Toenemende droogte en hittegolven zorgen wereldwijd voor een verslechtering van de waterkwaliteit in ruim twee derde van de rivieren. In iets mindere mate geldt dit ook voor extreme neerslag en overstromingen. Verder hebben veranderingen in het klimaat op de lange termijn een flinke impact op de waterkwaliteit in een meerderheid van de rivieren. Dit blijkt uit internationaal onderzoek.
Nederland ontsnapt hier niet aan. De Maas en de Rijn zijn meegenomen in het onderzoek, zegt Michelle van Vliet die de studie heeft geleid. “In deze rivieren zien we dat vooral droogte duidelijke effecten heeft op de waterkwaliteit, zoals een toename van concentraties van verschillende geneesmiddelen. Er zijn nu al grote uitdagingen om de Europese waterkwaliteitsdoelen te halen. Door klimaatverandering en vaker extreem weer zullen we in ons land er nog een schepje bovenop moeten doen.”
Michelle van Vliet
Van Vliet is universitair hoofddocent fysische geografie aan de Universiteit Utrecht. Zij werd door het tijdschrift Nature Reviews, Earth & Environment uitgenodigd om een reviewartikel over mondiale waterkwaliteit te schrijven. “Het leek me belangrijk om dit te linken aan de effecten van weersextremen en klimaatverandering.” Van Vliet stelde een internationaal gezelschap van dertien wetenschappers samen dat zich een half jaar over deze materie boog. Met als resultaat een overzichtsartikel in het tijdschrift.
Kennislacune deels gedicht
In het onderzoek zijn 965 casussen geanalyseerd. “In het algemeen gaat het om grote rivieren waaronder de Mississippi, Murray-Darling en Parana. Maar er zitten ook kleinere rivieren bij.” Het is een synthese van wat er allemaal bekend is over de effecten van weersextremen en lange termijn veranderingen in klimaat op de waterkwaliteit. Van Vliet: “We gaan tevens dieper in op de onderliggende mechanismen en wisselwerkingen die de veranderingen in de waterkwaliteit bepalen.”
Het is een eerste poging om een kennislacune deels te dichten en inzicht te krijgen in effecten wereldwijd, zegt Van Vliet. Zij wijst op het zesde Assessment rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change waaraan ze zelf een bijdrage heeft geleverd. “Dit rapport laat veel zien over effecten van klimaatverandering op de waterkwantiteit, maar geeft ook expliciet aan dat de effecten op waterkwaliteit onderbelicht zijn. Vandaar mijn inspiratie om specifiek hiernaar te kijken. Het onderzoek heeft gezorgd voor nieuwe inzichten.”
De onderzoekers hebben een breed scala aan aspecten van waterkwaliteit onder de loep genomen, zoals watertemperatuur, zuurstof- en zoutgehalte en concentraties van nutriënten, metalen, micro-organismen, medicijnresten en plastics. “De conclusie is dat veranderingen in klimaat en specifiek weersextremen substantiële effecten hebben op de waterkwaliteit in de meerderheid van de onderzochte rivieren.”
Bij droogte minder verdunning
Van Vliet noemt percentages. “Droogte en hittegolven leiden tot een algehele verslechtering van de waterkwaliteit in 68 procent van de casussen. Dit komt bij droogte vooral doordat er minder water beschikbaar is om verontreinigingen te verdunnen. Bovendien zien we in deltagebieden zoals Nederland het zoutgehalte in rivieren ook toenemen door verhoogde indringing vanuit zee. Dit kan ervoor zorgen dat het water niet meer te gebruiken is voor de irrigatie van de meeste gewassen.”
Tijdens een hittegolf zijn vooral de gevolgen van stijgende watertemperaturen van belang. De zuurstofconcentraties nemen hierdoor in veel gevallen af. Dat kan gepaard gaan met algenbloei, maar ook andere gevolgen hebben. “Zo was in de meest recente zomer er een massale vissterfte in de Australische rivier Murray-Darling. Maar ook al in 2018 stierven hier naar schatting zo’n 5 miljoen vissen door hoge watertemperaturen en lage zuurstofconcentraties.”
Een overzicht van de effecten van droogte en hittegolven en van extreme neerslag en overstromingen op waterkwaliteit I Bron: artikel Nature Reviews, Earth & Environment
Stijgende watertemperatuur door klimaatverandering
Wat betreft hevige neerslag en overstromingen is in 51 procent van de casussen een verslechtering van de waterkwaliteit te zien. Dat wordt met name veroorzaakt door een verhoogde afstroming van verontreinigingen, deels vanuit landbouwgebied maar ook vanuit steden en industrieel gebied. Van Vliet: “Denk bijvoorbeeld aan een toename in nutriënten, micro-organismen en chemicaliën.”
Veranderingen in het klimaat op de lange termijn hebben een negatieve impact op de waterkwaliteit van 56 procent van de onderzochte rivieren. “Het gaat vooral om consistente stijgingen in de watertemperatuur en veranderingen in hydrologie. Maar hoe dit uitpakt, hangt ook af van het landgebruik en andere factoren zoals watergebruik en afvalwaterzuivering. Ze zijn samen bepalend voor hoeveel verontreiniging uiteindelijk de rivieren bereikt.”
Er is niet alleen sprake van negatieve effecten. In het onderzoek zijn ook verbeteringen van de waterkwaliteit en gemengde effecten waargenomen. “Zo gaan bij hevige neerslag en hoogwaters de zoutgehaltes van de meeste rivieren juist naar beneden, omdat er meer verdunning plaatsvindt. Dit is ook een belangrijke reden voor het lagere percentage van verslechtering in waterkwaliteit, vergeleken met droogte en hittegolven.”
Meer kennis over mechanismen nodig
Van Vliet pleit voor meer aandacht voor de complexe wisselwerking tussen veranderingen in klimaat, landgebruik en waterbeheer die samen bepalend zijn voor waterkwaliteit. “Zo is uit een eerdere studie van mijn Utrechtse vakgroep gebleken dat de verzilting van rivieren wereldwijd voor een groot deel wordt gedreven door de toename in gebruik van irrigatiewater.” ”
Ook is er behoefte aan vergroting van de kennis over waterkwaliteitsveranderingen tijdens weersextremen en de mechanismen die hieraan ten grondslag liggen. “Dat is nodig voor het ontwikkelen van effectieve strategieën voor waterbeheer om de toename van extreem weer in veel stroomgebieden te lijf te kunnen gaan.”
