Droogte en watertekort aanpakken

Veel regio's in de wereld zijn de afgelopen jaren al zwaar getroffen door droogte. In de zomer van 2023 hadden regio's op het hele noordelijk halfrond te kampen met extreem droog weer, met hoge temperaturen, droogte en bosbranden, bijvoorbeeld in Noord-Amerika, met name Canada, en Europa.

Onderzoek voorspelt dat tegen het einde van de eeuw het landoppervlak dat getroffen wordt door extreme droogte kan verdubbelen, waardoor ongeveer een half miljard mensen lijden onder droogte met als gevolg tekort aan zoet water. Dit komt door verminderde riviertoevoer, lagere grondwaterstanden, en toenemen van verdamping en verzilting. Tegelijkertijd groeit de vraag naar water voor landbouw, industrie en bewoners, wat vaak leidt tot grensoverschrijdende balansproblemen tussen vraag en aanbod, omdat water zich niet aan landsgrenzen houdt.

Een integraal probleem als droogte vraagt om een integrale en gebiedsgerichte aanpak. Met water en de ondergrond als terugkerend thema verbindt Deltares de verschillende opgaven en transities voor een toekomstbestendige en duurzame leefomgeving.

Marjolein Mens, specialist zoetwaterverdeling en droogte

Droogte in Nederland: trends en aanbevelingen

Sinds 2018 heeft Nederland te kampen gehad met verschillende extreem warme, zonnige en droge jaren. Na de droogte van 2018 is een groot 'Platform Droogtebeleid' opgericht, dat een reeks aanbevelingen heeft opgesteld die op korte termijn door verschillende organisaties kunnen worden uitgevoerd.

Met onze partners onderzochten we de effecten van de droogte van 2022 om de impact op het watersysteem te bepalen en de bijbehorende gevolgen voor natuur, natuurbranden, landbouw, scheepvaart, bodemdaling en koolstofuitstoot van veengebieden, drinkwater, energie, industrie, stedelijk gebied en dijkintegriteit.

Belangrijke vragen zijn onder andere: 'hoeveel impact was er op de samenleving, welke data zijn beschikbaar voor de analyse en kunnen we de impacts verklaren op basis van systeemkennis?'

Op basis van deze onderzoeksresultaten heeft Deltares gesprekken gevoerd met verschillende waterbeheerders en beleidsmakers, zoals STOWA en het Deltaprogramma Zoetwater, die resulteerden in aanbevelingen voor beleid en onderzoek: zorg voor voldoende kennis, monitor de effecten en bereid je voor op toekomstige periodes van droogte om de gevolgen te beperken.

Innovatieve aanpak voor watertekort.

Droogte is ook een ruimtelijk vraagstuk. Robuuste oplossingen om gevolgen van droogte in Nederland te minimaliseren, vragen om ingrepen in de ruimtelijke inrichting. En soms zelfs om landgebruiksverandering om functies beter af te stemmen op waterbeschikbaarheid. Zie bijvoorbeeld de resultaten van het droogteproject Hoge Zandgronden of het project Klimaatadaptatie In De Praktijk (KLIMAP) waar we een bijdrage aan leverden.

Binnen het vierjarige KLIMAP-programma onderzoekt een samenwerkingsverband van 24 partijen welke maatregelen en veranderingen in het gebruik van land en water haalbaar en doeltreffend zijn. Daarnaast wordt onderzocht welk gezamenlijk proces doorlopen moet worden om de zandgebieden in Nederland aan te passen aan de veranderingen in het klimaat. Deze doelstellingen worden aangepakt aan de hand van een routekaart bestaande uit zeven stappen. Deze routekaart is ontwikkeld door Deltares. Een centrale focus van deze routekaart is het visualiseren en kwantificeren van mogelijke toekomstscenario's volgens de Ontwikkelpaden-systematiek.

Hoe kunnen we klimaatadaptief water vasthouden, wat zijn de beste plekken voor landbouw en waar geven we natuur de ruimte? Onze experts kwantificeren de onderbouwing voor de nodige aanpassingen. Dat doen we bijvoorbeeld voor het deltaprogramma zoetwater. Met oog op onze toekomst voert Deltares momenteel verschillende strategische verkenningen uit door interdisciplinaire samenwerking en met inbreng richting bijvoorbeeld het Nederlands Planbureau en de Staf Deltacommissaris.

