Duurzaam aanvullen van AQUIfer om de veerkracht van GROUNDWater-diensten te verbeteren bij een verhoogd droogterisico.

Het toekomstige klimaat, trends in bevolkingsgroei en veranderingen in landgebruik verergeren de risico's met betrekking tot de waterzekerheid voor mens en milieu in veel delen van de wereld. Het aantal droogteperiodes neemt wereldwijd toe, zoals blijkt uit de recente grote droogteperiodes in Europa en Zuid-Afrika, die de veilige toegang tot waterbronnen ernstig in gevaar brachten, niet alleen voor menselijke consumptie en irrigatie, maar ook voor industrieel gebruik en ecologische functies. Daarom is er dringend behoefte aan methoden om de veerkracht van watervoorzieningssystemen te vergroten bij een toenemend droogterisico. In deze context is grondwater de meest effectieve en schaalbare optie om water op te slaan, omdat het minder wordt bedreigd door verontreiniging dan oppervlaktewaterreservoirs. In de afgelopen decennia hebben veranderingen in landgebruik (bijv. ongecontroleerde verstedelijking) en inefficiënt beheer de aanvulling van grondwater echter drastisch verminderd, waardoor aquifers slechts beperkt worden aangevuld.

Het overkoepelende doel van AQUIGROW is om primaire watergerelateerde bedreigingen voor de veiligheid van menselijke en aquatische ecosystemen op te lossen voor een brede waaier van klimaten (van droog tot semi-vochtig) die deel uitmaken van onze testlocaties en om samen richtlijnen te ontwikkelen voor een beter waterbeheer in de toekomst. Ons drijvende principe is het gezamenlijke beheer van blauwe (d.w.z. water van watervoerende lagen, meren en rivieren) en groene waterbronnen (d.w.z. bodemvocht) voor het identificeren en oplossen van kritieke problemen met betrekking tot hydrologische, landbouwkundige, sociaaleconomische en ecologische droogtes, resulterend in een gezamenlijk kader voor het voldoen aan de meervoudige vraag naar kwaliteitswater voor wateronttrekking, milieustromen en gewaswaterbehoeften. De algemene doelstellingen van AQUIGROW zijn: (i)het kwantificeren van de huidige aanvulling fluxen in verschillende studie aquifers (Europa, Israël en Zuid-Afrika); (ii) het identificeren van kritische kwesties in het duurzaam beheer van deze aquifers; (iii)het ontwikkelen van numerieke instrumenten en management oplossingen om aanvulling fluxen en hun kwaliteit te verbeteren, om zo de beschikbare grondwater opslag te verhogen en het gebruik ervan te behouden, vooral in tijden van droogte. De blijvende effecten van AQUIGROW zullen gunstig zijn voor verschillende belanghebbenden (bv. waterbedrijven, irrigatie-instanties, landbouwers), met duidelijke en uiteindelijke voordelen voor het grote publiek.

Bodemverontreiniging vormt een ernstig gevaar voor mens en milieu. Wij stellen voor Nu sanering en herstel van verontreinigde bodems te realiseren (ARAGORN) door een compleet kader te ontwikkelen en te implementeren. Het kader begint bij de identificatie van verontreinigde locaties en presenteert een beslissingsboom om sanerings- en herstelstrategieën te identificeren en bij te dragen aan de doelstellingen van de EU-bodemstrategie. Het kader is gebaseerd op wetenschappelijke vooruitgang en aangepast om publieke en private terreinbeheerders volledig te ondersteunen bij het nemen van effectieve maatregelen om het milieu op de verontreinigde bodems van Europa te beschermen, te saneren en te herstellen.

