Raken we zonder water? Slechts 3% van het water op het aardoppervlak is zoet water. Minder dan 0,5% daarvan is toegankelijk voor consumptie als drinkwater. Als er geen urgente actie wordt ondernomen, wordt verwacht dat een toenemend aantal steden wereldwijd te maken krijgt met ernstige watertekorten. Recente analyses van de BBC rangschikten steden als Peking, Tokio en Londen bij de steden die in de nabije toekomst het meest waarschijnlijk zonder drinkwater zullen komen te zitten.

–

Hoe beïnvloedt klimaatverandering water Beschikbaarheid?

Verwacht wordt dat klimaatverandering de kwantiteit, kwaliteit en ruimtelijke verdeling van de wereldwijde watervoorraden ernstig zal veranderen. Warmere temperaturen verhogen de verdamping, veranderen het vermogen om vocht in de lucht vast te houden en veranderen neerslagpatronen. Het meest recente IPCC-rapport concludeerde dat natte gebieden over het algemeen natter worden en droge gebieden droger. Toename van de frequentie en intensiteit van extreme gebeurtenissen zoals droogte en hittegolven zullen ook bijdragen aan waterschaarste en watertekorten.

Een baanbrekende studie over de gevolgen van klimaatverandering voor grondwatervoorraden werd onlangs gepubliceerd in Nature Climate Verandering. De studie toonde aan dat grondwater dat is opgeslagen in watervoerende lagen, dat 36% van de wereldwijde huishoudelijke watervoorziening voor meer dan 2 miljard mensen levert, zeer gevoelig is voor toekomstige klimaatverandering.

Grondwater wordt opgeslagen in ondergrondse watervoerende lagen die worden aangevuld door regenval en bodemvocht. Kan dit grondwater uitgeput raken, waardoor de planeet mogelijk zonder water komt te zitten? Onderzoekers ontdekten dat 44% van alle watervoerende lagen wereldwijd volledig zal worden beïnvloed en uitgeput als gevolg van klimaatverandering in de komende 100 jaar als gevolg van veranderingen in de intensiteit en het patroon van regenval. Ondergrondse waterreserves in drogere streken zijn van nature traag in het aanpassen aan atmosferische en klimatologische veranderingen boven de grond, maar overonttrekking en andere effecten van extreme droogte kunnen de regionale waterstress nog steeds verergeren.

China heeft een varkenscrisis?

Een andere recente studie concludeerde dat het totale water de opslag in niet aan zee grenzende stroomgebieden is de afgelopen decennia aanzienlijk afgenomen. Met behulp van zwaartekrachtsatellietwaarnemingen van de NASA GRACE-satelliet berekenden onderzoekers dat de wateropslag met 100 miljard ton per jaar afneemt, wat te wijten is aan klimaatverandering en niet-duurzaam waterbeheer. Aangezien de meeste aan zee grenzende bekkens in droge gebieden liggen, zijn er aanzienlijke gevolgen voor regionale waterstress.

Een consequente impact van de afname van de wateropslag is de bijdrage ervan aan de stijging van de zeespiegel. Vanwege het behoud van massa in het aardsysteem, heeft water dat verloren gaat in aan zee grenzende bassins invloed op het wereldwijde zeeniveau door veranderingen in de waterdampstroom. Waterverlies in niet aan zee grenzende stroomgebieden was verantwoordelijk voor ongeveer 10% van de wereldwijde zeespiegelstijging in de afgelopen 10 jaar.

Waarom is de watercyclus belangrijk?

Er is een groeiende consensus over het idee dat antropogene klimaatverandering de mondiale watercyclus al aanzienlijk verandert en dat de duurzaamheid van zoetwaterbronnen in gevaar komt.

Verstedelijking en een exponentiële toename van de zoetwatervraag voor huishoudens zijn drijvende factoren achter watertekorten, vooral in regio’s met een onzekere watervoorziening. Kaapstad, de eerste moderne stad die in 2018 effectief geen drinkwater meer heeft, heeft geleden onder de samenvloeiing van extreme droogte, slecht waterbeheer en overconsumptie. Leidingen waren droog en duizenden stonden in de rij voor drinkwater. Evenzo loopt China het risico zonder water te raken; de totale hernieuwbare watervoorraden per inwoner zijn 2018 kubieke meter per jaar – 75% minder dan het mondiale gemiddelde, volgens de Wereldbank.

Disruptieve technologieën zoals kunstmatige intelligentie en machine learning kunnen de sleutel vormen voor nieuwe en gewaagde oplossingen. Met slimme handpompen die AI gebruiken om het grondwatergebruik te analyseren en pompstoringen te voorspellen, is op het platteland van Kenia geëxperimenteerd, wat heeft geleid tot optimalisatie van het watergebruik en zo de verspilling van dit steeds kostbaarder wordende, vloeibare goud vermindert.

Een slim elektriciteitsnet managementbenadering met een Internet of Things (IoT) -systeem zou het antwoord kunnen zijn. Een IoT-systeem verwijst naar een netwerk van fysieke objecten die zijn ingebed met communicatiesoftware, draadloze omgevingssensoren en geautomatiseerde controlesystemen.Een IoT-systeem kan structurele integriteit en omgevingsfactoren bewaken en kan communiceren met de rest van het systeem om real-time risicoanalyses uit te voeren. IoT-infrastructuren zijn zeer succesvol geweest in het optimaliseren van de efficiëntie van wind- en zonne-energieparken door risico’s en redundantie te minimaliseren en de output te maximaliseren. Een IoT-systeem voor waterbeheer kan de lucht-, water- en bodemgesteldheid autonoom bewaken en afval kan worden verminderd door tijdig te reageren op weersomstandigheden en watervraag. Overheden zouden moeten investeren in IoT-onderzoek met het oog op aanzienlijke besparingen op lange termijn en meer efficiëntie in waterbeheer.