In 2050 is er in meer dan de helft van de stroomgebieden waar grondwater wordt gewonnen een te lage afvoer van rivieren en beken om het ecosysteem gezond te houden. Nu geldt dat al voor zo’n 20 procent, concluderen Utrechtse onderzoekers.
Ze spreken van ‘een tikkende tijdbom’, omdat het effect vaak pas tientallen jaren na het starten van grondwaterwinning merkbaar is in de grondwaterafvoer naar een rivier.
De Utrechtse wetenschappers, die hun bevindingen publiceerden in het tijdschrift Nature, werkten voor hun onderzoek samen met Deltares, de Universiteit van Freiburg (Duitsland) en de Universiteit van Victoria (Canada).
De bevolkingsgroei en de economische ontwikkeling van de afgelopen vijftig jaar hebben geleid tot een enorme toename van de vraag naar zoet water, vooral voor de irrigatie van voedselgewassen. Ongeveer de helft van dat water wordt opgepompt uit grondwater. In veel droge gebieden wordt hierdoor meer grondwater opgepompt dan er via neerslag wordt aangevuld. Dit leidt wereldwijd tot dalende grondwaterstanden.
Een belangrijk gevolg hiervan is een lagere afvoer van beken en rivieren. Dat geldt met name tijdens het droge seizoen, wanneer de afvoer bijna volledig afhankelijk is van de toestroom van grondwater. Hierdoor wordt het waterniveau te laag en de watertemperatuur te hoog voor organismen die onder water leven, zoals vissen, plankton en waterplanten.
Nieuw hydrologisch model
Om na te gaan in welke mate zoetwaterecosystemen door grondwaterwinning zijn aangetast, maakten de onderzoekers gebruik van een nieuw hydrologisch model. Hiermee konden zij wereldwijd de stroming van grondwater naar het netwerk van beken en rivieren tijdens perioden met lage afvoeren berekenen.
Rond 2010 was de daling van de grondwaterafvoer in 17 tot 21 procent van de stroomgebieden met grondwaterwinningen bedreigend voor het zoetwaterecosysteem. Rond 2050 zal dit naar verwachting gelden voor 42 tot 79 procent van deze gebieden, zo concluderen ze.
''We zien dat de grondwatertoevoer van stroomgebieden in het midden van de Verenigde Staten en de Aziatische Indus-rivier nu al ernstig is verminderd”, zegt Inge de Graaf, onderzoeker aan de Universiteit van Freiburg.
''We verwachten dat als de grondwaterwinningen op dezelfde voet doorgaan als nu, ook stroomgebieden in Zuid- en Oost-Europa, Noord-Afrika en Australië tegen hun ecologische grenzen zullen oplopen. Klimaatverandering zal het tijdstip waarop dit optreedt alleen maar versnellen, omdat we verwachten dat dit in de nu al droge gebieden tot minder neerslag en dus meer grondwaterwinning zal leiden.”
Extreem gevoelig
Volgens de Utrechtse hoogleraar hydrologie Marc Bierkens is het opvallende aan de resultaten dat er maar een geringe daling van de grondwaterstand nodig is om groot effect te hebben op de grondwaterafvoer naar een beek of rivier. ''Dat laat zien dat zoetwaterecosystemen extreem gevoelig zijn voor grondwaterstandsdaling."
De onderzoekers dragen ook twee oplossingsrichtingen aan. De eerste optie is op zoek te gaan naar gewassen die minder water nodig hebben of die ook gedijen bij zout of brak water. De tweede om slimmer om te gaan met water en overtollig water op te slaan, zodat het in het droogteseizoen benut kan worden voor irrigatie.
MEER INFORMATIE
Link naar het artikel in Nature
Nieuwsbericht Universiteit Utrecht met filmpje
