Gevolgen voor de waterhuishouding

Een rapport van het UN Office for Disaster Risk Reduction (UNDRR) in 2020 inventariseerde de gevolgen van overstromingen wereldwijd. Van 2000 tot 2019 hebben overstromingen het leven van minstens 1,65 miljard mensen ontwricht — het hoogste aantal van alle typen rampen. In 2040 zal 41 procent van de wereldbevolking blootgesteld worden aan het risico van overstromingen. Zuid- en Zuidoost-Azië zouden tot de zwaarst getroffen regio’s behoren, met meer dan twee miljard mensen in gevaar.

Bron:

Relatie met de opwarming

De opwarming van de aarde veroorzaakt zowel intensere droogtes als extremere overstromingen. Dit is het gevolg van de warmere atmosfeer. Warmere lucht kan meer vocht vasthouden, wat in sommige gebieden leidt tot heviger regenval en overstromingen. Tegelijkertijd kan het ook vocht uit de bodem zuigen, waardoor droogte in andere gebieden verergert.

De intensivering van droogte en regenval is de afgelopen 20 jaar sterk toegenomen, wat heeft geleid tot mislukte oogsten, schade aan de infrastructuur en humanitaire crises. De frequentie van extreme natte en droge gebeurtenissen was ongeveer vier per jaar in de periode 2015-2021, vergeleken met drie per jaar in de 13 jaar daarvoor. Deze toename van 25% is sterk gekoppeld aan de stijgende gemiddelde temperatuur op aarde. Bij voortdurende opwarming zullen droogtes en overstromingen steeds frequenter voorkomen. Dit zijn niet zomaar barre weersomstandigheden, ze leiden tot extremen zoals mislukte oogsten, schade aan huizen en infrastructuur en soms zelfs tot slachtoffers van humanitaire crises. Zie Wat merken we nu al?

Dankzij twee satellietmissies, Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) en GRACE Follow-On (GRACE-FO), is het nu mogelijk veranderingen in de aanwezigheid van water op het land te monitoren. Een sterke toe- of afname op een bepaalde locatie wordt gedefinieerd als een extreme gebeurtenis. Het onderzoek, gepubliceerd in Nature, rapporteert 1.056 extreme gebeurtenissen in de periode 2002-2021.

De totale hoeveelheid aan extreme gebeurtenissen was sterk gecorreleerd met de wereldgemiddelde temperatuur,  Als je deze lijn doortrekt naar de toekomst is te verwachten dat de voortdurende opwarming van de aarde meer van zulke extreme gebeurtenissen zullen plaatsvinden.

Een studie door onderzoekers van de Vrije Universiteit, het KNMI en de Universiteit van Potsdam heeft bekeken wat dit alles betekent voor Europa. De studie legt een verband tussen veranderingen van luchtcirculatie bij verschillende CO₂-concentraties en de frequentie van overstromingen en droogte in Europa.

In de late winter treedt volgens het onderzoek een aanzienlijke intensivering van de luchtcirculatie op  ( +24% tot +36%) boven de Noord-Atlantische Oceaan en West-Europa. Dit leidt tot meer neerslag boven het noordwesten van Europa met een hoog overstromingsrisico voor deze gebieden. In de nazomer nemen hogedruksystemen voor de kust van het Verenigd Koninkrijk juist enorm toe  (variërend van +57% tot +67%) . Dan is er juist  minder neerslag en langere droge perioden over grote delen van West- en Centraal-Europa.

Bronnen:

Wat merken we nu al?

We zien steeds meer extreme weersomstandigheden zoals overstromingen en zware neerslag, maar tegelijkertijd is meer dan driekwart van de planeet de afgelopen decennia droger geworden, volgens een nieuwe analyse van VN-wetenschappers.

Droogte

Grote delen van de wereld worden droger met ernstige gevolgen voor de voedselvoorziening en de ecologie. Deze eeuw zullen hongersnoden omvangrijker zijn en frequenter voorkomen. Het is waarschijnlijk dat in sommige regio’s mensen gedwongen zullen zijn om te migreren naar andere gebieden. In 2023 zijn 12.000 mensen wereldwijd gestorven als direct gevolg van klimaatrampen.

