Project
CSI Trees: Klimaatbomen met toekomst
Ons stadsklimaat verandert momenteel in een versneld tempo. Opwarming van stedelijke materialen (wegen, gevels en daken) en warmteproductie door menselijke activiteit door bijvoorbeeld verkeer en industrie, zorgen voor invang van warmte gedurende de dag en langdurige uitstraling gedurende de nacht. Als gevolg daarvan is de stralingsbalans van de stad sterk afwijkend in vergelijking met die van het platteland. Daarom is het in de stad steeds warmer dat een grote invloed heeft op ons thermisch comfort en gezondheid. Het vergroenen van de stad is een inmiddels erkende en bewezen methode voor klimaatadaptatie in de stedelijke omgeving. Dit project richt zich in het specifiek op stadsbomen.
Hogere stadstemperaturen in het groeiseizoen van bomen veroorzaken hoge dampdruktekorten (DDD) in het stadsmicroklimaat. Deze verhoogde uitdrogende kracht van de lucht belast de stadsvegetatie extra, met name in perioden van (te) geringe hoeveelheden opneembaar bodemvocht. De waarneembare trend is dat langdurige perioden zonder noemenswaardige natuurlijke neerslag toenemen in het groeiseizoen van houtige gewassen.
Als gevolg daarvan hebben steeds meer toegepaste stadsbomen problemen om vitaal te groeien. Dit geldt ook voor boomsoorten die algemeen geschikt werden geacht voor droge en zeer droge standplaatsen. Ze blijken steeds minder bestendig voor het huidige en verwachte toekomstige binnenstedelijke klimaat.
Dit leidt onder meer tot slechte groei (=koolstofvastlegging), blad- en schorsverbranding, verhoogde vatbaarheid voor ziekten en plagen. En daardoor tot slechte 'prestaties' in het algemeen. Hierdoor kan de stadsboom zijn potentiële ecosysteemdiensten, zoals het bieden van schaduw en verkoeling door transpiratie, waterretentie tijdens stortbuien, fijnstof afvang, etc., minder goed of niet leveren.
Deze en andere veranderende milieufactoren, zoals verzilting en klimaatzoneverschuivingen, vormen de aanleiding voor CSI Trees: klimaatbomen met toekomst.
Wij willen met een toekomstgerichte benadering het onderzoek aan straatbomen een impuls geven
Doel
De komende twee jaar legt het CSI Trees project de basis voor een nieuwe systematiek voor het zoeken naar klimaat adaptieve stadsbomen. Dit onderzoek wordt uitgevoerd om steden in de toekomst te kunnen voorzien van boomsoorten waarvan wetenschappelijk is aangetoond dat deze bestand zijn tegen de toenemende abiotische stressfactoren, als gevolg van klimaatsverandering. Een fysiologische en morfologische onderbouwing van de stressbestendigheid vindt plaats door het huidig en toekomstig boombestand te fenotyperen op specifieke stress, zoals droogtestress. Dit fenotyperen betekent dat onder gecontroleerde kascondities de fysiologische stress-respons wordt geregistreerd met moderne camerabeelden. De verzamelde data wordt vervolgens geanalyseerd en geclassificeerd. Hieruit ontstaan diverse ‘ideaaltypen’ bomen voor verschillende typen standplaatsen. De bestaande ervaringskennis uit de praktijk kan daarna worden verbonden aan empirisch verkregen inzichten.
Bekijk de timelapse:
De timelapse laat de verschuivingen winterhardheidszones in Europa tussen 1980 en 2020 zien.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Aanpak
Stap 1: In kaart brengen van stedelijk gebied in klimaatzones: lokale klimaatomstandigheden worden vastgelegd in hoge resolutie LCZ kaarten van de Nederlandse steden. Dit geeft inzicht in de feitelijke klimaatomstandigheden op iedere locatie in de stad.
Stap 2: Areaalkunde: de verkregen inzichten over de atmosferische omstandigheden uit stap 1 worden gekoppeld aan de natuurlijke verspreidingsgebieden van bomen (biomen). Hierdoor komen preferente zoekgebieden in de wereld in beeld waar nieuw genetisch materiaal met focus kan worden gezocht (enthout/zaad).
