Opwarming versnelt de watercyclus, waardoor bodemvocht sneller verdampt en lokaal als regen neervalt. Het zijn deze veranderingen die nog onvoldoende in hydrologische en hydraulische modellen zijn verwerkt, zo waarschuwde professor Martine van der Ploeg bij haar inaugurale rede aan de Wageningen Universiteit.
Van der Ploeg pleitte voor een ‘Goldilocks-index’ die de bandbreedte aangeeft voor bepaalde ecosystemen. Als we daarbuiten komen, kan de degradatie van hele landschappen zich heel snel voltrekken, waarschuwde ze. De aanwezigheid van bodemvocht speelt daarin een belangrijke rol.
Korte lokale kringloop
Wetenschappers waarschuwen al langer voor de effecten van de versnelling van de waterkringloop. Naar mate de temperatuur stijgt, kan de lucht meer vocht vasthouden. Dat kan zorgen voor langere perioden van droogte, maar ook voor enorme regenval als die hoeveelheid in één keer naar benden komt. Een ander fenomeen is dat het gevallen regenwater sneller verdampt en lokaal weer als regen neervalt. Deze lokale kringloop is dus veel korter dan de verdamping van de oceanen. Dit fenomeen stond op 31 augustus centraal in de intredingrede van Martine van der Ploeg, professor Hydrologie en Omgevingshydraulica. Ze wees erop dat we nog weinig weten van de invloeden van de verkorte waterkringloop in de relatie tot de bodem. In onze hydrologische modellen nemen we bepaalde mechanismen nog niet mee, omdat die in het verleden niet relevant waren. Dat kan anders worden als de temperatuur hoger wordt.
Meer kans op extreem weer
In haar rede ging Van der Ploeg onder meer in op het aandeel van het veranderende klimaat in extreme weersituaties. Ze haalde studies aan van World Weather Attribution, een groep klimaatwetenschappers die onderzoekt wat de invloed is van hogere temperaturen. Zo is de stationaire depressie onderzocht die in juli 2021 lange tijd boven de Eifel en de Ardennen bleef hangen en daar de dodelijke overstromingen veroorzaakte. Het onderzoek toonde aan dat de kans op zo’n depressie 1,9 tot 9 keer toeneemt bij een temperstuurstijging van 1,2 graden. Van der Ploeg noemde ook de droogte van 2022, die volgens dezelfde groep klimaatwetenschappers 3 tot 6 keer kansrijker is bij hogere temperaturen. Ze constateerde ook dat onderzoek naar de overstromingen in Italië eerder dit jaar erop wezen dat deze niet terug waren te voeren op klimaatveranderingen. Extremen komen ook voor zonder klimaatverandering tenslotte, constateerde Van der Ploeg.
Verdamping bodemvocht
Aan de hand van modellen is bekend hoeveel bodemvocht verdampt, direct uit de bodem of via planten. Van der Ploeg haalde een bodemexperiment uit Wales aan om aan te geven dat de veranderde weersituaties invloed hebben op die verdamping. Bekend is dat bij aanhoudende droogte barsten in de bodem ontstaan, maar onderzoekers gingen met dit experiment verder en ontdekten dat bij nog langere droogte de barsten dieper worden. Deze barsten kunnen uiteindelijk permanent worden, waardoor regenwater ook in de winter langs deze barsten kan infiltreren. Maar die infiltratie is dan niet meer gelijkmatig verdeeld over de hele bodemlaag, waardoor er minder water beschikbaar komt voor planten. Hierdoor kan een ecosysteem veranderen. Samen met menselijke ingrepen kan dit zelfs de degradatie van een heel landschap versnellen, zo waarschuwde de hoogleraar.
Tekst loopt verder onder de foto
Goldilocks
In de wetenschap is al veel bekend over de bandbreedte in temperatuur waarbinnen bepaalde ecosystemen kunnen overleven. Dit is het Goldilocks-principe. Maar volgens Van der Ploeg speelt ook het beschikbare bodemvocht een grote rol in die overlevingskans. Daarom pleitte ze ervoor om het Goldilocks-principe een plek te geven in het waterbeheer. Hoe kan het waterbeheer eraan bijdragen dat we binnen die Goldilocks-zones blijven als het voorjaar droger wordt en de winter natter, vroeg ze zich af. Het waterbeheer zal daarvoor flexibeler en adaptiever moeten worden. En daar zijn betere modellen voor nodig, die aangeven waar die zones liggen voor de verschillende ecosystemen. Ze voorspelde dat de kortere waterkringloop zal leiden tot meer onvoorspelbare data. “We zullen kritischer moeten zijn op de structuren van onze modellen en kijken naar invloeden die we nu niet relevant vinden”, luidde haar conclusie.
Terugkijken?
De hele inauguratie van professor Martine van der Ploeg is terug te zien op de website van Wageningen Universiteit.
