Wereldwijd 54 steden met groot droogterisico. Oplossing: kennis over watersystemen en goed bestuur

Gepubliceerd: 31 mei 2018

Day Zero in Kaapstad. Kaapstad wordt sinds een aantal jaar getroffen door lange periodes van droogte. Afgelopen januari liep het watertekort als gevolg van uitblijvende regenval en dalende waterniveaus in de reservoirs zo hoog op dat er naar verwachting in het voorjaar geen water meer zou zijn voor de inwoners van de stad. Het watertekort in Kaapstad is een complex vraagstuk. De economie en het aantal inwoners van de stad groeien snel en daarmee ook de vraag naar schoon en zoet water door de stedelingen en de watergebruikers in het omringende gebied. Helaas laten klimaatprognoses zien dat de waterbeschikbaarheid in het gebied juist afneemt en de droogteperioden langer en frequenter worden. Kaapstad zal zich moeten voorbereiden op een toekomst als stad met gelimiteerde watervoorraden.

Een wereldwijd probleem

Niet alleen Kaapstad heeft met dit fenomeen te maken. Over de hele wereld liggen steden in gebieden waar het watergebruik hoog is ten opzichte van de hernieuwbare beschikbare waterbronnen. Dit terwijl steden er belang bij hebben om al zijn inwoners en functies van water te voorzien. Een tekort aan water kan grote gevolgen hebben voor de drinkwatervoorziening, de energievoorziening, de productiviteit van industrieën en voor de landbouwopbrengst in de omringende gebieden. Het kan leiden tot het vertrek van bedrijven en industrieën, afname van agrarische activiteit, achteruitgang van de stedelijke welvaart en, in het uiterste geval, sociale onrust en migratie.

Vooral steden in gebieden met grote waterstress waar ook de kans op droogte (perioden met minder dan normale waterbeschikbaarheid) groot is, lopen het risico om periodiek zonder water te zitten (Figuur 1 en Tabel 1). In stedelijke gebieden waar de beschikbaarheid van oppervlaktewater beperkt is, wordt het hoge watergebruik vaak mogelijk gemaakt door het oppompen van grote hoeveelheden van grondwater. Dit veelal niet-duurzame gebruik van grondwater zorgt voor een daling van de grondwaterstand en uitputting van ondiepe en fossiele grondwaterbronnen. Steden in gebieden met grote waterstress waar de grondwatervoorraad sterk is afgenomen, hebben in de toekomst meer moeite om perioden van droogte te overbruggen (Figuur 2 en Tabel 1).

Van de 54 steden die kampen met grote waterstress en perioden van droogte en/of een sterke daling van de grondwaterstanden ligt bijna de helft in Azië. En dan vooral in het Arabische deel van Azië. Naast de droge omstandigheden, wordt dit hoge aantal mede veroorzaakt door de toenemende economische activiteit (hoog waterverbruik) en het aantal groeiende steden in dit gebied. Hetzelfde geldt ook voor Europa. Hier hebben ook een aantal steden al te kampen hebben met watertekort en dalende grondwaterstanden, zeker in perioden van droogte. Opvallend is dat Londen, een relatief noordelijk gelegen stad, vanwege het grote waterverbruik te maken heeft met een watertekort en perioden van relatieve droogte.

Figuur 1 Mondiale patronen van droogtegevaar (bewerking van kaart met droogtegevaar scores van Carrão e.a., 2016[1]) en overzicht van steden gelegen in gebieden met grote waterstress (bewerking van mondiale kaart met waterstress van Aqueduct[2]).

 

Figuur 2 Mondiale patronen van veranderingen in grondwaterstanden (bewerking van kaart met trends in grondwaterstandverandering van Deltares, 2017[1]) en overzicht van steden gelegen in gebieden met grote waterstress (bewerking van mondiale kaart met waterstress van Aqueduct1).

