Stromingen

Herstel de processen in plaats van de vorm, dat is wat vaak te horen is rondom beekherstelprojecten. Maar over welke morfologische processen hebben we het dan? Hoe ontstaan die bochtige geulpatronen in beken eigenlijk, en meanderen beken eigenlijk wel? Er blijken nog andere soorten geulpatronen te bestaan dan alleen het meanderende patroon, en de ondergrond is cruciaal voor het ontstaan van die verschillende soorten geulpatronen. Het doel van dit artikel is om de bevindingen van het recent afgeronde promotie-onderzoek door Candel (2020) samen te vatten en te vertalen naar de implicaties voor beekherstel. Dit promotie-onderzoek richtte zich op de morfodynamiek van beeksystemen, en liep van 2015 tot 2020 als onderdeel van het project RiverCare.

Toegepast hydrologisch onderzoek dient niet zelden ter onderbouwing van beslissingen en bevindt zich daarom op het snijvlak van wetenschap en beleid. Op dit snijvlak zijn onzekerheden onvermijdelijk. Statistiek biedt mogelijkheden om met een aantal van deze onzekerheden om te gaan. Een voorbeeld hiervan is tijdreeksmodellering in combinatie met een statistische toets, ter ondersteuning van een beslissing over het uitkeren van schade door wateroverlast als gevolg van een ingreep in de waterhuishouding. Dit voorbeeld maakt duidelijk dat het aankomt op een goede vertaling van het beslisprobleem in een onderzoeksvraag en op een juiste toepassing van statistische methodiek. De gebruikelijke toetsrituelen die op ‘significantie’ gericht zijn blijken uit te kunnen monden in scheef verdeelde en grote risico’s voor de betrokken partijen. In dit artikel laten we zien dat het ook anders kan.

Droogte is één van de ernstigste natuurrampen in de wereld, met een enorme impact gemeten naar het aantal getroffen personen en economische schade. Eén van de meest effectieve manieren om de gevolgen van droogte te helpen verminderen is de ontwikkeling van een vroegtijdig droogtewaarschuwingssysteem (Drought Early Warning System; DEWS) op seizoenbasis. Helaas zijn in Nederland alleen droogtemonitoringssytemen beschikbaar die informatie verschaffen over klimatologische droogtecondities, bodemvochtgehalte en afvoermetingen. Het recent ontwikkelde ANYWHERE DEWS (ADEWS) heeft daarentegen aangetoond dat het over een aanzienlijke voorspellende waarde beschikt om droogte tot drie maanden vooruit te voorspellen en maakt het op die manier mogelijk om iets aan het gebrek aan droogtegevaarverwachtingen in Nederland te doen. De voorspellende kracht van ADEWS is het gevolg van het aggregeren van de voorspelde data van dagen naar een maand gecombineerd met het geheugen van hydrologische systemen. We merken hierbij op dat alle droogtewaarschuwingssystemen, inclusief ADEWS, alleen informatie verschaffen over droogte terwijl voorspellingen over de gevolgen van droogte nog ontbreken. De ontwikkeling van een waarschuwingssysteem over de impact van droogte op seizoenbasis zou prioriteit moeten krijgen op de nationale onderzoeksagenda.