7,6% van het land op aarde — een gebied groter dan Canada — heeft de kritische droogte bereikt. Deze verschuiving betrof regio's die zijn veranderd van niet-droge gebieden naar droge gebieden of naar drogere categorieën binnen bestaande droge gebieden. Het merendeel van deze gebieden is van vochtige landschappen veranderd in droge gebieden, wat een zeer negatieve invloed heeft op de landbouw, ecosystemen en de mensen die er wonen. Slechts 0,8% van het landoppervlak is vochtiger geworden.

Kwetsbaarheid van gebieden voor droogte. Bron: Global drought vulnerability index (2023).

In Europa worden vooral de landen rond de Middellandse Zee getroffen door droogte en misoogsten.  

Dat neemt niet weg dat ook in andere delen van Europa door extreem weer (dat weer door klimaatverandering getriggerd wordt) slachtoffers maakt. In 2024 was dit het geval in Slovenië, Hongarije, Italië, Tsjechië, Slowakije, Noorwegen en Groot-Brittanië. In onze directe omgeving zijn de overstromingen het Duitse Ahrdal en omliggende dalen, inclusief het Belgische dal van de Ourthe en het Nederlandse Geuldal bij Valkenburg voorbeelden. Hierbij zijn ook dodelijke slachtoffers gevallen. Extreme neerslag in 2024 heeft tot slechte oogsten en veel problemen geleid in Noord-Nederland.  

Door de droogte in de zomermaanden en de opwarming van de winter zal de vraag naar irrigatiewater toenemen en de aanvulling van grondwater afnemen. Dit maakt de implementatie van grondwater duurzaamheidsmaatregelen noodzakelijk om de landbouwproductie tijdens moesson droogtes in de toekomst veilig te stellen.

Woestijnvorming

Het UNCCD rapport toont aan dat 77,6% van het totale landoppervlak op aarde de afgelopen drie decennia droger is geworden ten opzichte van de voorgaande 30 jaar.

Schematische voorstelling van de verschillende fasen van woestijnvorming van gezonde vegetatie naar woestijn, die gepaard gaan met een afname van de bodemkwaliteit.

In dezelfde periode zijn de droge gebieden met ongeveer 4,3 miljoen vierkante kilometer gegroeid - dat is een gebied dat bijna een derde groter is dan India, het 7e grootste land ter wereld. Droge gebieden maken nu 40,6% van het landoppervlak van de aarde uit, Antarctica niet meegerekend.

Voor de terugkoppelingen die  meewerken aan het proces van woestijnvorming als gevolg van de toename van broeikasgassen, zie Verdroging.

Overstromingen

De waterafvoer van Europese rivieren is ernstig verstoord. Een deel van de rivieren had in de zomer van 2024 een extreem lage afvoer, terwijl anderen juist een zeer hoge afvoer hadden, die gepaard ging met overstromingen.

Afwijking in het gemiddelde rivierdebiet voor juni tot en met augustus 2024 ten opzichte van het gemiddelde voor de referentieperiode 1991-2020. De categorieën 'uitzonderlijk hoog (laag)', 'opvallend hoog (laag)', 'boven (onder) gemiddeld' en 'nabij gemiddeld' hebben betrekking op de percentielbereiken >90 (<10), 75-90 (10-25), 60-75 (25-40) en 40-60 voor de referentieperiode 1991-2020. Blauwtinten duiden op een hoger, en roodtinten op een lager debiet dan gemiddeld. Grijs geeft een bijna gemiddeld debiet aan. Alleen rivieren met een afwateringsgebied van meer dan 1.000 km² worden getoond. Gegevensbron: EFAS v5. Credit: CEMS/C3S/ECMWF.

Andere gebieden lijden juist onder extreme overstromingen. Oorzaak is de opwarming van de oceanen die leidt tot meer neerslag en krachtiger stormen boven land.  

Drie enorme overstromingen in Azië, Afrika en Europa hebben in september 2024 meer dan 1500 levens geëist en meer dan 15 miljard dollar gekost.

In 2022 en 2023 waren er zware regenbuien in Zuid-Limburg en omgeving die hebben geleid tot overstromingen en schade aan huizen en infrastructuur. In het voorjaar van 2024 waren er na zware buien weer overstromingen in Limburg. De verwachting is dat in de toekomst vaker extreme neerslag en overstromingen zullen voorkomen.