 

Tabel 1 Overzicht van steden in gebieden met grote waterstress die ook te maken hebben met perioden van droogte en/of een sterke daling van de grondwaterstanden

Steden in gebieden met grote grote waterstress en met…
 … een groot droogtegevaar en een sterke daling van de grondwaterstand: Ashgabat, Baku, Canberra, Kaapstad (hoog droogte risico bovenstrooms), Houston, San Marino, Sidney, Tripoli.
 … een groot droogtegevaar: Algiers, Amman, Ankara, Astana, Bagdad, Bangalore, Beirut, Boekarest, Casablanca, Damascus, Hargeysa, Jerusalem, Lima, Lissabon, Londen, Los Angeles, Luanda, Madrid, Monaco, Monterrey, Rabat, San Francisco, Sanaa, Santiago, Skopje, Tasjkent, Tirana, Tunis, Urumqi, Valparaiso
 … een sterke daling van de grondwaterstand: Beijing, Denver, Doha, Dubai, Jakarta, Koeweit, Manama, Melbourne, Mexico Stad, Nieuw Delhi, Riyad, Rome (incl. Vaticaan stad), Shanghai, Tehran, Tel Aviv-Yafo, Tokyo.

Beperken van droogterisico’s in stedelijk gebied

Steden die te maken hebben met watertekort, perioden van droogte en afnemende beschikbaarheid van grondwaterbronnen kunnen de negatieve impact van waterschaarste beperken door inzet van technische oplossingen waardoor ze beter voorbereid zijn op perioden van droogte. Daarnaast en bijna evenzo belangrijk moeten er vaak grensoverschrijdende strategische maatregelen worden afgesproken en uitgevoerd. Een belangrijke eerste stap is het vergroten van het inzicht in het watersysteem, het watergebruik en de droogterisico’s. Onderstaande punten zijn daarbij belangrijk:

1. Bewustwording van alle waterbeheerders en -gebruikersgroepen in en rond de stad is essentieel voor het maken en uitvoeren van een plan voor waterconservering en waterverdeling. Afstemming en samenwerking met alle partijen is de basis voor goede water-governance. Belangrijk daarbij is gedeelde kennis over het watersysteem, droogtekarakteristieken, waterbeschikbaarheid, en watergebruik. Deze kennisbasis kan beschikbaar worden gemaakt via een interactieve tool. Deze kennis met alle betrokken partijen bespreken en aan scherpen, kan een goede start zijn van een gedragen waterbeheerplan voor de stad en zijn omgeving.

2. In kaart brengen en karakteriseren van het watersysteem en watergebruik van de stad en het omliggende stroomgebied. Een stad ligt in het stroomgebied van een rivier en is voor de beschikbaarheid van water, naast lokale neerslag, grotendeels afhankelijk van de boven- en ondergrondse waterbronnen. De specifieke natuurlijke karakteristieken van het stroomgebied en het bovenstroomse watergebruik hebben groot effect op de waterbeschikbaarheid in de stad. Ook het ontwerpen van reservoirs, het inzetten van de ondergrond voor wateropslag en het type (technische) maatregelen om watertekort tegen te gaan moet goed worden afgestemd op de karakteristieken van het stroomgebied waarin de stad ligt.

3. Grondwater speelt een bijzondere rol. Bij het optreden van droogte neemt het gebruik van grondwater door boeren, bedrijven en particulieren vaak sterk toe. Het risico daarvan is dat de natuurlijke veerkracht van het watersysteem wordt aangetast en in het extreme geval wordt uitgeput. Grondwaterstanden worden te laag voor de natuur en  de landbouw. Rivieren vallen (nog eerder) droog en de meren worden kleiner. Het stimuleren van infiltratie en wateropslag in de ondergrond tijdens natte perioden biedt heel goede kansen om meer en beter water vast te houden. Tijdens droge perioden kan dit water worden ingezet om aan de behoeften van gebruikers in de stad, de natuur en het omliggende agrarische gebied te voldoen.

4. Een gedegen risicoanalyse geeft veel inzicht in droogterisico’s en “hotspots” in en rond de stad. Voor de huidige en toekomstige situatie worden de droogterisico’s in beeld gebracht door de droogtekarakteristieken te combineren met informatie over de potentiele impact van droogte en watertekort. Hiermee wordt duidelijk welke economische sectoren en watergebruikers het hardste worden getroffen tijdens een droogteperiode, nu en in de toekomst, en welke risico’s een droogteperiode teweeg brengt voor de stad. Het regelmatig uitvoeren van de droogte stress-tests voor het stedelijk gebied is zinvol zodat de actuele droogterisico’s in beeld zijn en tijdig adequate actie kan worden ondernomen.

