De onvoorspelbare jaarlijkse stroom van de rivier de Nijl is legendarisch, zoals blijkt uit het verhaal van Jozef en de farao, wiens droom zeven jaar van overvloed voorspelde, gevolgd door zeven jaar hongersnood in een land waarvan de landbouw was, en nog steeds, volkomen afhankelijk van die stroom. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van MIT hebben ontdekt dat klimaatverandering de variabiliteit in de jaarlijkse productie van de Nijl drastisch kan vergroten.

In staat zijn om de hoeveelheid stromingsvariabiliteit te voorspellen, en zelfs om waarschijnlijke jaren van verminderde stroom te voorspellen, zal steeds belangrijker worden naarmate de bevolking van het stroomgebied van de Nijl, voornamelijk in Egypte, Soedan, en Ethiopië, zal naar verwachting verdubbelen in 2050, bijna 1 miljard bereikt. De nieuwe studie, gebaseerd op een verscheidenheid aan wereldwijde klimaatmodellen en registraties van regenval en stroomsnelheden in de afgelopen halve eeuw, projecteert een toename van 50 procent in de hoeveelheid stromingsvariatie van jaar tot jaar.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , werd uitgevoerd door hoogleraar civiele techniek en milieutechniek Elfatih Eltahir en postdoc Mohamed Siam. Ze ontdekten dat als gevolg van een opwarmend klimaat, er zal een toename zijn in de intensiteit en duur van het fenomeen in de Stille Oceaan, bekend als de El Niño/La Niña-cyclus, die ze eerder hadden aangetoond, is sterk verbonden met jaarlijkse neerslagvariaties in de Ethiopische hooglanden en aangrenzende oostelijke Nijlbekkens. Deze regio's zijn de belangrijkste bronnen van de wateren van de Nijl, goed voor ongeveer 80 procent van de totale stroom van de rivier.

De cyclus van de overstromingen van de Nijl is al millennia van belang voor de menselijke beschaving, " zegt Eltahir, de Breene M. Kerr hoogleraar hydrologie en klimaat. Oorspronkelijk, de correlatie die hij aantoonde tussen de El Niño/La Niña-cyclus en Ethiopische regenval was bedoeld om te helpen met seizoens- en kortetermijnvoorspellingen van de stroom van de rivier, voor het plannen van opslag en lozingen uit de vele dammen en reservoirs van de rivier. De nieuwe analyse zal naar verwachting nuttige informatie opleveren voor strategieën op veel langere termijn voor de plaatsing en exploitatie van nieuwe en bestaande dammen, waaronder de grootste van Afrika, de Grote Ethiopische Renaissancedam, nu in aanbouw nabij de grens tussen Ethiopië en Soedan.

Hoewel er controverse is geweest over die dam, en vooral over hoe het vullen van het reservoir zal worden gecoördineerd met stroomafwaartse landen, Eltahir zegt dat deze studie wijst op het belang om te focussen op de mogelijke gevolgen van klimaatverandering en snelle bevolkingsgroei als de belangrijkste aanjagers van milieuverandering in het Nijlbekken. "We denken dat klimaatverandering wijst op de behoefte aan meer opslagcapaciteit in de toekomst, " zegt hij. "De echte problemen waarmee de Nijl wordt geconfronteerd, zijn groter dan die ene controverse rond die dam."

Met behulp van een verscheidenheid aan wereldwijde circulatiemodellen onder "business as usual"-scenario's, ervan uitgaande dat er geen grote reducties in de uitstoot van broeikasgassen plaatsvinden, de studie constateert dat de veranderende regenvalpatronen waarschijnlijk zouden leiden tot een gemiddelde toename van de jaarlijkse stroom van de Nijl van 10 tot 15 procent. Dat is, het zou groeien van de huidige 80 kubieke kilometer per jaar tot ongeveer 92 of meer kubieke kilometer per jaar, gemiddeld over de 21e eeuw, vergeleken met het gemiddelde van de 20e eeuw.

De bevindingen suggereren ook dat er aanzienlijk minder "normale" jaren zullen zijn, met stromen tussen 70 en 100 kubieke kilometer per jaar. Er zullen ook veel meer extreme jaren zijn met stromen van meer dan 100, en meer jaren van droogte. (Statistisch gezien, de variabiliteit wordt gemeten als de standaarddeviatie van de jaarlijkse stroomsnelheden, dat is het aantal dat naar verwachting een stijging van 50 procent zal zien).

Het patroon heeft zich de afgelopen twee jaar – 2015 – een intens El Niño-jaar, zag droogte in het Nijlbekken, terwijl het La Niña-jaar 2016 veel overstromingen zag. "Het is niet abstract, ' zegt Eltahir. 'Dit gebeurt nu.'

Zoals met het advies van Jozef aan Farao, de kennis van dergelijke waarschijnlijke veranderingen kan planners helpen zich voor te bereiden, in dit geval door water op te slaan in enorme reservoirs om het vrij te laten wanneer het echt nodig is.

Nu al, Eltahirs eerdere werk over de El Niño/La Niña-correlatie met de Nijlstroom maakt indruk. "Het wordt nu operationeel in de regio gebruikt bij het uitbrengen van seizoensvoorspellingen voor overstromingen, met een aanzienlijke doorlooptijd die waterbeheerders voldoende tijd geeft om te reageren. Voordat, je had geen idee, " zegt hij en voegt eraan toe dat hij hoopt dat de nieuwe informatie een nog betere langetermijnplanning mogelijk zal maken. "Door dit werk, we verminderen in ieder geval een deel van de onzekerheid."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.