Op donderdag 22 september, de dag waarop de eerste dwars van dit academiejaar uitkomt, wordt in Amsterdam het ‘New Scientist Wetenschapstalent 2016’ verkozen. Achttien universiteiten uit Nederland en Vlaanderen nomineerden elk drie veelbelovende jonge wetenschappers. Daaruit selecteerde het toonaangevende populair-wetenschappelijk magazine New Scientist een top 25. Bij die 25 zitten ook twee kleppers van onze alma mater: biologe Sara Vicca en informaticus Steven Latré. De uiteindelijke winnaar wordt verkozen door het online stemmende publiek en de vakjury waarin onder andere Rik Torfs zetelt. Een uitgelezen gelegenheid om het onderzoek van onze genomineerden in de verf te zetten.
kunnen planten de wereld redden?
Sara Vicca onderzoekt de invloed van klimaatverandering op de koolstofcyclus van planten binnen landecosystemen. Ecosystemen wisselen continu enorm veel koolstof uit met de atmosfeer: jaarlijks is dat zo’n 120 petagram over de hele aarde samen. Ter vergelijking: de jaarlijkse koolstofuitstoot van de mens bedraagt zo’n 10 pentagram (1 petagram = 1012 kg). Momenteel nemen ecosystemen dus een beetje meer koolstof op dan ze afgeven, tot nu toe hebben ze zelfs zo’n 30 procent van de menselijke uitstoot gebufferd. Indien dit niet had plaatsgevonden, zou de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer al veel hoger liggen. Toch is er geen reden om victorie te kraaien: klimaatveranderingen vormen een bedreiging voor deze buffer.
Concreet spitst het onderzoek van Sara Vicca zich toe op de opslag van koolstof in planten en hoe de verdeling daarvan afhangt van omgevingsfactoren. Uit zowel grote datasets als experimenten blijkt dat de opname van koolstof niet rechtlijnig is, maar onder meer afhangt van voedingsstoffen zoals stikstof en fosfor. Planten zullen in een andere mate koolstof uit de atmosfeer onttrekken wanneer door bijvoorbeeld droogte of verminderde bemesting de verhouding van deze nutriënten verandert. In de huidige klimaatmodellen wordt er echter van uitgegaan dat planten onder verhoogde CO2 meer groeien en zo hun rol als buffer zullen blijven waarmaken, maar nutriënten maken geen deel uit van deze projecties.
De resultaten van Vicca’s onderzoek zijn belangrijk omdat ze kunnen kwantificeren hoe deze nutriënten een rol spelen in de opslag van koolstof en bijgevolg in de feedback op klimaatverandering.
internet in een stad der dingen
Zo’n dertig jaar geleden werden de eerste huizen verbonden met het internet: via die ene vaste computer kreeg iedereen plots internet thuis. Tien à vijftien jaar geleden werd internet persoonlijker: via smartphones en laptops werd het verbonden aan individuen. De volgende evolutie, die al in haar kinderschoenen staat, is dat we ook alledaagse dingen verbinden met het internet. Een slimme thermostaat die de verwarming wat hoger zet als je binnen een straal van vijf kilometer van je huis bent? Handig en binnen handbereik!
Er wordt verwacht dat volgend jaar al zo’n vijftig miljard toestellen zich op de snelweg van het wereldwijde web zullen begeven, maar hoe leid je het verkeer van al die uiteenlopende vehikels in goede banen? Een uitdaging voor professor Steven Latré die binnen het onderzoeksinstituut iMinds de uiteenlopende draadloze protocollen (bluetooth, wifi, ...) van al die toestellen met elkaar wil verbinden.
Stadslab Antwerpen
In de grootschaligheid schuilt meteen ook de grootste uitdaging: hoe test je immers iets dat zoveel verschillende factoren bevat? Steven Latré en zijn collega’s gebruiken daarvoor de hele stad en maken van Antwerpen hun digitale speeltuin. Concreet gaan ze aan de slag met het sensornetwerk van de stad. Informatie over bijvoorbeeld luchtkwaliteit en verkeersstromen die nu afzonderlijk wordt verwerkt, zal in de toekomst samenkomen in een groot smart-cityplatform. Op dit moment is het team bezig met de technologische uitrol van de gateways: de toegangspoorten tot het (sensor)netwerk.
Uniek aan dit project is dat de gateways in Antwerpen alle draadloze protocollen zullen ondersteunen, waardoor je in theorie alle verschillende soorten sensoren aan het netwerk kan koppelen. Door over de ganse stad op heel veel plaatsen gateways te plaatsen, kunnen we op grote schaal realistische oplossingen gaan aftoetsen en van Antwerpen een echte slimme stad maken. Het netwerk zelf is de eerste bouwsteen van het smart-cityplatform en het focuspunt van de Antwerpse onderzoeksgroep.
Ten tweede is er de data-analyse en een derde laag bestaat uit de gebruikers van de stad, de burgers. Zij zullen toegang krijgen tot de informatie over hun stad en kunnen zelf actief deelnemen aan het vergaren ervan. Daarnaast maakt het netwerk het mogelijk om via allerhande applicaties de burgers in real life met elkaar te verbinden. In de nabije toekomst wordt het stadsleven een applicatie.
wetenschapscommunicatie
Hoewel er veel prijzen zijn voor wetenschappelijk onderzoek, vond Latré de nominatie door de universiteit van Antwerpen zelf het meest eervol. Sara Vicca ziet de nominatie vooral als een mooie kans om het onderzoek naar klimaatverandering meer zichtbaarheid te geven. Met 25 genomineerden uit verschillende onderzoeksrichtingen is het sowieso appelen met peren vergelijken, maar uiteindelijk is visibiliteit belangrijker dan wie uiteindelijk het Wetenschapstalent 2016 zal worden.