelingen van het Belgische programma voor luchttoezicht boven de Noordzee over een periode van 30 jaar, vanaf de start in 1991 tot en met 2021. De cijfers zijn ronduit indrukwekkend.

Het rapport “30 jaar Belgisch luchttoezicht boven de Noordzee: evolutie, trends en ontwikkelingen” werd op 16 mei 2023 voorgesteld in Restaurant Runway in Oostende, in samenwerking met de federale kabinetten van de heer Thomas Dermine, Staatssecretaris voor Relance en Strategische Investeringen, belast met Wetenschapsbeleid, en de heer Vincent Van Quickenborne, vice-eerste minister en minister van Justitie en Noordzee, en met de steun van de Internationale Luchthaven Brugge-Oostende.

Staatssecretaris Dermine (links) met het luchttoezichtteam. Vlnr: Brigitte Lauwaert (hoofd BMM), Ward Van Roy (operator), Annelore Van Nieuwenhove (operator), Kobe Scheldeman (operator), Geert Present (piloot), Jean-Baptiste Merveille (operator), Pieter Janssens (piloot), Alexander Vermeire (piloot) & Dries Noppen (piloot). Ontbrekend: Ronny Schallier (coordinator luchtteam). (Beeld: KBIN/BMM)

Taken van het luchttoezicht

De kerntaken van het Belgische bewakingsprogramma vanuit de lucht kunnen in drie thema’s worden ondergebracht:

Toezicht op illegale en accidentele verontreiniging: Naast de opsporing van zeeverontreiniging afkomstig van schepen (lozingen van olie en andere schadelijke vloeistoffen) speelt België momenteel een vooraanstaande internationale rol bij de bewaking van zwavel- en stikstofemissies van schepen naar de lucht. Het vliegtuig speelt ook een rol in de internationaal gecoördineerde bewaking van olie- en gasinstallaties in de Noordzee.

Milieu- en wetenschappelijke monitoring: Het team voert belangrijke wetenschappelijke controletaken uit, waaronder het tellen van zeezoogdieren en het toezicht op verschillende milieuvergunde menselijke activiteiten op zee (zand- en grindwinning, bouw van windmolenparken, naleving binnen beschermde mariene gebieden, enz.).

Breder maritiem toezicht in het kader van de Kustwacht: Deze taken omvatten de controle van visserijactiviteiten, de naleving van de navigatievoorschriften en AIS-overtredingen door schepen (het niet gebruik maken van het automatische identificatiesysteem).

Door op deze drie terreinen actief te zijn, levert het luchttoezicht een belangrijke bijdrage aan het duurzame beheer van de Belgische Noordzee.

Olievervuiling op de Noordzee gedocumenteerd vanuit de lucht. (Beeld: KBIN/BMM)

Feiten en cijfers

Het rapport beschrijft hoe het luchttoezicht boven zee evolueerde van het toezicht op mariene verontreiniging in de beginjaren tot een breder milieu- en maritiem toezicht boven zee, na de uitbreiding van de Belgische jurisdictie op zee en de oprichting van de Belgische Kustwacht.

Met betrekking tot verontreiniging kunnen de belangrijkste feiten van het Belgische programma voor bewaking van de Noordzee vanuit de lucht in de periode 1991-2021 als volgt worden samengevat:

  • Er werden 9574 vlieguren gepresteerd, waarvan 7100 uur boven zee (ongeveer 6400 vlieguren in nationaal en 700 uur in internationaal verband).
  • In het Belgische onderzoeksgebied werden 625 operationele (opzettelijke) olielozingen gemeld, met een geschatte 1013 ton olieverontreiniging tot gevolg. Toen het toezicht begon, waren olielozingen een prominent probleem, nu behoren ze bijna geheel tot het verleden.
  • Er zijn 158 operationele lozingen van andere schadelijke vloeistoffen (bijvoorbeeld plantaardige oliën, biodiesel, paraffine) geconstateerd. Dit type verontreiniging vertoont helaas een licht stijgende tendens.
  • 51 schepen werden op heterdaad betrapt bij het uitvoeren van een illegale lozing.
  • In of rond de Belgische zeegebieden hebben zich 35 ernstige scheepsongevallen voorgedaan met accidentele verontreiniging van de zee of een hoog risico daarop. In 26 van deze gevallen werd het vliegtuig daadwerkelijk geactiveerd om de noodsituatie vanuit de lucht te volgen en luchtsteun te verlenen aan reactie-eenheden.
  • Er werden 24 internationale “Tour d’Horizon”-missies uitgevoerd, waarbij de offshore gasinstallaties en booreilanden in het centrale deel van de Noordzee werden geïnspecteerd, wat resulteerde in 430 vlieguren en een totaal van 296 verontreinigingsdetecties (272 detecties van minerale olie, 9 detecties van een andere schadelijke stof dan olie en 15 verontreinigingen waarvan de aard niet visueel kon worden vastgesteld).
  • Er is deelgenomen aan 10 “Coordinated Extended Pollution Control Operations”, regionale missies die bestaan uit een reeks opeenvolgende pollutiecontrolevluchten die worden uitgevoerd door meerdere bewakingsvliegtuigen uit verschillende Noordzeelanden.
  • Het Belgische vliegtuig nam deel aan in totaal 33 nationale en internationale oefeningen ter bestrijding van verontreiniging en experimenten op zee die daarmee verband houden.
  • Sinds 2015 zijn 353 emissiecontrolevluchten uitgevoerd met een sniffer-sensor en zijn 6012 uitlaatpluimen bemonsterd. 9% van de gemonitorde schepen had een verdacht zwavelgehalte. Sinds 2020, toen het toestel werd uitgerust met een NOx-sensor, voldeed 3% van de gemonitorde schepen niet aan de internationale NOx-regelgeving. Deze vorm van monitoring van de gasvormige emissies van schepen op zee is een Belgisch pionierswerk en heeft sterk bijgedragen tot de naam en faam van het luchtmonitoringteam.
Het luchttoezichtvliegtuig maakt zich klaar om de uitstoot van een schip te controleren. (Beeld: KBIN/BMM)

