Onderzoekers Dringen Aan op Verbetering van Overstromingsrisicomodellering

In een nieuw artikel in het tijdschrift Earth’s Future, gepubliceerd door de American Geophysical Union, suggereren onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine en de Universiteit van Bristol in het Verenigd Koninkrijk dat de verouderde “badkuipmodellen” voor overstromingsrisico’s beperkt zijn in hun vermogen om zes belangrijke factoren vast te leggen.

De afgelopen decennia heeft de schade en verstoring door overstromingen een snelle stijging doorgemaakt. In het artikel roepen de onderzoekers wetenschappers op om deze risico’s nauwkeuriger te modelleren en waarschuwen ze tegen overdreven berichtgeving over toekomstige risico’s in de media.

In het artikel dringen de onderzoekers er bij de klimaatwetenschappelijke gemeenschap op aan om zich te distantiëren van de verouderde benadering van het in kaart brengen van overstromingsgevaar, bekend als “badkuipmodellering”. Deze techniek gaat ervan uit dat overstromingen zich als een gelijkmatige laag over gebieden verspreiden. Hoewel deze methode vaak wordt gebruikt om de impact van overstromingen in kustgebieden te visualiseren, kan het volgens de auteurs leiden tot een te vereenvoudigd en minder realistisch beeld van het overstromingsrisico dan meer geavanceerde methoden. De alternatieve benadering, zeggen ze, is dynamisch modelleren dat op fysica gebaseerde vergelijkingen oplost.

“Badkuipmodellen kunnen zowel over- als onder voorspellen,” zegt mede-auteur Brett Sanders, professor civiele techniek en milieutechniek aan UC Irvine. “Een van de grootste oorzaken van fouten is dat badkuipmodellen niet nauwkeurig rekening houden met de systemen die zijn opgezet om mensen en activa te beschermen, zoals regenwaterafvoeren, dijken en pompen.”

Sanders en zijn collega’s—Oliver Wing, hoofd wetenschapper bij Fathom en ere-onderzoeker aan de Universiteit van Bristol; en Paul Bates, professor hydrologie aan de Universiteit van Bristol en voorzitter van Fathom—merken op dat badkuipmodellering beperkt is in het vermogen om ten minste zes belangrijke factoren in overweging te nemen:

• Overstromingsvermindering door de effecten van gebeurtenisdynamiek en wrijving op het verspreiden van overstromingen.
• Getijversterking in verband met de resonantie van oceaangetijden binnen kustinhaming.
• Overstromingsbescherming zoals dijken en overstromingsmuren die tijdens een extreme gebeurtenis kunnen overlopen maar toch de mate van binnendringen van overstromingen beperken.
• Stijging van de grondwaterstand.
• Het opkomen van grondwater door de gecombineerde invloed van stijgende zeespiegel en veranderende hydrologische budgetten.
• Pomptechnieken voor grondwater in gebieden onder zeeniveau om inundatie door stijgend grondwater te verminderen.

Op basis van een literatuuronderzoek naar overstromingsrisico’s, somt het onderzoeksteam de verminderde nauwkeurigheid van badkuipmodellen samen met behulp van de critical success index (CSI), die de nauwkeurigheid van de overstromingsuitbreiding beoordeelt tussen 0 en 1, waarbij 1 een perfecte overeenkomst vertegenwoordigt op basis van veldmetingen. De CSI voor de in de literatuur geanalyseerde badkuipmodellen ligt consistent onder 0,5, ver onder de drempel van 0,65 die experts suggereren als nodig voor lokale relevantie en daarmee nuttige resultaten bij impactanalyses.

“CSIs onder 0,5 geven aan dat deze modellen slechter presteren dan een willekeurige classificatie,” zei Wing. “Met andere woorden, een chimpansees heeft meer vaardigheid dan een badkuipmodel in het afbakenen van gebieden met overstromingsgevaar.”

Studies die afhankelijk zijn van badkuipmodellering worden vaak gevonden in kortformat, impactvolle tijdschriftpublicaties en trekken aanzienlijke belangstelling van de nieuwsmedia. Terwijl de biases en onzekerheden van badkuipmodellering vaak worden erkend in deze technische papers, is de boodschap die aan het publiek en beleidsmakers wordt overgebracht—soms met indringende visualisaties van onder water staande steden—te vaak een overdrijving, zeggen ze.

“Nauwkeurige kaarten van gebieden met overstromingsrisico zijn van groot belang voor iedereen, van huiseigenaren en bedrijven tot verzekeraars, banken en overheden,” zegt Bates. “We hebben allemaal een rol te spelen bij het verminderen van overstromingsschade, maar het begint allemaal met betrouwbare informatie.”

Betrouwbare modellen van overstromingsrisico’s zijn noodzakelijk om effectief de betrokken gemeenschappen bij aanpassingsprocessen te betrekken en om effectieve en rechtvaardige mitigatie- en aanpassingsstrategieën te implementeren, volgens Sanders. Onnauwkeurige modellen kunnen leiden tot maladaptatie.

“Projecties van overstromingen moeten begrijpelijk zijn voor mensen, niet alleen om begrip op te bouwen van wat er op het spel staat, maar ook om beslissingen te nemen over de investeringen en beleidsmaatregelen die zullen worden genomen om het te beheren,” zegt Sanders. “Feitelijk hebben talrijke onderzoeksartikelen aangetoond dat bewoners in risicogebieden onwaarschijnlijk zullen vertrouwen op projecties van toekomstige overstromingen als deze niet hun levenservaringen weerspiegelen. Onderzoek dat overstromingen te veel vereenvoudigt en geen real-world data vertegenwoordigt, vormt een bedreiging voor transformatieve actie.”