Impact van mens op verdroging evenaart invloed door klimaatverandering

In hydrologische modellen komt de menselijke factor onvoldoende aan bod, vindt Niko Wanders van de Universiteit Utrecht. Eind april hoopt hij op dit onderwerp te promoveren. Wanders berekende dat in Zuidoost-Azië en, dichter bij huis, in het Middellandse Zeegebied, de menselijke invloed op rivier- en grondwaterstanden even groot is als het effect van klimaatverandering.

door

In sommige gebieden op aarde evenaart de invloed van de mens op verdroging de invloed van klimaatverandering, berekende Niko Wanders, hydroloog en (naar eigen zeggen) computernerd. Wanders specialiseerde zich in zogeheten ‘hydrologische extremen’, die zowel lange perioden van droogte als overstromingen omvatten.

Hydrologen gaan er van uit dat klimaatverandering een belangrijke factor is in het ontstaan van deze extreme situaties. Maar volgens promovendus Wanders is de menselijke factor soms even groot als de ‘natuurlijke’ factor (natuurlijk tussen aanhalingstekens omdat ook klimaatverandering gedeeltelijk op conto van menselijk handelen wordt geschreven). Gebieden waar de menselijke impact bijzonder groot is trof Wanders op zijn hydrologische kaarten aan in Zuidoost-Azië en het Middellandse Zeegebied.

Img 0933 1

Droogte in de VS. Gebieden die als hotspots worden aangemerkt kenmerken zich door weinig neerslag, een hoge bevolkingsdichtheid en een hoog watergebruik. Niko Wanders

Stroomgebieden van rivieren

Wanders bestudeerde de waterstanden van rivieren en de grondwaterstanden op wereldschaal en keek steeds naar de verschillen tussen de impact van klimaatverandering en de impact door menselijke handelingen. Hij richtte zich daarbij op de stroomgebieden van de grote rivieren, omdat daar gemiddeld veel data over beschikbaar zijn en ze een belangrijke bron zijn voor de watervoorziening in grote delen van de wereld.

Wanders licht zijn werkwijze als volgt toe: "We hebben eerst simulaties gedaan waarbij we alleen klimaatverandering meenamen in ons model, dus zonder de menselijke interactie. In een tweede stap hebben we dezelfde simulatie gedaan waarbij we de menselijk invloeden, zoals grondwateronttrekking en het effect van stuwdammen wel hebben meegenomen.

Field west of glenwood  sevier county  ut  showing irrigation

De landbouw is een grootverbruiker van grondwater Wikimedia Commons

Door te kijken naar het verschil in deze twee simulaties kunnen we de menselijke invloed isoleren en kwantificeren. De invloed van de klimaatverandering wordt bepaald door de te kijken naar het verschil tussen de huidige situatie (1970-2010) en toekomstige projecties. Hiermee kunnen we als het ware beide factoren scheiden en kwantificeren".

Lokale metingen

Door het uiteenlopend aanbod van data verschilt de nauwkeurigheid van de berekeningen. “Van rivieren op het Noord-Amerikaanse en Europese continent zijn relatief veel lokale metingen beschikbaar”, licht Wanders toe. “Gegevens over Afrika zijn meestal schaars of van lagere kwaliteit, al verschilt dat per regio.”

De hydrologische data verzamelen de landen meestal zelf. Aan Wanders en collega’s de taak om de data per land om te zetten naar het niveau van de regio of het riviersysteem. De grondwaterstand en de stand in de rivier werden doorgerekend met meerdere klimaatscenario’s en modelsimulaties en hieruit kwamen veranderingen tot twintig procent van het huidige niveau naar voren (een spreiding van ongeveer tien procent, afhankelijk van het klimaatscenario).

Menselijke invloed op droogte

De relatieve invloed van menselijke activiteiten op droogte in de 21ste eeuw. Veranderingen zijn weergegeven ten opzichte van de invloed als gevolg van klimaatverandering. Niko Wanders

Landbouw grootgebruiker

Per stroomgebied keek hij naar de hydrologisch gewijzigde situatie. “In ons nieuwe model kun je de menselijke invloed als het ware aan- en uitschakelen en daarbij kijken naar de droogtes die daarbij ontstaan. Voor bepaalde regio’s zie je duidelijke hotspots, waar de menselijke impact erg groot is. Dat is vooral in gebieden met grootschalige irrigatie van landbouwgebieden.”

Als je naar de continenten kijkt, liggen problematische gebieden vooral rondom de Middellandse Zee, in het Midden-Oosten en in Centraal-Azië.“In het Middellandse Zeegebied valt nu al minder regen en de neerslag dié er valt – die overigens in totaal wel gelijk blijft – zal in kortere tijd vallen. Die trend zal zich in de toekomst voortzetten. Het is dus zaak het water vast te houden in plaats van het direct naar de rivier af te laten stromen, waarna het naar zee zal worden afgevoerd.”

1280px olivares de la campi%c3%b1a estepe%c3%b1a

Olijventeelt in Andalusië Wikimedia Commons

Steeds dieper pompen

Landen waar verdroging ernstige vormen aanneemt, zijn bijvoorbeeld India, vertelt Wanders. Dat komt vooral door de waterbehoefte van de landbouwsector. Maar ook dichter bij huis, zoals in Zuid-Spanje, is de situatie niet rooskleurig. Voor het groeiend areaal aan olijfbomen onttrekken de boeren veel grondwater in een toch al dor gebied.

“Doe je dat één jaar dan is het geen probleem, maar als je dit jaren achtereen doet moet je het grondwater steeds dieper uit de bodem oppompen”, vertelt Wanders. “Naarmate je het water van grotere diepte oppompt, stijgen bovendien de kosten. In Spanje ligt het grondwater zo’n veertig meter diepter dan vroeger het geval was. Dit is duidelijk een situatie waarbij het niet voor altijd zo door kan gaan en er wat zal moeten veranderen.”

Wat Wanders vooral verbaasde aan de uitkomsten van zijn eigen onderzoek was de schaal waarop de menselijke impact op verdroging speelt, maar vooral ook de onverwacht positieve invloed die de mens kan hebben. “We zien dit onder meer bij de aanleg van waterreservoirs in de VS en Oost-Europa. Mensen kunnen de negatieve invloed van klimaatverandering – in dit geval extreme regenval – zo voor een groot deel weer teniet doen. Vroeger dacht ik dat de invloed van de mens alleen maar negatief kon zijn, maar dat is dus niet altijd het geval.”

Tuinstra drought

De landbouwsector zou gewassen moeten ontwikkelen die minder gevoelig zijn voor droogte of die een kleinere waterbehoefte hebben. In de VS worden maïsrassen ontwikkeld die droogteresistent zijn (foto). Purdue University

Niko Wanders hoopt eind april aan de Universiteit Utrecht te promoveren op zijn proefschrift: ‘Hydrological extremes – Improving simulations of flood and drought in large river basins’.