Doctoraat in insectengedrag en precisielandbouw: gedragsreacties van larven van de zwarte soldatenvlieg op omgevingsomstandigheden

Dit doctoraatsproject maakt deel uit van een multidisciplinaire samenwerking tussen de onderzoeksgroep Livestock Technology, onder leiding van prof. Ben Aernouts, en de onderzoeksgroep Insect Production and Processing, onder leiding van prof. Jeroen De Smet, op de KU Leuven-campus in Geel.

Beide onderzoeksgroepen brengen complementaire expertise samen op het vlak van insectenbiologie, insectenproductie en -verwerking, sensortechnologie en data-analyse.

De onderzoeksgroep Insect Production and Processing bestudeert biologische en biochemische uitdagingen binnen de industriële insectenwaardeketen, van insectveiligheid en productie tot verwerking en het gebruik van insectgebaseerde producten. Binnen het domein van precisieveehouderij (precision livestock farming, PLF) ontwikkelt de onderzoeksgroep Livestock Technology innovatieve sensortechnologieën en data-analysemethoden om diergedrag, gezondheid en productieprestaties automatisch te beoordelen.

Door deze expertisegebieden te combineren, willen beide onderzoeksgroepen betere methoden ontwikkelen om insectengedrag te meten en te interpreteren, en om te begrijpen hoe kweekomstandigheden de biologie en productie van insecten beïnvloeden.

KU Leuven is een onderzoeksintensieve universiteit met een sterke internationale oriëntatie. De campus in Geel ligt in een groene, landelijke omgeving en werkt nauw samen met onderzoeksinstellingen, bedrijven en insectenkwekerijen.

Project

De productie van insecten wint aan belang als een manier om organische reststromen om te zetten in waardevolle grondstoffen voor voeding en diervoeder. Larven van de zwarte soldatenvlieg (BSF, Hermetia illucens ) zijn bijzonder veelbelovend omdat ze uiteenlopende organische materialen kunnen omzetten in nutriëntenrijke biomassa die eiwitten en vetten bevat.

Een succesvolle insectenproductie vereist echter een beter inzicht in de manier waarop kweekomstandigheden de biologie, het gedrag en de productieprestaties van insecten beïnvloeden. Hoe reageren larven op veranderingen in hun omgeving? Kunnen gedragspatronen ons helpen om hun reacties op uitdagende omstandigheden beter te begrijpen en mogelijkheden te identificeren om kweekstrategieën te verbeteren?

Dit doctoraatsproject maakt deel uit van EntoBOOST, een project dat wordt gefinancierd door het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek – Vlaanderen (FWO). EntoBOOST brengt onderzoekers samen van KU Leuven, Universiteit Gent, Universiteit Antwerpen, de Università degli Studi dell'Insubria in Italië, Inagro en Thomas More. Het project wil onze kennis van de fysiologie, biologie en het gedrag van insecten verdiepen om kweekstrategieën te verbeteren en de productie van veilige, hoogwaardige insectgebaseerde producten met gewenste biologische en nutritionele eigenschappen te ondersteunen.

Binnen dit project zal je een centrale onderzoeksvraag behandelen: Hoe reageren larven van de zwarte soldatenvlieg gedragsmatig op verschillende kweekomstandigheden, en hoe hangen deze reacties samen met larvale groei, overleving en productieprestaties?

Om deze vraag te onderzoeken, bestudeer je het gedrag van larven met behulp van een geavanceerd cameragebaseerd sensorplatform dat binnen het onderzoeksteam al werd ontwikkeld en operationeel is. Het platform combineert hogeresolutie-RGB-beeldvorming, zichtbare en nabij-infrarode multispectrale beeldvorming en thermografie.

Deze metingen worden aangevuld met monitoring van gasemissies, waaronder koolstofdioxide, ammoniak, lachgas en methaan, en met conventionele kweekparameters zoals larvale groei en overleving, substraatvochtigheid, pH en samenstelling van het substraat.

Jouw rol

Je werkt samen met een doctoraatsstudent met een ingenieursachtergrond, die de sensorhardware en computer vision-algoritmen verder ontwikkelt om bewegings
- en gedragsinformatie uit de camerabeelden te halen.

Jouw belangrijkste focus ligt op het biologische onderzoek: onderzoeksvragen vertalen naar experimenten, gedragsgegevens analyseren en de resultaten interpreteren in relatie tot omgevingsomstandigheden, larvale fysiologie en productieprestaties.

Je neemt verantwoordelijkheid voor de biologische onderzoeksvragen en de statistische analyse. Tegelijk werk je nauw samen met het engineeringteam om te begrijpen hoe de sensorgegevens worden gegenereerd en hoe ze kunnen worden ingezet om biologische onderzoeksvragen te beantwoorden. Ervaring met computer vision is niet vereist; nieuwsgierigheid naar de technologie en bereidheid om bij te leren zijn belangrijk.

Wat ga je doen?

• Experimenten ontwerpen en uitvoeren: kweekexperimenten ontwikkelen en uitvoeren om te onderzoeken hoe verschillende omgevingsomstandigheden en stressgerelateerde factoren het gedrag en de productieprestaties van larven beïnvloeden.
• Gedragsgegevens analyseren: samenwerken met het engineeringteam om betekenisvolle ged