Dit artikel verscheen in december 2018 in Eos magazine.

Terwijl het water uit de Thames schrikbarend dicht zijn keukendeur nadert, stelt klimatoloog Myles Allen zich vanachter een stapel zandzakjes een vraag. Welke rol speelt de klimaatverandering nu bij deze overstroming? Op de radio vertelt de weerman dat het onmogelijk is om één specifiek fenomeen, zoals een overstroming, toe te schrijven aan de opwarming van het klimaat. ‘Zal dat altijd zo zijn, of is dat te wijten aan onze nog te gebrekkige kennis?’, vraagt Allen zich kort daarna in het vakblad Nature af.

Dat was in 2003, toen grote delen van zuidelijk Engeland onder water stonden. Inmiddels heeft Allen zijn antwoord gekregen. Wat vijftien jaar geleden niet kon, kan vandaag wel, dankzij een beter begrip van het klimaat, preciezere modellen en krachtigere computers. Met zijn artikel legde Allen de basis van de zogenoemde attributiewetenschap, die precies probeert te doen wat tot voor kort not done was: de link leggen tussen de klimaatverandering en concrete extreme weersfenomenen.

Wetenschappers verwachten dat sommige weersextremen, zoals hitte en hevige regen, in een warmere wereld vaker zullen voorkomen. Maar daarom kan je nog niet zeggen dat een bepaalde hittegolf of storm het gevolg is van de klimaatverandering. Vergelijk het met een dobbel­steen die werd vervalst. Je kan er de kans op een zes mee vergroten, maar dat betekent niet dat je met een gewone dobbelsteen nooit een zes gooit. Attributieonderzoek probeert te achterhalen in welke mate ons geknoei met het klimaat het risico op een specifiek extreem fenomeen vergroot. Dobbelen in een warmer klimaat levert wel degelijk vaker een weerkundige zes op.

‘Cruciaal is de juiste vraag’, zegt Geert Jan van O­ldenborgh, die attributieonderzoek doet aan het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI). ‘Na een hittegolf of storm vraagt iedereen: ‘Heeft de klimaatverandering dit veroorzaakt?’ Zoveel factoren spelen een rol, dat kan je niet zeggen. Een goede vraag is wel: ‘Hoeveel waarschijnlijker is zo’n gebeurtenis in een warmer klimaat?’’

Van Oldenborgh maakt deel uit van het door Allen opgerichte World Weather Attribution, een netwerk wetenschappers dat na extreme weersfenomenen precies die vraag probeert te beantwoorden. Dat gebeurt via klimaatmodellen. ‘Het principe is simpel’, aldus Van Oldenborgh. ‘Je laat computermodellen het huidige klimaat simuleren, inclusief de opwarming die de mens veroorzaakt, en telt het aantal gevallen van extreem weer. Hetzelfde doe je voor een fictief klimaat zonder invloed van de mens.’

Voor de hittegolf tijdens de voorbije zomer blijkt uit zo’n analyse dat het risico op dergelijke extreme hitte twee à drie keer zo groot is geworden, afhankelijk van de onderzochte locatie. Zoiets doet zich nu gemiddeld eens om de vijf jaar voor, in plaats van eens om de vijftien jaar.

Hoe betrouwbaar zijn de gebruikte modellen en de cijfers die uit die analyse rollen? ‘We controleren of de modellen goed in staat zijn om extreme gebeurtenissen te simuleren’, zegt Van Oldenborgh. ‘Kunnen ze dat niet, dan gebruiken we ze niet. We kijken ook nooit uitsluitend naar één model. We gaan na in hoeverre verschillende modellen het met elkaar eens zijn. De onzekerheden zijn soms vrij groot, maar we proberen de marges toch zo goed mogelijk te berekenen. We communiceren daar ook steeds over.’

Het ene extreem is het andere niet. Rechtstreeks met de temperatuur gelinkte extremen, zoals uitzonderlijke hitte of koude, laten zich het makkelijkst simuleren. De onzekerheid neemt toe voor droogte en extreme neerslag. Die zijn van meerdere factoren afhankelijk. Ook met orkanen hebben de computers het lastig, omdat ze kleinschalig en ingewikkeld zijn en je een heel gedetailleerd model nodig hebt.

