Klimaatverandering in Vlaanderen: neerslag en het gebrek eraan
(Scriptie niet toegankelijk)
Stijgende temperaturen en veranderende neerslagpatronen ten gevolge van de klimaatverandering hebben een invloed op ecosystemen en samenlevingen over de hele wereld. Ook in België worden temperatuurrecords verbroken en winnen overstromingen en droogte aan belang in het publiek debat. België, en in het bijzonder Vlaanderen, is kwetsbaar voor droogte door de lage waterbeschikbaarheid per capita. Om tijdig geschikte maatregelen te kunnen treffen is het belangrijk om na te gaan hoe droogte zal evolueren op de lokale, Vlaamse schaal.
De masterscriptie bouwt verder op het werk van klimaatwetenschappers uit onderzoeksgroepen wereldwijd. Zij bouwen klimaatmodellen die gebruikt worden om de klimaatverandering te bestuderen. Doordat deze modellen zeer ingewikkeld zijn, vraagt het zelfs voor supercomputers veel tijd om de uitkomst te bepalen. Om de rekentijd te verkorten wordt er niet voor elk punt op het aardoppervlak een resultaat gezocht, maar slechts om de 100 à 300 km. Bijgevolg is de precisie van de modellen vrij laag. Vergelijk het met de pixels van een computerscherm: hoe minder pixels, hoe onscherper het beeld.
Het thesisonderzoek maakt gebruik van de resultaten van veertien klimaatmodellen. Daarbij wordt altijd de ‘pixel’ geselecteerd waarin het belangrijkste weerstation van België zich bevindt, dat van het KMI in Ukkel. Dit station is representatief voor het klimaat in Vlaanderen. Daarnaast verwerkt elk klimaatmodel vier klimaatscenario’s. Deze scenario’s beschrijven hoe factoren die een invloed hebben op de klimaatverandering, bijvoorbeeld de uitstoot van broeikasgassen, doorheen de 21ste eeuw kunnen evolueren. De klimaatmodellen gebruiken deze factoren vervolgens om de bijhorende impact te bepalen, denk aan temperatuurstijgingen of veranderende neerslagpatronen.
De regel van drie
Om de precisie van de klimaatmodellen te verhogen bestaan er technieken die geen zware berekeningen nodig hebben, de zogenaamde statistische neerschalingsmethodes. Hierbij verwijst ‘neerschaling’ naar het verhogen van de precisie van de resultaten, van de grote ruimtelijke schaal van de klimaatmodellen naar de kleinere, lokale schaal van een weerstation. De methodes zijn ‘statistisch’ omdat ze verbanden leggen tussen eigenschappen, bijvoorbeeld tussen de maandelijkse hoeveelheid neerslag op grote en op lokale schaal.
Naast het neerschalen zelf, bevatten de methodes ook een correctie voor systematische afwijkingen die aanwezig kunnen zijn in de klimaatmodellen. Gemiddeld genomen overschatten de klimaatmodellen bijvoorbeeld de neerslag in Ukkel tijdens de wintermaanden. Cruciaal is daarnaast ook dat statistische neerschalingsmethodes verschillende aannames maken, bijvoorbeeld dat de statistische relatie voor een vroegere periode ook zal gelden in de toekomst. Dit is uiteraard moeilijk te controleren en net daarom belangrijk om in het achterhoofd te houden.
De meeste methodes zijn oorspronkelijk ontworpen voor onderzoek naar extreme neerslag en het bijhorende risico op overstromingen. In de masterscriptie worden vier methodes gekozen en met elkaar vergeleken voor een droogteonderzoek. De geselecteerde methodes werken op een gelijkaardige manier en leggen een statistisch verband tussen de resultaten van de klimaatmodellen voor een periode uit het verleden aan de ene kant en een toekomstige periode aan de andere kant. Daarna kan datzelfde statistisch verband toegepast worden op de historische gegevens afkomstig van een weerstation, in dit geval dat van het KMI in Ukkel. Zo kan er een antwoord gevonden worden op de grote onbekende in dit vraagstuk, het toekomstige klimaat op de lokale schaal. Eigenlijk is het basisprincipe van deze methodes vergelijkbaar met de welbekende regel van drie.
Droogteperiodes
Droogte is een natuurlijke maar ingewikkelde dreiging. Er zijn dan ook een uiteenlopende factoren die onderzoekers in beschouwing kunnen nemen. Deze factoren hebben bijvoorbeeld te maken met neerslag en temperatuur maar ook met vegetatie. Om de omvang van het onderzoek binnen de perken te houden, ligt de focus op factoren die alleen te maken hebben met neerslag – of het gebrek eraan: het aantal droge dagen met weinig tot geen neerslag, droogteperiodes van opeenvolgende droge dagen en totale neerslag. Intuïtief is het eenvoudig aan te voelen dat de langste droogteperiodes de grootste impact hebben op mens en natuur. Onze watervoorraden kunnen kortdurende droogteperiodes eenvoudig overbruggen, terwijl deze voorraden in het gedrang dreigen te komen tijdens langere droogteperiodes.
Natuurlijke schommelingen
In de laatste stap beoordeelt het thesisonderzoek de gevonden resultaten. Hierbij moet rekening gehouden worden met de natuurlijk schommelingen die aanwezig zijn in het klimaat. Alleen als de gevonden (klimaat)veranderingen groter zijn dan deze natuurlijke schommelingen, kunnen we spreken van significante resultaten. In het andere geval zouden de veranderingen ook gewoon toegeschreven kunnen worden aan de natuurlijke schommelingen van het klimaat en dus niet aan de klimaatverandering.
De resultaten voor het eind van de 21ste eeuw worden in het onderzoek altijd vergeleken met de resultaten van een eeuw eerder. Zo toont een neerschalingsmethode die aan de KU Leuven werd ontworpen – en als beste uit de bus kwam in de masterscriptie – een stijging in het aantal droge dagen van meer dan 20% tijdens de zomermaanden. Tijdens diezelfde maanden daalt de neerslag met meer dan 40%. De langste droogteperiodes nemen met meer dan 7% toe in lengte. Tegelijkertijd neemt de neerslag tijdens de wintermaanden toe met maximaal 27%. Kortom, er staan ons drogere zomers en nattere winters te wachten.
Dit toekomstbeeld stemt allesbehalve vrolijk. Gelukkig horen deze cijfers bij het klimaatscenario met de grootste impact. Dat wilt zeggen dat er ook scenario’s denkbaar zijn waarbij de veranderingen een stuk kleiner zijn. Allesbepalend is hoe we in de komende decennia als mensheid met de aarde omgaan. De uitstoot van broeikasgassen speelt een hoofdrol, maar is op zijn beurt afhankelijk van de keuzes die wij als maatschappij maken in bijvoorbeeld onderwijs, onderzoek, industrie en internationale samenwerking.
Ook kunnen we ons in Vlaanderen voorbereiden op de klimaatverandering, bijvoorbeeld door regenwater op te vangen en in de bodem te laten infiltreren in plaats van het via rioleringen en rivieren weg te laten vloeien naar de oceaan. Op die manier leggen we grotere grondwatervoorraden aan en kunnen we droogteperiodes beter trotseren. Politieke plannen zoals de recente Blue Deal zijn zeker een goede start, maar alles staat of valt met de praktische uitwerking ervan. Hoop doet leven, maar water ook!