Zandgronden en kwetsbaarheid

Beregeningsverboden, heidebranden en verlies aan biodiversiteit op de Nederlandse zandgronden. Het laat zien dat er ook in ons waterrijke land gebieden zijn waar droogte een serieus probleem is.

De afgelopen jaren waren in Nederland erg droog. Op de zandgronden in het oosten en zuiden van Nederland veroorzaakt droogte flink veel schade aan natuur en landbouw. Het leidde tot beregeningsverboden, heidebranden en verlies aan biodiversiteit. Sinds 2019 zijn er daarom verschillende projecten gestart die onderzoek doen naar droogte, klimaatadaptatie en waterbeheer specifiek voor dit gebied.

De zandgronden zijn voor hun water vooral afhankelijk van neerslag, iets wat ontbreekt in droge periodes. De huidige inrichting, het waterbeheer en de benutting in de zandgebieden van Nederland zijn nog niet aangepast om de effecten van droogte op te vangen. Het grondwater wordt niet voldoende aangevuld, beken vallen droog. Ontwatering is daarvoor de belangrijkste reden. Via sloten, drainagebuizen en andere watergangen wordt het water dat op het land valt snel afgevoerd. Onttrekkingen via diepe en ondiepe grondwaterputten doen de spreekwoordelijke rest. Natuurlijk zijn er regionaal en lokaal verschillen, omdat er sprake is van variaties in de opbouw van de ondergrond en het land- en watergebruik.

Wat helpt is een watertransitie

De inrichting van het gebied en het watersysteem zouden aangepast moeten worden op het scenario waarin periodes van droogte vaker voorkomen en langer duren. Naast het opschalen van klimaatadaptieve maatregelen is voor deze watertransitie aanpassing van het landgebruik onvermijdelijk.

Een watertransitie op de zandgronden vraagt om de volgende aanpassingen:

• Regenwater op tijd, in grotere hoeveelheden en langer vasthouden in de bodem door aanpassingen in de ontwatering, van de grotere waterschapsloten tot de haarvaten van het watersysteem. Daarnaast de grondwateraanvulling in de infiltratiegebieden bevorderen.
• Grondwateronttrekkingen reduceren. Voor drinkwater en industrie zoeken naar alternatieve bronnen of compenseren via infiltratie van overtollig water in de winter. Voor beregening kan dit door andere gewassen of slimme watervoorspellingssystemen
• Maatwerk op gebiedsniveau samen met land- en watergebruikers
• Transities combineren en afstemmen (water, landbouw, stikstof, energie)

De hoge zandgronden zijn bij lange na nog geen Nederlandse Sahara, maar we moeten wel in actie komen om dit gebied voor toekomstige generaties leefbaar te houden.

Optimalisatie van waterverdeling

Water kan tijdens periodes van droogte slim verdeeld worden. Technische oplossingen dragen bij aan het vergroten van de zoetwatervoorraad door bijvoorbeeld kunstmatige infiltratie en het beperken van zoutindringing.

Door klimaatverandering en socio-economische ontwikkelingen is de waterbeschikbaarheid in veel landen minder vanzelfsprekend. Het is belangrijk om de keuzes die nu worden gemaakt in een lange-termijn perspectief te plaatsen door de toekomst te verkennen met scenario analyses, ondersteund met data en modellen.

Internationale oplossingen voor droogte

Internationaal zorgt droogte met name voor vragen over optimale inclusieve verdeling. We brengen wereldwijd droogterisico’s in beeld. Zoals een drought catalogue voor de Wereldbank, waarin ook aanbevelingen voor duurzaam operationeel beheer te vinden zijn. Ook zijn we mede-auteur van het EPIC Response: Innovative Governance for Flood and Drought Risk Management. We leveren feitelijke informatie waarmee beslissingen worden genomen. Bijvoorbeeld in Kaapstad en Sao Paulo waar we lokale bewindvoerders en gebruikers hebben geadviseerd.

