Een internationaal team van onderzoekers heeft aangetoond dat sleutelprocessen in modellen die worden gebruikt voor de wereldwijde beoordeling van watervoorraden voor klimaatverandering momenteel ontbreken. Dit zou kunnen betekenen dat de impactmodellen van klimaatverandering in sommige delen van de wereld onjuist zijn en nog niet kunnen worden gebruikt om het waterbeheer te sturen.

De studie, vandaag [dinsdag 28 februari] gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ), heeft aangetoond dat naar schattingen van de grondwateraanvulling voor 560 miljoen mensen in de karstregio's in Europa, het Midden-Oosten en Noord-Afrika, zijn veel hoger dan eerder geschat op basis van de huidige grootschalige modellen.

Deze vonst, door onderzoekers van de universiteiten van Bristol; Freiburg; Victoria, Canada; en het Internationaal Instituut voor Toegepaste Systeemanalyse, Oostenrijk, suggereert dat er meer werk nodig is om te zorgen voor voldoende realisme in grootschalige hydrologische modellen voordat ze betrouwbaar kunnen worden gebruikt voor lokaal waterbeheer.

Grondwater is een essentiële hulpbron in veel regio's over de hele wereld. Het grondwateraanvullingspercentage is een belangrijke grootheid voor het veiligstellen van duurzame voorraden bij het beheer van drink- en irrigatiewater.

De onderzoekers vergeleken twee hydrologische modellen die grondwateraanvulling over grote regio's simuleren. Een daarvan is een goed ingeburgerd globaal model met beperkte rekenschap voor ondergrondse heterogeniteit. De andere is een continentaal model dat de onderzoekers onlangs hebben ontwikkeld en dat omvat:bijvoorbeeld, de variabiliteit in de dikte van de bodem en de verschillende doorlatendheden van de ondergrond.

Het onderzoeksteam voerde de vergelijking uit voor alle karstregio's in Europa, Noord-Afrika en het Midden-Oosten. Karstregio's staan ​​bekend om hun grote mate van ondergrondse heterogeniteit, omdat carbonaatgesteente meer vatbaar is voor chemische verwering - een proces dat bekend staat als karstificatie.

Karstificatie leidt tot verschillende bodemdieptes en doorlatendheden. Een vergelijking van de berekeningen van de modellen met onafhankelijke waarnemingen van grondwateraanvulling op 38 locaties in de regio's heeft aangetoond dat het model dat rekening houdt met heterogeniteit meer realistische schattingen oplevert.

De onderzoekers hebben de reden voor het verschil tussen de twee modellen aangetoond. In zijn simulaties hun nieuw ontwikkelde model toont verminderde fracties van oppervlakteafvoer en verdamping - en bijgevolg, grotere grondwateraanvulling. Volgens het nieuwe model een boer in het Middellandse Zeegebied zou mogelijk aanzienlijk meer grondwater beschikbaar hebben voor winning dan de huidige grootschalige modellen voorspellen.

Thorsten Wagener, Hoogleraar Water and Environmental Engineering aan de afdeling Civiele Techniek van de Universiteit van Bristol en een van de onderzoekers van het onderzoeksteam, zei:"Toen toegepast op het voorbeeld van karstgebieden, onze aanpak laat zien hoe het mogelijk is om mondiale modellen aan te passen die worden gebruikt om watertekorten te voorspellen, droogte of overstromingen om realistischer rekening te houden met regionale omstandigheden. Deze aanpak zal uiteindelijk zowel lokaal management als grootschalige assessments binnen hetzelfde model mogelijk maken."

Een recent gepubliceerd onderzoek in PNAS suggereert dat het opnemen van momenteel ontbrekende belangrijke hydrologische processen in grootschalige impactmodellen voor klimaatverandering onze schattingen van de beschikbaarheid van water aanzienlijk kan veranderen.