ARAGORN zal betere inzichten verschaffen in verontreinigde locaties en de besluitvorming over sanering en herstel verbeteren door robuuste karterings- en monitoringhulpmiddelen te implementeren die geschikt zijn voor het beoogde doel en een breed scala aan verontreinigende stoffen bestrijken. Verwaarloosde vervuilde hotspots zullen worden geïdentificeerd door middel van doelgerichte monitoring- en beslissingsstrategieën. Dit zal publieke en private belanghebbenden van verontreinigde locaties in staat stellen om over te stappen van betreurenswaardige sanering naar herstellende sanering.

ARAGORN zal saneringsstrategieën en duurzame bodemsaneringsoplossingen samenstellen en testen, en zal op de natuur gebaseerde oplossingen ontwikkelen en in de praktijk brengen, de kennis over biodiversiteit verbeteren en een kader leveren voor stapsgewijze besluitvorming over wat de beste aanpak is voor veerkrachtig herstel in verschillende Europese landen. Het volledige kader zal worden ontwikkeld samen met strategische betrokkenheid van landbeheerders in heel Europa en door kennis te verankeren via co-creatieve processen en duurzame infrastructuren.

De implementatie zal worden gedaan door een sterk team van multidisciplinaire wetenschappers en praktijkmensen met voortdurende verbintenissen met een diverse reeks belanghebbenden in heel Europa op lokaal, nationaal en EU-niveau. We brengen landbeheerders en sectoren in heel Europa met elkaar in contact om effectieve actie te ondernemen op het gebied van bodemgezondheid en zorgen voor duurzame koppelingen en ondersteuning van diverse EU-beleidslijnen en internationale verplichtingen.

GrOnDwater sAlinizaTie en vervuiling sSmeedTool

Kustgebieden zijn ecosystemen van onschatbare waarde met cruciale hulpbronnen voor economische en maatschappelijke ontwikkeling. De meest verontrustende en wijdverspreide problemen in kustgebieden, in Europa en wereldwijd, zijn verzilting van zoetwaterbronnen door zowel natuurlijke als antropogene bronnen en uitspoeling uit de landbouw als gevolg van intensieve praktijken die nodig zijn om de toenemende vraag naar voedsel te garanderen. Beide zullen naar verwachting verder verergeren door de voortdurende klimaatveranderingen en frequentere hydroklimatologische extreme gebeurtenissen, wat zal leiden tot relevante druk op waterbronnen en uiteindelijk tot grondwaterverontreiniging.

Het algemene doel van DATASET is het ontwikkelen van een efficiënt hulpmiddel om te helpen bij de bescherming en regulering van het gebruik en beheer van watervoorraden in aquifers aan de kust, waarbij rekening wordt gehouden met alle dynamische omstandigheden die worden veroorzaakt door de voortdurende klimaatveranderingen en frequentere hydroklimatologische extreme gebeurtenissen. In dit kader is het beoordelen van de kwetsbaarheid van watervoerende lagen voor verziltingsprocessen en uitspoeling uit de landbouw een essentieel hulpmiddel om grondwaterbronnen goed te beheren. De nieuwigheid van DATASET ligt in de implementatie van een holistische benadering voor de kwantificering van de kwetsbaarheid van kustgebieden voor zowel verziltingsprocessen als uitspoeling uit de landbouw. De DATASET-index wordt gebouwd op open gegevens op basis van beschikbare wereldwijde en regionale datasets, waardoor de afhankelijkheid van lokale bemonstering wordt weggenomen en de beoordeling volledig kostenloos wordt. De realisatie van een webplatform en een volledig nieuwe GIS-gebaseerde plug-in zal een breed publiek in staat stellen om de DATASET-index over de hele wereld toe te passen en effectieve oplossingen te bieden, niet alleen voor het huidige waterbeheer, maar ook voor toekomstige scenario's.

