Wanneer irrigatie averechts werkt: Onderzoek waarschuwt voor hittebelasting en waterschaarste door wereldwijde landbouwmethoden

Nieuwe studies onthullen de impact van irrigatie op hitte-extremen

Drie nieuwe hoogprofielstudies onder leiding van Dr. Yi Yao van de Vrije Universiteit Brussel en ETH Zurich tonen aan dat irrigatie, hoewel vaak gezien als een middel om hitte-extremen te verlichten, ook negatieve gevolgen met zich meebrengt.

In de eerste studie, gepubliceerd in Nature Communications, werd historische irrigatiegegevens van 1901 tot 2014 geanalyseerd om te begrijpen hoe de uitbreiding van irrigatie extreme hittecondities heeft beïnvloed. Het team gebruikte zes geavanceerde aardmodellen om de robuustheid van de resultaten te vergroten en ontdekte dat irrigatie heeft bijgedragen aan het verminderen van de frequentie van zeer hoge luchttemperaturen (“droge hitte” extremen) in sterk geïrrigeerde gebieden. Echter, omdat irrigatie ook de luchtvochtigheid verhoogt, was de dempende werking op “vochtige hitte” stress (de exacte term is natte-bol temperatuur) veel zwakker.

“We weten dat vochtige hitte gevaarlijker kan zijn dan droge hitte. Voor dezelfde absolute temperatuur heeft het vochtigheidsniveau een grote invloed op het vermogen van mensen om met hitte-stress om te gaan,” zegt Dr. Yi Yao, hoofdauteur van de studie en onderzoeker aan ETH Zurich. “In onze studie laten we zien dat irrigatie in bepaalde delen van de wereld de vochtige hitte-stress verergert. Dit kan miljoenen mensen in gevaar brengen die in deze gebieden wonen,” voegt hij eraan toe.

In een tweede studie, ook gepubliceerd in Nature Communications, keken de onderzoekers naar de toekomst en projecteerden hoe toekomstige broeikasgasemissies en irrigatiepraktijken samen de risico’s van droge en vochtige hitte-stress gedurende deze eeuw zullen vormgeven. Hiervoor voerden ze toekomstige simulaties uit met een aardmodel met variërende emissiepaden en irrigatiescenario’s.

Ze tonen aan dat hoewel irrigatie kan helpen om droge-hitte-extremen enigszins te matigen, het de algemene opwarmingstrend niet kan tegenhouden. “Projecties laten zien dat mensen jaarlijks veel meer uren van extreme vochtige hitte zullen ervaren – in sommige tropische gebieden meer dan duizend extra uren per jaar vergeleken met het verleden. Deze omstandigheden zullen uiterst uitdagend zijn om mee om te gaan,” waarschuwt Prof. Wim Thiery, klimaatwetenschapper aan de VUB en senior auteur van beide studies.

“De studie toont zorgwekkend aan dat irrigatie de risico’s van vochtige hitte zal versterken in plaatsen zoals Zuid-Azië, waar tegenwoordig al levensbedreigende hittegolven jaar na jaar voorkomen. In een eerdere studie hebben we berekend dat ongeveer driekwart van de kinderen die in 2020 in India zijn geboren, een ongekende levenslange blootstelling aan hittegolven zal ervaren, als we op ons huidige emissietraject doorgaan.”

In de derde studie, gepubliceerd in Nature Water, onderzocht het team hoe de wereldwijde verspreiding van irrigatie de zoetwatervoorzieningen door de geschiedenis heen heeft beïnvloed. “Met zeven geavanceerde aardmodellen als onderdeel van een modelvergelijking hebben we ontdekt dat de uitbreiding van irrigatie sinds 1901 de waterverliezen uit het land door verhoogde verdamping aanzienlijk heeft vergroot, een uitputting die niet is gecompenseerd door veranderingen in lokale neerslag,” legt Dr. Yao uit.

Dit impliceert dat door de snel uitbreidende irrigatie voor de landbouw, meer water het land verlaat dan terugkomt door neerslag. Deze ongelijkheid heeft geleid tot aanzienlijke regionale waterverliezen, vooral in hotspots voor landbouwirrigatie. In sommige van deze regio’s is de opslag van landwater met tot 500 mm gedaald van 1901 tot 2014, met name in Zuid-Azië en Centraal Noord-Amerika.

“Onze studie luidt de alarmbel over het feit dat zowel irrigatie als klimaatverandering de bodems, rivieren en grondwater uitputten, wat zorgen oproept over de langetermijnwaterzekerheid,” waarschuwt Dr. Yao. “Wat zorgwekkend is, is dat grote irrigatieregio’s al op onhoudbare paden zitten en dringende aanpassing van waterbesparende technologieën vereisen: efficiënte irrigatiemethoden, bijvoorbeeld door druppel- of sproeisystemen te installeren, en overstappen naar gewassen die minder water vereisen, om verdere uitputting van vitale zoetwatervoorzieningen te voorkomen,” concludeert Prof. Thiery.

Deze bevindingen sturen een duidelijke boodschap: Irrigatie die de lucht koelt, is niet het volledige plaatje. Wanneer hitte gepaard gaat met vochtigheid, verhoogt irrigatie daadwerkelijk de gezondheidsrisico’s voor mensen. Het aanpassingsplan voor de toenemende impact van klimaatverandering op de landbouw moet daarom verder gaan dan alleen het uitbreiden van irrigatie. Het moet de irrigatie-efficiëntie verbeteren, zodat zowel de uitputting van watervoorraden als de escalatie van menselijke hitte-stress beperkt blijven.

Misschien nog belangrijker is dat we vandaag de broeikasgasemissies moeten verlagen om de ergste gevolgen van de stijgende wereldtemperaturen te beperken.