Erg extreme gebeurtenissen komen per definitie niet vaak voor. Soms minder dan één keer om de duizend jaar. Hoe weet je dat, als je meteorologische data niet veel verder reiken dan de laatste honderd jaar? ‘De hoeveelheid regen die tijdens de recente orkaan Harvey uit de lucht viel, was een Bijbelse vloed, met een herhalingstijd van meer dan zesduizend jaar’, zegt Van Oldenborgh. ‘Dat kan je enkel berekenen door te extrapoleren op basis van minder extreme gebeurtenissen.’

Attributieonderzoek is nog jong, en wetenschappers zijn het niet altijd eens over de beste methodes. Maar de American Meteorological Society besluit dat de wetenschap inmiddels ver genoeg staat om de effecten van klimaatverandering op bepaalde extremen met hoge betrouwbaarheid te achterhalen.

Het onderzoek kan beleidsmakers informeren bij het nemen van beslissingen na een ramp. Is het bijvoorbeeld verantwoord om huizen terug op te bouwen op de plaats van een overstroming? ‘De mensen willen ook weten wat de impact van de klimaatverandering is’, zegt Van Oldenborgh. ‘We worden bij extreme weersomstandigheden overstelpt met vragen. Ook weermannen zijn vragende partij. Ze willen precies kunnen zeggen hoeveel vaker extremen voorkomen.’

Het voordeel van attributieonderzoek is volgens Van Oldenborgh dat het over het hier en nu gaat, en niet over wat ons over honderd jaar mogelijk te wachten staat. ‘Het helpt om duidelijk te maken waarom we nu actie moeten ondernemen tegen problemen die zich vooral in de toekomst laten voelen.’

Als het klimaat opwarmt, voelen we dat meer in onze steden dan in het buitengebied. Dat komt door steen en beton die warmte vasthouden. En door een gebrek aan vocht in de bodem dat door verdamping de opwarming remt. Die combinatie maakt van de stad een hitte-eiland waar de temperatuur tot 8 graden hoger kan liggen.

Steden worden vaker geteisterd door hittegolven. Volgens het klimaatrapport van de Vlaamse Milieumaatschappij kan het gemiddeld aantal jaarlijkse hittegolfdagen stijgen van vier vandaag tot achttien tegen 2050 en vijftig tegen 2100. De hittestress kan vervijfvoudigen.

Hitte weegt op onze gezondheid. Wetenschappers berekenden dat er tijdens de hittegolf van 2003 in Europa 72.000 meer overlijdens waren dan normaal. In België waren dat er meer dan 2.000. Vooral voor zieken en bejaarden kan hitte een fatale extra belasting zijn. Volgens de klimaatprojecties wordt dat soort hittegolven tegen het eind van deze eeuw de norm.

Wat kunnen steden doen om zich daartegen te wapenen? Stadsgroen heeft een verkoelend effect. ‘In een park ligt de temperatuur al gauw een paar graden lager dan erbuiten’, zegt Steven Caluwaerts, die aan de UGent het hitte-eilandeffect bestudeert. ‘Het effect van open water is dubbel: overdag kan het lokaal extremen temperen, maar doordat het lang warmte vasthoudt, kan het ‘s nachts afkoeling tegenwerken.’ Er zijn nog andere manieren om het stadsklimaat draaglijk te houden dan de temperatuur verlagen. ‘Inzetten op een goede luchtcirculatie en minder directe blootstelling aan zonnestraling helpt ook’, zegt Caluwaerts. ‘In de schaduw van een boom of met een briesje kan je dezelfde temperatuur beter verdragen.’

Wat staat er ons in de loop van deze eeuw nog te wachten? Om die vraag voor verschillende gebieden te kunnen beantwoorden, gebruiken klimatologen regionale klimaatmodellen, met een veel hogere resolutie dan de modellen die wereldwijde trends simuleren. De verwachte opwarming in Europa ligt hoger dan het wereldwijde gemiddelde. Zuid-Europa mag zich verwachten aan meer hittegolven en droogte, en aan een hoger risico op bosbranden. Noord-Europa krijgt nattere winters met wellicht meer overstromingen.

Wetenschappers van het Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI) en verschillende Belgische universiteiten keken naar de verwachtingen voor België. Dat deden ze voor het Klimaatrapport van de Vlaamse Milieumaatschappij en het CORDEX.be-project (zie kader ‘Morgen zijn we er weer, met meer extreem weer’). Hun verwachtingen voor het eind van deze eeuw komen in een notendop neer op nattere winters en warmere, drogere zomers. Regenbuien worden intenser, hittegolven komen vaker voor.