EDAPHOS stelt een holistische en innovatieve benadering van landbeheer voor om bij te dragen aan de missie “A Soil Deal for EU” en aan de specifieke doelstelling daarvan “Bodemverontreiniging verminderen en herstel bevorderen”. EDAPHOS zal een kader ontwikkelen voor bodemsanering en ecologisch herstel van verontreinigde gebieden met gebruikmaking van technologieën voor op de natuur gebaseerde oplossingen (NBS), om het herstel van verontreinigde bodems tot een gezond ecosysteem te versnellen en ecologisch herstel tot een gangbare zakelijke activiteit te maken. EDAPHOS zal de monitoring van verontreinigde bodems en het inzicht in precieze verontreinigingsbronnen in geselecteerde EU-regio's verbeteren door een combinatie van robuuste teledetectie-instrumenten en op GIS gebaseerde methoden die zullen worden toegepast op representatieve gebieden. Locatiespecifieke risicobeoordelingsmethoden en metrieken, gebaseerd op het TRIAD-concept en rekening houdend met de bronnen, de routes, de blootstelling en de effecten van bodemverontreiniging, zullen worden ontwikkeld en toegepast op 7 casestudies. EDAPHOS zal laboratorium- en veldstudies uitvoeren om de technologische gereedheid en de kosteneffectiviteit van NBS te valideren als effectieve saneringsstrategie voor het verminderen van bodemverontreiniging in stedelijke, peri-urbane en landelijke omgevingen en landgebruik. EDAPHOS zal de ecologische, sociale en economische effecten van geselecteerde NBS-locaties beoordelen en zal de meest geschikte kwantitatieve maatstaven en KPI's ontwikkelen die nauwkeurig en betrouwbaar hun geïntegreerde sociaal-milieuprestaties weergeven in termen van economisch voordeel (bijv. groei van de waarde van ecosysteemdiensten, uiteindelijke fytoremediatieverbindingen voor verdere industriële valorisatie) en kostenpreventie (bijv. verkleining van de ecologische voetafdruk), samen met op maat gemaakte ecologische financieringsinstrumenten voor het opzetten van een zelfvoorzienende en herhaalbare NBS-markt in de EU. Om datagestuurde hulpmiddelen te bieden voor het voorspellen, analyseren en kwantitatief in verband brengen van processen op meerdere schaalniveaus, zullen kunstmatige intelligentietechnieken in het hele project worden toegepast.

Het ISLANDR-project (Information-based Strategies for LAND Remediation) is multidisciplinair en gericht op meerdere actoren en heeft als doel de verwezenlijking van de doelstellingen van de Green Deal te bevorderen, in het bijzonder het bereiken van nulvervuiling door bodemverontreiniging te verminderen en herstel te bevorderen. ISLANDR zal een reeks instrumenten en methoden bieden ter ondersteuning van: (1) de afbakening van bronnen van bodemverontreiniging, (2) de beoordeling van risico's, (3) de implementatie van duurzaam en risicogebaseerd landbeheer (SRBLM), (4) de opname van een bredere waarderingsaanpak in financiële en investeringscases, (5) een nauwere integratie van besluitvorming op het gebied van bodemverontreiniging en ruimtelijke ordening en (6) belangrijke beleidsrelevante bevindingen met betrekking tot de Bodemstrategie, de voorgestelde bodemgezondheidswet en andere beleidsterreinen waar de bodem een cruciale rol speelt. ISLANDR kiest voor een zorgvuldig gerichte aanpak met het oog op de grote bestaande kennisbasis, en heeft de resultaten zo ontworpen dat ze gemakkelijk kunnen worden geassimileerd door meerdere doelgroepen (o.a. beleidsbelangen, planners en regelgevers, terreinbeheerders en hun dienstverleners). Er wordt gezorgd voor ondersteuning van capaciteitsopbouw en ook voor de behoeften van langetermijnopslagplaatsen (bijv. EUSO). Innovaties zijn onder andere het gebruik van KBA voor een robuuste waardering van parallelle voordelen om business cases te verbeteren; een technische basis voor bodemfunctionaliteit als een “bodemgezondheidsreceptor”, en operationele vensteranalyses van NBS en andere low input saneringen. ISLANDR maakt gebruik van 7 testgebieden in heel Europa om de onderzoekscontext en de bevindingen in de praktijk te testen, waaronder gebieden die te maken hebben met de gevolgen van de groene transitie. Rondetafelconferenties in deze gebieden bieden een actieve dialoog met lokale belanghebbenden en een basis voor snelle implementatie en de uitrol van nieuwe projecten. Een belangrijk aandachtspunt van ISLANDR is het vergemakkelijken van bodemsanering in situaties waar dit economisch marginaal of negatief is, door een grondiger begrip te verschaffen van benaderingen met een lage input en een bredere waardepropositie voor investeringsgevallen en financiële planning.