Stap 3: Winterhardheidszone kaarten: bij bestaande boomsoorten verandert de winterhardheid langzaam over perioden van tienduizenden jaren (nieuwe hybriden uitgezonderd). De klimaatsverandering leidt echter tot snelle verschuivingen in winterhardheidszones. Dat betekent dat per regio nieuwe mogelijkheden of risico’s ontstaan om stadsbomen toe te passen. Deze winterhardheidszonekaarten worden geüpdatet. Door te back casten vanaf het huidige klimaat en een voorspelling te geven op basis van de laatste klimaatscenario’s van het KNMI worden de trends inzichtelijk. Dit geeft richting aan de nieuwe mogelijkheden van de toepassing van stadsbomen in Nederland en is tevens waardevol voor de Nederlandse exportpositie van de boomkwekerijsector.
Stap 4: Beleving en preferentie: voor het eerst wordt voor stadsbomen het zoekprofiel van toekomstig klimaatadaptief stedelijk groen medebepaald door de beleving en preferentie van burgers met een landelijke dekking.
Stap 5: Fenotyperen: het onder gecontroleerde omstandigheden in beeld brengen van de fysiologische en morfologische stress-respons van boomsoorten na kunstmatige aangeboden stress, bijvoorbeeld droogte, zout of NOx stress. In dit tweejarig vooronderzoek wordt gewerkt aan de methodologie voor het intra-specifiek (binnen de soort toetsen van cultivarverschillen of het vergelijken van zaadherkomsten) en een methode voor het inter-specifiek toetsen (soorten onderling vergelijken) van de mogelijkheden waarover de boom beschikt om te dealen met de aangeboden stress.
Stap 6: Zoekprofiel voor toekomstige stadbomen: integratie van de inzichten uit de voorgaande stappen bepalen een ‘zoekprofiel’. Dit zoekprofiel maakt het mogelijk met focus te zoeken naar de klimaatadaptieve stadsboom van de toekomst. Daar waar het huidige boombestand is ontstaan uit nieuwsgierigheid, liefhebberij en gezonde Hollandse handelsgeest, dwingt de klimaatsverandering ons ertoe focus aan te brengen om een robuust en genetisch divers boombestand tot stand te brengen voor de toekomst. Dit zoekprofiel bestaat uit een combinatie van de essentiële fysiologische parameters (droogte, hittestress, winterhardheid, watergebruik efficiëntie etc.), de morfologische parameters (bladgrootte, bladrand, verhouding stomata onder/bovenzijde blad (etc) en de preferenties van burgers.
Stap 7: Vervolgonderzoek: dit onderzoek is urgent vanwege de versnelling van de klimaatsverandering, waardoor te veel gevraagd wordt van de veerkracht van veel boomsoorten. Doel is steden in de toekomst onderbouwd te kunnen voorzien van boomsoorten die bestand zijn tegen de toenemende abiotische stressfactoren. In 2023 wordt onderzoek voorbereid om het gehele bestaande boombestand te toetsen. Tevens zal in dit onderzoek nieuw genetisch materiaal worden gezocht in het internationale netwerk aan de hand van de juiste plantenfysiologische criteria en vrij beschikbaar gesteld aan boomkwekers.
Beoogde resultaten:
- Nieuwe groenvisie over de toekomstige inzet van bestaand en nieuw klimaatbestendig groen. Gedragen en vormgegeven op basis van burgerparticipatie.
- Klimaatadaptieve boomsoorten. Dit dient het belang van steden die robuuste ecosysteemdiensten van groen willen gebruiken voor leefbaarheid, gezondheid en klimaatadaptatie. Tevens het belang van boomkwekers die deze bomen kunnen leveren.
- Stedelijke microklimaat kaarten die landschapsarchitecten en boombeheerders ondersteund in de keuze voor toe te passen boomsoorten.
- Nieuwe winterhardheidszonekaart voor Nederland en Europa t.b.v. de beoordeling van de geschiktheid van bomen in Europese steden.
- Ontwikkelen van een standaard systematiek voor snelle toetsing van nieuwe cultivars en zaadselecties. Dit is van belang voor het vlot toetsen van nieuw genetisch materiaal op bruikbaarheid.
De verkregen inzichten en ervaringen worden door de verschillende betrokken brancheverenigingen vertaald naar toekomstig beleid en implementatie.