Ruimtelijk gedistribueerde hydrologische (neerslag-afvoer)modellen vervangen steeds vaker hun gelumpte tegenhangers. Naast de potentie van deze modellen, komen ze met het probleem dat iedere rastercel een set parameterwaarden vereist, wat het kalibreren van deze modellen haast onmogelijk maakt. Hier testen we het gebruik van (pedo)transfer-functies om de parameterwaarden van het conceptuele hydrologische model wflow_sbm te schatten met open-source omgevingsdata. Door gebruik te maken van specifieke opschaalregels per parameter, kunnen de parameters afgeleid worden op de dataresolutie en gebruikt worden op elke gewenste modelschaal. Deze aanpak leidt tot afvoer- en verdampingssimulaties voor het Rijnstroomgebied die goed overeenkomen met afvoermetingen en onafhankelijke verdampingssimulaties. We vinden consistente parametervelden op de vier geteste resoluties (1,2, 2,4, 3,6 en 4,8 km), een vereiste voor een schaalbaar model. Gesimuleerde verdampingsfluxen op deze vier resoluties zijn vergelijkbaar (afwijkingen tot maximaal 30%) en in mindere mate geldt dit ook voor verticale bodemfluxen. Het ontwikkelde wflow_sbm model geeft een systematische onderschatting van de voorjaar- en zomerafvoer in de Alpen, wat te verklaren is door bias in de forcering in de wintermaanden. Een verbeterpunt is de schaalbaarheid van de gesimuleerde afvoer, welke nu alleen schaalbaar is voor de hoofdloop van de Rijn. Een schaalafhankelijke afleiding van het rivier- en laterale drainagenetwerk zou dit in de toekomst moeten voorkomen.

Droogte is een complex verschijnsel; van de klimatologische aspecten tot en met daar waar het de mens en zijn omgeving beïnvloedt. Een sterk oplopend en langdurig aanhoudend neerslagtekort heeft sterke negatieve gevolgen voor landbouw, land– en waternatuur, de stedelijke omgeving, de drinkwatervoorziening en soms zelfs ook op de industrie. Het jaar 2018 was landelijk een record droog jaar, maar ook 2019 was voor ‘Hoog-Nederland’ uitzonderlijk droog in tegenstelling tot de rest van Nederland.
De droogte manifesteerde zich in Oost-Nederland in steppeachtig uitziende weilanden, pikzwarte polletjeslandschappen van bultjes veen in de hoogveenrestanten, drooggevallen waterlopen en vennen en halfvol geladen schepen op de grote rivieren en kanalen vanwege een beperkt toegestane diepgang. Wateraanvoer vanuit het hoofdwatersysteem biedt slechts voor een beperkt deel van de hoge zandgronden wat soelaas en zelfs dat vereiste veel inspanning om de gewenste wateraanvoer in de benen te houden. Het overige deel van het gebied was min of meer ‘aan de goden’ overgeleverd.
Dit artikel gaat in op de gevolgen van de droogte van 2018 en 2019 en de maatregelen die ingezet zijn ter bestrijding van de droogte op de hoge zandgronden in Oost-Nederland, specifiek in het beheergebied van waterschap Vechtstromen. Ook werpen we op basis van de opgedane ervaringen een blik in de toekomst.

In dit artikel beschrijven wij bijna een halve eeuw onderzoek naar de verdroging van de Nederlandse natuur en de politieke maatregelen om wat aan die verdroging te doen. Droge jaren, zoals 2018 en 2019, kwamen vroeger ook voor, maar sinds WOII groeien de schadelijke gevolgen. Dat komt doordat het Nederlandse landschap in toenemende mate door menselijk toedoen is ontwaterd en leeggepompt. De droogte van 1976 is vermoedelijk het startschot geweest voor een nieuw vakgebied: de ecohydrologie. Daarin wordt onderzocht wat de ecologische gevolgen zijn van te lage grondwaterstanden en wegvallende kwelstromen. Vele boekenplanken met rapporten, artikelen en dissertaties op dit vakgebied zijn inmiddels gevuld, maar de politiek, die begon met grote ambities, liet het uiteindelijk afweten. Daardoor zijn de verdrogingsproblemen nog lang niet opgelost. Voor het herstel van de verdroogde natuur hebben wij een waterbeheer nodig dat niet hoofdzakelijk is afgestemd op de landbouw. Dat vereist een ander beleid en een actievere inbreng van het Rijk, dat het natuur- en antiverdrogingsbeleid de afgelopen decennia grotendeels heeft overgelaten aan de provincies en waterschappen.