Het gebruik van plastic in de landbouw is de afgelopen decennia enorm toegenomen, wat heeft geleid tot bodemverontreiniging met plastic residuen die naast macroplastics micro (MP) en nanoplastics (NP) worden gevormd. MINAGRIS wil bijdragen aan gezonde bodems in Europa door meer inzicht te verschaffen in de invloed van MP en NP op de gezondheid van de landbouwbodem. Om een overzicht te krijgen van de huidige situatie in heel Europa, zal MINAGRIS het gebruik van verschillende plastic polymeren in landbouwsystemen beoordelen in 11 casestudies in heel Europa en de daaruit voortvloeiende soorten en concentraties van MP's en NP's identificeren. De concentraties van andere stressfactoren in de bodem, zoals pesticiden en diergeneesmiddelen, zullen extra worden beoordeeld. MINAGRIS zal gevalideerde analytische instrumenten leveren die de kwantificering en identificatie van MP's en NP's in bodems mogelijk maken. Op basis van de resultaten van de casestudiesites zullen gecontroleerde experimenten worden uitgevoerd om de impact van MP's en NP's op fysisch-chemische bodemeigenschappen, bodembiodiversiteit, plantproductiviteit en ecosysteemdiensten te analyseren, evenals hun mogelijke overdracht naar andere delen van het milieu en planten. Bovendien worden synergetische effecten met andere stressoren beoordeeld.

De kwantificering van de effecten van MNP op de bodembiodiversiteit en de landbouwproductiviteit, hun transport en degradatie in het milieu, hun effecten op sociaaleconomische componenten en de synergieën tussen al deze componenten zullen het mogelijk maken om in een multifactoriële visie de voordelen en risico's van het gebruik van kunststoffen in de landbouw te identificeren. Op basis van de resultaten zal MINAGRIS de economische, ecologische en sociale gevolgen van niet-duurzaam bodembeheer op veld- en boerderijniveau in verschillende biogeografische regio's kwantificeren en, door middel van een Multi-ActorAanpak (MAA), een praktische toolbox ontwikkelen voor en met boeren voor een snelle beoordeling van de blootstelling van de bodem, en tegelijkertijd relevante belanghebbenden en eindgebruikers bewust maken van het probleem.

PHISHES wil de ontbrekende schakel tussen gegevens over de gezondheid van de bodem en acties ter bescherming van de bodem overbruggen. Deze ontbrekende schakel heeft betrekking op het voorspellend vermogen met betrekking tot de gevolgen van acties op de levering van bodemfuncties en bijbehorende ecosysteemdiensten, rekening houdend met bodemgebruik, bodemverontreiniging en verschillende drijvende krachten zoals klimaatverandering. De primaire wetenschappelijke vraag die in PHISHES aan de orde komt, luidt dan ook: “Hoe beïnvloeden bodemgebruik en bodemverontreiniging bodemfuncties en geassocieerde ecosysteemdiensten, in aanwezigheid van belangrijke drijfveren zoals klimaatverandering, en hoe kunnen we de effecten van mitigatie- en adaptatiemaatregelen voorspellen?”. Terwijl de meeste onderzoeksteams deze vraag op een kwalitatieve / semikwantitatieve manier aanpakken, bijvoorbeeld met behulp van multicriteria-analyse en indicatoren van bodemgezondheid, is het de ambitie van PHISHES om kwantitatieve voorspellende mogelijkheden te bieden via een PHISHES Digitaal Platform.