5. Het opzetten van een droogte voorspellingssysteem. Een dergelijk systeem kan worden opgezet op basis van een combinatie van online beschikbare, real-time droogteinformatie, lokale informatie over het watersysteem en de potentiele impact van droogte. Een droogtevoorspellingssysteem levert tijdige seizoensgebonden – en dagelijkse informatie over droogtegevaren en -risico’s. Dit maakt het mogelijk om beter voorbereid te zijn, op tijd te reageren en zo adequate maatregelen te nemen om te negatieve impact van droogte te beperken. Daarbij moet een helder protocol beschikbaar zijn over hoe de droogtevoorspelling gebruikt kan worden bij de besluitvorming over watergebruik voor alle relevante stakeholders.

6. Het maken van sociaal-economische afwegingen gerelateerd aan de waterbeschikbaarheid. In het geval dat de watertekorten en droogteperioden in het stedelijk gebied structureel zijn of toenemen, zullen lange-termijn afwegingen moeten worden gemaakt over het belang van de watervoorziening voor de verschillende economische sectoren en watergebruikers tijdens droogteperioden. Het gaat daarbij om een periode van 30 tot 50 jaar. Voorafgaand aan het nemen van de beslissingen kan een voorspellende hydro-economische analyse worden uitgevoerd. In zo’n voorspellingsanalyse wordt via simulatie voor de diverse scenario’s de economische – en sociale gevolgen op het watersysteem in beeld gebracht waardoor er onderbouwde keuzes gemaakt kunnen worden.

Terug naar Kaapstad

In Kaapstad zijn de nijpende watertekorten in de stad dit jaar opgevangen, dankzij de goede kennis over het watersysteem, droogtevoorspellingen, aanpassen van gedrag ten aanzien van het waterverbruik en afstemming met belanghebbenden. Zo zijn agrarische waterreserves beschikbaar gesteld aan de inwoners van de stad en leveren ontziltingsinstallaties zoet water waar dit het hardste nodig is. Hoe Kaapstad op langere termijn zal moeten omgaan met de toenemende watertekorten en droogteperioden is nog onduidelijk. Is een combinatie van waterbesparing, waterconservering, ontzilting van zeewater en wateraanvoer uit andere gebieden voldoende om het toenemende watertekort op te vangen? En is dit een wenselijke strategie vanuit het duurzaamheidsoogpunt? Het is goed mogelijk dat andere structurele veranderingen in het watergebruik en de waterverdeling nodig zijn om een duurzame toekomst voor alle bewoners van Kaapstad en omgeving te garanderen.

Wat is de situatie in de andere steden met grote waterstress, droogte risico’s en niet-duurzaam gebruik van grondwater? Liggen er plannen klaar om op korte en lange termijn om te gaan met de waterschaarste en toenemend droogtegevaar? De kans lijkt groot dat het in een aantal van deze steden nog ontbreekt aan essentiële kennis van het watersysteem en samenwerking om tot duurzame en toekomstbestendige oplossingen te komen.

 

[1] Carrão, H., G. Naumann, P. Barbosa (2016) Mapping global patterns of drought risk: an empirical framework based on sub-national estimates of hazard, exposure and vulnerability. Glob. Environ. Chang., 39 (2016), pp. 108-124, 10.1016/j.gloenvcha.2016.04.012.
[2] Baseline water stress measures total annual water withdrawals (municipal, industrial, and agricultural) expressed as a percent of the total annual available flow. Higher values indicate more competition amongusers. Arid areas with low water use are shown in gray, but scored as high stress when calculating aggregated scores. Source: AQUEDUCT GLOBAL MAPS 2.1 – METADATA document.[3] Deltares Report 1220593-000-BGS-0001-Ik (2016) Aqueduct Water Risk Atlas – Pilot project Groundwater Risk Indicators. Faneca, M., Sutanudjaja, E., Kuijper, M., and Bierkens, M.