De stad Parijs was onlangs op hoogwateralarm na een stortvloed van regen. Parijzenaars keken met toenemende bezorgdheid toe terwijl de rivier de Seine bleef stijgen, het waterpeil dat omhoog kruipt langs de poten van het Zouave-beeld op de Pont d'Alma-brug in het centrum van Parijs, die heeft gediend als een onofficiële overstromingsmeter sinds de verwoestende overstromingen van 1910 in de stad. Dankbaar, de onmiddellijke dreiging voor Parijs lijkt af te nemen, hoewel veel andere steden langs de Seine wijdverbreide overstromingen ervaren.

De bijzonder ernstige overstromingen van dit jaar op de Seine laten zien hoe complex de relatie tussen regenval en overstromingen is. Het grijpt ook terug op een kritieke ontwikkeling in de geschiedenis van de overstromingshydrologie en de watercyclus:omdat het de opkomst en ondergang van de Seine was, als reactie op hevige regen, dat inspireerde tot een van de grote doorbraken in de hydrologie.

Aan het einde van de 17e eeuw, een Franse geleerde, Pierre Perrault genaamd, schatte de waterstroom in een zijrivier van de Seine en vergeleek deze met regenval in het stroomgebied van de rivier. Daarbij, hij toonde voor het eerst aan dat regenval alles was wat je nodig had om de waterstroom in grote rivieren te verklaren. Zijn revolutionaire werk "De l'origine des fontaines" werd gepubliceerd in 1674. Hoewel er geen specifieke verslagen bestaan, het is niet moeilijk voor te stellen dat Perrault inspiratie haalt uit het schouwspel van de Seine in Parijs die op de pijlers van zijn bruggen oprijst als reactie op regenval, zoals we de laatste tijd hebben gezien.

Dit verband tussen regenval en rivierstroming in Parijs werd in 1686 bevestigd door de Franse natuurkundige Edme Mariotte, die kwantitatief de snelheid in de Seine bij de Pont Royal heeft gemeten door de passage van boten en puin op de stroming te observeren.

De hydrologische revolutie

Het is moeilijk te overschatten hoe revolutionair de ideeën van Perrault en Mariotte waren. Toen Perrault zijn boek publiceerde, de oude Griekse theorie van de vier essentiële elementen (aarde, lucht, vuur en water) domineerde nog steeds. Hierin stond dat alles was samengesteld uit een mix van deze elementen, met de relatieve verhoudingen die in een object zijn opgenomen, waardoor het zijn specifieke kenmerken krijgt.

De geaccepteerde theorie van rivierstroming, In de tussentijd, was dat zeewater ondergrondse grotten binnenging, waar het verdampte met de hitte van de aarde en bronnen voedde, weer in de rivieren voedt. Neerslag werd als onvoldoende beschouwd om het water te leveren dat nodig was om de stroom van grote rivieren aan te drijven. Overstromingen werden gezien als iets onvoorspelbaars, zoals aardbevingen of vulkaanuitbarstingen, buiten menselijke controle en niet verbonden met processen in stroomgebieden.

Inderdaad, er is beweerd dat er in de eeuw na Perrault en Mariotte geen verdere substantiële vooruitgang was geboekt in de kwantitatieve hydrologie. Naast het ontdekken van het verband tussen regenval en overstromingen, Perrault introduceerde ook het idee van infiltratie (neerslag die in de grond zakt), baseflow (door infiltratie gedreven grondwaterstroming die de rivierstroom in stand houdt bij afwezigheid van regenval), tijdelijke opslag van hoogwater op uiterwaarden, bankopslag, en legde de basis voor wat later zou worden geformuleerd als de hydrologische cyclus.

Overstromingen op de Seine

Omdat we het verband tussen regenval en rivierafvoer nu als vanzelfsprekend aanvaarden, de link naar overstromingen kan bedrieglijk eenvoudig lijken. Maar de huidige overstroming op de Seine illustreert hoe recordregens niet noodzakelijkerwijs leiden tot recordoverstromingen.

Deze winter heeft het dubbele van de normale regenval voor januari gezien, en de gecombineerde regenval in december en januari heeft een 50-jarig record gevestigd.

Als er gedurende een langere periode regen valt, verzadigt dit het land en zorgt ervoor dat toekomstige regenval veel sneller in het riviernetwerk terechtkomt. Stroomgebieden kunnen worden gezien als een soort "geheugen", waarin de effecten van voorgaande gebeurtenissen subtiel veranderen hoe het riviersysteem zal reageren op toekomstige. En dus in het geval van overstromingen, de volgorde en omvang van regenval is vaak belangrijker dan absolute volumes.

Het lijkt erop dat, hoewel deze winter erg nat is geweest, en heeft naar verluidt het waterpeil in de Seine zeer snel doen stijgen na stormen, er is nog geen late winterregenstorm van voldoende omvang geweest om grote overstromingen in Parijs te veroorzaken.

De huidige zorg zou een herhaling zijn van het patroon van de recordoverstromingen van 1910 in Parijs. Begin 1910, het stroomgebied van de Seine was al verzadigd na hevige regenval in december vorig jaar. De rivier de Seine was na deze regenval gestegen voordat hij weer daalde, waardoor mensen geloofden dat de dreiging van overstromingen voorbij was. Maar in januari volgde een grote, langdurige regenval in het drassige bovenstroomgebied; dit water kwam snel in het riviersysteem terecht en leidde tot wijdverbreide overstromingen in Parijs. Het was niet de omvang van de regenval die leidde tot deze recordoverstroming in Parijs, het was eerder de volgorde en timing van de regenval in de context van een natte winter.

Nu het onmiddellijke overstromingsrisico dit jaar afneemt, het gevaar blijft bestaan ​​dat hevige regenval in de komende weken kan leiden tot een snelle reactie en een stijging van het rivierpeil in de Seine, zowel in Parijs als elders. En dus na de laatste weken zenuwachtig naar de Seine te hebben gekeken, de mensen van Parijs zullen nu hun ogen naar de lucht richten en hopen op een relatief droge februari.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.