In september 2024 waren grote gebieden in Oostenrijk, Tsjechië, Polen en Roemenië overstroomd door uitzonderlijk zware regenval. The Guardian sprak van “Ramp van ongekende omvang.” Door de storm Boris waren rivieren buiten hun oevers getreden en zaten mensen vast in hun huizen. Tientallen mensen verloren hun leven. Nog meer mensen werden dakloos.

Noodweer in de Sahel en West-Afrika heeft geleid tot grote overstromingen en meer dan duizend doden. Honderdduizenden woningen zijn verwoest.

Afrika betaalt een disproportioneel hoge prijs voor klimaatverandering, zoals de Wereld Meteorologische Organisatie onlangs aangaf. Dit is extra schrijnend omdat het continent de laagste uitstoot van broeikasgassen ter wereld heeft. Droogte is daarbij een van de meest voorkomende problemen, wat leidt tot misoogsten en hongersnood.

Satellietbeelden van de rivier de Oder in het zuidoosten van Polen voor en na de overstroming, opgenomen op 4 september 2024 en op 20 september 2024 door de Operational Land Imager op Landsat 8.

In de zomer van 2024 hebben overstromingen verwoestingen aangericht op vier continenten, waarbij de invloed van klimaatverandering steeds duidelijker wordt. Warme atmosferische omstandigheden, veroorzaakt door de opwarming van de aarde, vergroten de intensiteit van extreme regenval, wat leidt tot catastrofale overstromingen en aardverschuivingen.

Een recente analyse van wetenschappers van World Weather Attribution toont aan dat klimaatverandering de kans op extreme regenval, zoals die verantwoordelijk was voor de recente overstromingen in Midden-Europa, heeft verdubbeld. The Guardian berichtte dat de regens ook minstens 7% zwaarder waren door de invloed van klimaatverandering. Deze overstromingen, veroorzaakt door storm Boris die in september over Midden-Europa trok, troffen landen als Oostenrijk, Tsjechië, Hongarije, Polen, Roemenië en Slowakije. De hevige regenval zette kleine beekjes om in woeste rivieren, wat resulteerde in grote schade aan huizen en de dood van minstens twee dozijn mensen.

Verwoestende overstroming in Valencia waarbij minstens 200 mensen om het leven kwamen.

In de regio Valencia in Spanje werd extreme neerslag gevolgd door verwoestende modderstromen. Dit soort herfstweer is niet ongewoon, maar de uitzonderlijk hoge temperatuur van de Middellandse Zee versterkte het effect van een geïsoleerd lagedrukgebied boven de Golf van Cádiz. Op sommige plaatsen viel in 8 uur tijd evenveel regen als normaal in een heel jaar. De schade in de regio werd nog versterkt door ontbossing in het achterland.

Wat staat ons deze eeuw te wachten?

De vooruitzichten voor 2025 laten verhoogde risico's zien. limaatvoorspellingen wijzen op een mogelijke verdroging in het noorden van Zuid-Amerika, het zuiden van Afrika en delen van Azië. De Sahel en Europa hebben een verhoogd overstromingsrisico. Extreme gebeurtenissen zoals plotselinge overstromingen,

Extreem nat en extreem droog

Een van de redenen waarom de bosbranden in Zuid-Californië dit jaar zo hevig zijn geweest, is de 'hydroklimaat whiplash' - een plotselinge, intense schommeling tussen zeer nat en zeer droog weer. In Californië betekende deze 'whiplash' een weelderige plantengroei in de aanloop naar het bosbrandseizoen - wat een tondeldoos van brandstof werd in de extreme droogte en warmte die volgden. Een ander recent voorbeeld zijn de stortregens en overstromingen in Oost-Afrika na jaren van droogte, waardoor duizenden hectaren gewassen werden vernietigd en meer dan 2 miljoen mensen hun huizen moesten verlaten. Aanpassingsmaatregelen moeten rekening houden met zowel natte als droge extremen, zegt klimaatwetenschapper Daniel Swain, die mede-auteur is van een nieuw artikel over dit fenomeen.