Wereldwijd komen zoetwaterbronnen onder druk te staan door de snel toenemende effecten van klimaatverandering. Beschikbaarheid en kwaliteit van waterbronnen en de bijbehorende sociaaleconomische ontwikkelingen worden daardoor geraakt. Wij helpen rivier- en stroomgebiedsbeheerders zich voor te bereiden. Onder andere in Stars4Water een EU-samenwerking.

Ook de waterverdeling tussen landen vraagt die specialistische kennis vanwege de forse investeringen van overheden en financiële instituties. We doen dat door in onze modellen actie en interactie van het systeem mee te modelleren in aanvulling op de fysische processen (agent based). Deze ‘waterboekhouding’ maken we op wereldwijd, lokaal of stroomgebiedsniveau.

Infographic over droogte

Klik op de infographic over droogte in beeld voor meer informatie.

Verzilting en innovatieve concepten aan de kust

Onze experts kwantificeren de onderbouwing voor de nodige aanpassingen om verzilting tegen te gaan. Bijvoorbeeld als het gaat om grote sluizen. Door deze voor de delta belangrijke kunstwerken slim in te richten en aan te sturen blijft er meer zoet water beschikbaar voor andere functies. Deze innovatieve concepten voor kunstwerken worden ook getest in onze onderzoeksfaciliteiten.

In Saltisolutions werken we samen met universiteiten, Rijkswaterstaat en ingenieurs- en adviesbureaus en bestuderen we zoutindringing om samen tot betere maatregelen en beleid te komen.

Duurzaam grondwaterbeheer

Hoe kunnen we ons grondwater duurzaam beheren? Regionaal en op perceelniveau werken we aan het Grow with the Flow platform waarmee telers, waterschappen maar ook de voedselverwerkende industrie meer inzicht krijgen in waterbeschikbaarheid. We werken mee in (COASTAR) projecten waarin we het opslaan van winterneerslag in zoetwaterlenzen voor kustgebieden onderzoeken.

Daarnaast werken we ook internationaal aan een methode om de risico’s van verzilting in het huidige klimaat en in de toekomst te onderzoeken voor estuaria’s. In de Mekong delta bijvoorbeeld bedreigt oprukkende verzilting van het grondwater de voedsel- en drinkwatervoorziening. Hier dragen we met het FAME project bij aan de beschikbaarheid van zoet grondwater.

Technologie en waterbeheer

Transport over water komt bij droogte onder druk te staan door lagere rivierafvoer en lage waterstand in de rivieren. Wachttijden bij sluizen lopen op als gevolg van zuinig schutten (water besparen), en als gevolg van beperkt schutten om zoutindringing te voorkomen. Tegelijkertijd is de Europese ambitie juist om méér te transporteren via het water.

Samen met binnenvaartondernemers, vaarwegbeheerders en universiteiten werkt Deltares in Nederland en daarbuiten aan klimaatbestendigheid. We doen stresstests naar de gevolgen van droogte (inclusief bodemerosie) op de lange termijn en de opties voor integrale maatregelen door bijvoorbeeld een digital twin van de vaarwegcorridor naar Basel te ontwikkelen.

Schippers informeren we over de actuele en near-future waterdiepte voor optimaal beladen en varen (CoVadem), en stellen een lange-termijn waterdiepte-verwachting op voor de meer strategische beslissingen. We helpen autoriteiten van vaarwegen wereldwijd met het tegengaan van verzilting, onder andere het wereldberoemde Panamakanaal.

Toekomstige uitdagingen in waterbeheer

Met de toenemende veranderingen in droogte en neerslag wordt ‘water en bodem sturend’ de nieuwe standaard. Dit levert de vraag op of de sponswerking van het landschap zo benut kan worden dat het water dat valt in natte periodes langer vast wordt gehouden. Deze Nature-based Solution zorgt voor minder droogte-problemen en biedt kansen om de biodiversiteit opgave mee te nemen in de selectie van maatregelen. We werken aan de optimalisatie van de kwantificering voor een natuurlijke waterberging en koppelen die aan biodiversiteits-indicatoren. Dat doen we bijvoorbeeld in Europese projecten als MERLIN, REXUS en Spongescapes.