Rivieren zijn een onmisbare waterbron voor onszelf en de natuur. Een internationaal team van onderzoekers heeft in kaart gebracht dat de wereldwijde rol van grondwater in rivieren een stuk groter is dan gedacht. Hydroloog Wouter Berghuijs van de Vrije Universiteit Amsterdam legt uit waarom we dit nog niet eerder doorhadden.
Waarom is deze kennis over grondwater belangrijk?
‘Grondwater is het water dat na regenval in de bodem sijpelt en doordringt tot een diepte waar de poriën in de aarde volledig met water gevuld zijn. Dit water is een gigantisch onderdeel van onze wereldwijde voedselvoorziening, omdat het op veel plekken wordt opgepompt voor de irrigatie van gewassen. Nu blijkt uit ons onderzoek dat belangrijke klimaatrapporten, zoals die van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), modellen gebruiken die de hoeveelheid grondwater in rivierafvoer (het water dat door rivieren stroomt, red.) met een factor twee onderschatten. Daardoor zijn voorspellingen over bijvoorbeeld toekomstige klimaatomstandigheden, beschikbaarheid van water en overstromingsrisico’s eventueel minder accuraat. We zullen deze modellen dus moeten bijschaven om robuustere voorspellingen te maken over de toekomst van water.’
Hoe komt het dat we zo’n verkeerd beeld hadden van grondwater?
‘Vroeger bestudeerden hydrologen de rol van grondwater in rivierafvoer vaak op lokale schaal, door te kijken naar individuele rivieren. Maar de laatste twintig jaar gaan we langzaam steeds meer gegevens van al die duizenden rivieren bij elkaar leggen. In andere wetenschappen bestudeer je ook niet slechts één reageerbuisje. Daarom hebben we voor ons onderzoek observaties van duizenden rivieren samengebracht om zo wereldwijd naar de watercyclus te kijken. Deze gegevens hebben we vergeleken met verschillende bestaande modellen.’
Is het aardse magneetveld de weg kwijt?
Volgens sommigen kan het aardmagneetveld elk moment omkeren. Is er reden tot zorg?
Waar zat het verschil dan uiteindelijk in?
‘Tussen al die modellen ontdekten we best grote verschillen in aannames over grondwater. Tijdens het bij elkaar brengen van al die duizenden observaties van plekken over de hele wereld besloten we om alle aannames uit modellen even los te laten. Door puur vanuit de metingen te werken, ontdekten we dat rivierafvoer gemiddeld genomen voor wel 50 tot 60 procent uit grondwater bestaat. De individuele modellen namen gemiddeld aan dat deze afvoer voor slechts 20 tot 30 procent uit grondwater bestaat.’
Hoe kom je aan al die wereldwijde gegevens over rivieren?
‘Los van de wetenschap verzamelen verschillende landen en instanties automatisch een hoop hydrologische gegevens. Ze monitoren rivierafvoer om overstromingsrisico’s in kaart te brengen, om de scheepvaart in goede banen te leiden, enzovoort. Tegenwoordig zijn een hoop van die gegevens beschikbaar via publieke databases. Omdat veel van die databases vaak nog niet genoeg data hadden voor ons onderzoek, hebben we een tiental databases bij elkaar gebracht en gegevens van de modellen uit IPCC-rapporten verzameld. Daardoor konden we rivierwater op grote schaal bestuderen.’
Wat is de volgende stap?
‘We proberen nu om grondwaterdynamiek beter te laten kloppen in modellen die werken op mondiale schaal. Grondwater gedraagt zich namelijk anders dan de rest van de watercyclus. Als het bijvoorbeeld nu zou regenen, is het mogelijk over een half uurtje weer droog. Maar als je vandaag een hoge grondwaterstand meet, dan zal je dat morgen ook doen. En misschien over een paar maanden nog steeds. We zien dat overstromingen vaak pas plaatsvinden op het moment dat je relatief extreme neerslag hebt én de grondwaterstanden hoog staan. Met toekomstige modellen hopen we beter en eerder te voorspellen wanneer overstromingen gaan optreden.’
Wouter Berghuijs is hydroloog aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Samen met een internationaal team aan onderzoekers publiceerde hij over de rol van grondwater in wereldwijde rivierafvoer in Nature Geoscience.