Opmerkelijke cijfers met betrekking tot het toezicht op het mariene milieu, de visserijactiviteit en de navigatievoorschriften zijn:

  • In de periode 2009-2021 werden 214 vlieguren besteed aan zeezoogdiertellingen. Tijdens de toezichtscampagnes werden in totaal 3223 bruinvissen waargenomen (3 tot 404 dieren per onderzoek, gemiddeld 87 per onderzoek). Daarnaast werden 100 zeehonden gezien en sporadisch enkele andere soorten zeezoogdieren zoals witsnuitdolfijnen, tuimelaars, een dwergvinvis en een bultrug.
  • Van 1993 tot en met 2021 zijn 1239 visserijcontrolevluchten uitgevoerd, wat leidde tot een totaal van 1185 vlieguren. Dit resulteerde in een totaal van 7272 gecontroleerde en geïdentificeerde vissersvaartuigen.
  • Tussen 2011 en 2021 werden 112 overtredingen inzake het gebruik van automatische identificatiesystemen door schepen waargenomen, samen met 148 navigatieovertredingen. De laatste jaren is het jaarlijkse aantal waargenomen navigatieovertredingen sterk toegenomen, met het hoogste aantal in 2021 (36).
Zeehonden op een zandbank langs de Westerschelde. (Beeld: KBIN/BMM)

De toekomst van het luchttoezicht

Aan de hand van deze feiten en cijfers en de interpretatie daarvan wordt in het activiteitenverslag ook naar de toekomst gekeken. De evolutie van het programma van verontreinigingsbestrijding en milieutoezicht op zee naar een bredere maritieme bewaking ter ondersteuning van het algemene kader van de Kustwacht wordt toegelicht, en er wordt aangegeven dat de inhoudelijke uitdagingen van bewaking vanuit de lucht boven zee de komende jaren ontelbaar zijn en zullen blijven.

Naast de hierboven beschreven taken worden immers ook een aantal nieuwere taken steeds belangrijker voor het luchttoezicht, zoals de efficiënte handhaving van een nieuwe Europese buitengrens (post-BREXIT), de bevordering van de maritieme veiligheid en het bieden van ondersteuning bij zoek- en reddingsoperaties.

Ten slotte wordt in het verslag ook de noodzaak van vernieuwing van het vliegtuig op middellange termijn toegelicht. Alleen op die manier kan de Kustwacht haar strategische visie vernieuwen en haar samenwerking op het gebied van bewaking vanuit de lucht versterken, en haar bewakingscapaciteit moderniseren en uitbreiden om doeltreffend te kunnen voorzien in de huidige en toekomstige behoeften op zee.

Staatssecretaris voor Wetenschapsbeleid Thomas Dermine krijgt een safetybriefing voor aanvang van zijn vlucht boven de Noordzee. (Beeld: KBIN/BMM)

Thomas Dermine, staatssecretaris voor Wetenschapsbeleid, die naar aanleiding van de presentatie op 16 mei ook persoonlijk heeft deelgenomen aan een operationele vlucht van het luchttoezichtvliegtuig: “De Noordzee is een complex ecosysteem, een belangrijke visserijzone, een druk scheepvaartgebied en, sinds de Brexit, een buitengrens van de Europese Unie. Het is daarom essentieel om onze Noordzee te bestuderen en continu te monitoren wat zich daar afspeelt. Het luchttoezichtvliegtuig doet dit al dertig jaar lang, dankzij een vlotte samenwerking tussen Defensie en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen. Nu het vliegtuig verouderd is, zal ik het dossier voor de vernieuwing ervan voluit steunen.”

Vincent Van Quickenborne, minister van Noordzee: “België was het eerste en enige land ter wereld dat gebruikt maakt van een sniffervliegtuig voor de controles op vervuiling door schepen. Jaarlijks doen zo’n 5.500 verschillende schepen Belgische havens aan. Het is dus onmogelijk om ze allemaal te controleren. Met het sniffervliegtuig kan veel gerichter gewerkt worden omdat verdachte schepen reeds op zee worden geïdentificeerd.  Dankzij het luchttoezicht kunnen onze haveninspectiediensten 50% meer overtredingen opsporen en besparen we 20% per inspectie. We moeten onze Noordzee koesteren. Het is het grootste natuurgebied van België. Het toenemend aantal zeezoogdieren en de terugkeer van soorten zoals de Europese platte oester die voor het eerst in decennia terug opduikt in onze Noordzee tonen dat er vooruitgang geboekt wordt. Maar het vliegtuig is na 30 jaar dienst als sniffer aan vervanging toe. Samen met collega Dermine zet ik hier volop mijn schouders onder.”

De uitvoering van het Belgische programma voor luchttoezicht boven de Noordzee wordt georganiseerd door de Beheerseenheid van het Mathematisch Model van de Noordzee (BMM), wetenschappelijke dienst van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN).

Voor het toezicht vanuit de lucht gebruikt de BMM een vliegtuig van het type Britten Norman Islander (immatriculatie OO-MMM) dat is uitgerust met wetenschappelijke sensoren voor het opsporen van mariene verontreiniging. Het vliegtuig is eigendom van RBINS/MUMM, maar kan alleen vliegen dankzij de steun van de federale beleidsdomeinen Wetenschapsbeleid en Noordzee en een goede samenwerking met Defensie, dat de piloten levert.