Droogte

Het UNCCD onderzoek zegt dat als we de broeikasgassen niet stoppen, tegen het einde van deze eeuw nog eens 3% van de vochtige gebieden in de wereld droog zullen zijn.

Verwachte veranderingen in de droogte-index voor de periode 2021-2050 halverwege de eeuw (linker paneel) en de periode 2071-2100 aan het eind van de eeuw (rechter paneel) ten opzichte van de referentieperiode 1981-2010, volgens IPCC scenario’s SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 en SSP5-8.5 (van boven naar beneden). Bruin is droger en groen is vochtiger.

Tekorten aan schoon drinkwater, verzilting

De toenemende waterschaarste in toeristische gebieden zoals de Griekse eilanden en andere populaire bestemmingen in Zuid-Europa illustreert een groeiend probleem: de spanningen tussen de behoeften van bewoners en toeristen. De effecten van klimaatverandering, zoals hogere temperaturen en langere periodes van droogte, verergeren de situatie nog verder. Terwijl het toerisme voor veel van deze regio's een belangrijke bron van inkomsten is, legt het tegelijkertijd een enorme druk op de al beperkte watervoorraden.

Op eilanden zoals Sifnos, waar de infrastructuur niet ontworpen is om grote aantallen toeristen op te vangen, kunnen bewoners tijdens piekperiodes worden geconfronteerd met ernstige watertekorten. De prioriteit die gegeven wordt aan toeristen in plaats van aan de lokale bevolking kan spanningen en onvrede veroorzaken, vooral als overheden terughoudend zijn om beperkende maatregelen op te leggen aan hotels en resorts uit angst om toeristen af te schrikken. Dit gebeurt ondanks het feit dat hotels, restaurants en recreatieve voorzieningen vaak de grootste waterverbruikers zijn.

De situatie op Sicilië en in Barcelona, waar hotels soms voorrang krijgen bij de watervoorziening, benadrukt de conflicten die kunnen ontstaan als er niet zorgvuldig wordt omgegaan met de verdeling van deze schaarse hulpbron. Het feit dat bewoners te maken krijgen met beperkingen terwijl toeristen dezelfde schaarse hulpbronnen blijven gebruiken, kan leiden tot sociale en economische spanningen.

Er is een dringende behoefte aan duurzame oplossingen om waterschaarste aan te pakken, waaronder het verbeteren van de waterinfrastructuur, efficiënter waterbeheer en het stimuleren van waterbesparende maatregelen in de toeristische sector. Tegelijkertijd moeten overheden en beleidsmakers een evenwicht zien te vinden tussen economische belangen en de rechten en behoeften van de lokale bevolking, vooral omdat klimaatverandering deze problemen verder zal verergeren.

Regionale verschillen

Naarmate de aarde opwarmt, zal de mondiale hydrologische cyclus naar verwachting aanzienlijk veranderen, met een algemene trend dat natte regio's natter worden en droge regio's droger. Dit komt door de toename van de hoeveelheid water die de atmosfeer kan vasthouden als de temperatuur stijgt. De snelheid waarmee deze versterking van de watercyclus plaatsvindt, kan echter langzamer zijn dan eerder werd geschat.

Waargenomen trends:

• Een aanzienlijk deel van de verdrogingstrends (~53%) doet zich voor in droge gebieden, terwijl ~48% van de vernattingstrends zich voordoet in vochtige gebieden.
• De droge randen van de tropen breiden zich uit naarmate de subtropen naar het noorden en zuiden opschuiven en droger weer brengen in gebieden zoals het Middellandse Zeegebied. De randen van de tropen verplaatsen zich met een snelheid van ongeveer 0,2 tot 0,3 breedtegraad per decennium.

Regionale en seizoensgebonden beschikbaarheid van water kan deze veranderingen echter veranderen. Daarnaast kunnen verschuivingen in de atmosferische circulatie regionale afwijkingen van de verwachte patronen veroorzaken.

De intensivering van de waterkringloop – heviger neerslag in de ene regio en toenemende droogte in andere – als gevolg van klimaatverandering heeft wereldwijd via verschillende mechanismen een grote invloed op de landbouw. Zie ook: Gevolgen voor de landbouwproductiviteit.