Overstromingen, watertekort en dalende rivierdelta’s: Hydrologen in kaart brengen veranderende rivierlandschappen wereldwijd

Onderzoek onthult wereldwijde veranderingen in rivierstromen

Een studie gepubliceerd in Science door onderzoekers van de Universiteit van Massachusetts Amherst en de Universiteit van Cincinnati heeft voor het eerst 35 jaar aan veranderingen in rivieren op wereldschaal in kaart gebracht.

De resultaten tonen aan dat 44% van de grootste rivieren een afname van de waterstroom heeft ervaren, terwijl 17% van de kleinste rivieren een toename vertoonde. Deze veranderingen hebben gevolgen voor overstromingen, verstoring van ecosystemen, beïnvloeding van hydropower-ontwikkeling en onvoldoende zoetwatervoorzieningen.

Vorige pogingen om veranderingen in rivieren in de tijd te kwantificeren, keken slechts naar specifieke afvoerstukken of een achterste deel van een rivier. Dongmei Feng, hoofdauteur en assistent-professor aan de Universiteit van Cincinnati, legt uit: “Rivieren zijn echter niet geïsoleerd. Zelfs als we geïnteresseerd zijn in één locatie, moeten we nadenken over de impact zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts.”

De stroomafvoersnelheid, die beschrijft hoeveel water door een rivier stroomt, wordt gemeten in kubieke meters per seconde of gallons per dag. Momenteel wordt de stroomafvoersnelheid gemeten door handmatig een instrument over het oppervlak van een rivier te trekken en dit te combineren met automatische dieptemetingen. Dit resulteert in zeer beperkte gegevens over stroomafvoersnelheden.

“Er zijn ongeveer 10.000 tot 15.000 uiterst kleine plekken wereldwijd waar we de rivierafvoer kennen—dat is het—uit miljoenen kilometers rivieren,” zegt Gleason.

Feng en Gleason ontwikkelden een nieuwe benadering met behulp van satellietgegevens en computermodellering om deze stroomafvoer over 3 miljoen rivierstukken wereldwijd vast te leggen. “Dat is elke rivier, elke dag, overal, over een periode van 35 jaar,” voegt Gleason toe.

De significante afnames in stroomafvoer van stroomafwaartse rivieren betekenen dat er minder zoet water beschikbaar is in de grootste delen van veel rivieren over de hele wereld. Dit heeft aanzienlijke gevolgen voor drinkwater en irrigatie.

“Gemeenschappen die rivierwater gebruiken voor irrigatie en drinkwater, als dat daalt, is er dan sprake van een duurzame gebruik?” vraagt Gleason. “Kun je je stad laten groeien? Kan de rivier dit ondersteunen? We weten niet precies waarom dit gebeurt, maar we weten wel wat het kan betekenen.”

De afname van de stroomafvoersnelheid betekent ook dat de rivier minder kracht heeft om sediment en kleine stenen in de rivierbedding te verplaatsen. Dit verlies van kracht is schadelijk voor deltavorming, vooral gezien de moderne dambouw die de hoeveelheid verplaatsbaar sediment beperkt.

Kleinere, stroomopwaartse rivieren tonen een omgekeerd patroon: 17% vertoont een toename in stroom. Deze toename in volume kan grote gevolgen hebben voor de omliggende gemeenschappen. De onderzoekers vonden een toename van 42% in grote overstromingen van deze kleine stromen.

Feng merkt op: “Overstromingen zijn rampzalig voor mensen, maar voor stroomopwaartse soorten kunnen ze voordelig zijn.” Overstromingen bieden belangrijke voedingsstoffen en een manier van reizen voor migrerende vissen. “Locals in de buurt van de westelijke Amazone hebben bijvoorbeeld gerapporteerd dat de vismigratie in dat gebied is toegenomen omdat de overstromingen frequenter zijn.”

Deze toename in stroomopwaartse stroomafvoer kan ook ongewenste complicaties veroorzaken voor hydropower-plannen, vooral in Hooggebergte-Azië, in landen zoals Nepal en Bhutan. “De verhoogde stroom in de rivier betekent dat de erosiekracht veel significant is dan vroeger, en het verplaatst meer sediment stroomafwaarts,” zegt Feng.

Hoewel het onderzoek de exacte oorzaak en gevolg niet kan kwantificeren, weten de onderzoekers dat de algemene drijfveren van deze veranderingen grotendeels klimaatverandering en menselijke activiteit zijn.

“Stroomopwaartse riviergebieden hebben over het algemeen toenemende neerslag,” zegt Feng. “En de sneeuwsmelting in hoge gebieden is waarschijnlijk gevoeliger voor klimaatverandering.”

Gleason voegt eraan toe dat dit onderzoek een belangrijke stap is: “Als je niet weet wat het is, kun je niet achterhalen waarom het zo is. Mensen die langs deze rivieren wonen, weten dat er problemen zijn, maar voor beleidsanalisten is het moeilijk om 100 verschillende rivieren nauwkeurig te meten.”

“Mijn hoop is dat iedereen deze gegevens kan gebruiken, deze kan begrijpen en misschien een beter geïnformeerde beslissing kan nemen.”