Om dit te bereiken zal PHISHES voortbouwen op verschillende reeds bestaande geïntegreerde simulatie-instrumenten; met name het MIKE SHE-model dat een flexibel kader biedt voor geïntegreerde hydrologische modellering en het DAISY-model, een beproefd mechanistisch agro-ecologisch model van het bodem-plant-atmosfeer systeem. De efficiënte koppeling tussen deze modellen zal het vermogen om de invloed van veranderingen in landgebruik op de ecosysteemdiensten van de bodem te beoordelen aanzienlijk vergroten. Het zal dienen om de invloed van verschillende acties op de bodemdiensten te beoordelen, d.w.z. duurzame landbouwpraktijken (bv. heggen om vocht vast te houden en erosie te verminderen; no-till landbouw, vruchtwisseling), oplossingen voor bodemherstel / -sanering (bv. op de natuur gebaseerde oplossingen), oplossingen om vervuiling te voorkomen, enz. De resultaten van de scenariosimulaties zullen worden omgezet in aanbevelingen voor beleid gericht op het behoud van de bodemgezondheid en de bevordering van bodemfuncties en bijbehorende ecodiensten. Het PHISHES consortium brengt competenties samen van bodemwetenschappen tot hydrologie en beleidsvorming.

Het overweldigende wetenschappelijke bewijs uit het academische corpus geeft aan dat om de oorsprong en de negatieve effecten van nutriëntenverontreiniging op water, bodem en biodiversiteit aan te pakken, een brede benadering van het landschap-rivier-zee-systeem moet worden gebruikt. Hierbij moet worden gewerkt aan duurzaam landbeheer (met name in de landbouw), verbeterde afvalwaterzuivering en haalbare strategieën voor natuurherstel. Het project SEACURE is gericht op het demonstreren, opschalen en repliceren van effectieve innovaties voor de systemische preventie en vermindering van nutriëntenverontreiniging in het Middellandse Zeegebied, in lijn met het innovatie-ecosysteemkader van de lopende Mediterranean Lighthouse-projecten (zoals BlueMissionMed) en in nauwe samenwerking met verwante activiteiten die worden uitgevoerd door regionale proeftuinen voor bodemgezondheid in het gebied.
Het project zet middelen in voor de regionale opschaling en replicatie van succesvolle strategieën voor nutriëntenbeheer die gericht zijn op: i) vermindering van bodemverontreiniging en verbetering van het herstel; ii) vermindering van het gebruik van meststoffen en nutriëntenverliezen; en iii) preventie, minimalisering en herstel van nutriëntenverontreiniging in zoetwater- en mariene ecosystemen, in zes territoriale eenheden (Mar Menor en Centraal Catalonië in Spanje, Po-delta en Esino rivier in Italië, en Axios rivierdelta en Thessalië-vlakte in Griekenland). Enerzijds zullen de levensvatbaarheid en de impact worden geëvalueerd. Anderzijds zullen de partners actie ondernemen op het gebied van innovatiehefbomen: beleidsacceptatie, maatschappelijk bewustzijn, capaciteitsopbouw en beschikbaarheid van financiering. Er zullen regionale bedrijfsplannen worden opgesteld voor het opschalen van de effectieve strategieën in de territoriale eenheden, waarbij gebruik wordt gemaakt van de regionale mobilisatie van innovatie-ecosystemen die al tijdens het project is uitgevoerd. Tot slot zal de replicatie van kennis worden aangemoedigd dankzij de technische bijstand aan geassocieerde regio's via FSTP-subsidies. Samengevat omarmt het project de impactgedreven aanpak van Missies en werkt het samen met actoren om de resultaten maximaal te benutten.