De mechanismen achter die veranderingen zijn vrij eenvoudig. Als de gemiddelde temperatuur verhoogt, is het logisch dat de extremen mee veranderen (zie grafiek). Een warmere atmosfeer kan bovendien meer vocht bevatten, en heeft zo een impact op neerslagpatronen. Hevigere regenbuien worden afgewisseld met langere periodes van droogte. Blijft neerslag uit, gecombineerd met hoge temperaturen en zon die vocht uit de bodem verdampt, dan resulteert dat in droogteproblemen.

Goed om in het achterhoofd te houden bij de vermelde prognoses is dat ze een worstcasescenario laten zien. Ze zijn het resultaat van simulaties met verschillende klimaatmodellen die niet allemaal dezelfde uitkomsten geven. Die vallen wel met grote betrouwbaarheid binnen een bepaalde bandbreedte. De bovengrens daarvan geeft aan waar we ons in het slechtste geval aan mogen verwachten.

Zo kan het aantal extreem warme dagen toenemen met gemiddeld 64 per jaar, maar dat kunnen er evengoed veel minder zijn. Daarnaast hangt wat de modellen voorspellen af van de evolutie van de wereldwijde broeikasgasuitstoot. Momenteel leunt die het dichtst aan bij het business as usual-scenario van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dat ervan uitgaat dat krachtdadig klimaatbeleid en technologische oplossingen uitblijven. Het CORDEX.be-project focust vooral op dat scenario. Een pessimistisch vooruitzicht dus, dat evenwel geen realiteit hoeft te worden.

‘Die onzekerheid maakt het voor beleidsmakers lastig om maatregelen te nemen’, zegt hydroloog Patrick Willems (KU Leuven). ‘De focus moet liggen op ingrepen waar we geen spijt van krijgen, wat de toekomst ook brengt.’ Willems waarschuwt al langer dat we ons moeten voorbereiden op meer overstromingen. Het risico daarop neemt niet alleen toe door de veranderende neerslagpatronen, ook de toenemende verharding van de ondergrond draagt er zijn steentje toe bij.

Was in 1976 amper 5 procent van de bodem in Vlaanderen verhard, dan is dat vandaag 14 procent. Bijna een verdrievoudiging en ruim boven het Europese gemiddelde van 1,8 procent. ‘Elke dag snijdt Vlaanderen zo’n zes hectare open ruimte aan voor menselijk gebruik’, zegt Willems. ‘Ruwweg de helft daarvan wordt verhard.’

Op steen- en betongronden kan het water niet in de bodem dringen. Alles stroomt naar de riolen. Die kunnen niet alle water slikken en dat leidt tot overlast. ‘Onze riolen zijn zo ontworpen dat op de kritieke punten hoogstens een keer wateroverlast in twintig jaar tijd ontstaat’, zegt Willems. ‘Maar dat kan veranderen. De intensiteit van zomerse regenbuien kan met 40 à 50 procent toenemen.’

De aangekondigde betonstop komt er volgens Willems niets te vroeg. Die moet verder ruimtebeslag terugdringen tot drie hectare per dag tegen 2025 en tot nul reduceren tegen 2040. Willems becijferde dat de overheid dankzij die maatregel 1,8 miljard euro kan besparen op aanpassingen aan rioleringen.

Ook rivieren dreigen vaker uit hun oevers te treden. Door de combinatie van beide problemen kan overlast vijf tot tien keer vaker voorkomen dan vandaag. Momenteel wonen 67.000 Vlamingen in gebieden die nu ongeveer om de honderd jaar blank staan. En ongeveer tienduizend mensen mogen zich om de tien jaar aan natte voeten verwachten. In de toekomst zouden die twee groepen respectievelijk om de tien jaar en elk jaar met wateroverlast kampen. Bovendien kan het water bij toekomstige overstromingen gemiddeld 20 centimeter hoger staan.

Steden doen er daarom goed aan regenwater zo lang mogelijk vast te houden, in plaats van in te zetten op snelle afvoer. Dat kan met groenzones waar het water in de bodem kan dringen, groendaken die het water tijdelijk vasthouden en parken en pleinen die bij hevige regen tijdelijk onder water komen te staan. ‘Meer groen in de stad is een goed voorbeeld van een no-regrets-maatregel’, zegt Willems. ‘Het beschermt tegen wateroverlast en komt de lucht- en levenskwaliteit ten goede.’

Dat regenbuien fikser worden, betekent niet dat er in totaal meer regen valt. ‘De hoeveelheid neerslag in de zomer kan halveren tegen 2100’, aldus Willems. Daar komt bij dat de hogere temperaturen meer water uit de bodem en waterlopen doen verdampen. ‘Dat kan ertoe leiden dat de laagste debieten in onze rivieren met 30 tot 70 procent onder de huidige minima duiken. De gevolgen voor de waterbeschikbaarheid zijn navenant.’

‘Ik maak mij meer zorgen over droogte dan over overstromingen’, zegt Willems. ‘Vlaanderen is met een watervoorraad van 1.480 m³ per persoon per jaar sowieso heel kwetsbaar. We kunnen de vraag nu al amper dekken.’ Ter vergelijking: Nederlanders hebben ruim 5.000 m³ ter beschikking. Minder dan 2.000 m³ geldt internationaal als ‘zeer weinig’, minder dan 1.000 m³ als ‘ernstig water­tekort’. ‘Door diep grondwater op te pompen is de grondwatertafel op sommige plaatsen in West-Vlaanderen al meer dan honderd meter gedaald. Het water blijft voorlopig stromen, maar we hebben structurele maatregelen nodig. We waarschuwen hier al tien jaar voor. Maar de voorbije zomer was een veel doeltreffendere waarschuwing.’

Door in te zetten op ontharding verkleinen we niet alleen het overstromingsrisico, maar krijgt het water ook de kans om de reserves aan te vullen. Willems pleit verder voor een hogere waterprijs. Een kubieke meter water (1.000 liter) kost nu ongeveer 4 euro. ‘Het is nu goedkoper leidingwater te gebruiken dan te investeren in alternatieven.’

De droogte tijdens de voorbije zomer lijkt wat dat betreft inderdaad een en ander in gang te hebben gezet. De Boerenbond wil dat boeren meer investeren in wateropslag – in spaarbekkens of ondergronds – als buffer voor tijden van schaarste, en water efficiënter gebruiken. Zo kan licht vervuild afvalwater nog dienen voor irrigatie.

Duurder water zou ook voor burgers het gebruik van regenwater aantrekkelijker maken. Volgens een onderzoek van de Vlaamse Milieumaatschappij beschikt ongeveer een derde van de Vlamingen over een regenwaterput. Sinds 2014 is het bij bepaalde nieuwbouwprojecten verplicht dat er een put wordt aangelegd met een minimaal volume van 5.000 liter.

Volgens Willems is het geen slecht idee dat die regels nog wat worden aangescherpt. Want wie had de voorbije zomer nog water in zijn regenput? Steden zouden werk kunnen maken van collectieve opvang op wijkniveau. ‘We gebruiken zo’n 100 liter water per dag’, zegt Willems. ‘Twee derde daarvan kan je perfect door regenwater vervangen.’

Jeroen De Waegemaeker (ILVO) onderzocht voor zijn doctoraat de relatie tussen het hitte-eilandeffect en het omliggende landschap. ‘Onze steden dijen uit als een olievlek, wat het probleem alleen maar erger maakt’, zegt De Waegemaeker. Lucht die via een lappendeken van buitenwijken de stad bereikt is minder verkoelend, want voorverwarmd. De Waegemaeker pleit voor meer aandacht voor de rol van de open ruimte rond de stad.

Stuttgart toont hoe dat kan. De Duitse stad werkt aan een netwerk van groenzones in het stedelijke gebied en identificeerde cruciale zones in het omliggende landschap waarlangs koele lucht de stad bereikt. Die zones mogen niet worden ontwikkeld. Het Nederlandse Arnhem liet een hitte-attentiekaart opmaken die gevoelige zones identificeert. Bouwprojecten mogen er het stadsklimaat niet negatief beïnvloeden.

Hoewel meer groen en blauw voor lokale verkoeling kunnen zorgen, moeten we er ook geen mirakels van verwachten, waarschuwt stadsklimaatexpert Dirk Lauwaet (VITO). ‘Alle beetjes helpen, maar je kan van de stad niet het platteland maken.’ Om de temperatuur in de hele stad met enkele graden te laten dalen, zou wel heel veel groen en water nodig zijn. ‘De enige manier om het probleem écht ten gronde aan te pakken, blijft toch onze uitstoot zo snel mogelijk terugdringen.’

Met dank aan Rozemien De Troch (KMI).