Kun je met een ander landgebruik het weer beïnvloeden?

Hoe kan landgebruik effect hebben op het weer? Hoe komt het bijvoorbeeld dat het meer of minder gaat regenen als je een gebied meer verstedelijkt?

“Stel: heel Nederland zou grasland zijn en je zou dat helemaal verstedelijken. Dan zijn er bepaalde processen die veranderen, zoals de verdamping van water (evaporatie) en de witheid (albedo) en ruwheid van het aardoppervlak. Deze eigenschappen hebben bepaalde effecten op de atmosfeer en daardoor ook op het weer. Doordat steden ruwer en donkerder zijn dan grasland, is de beschikbare  energie aan het aardoppervlak hoger en beweegt het vocht dat er is meer omhoog. Daardoor kan er door verstedelijking lokaal meer neerslag vallen. In dit onderzoek heb ik vooral gekeken naar regen (waterbeschikbaarheid) en ook een beetje naar temperatuur. En ik heb me vooral gericht op verstedelijking en herbebossing, ook omdat het twee uitersten zijn van landgebruik.”

Je deed dit onderzoek op verzoek van de coalitie De kleine waterkringloop?

“Ja, het was een vraag vanuit de coalitie De kleine waterkringloop en dat zijn vooral Limburgse partijen. Zij wisten dat er wereldwijd verschillende onderzoeken zijn waaruit blijkt dat je met landgebruik invloed kunt hebben op het weer of het klimaat. Omdat ze in Limburg veel last hebben gehad van de droogte, wilden ze weten of je door veranderingen in landgebruik in Nederland misschien meer regen zou kunnen creëren. Dan zou je dat bijvoorbeeld kunnen meenemen in plannen voor klimaatadaptatie. Dat gebeurt nu nog niet, ook omdat er te weinig over bekend is. Ook zouden daarvoor metingen of modelonderzoek gedaan moeten worden. Maar dat kost vrij veel tijd en geld. Daarom wilde de coalitie De kleine waterkringloop eerst weten wat nu de huidige stand van kennis is op dit gebied. En of er inderdaad signalen zijn dat landgebruik effect heeft op het weer.”

Hoe heb je dit onderzoek uitgevoerd?

“Ik heb de huidige wetenschappelijke literatuur over dit onderwerp geraadpleegd. Verder heb ik een aantal meetings gehouden met verschillende experts die onderzoek doen naar mogelijke effecten van landgebruik op het weer. Samen hebben we bepaald wat de belangrijkste vragen en wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp zijn. Die lijst van vragen en literatuur heb ik als basis gebruikt en daarna uitgebreid via de bronnen in die artikelen en via zoektermen in wetenschappelijke databases. Dus ik heb eigenlijk alle bestaande literatuur met een focus op Nederland genomen en daaruit conclusies getrokken.”

Wat zijn de conclusies van je onderzoek? Zijn er bepaalde vormen van landgebruik die ook echt het weer beïnvloeden?

“Ja zeker. Mijn onderzoek heeft twee conclusies opgeleverd. De eerste is dat het erop lijkt dat verstedelijking lokaal voor meer neerslag en landelijk voor minder neerslag zorgt. Lokaal valt er vooral net naast steden, benedenwinds, meer neerslag, doordat wind de neerslag verplaatst. Maar als je voor heel Nederland kijkt, dan heb je met verdere verstedelijking over Nederland als geheel juist minder neerslag. Een deel van de neerslag wordt namelijk lokaal veroorzaakt door de verdamping van water (evaporatie). En deze verdamping van water is sterk gekoppeld aan de hoeveelheid groen in een gebied: hoe minder bomen en planten, hoe minder water er verdampt. Steden hebben vaak weinig groen. Dat betekent dat door verstedelijking de totale verdamping afneemt, waardoor er voor Nederland als geheel minder neerslag valt.”

Hoe komt het dan dat er lokaal juist meer neerslag valt?

“Dat komt doordat er voor neerslag naast vocht ook energie nodig is die dat vocht omhoog beweegt. Dat is de voelbare warmteflux. Omdat steden door het vele asfalt en de gebouwen vrij donker zijn en een ruw oppervlak hebben, is de energie hoger en beweegt het vocht dat er is, meer omhoog. Hierdoor valt er in stedelijk gebied meer neerslag.”

En wat is je tweede conclusie?

“Mijn tweede conclusie is dat het opnieuw aanleggen van bos in een gebied daar tot meer neerslag kan leiden. De verdamping neemt dan namelijk toe door het vocht dat in de bomen zit opgeslagen. Daarnaast neemt ook de energie toe die het vocht omhoog beweegt, doordat bossen een ruwer oppervlak hebben dan andere vormen van landgebruik. Het proces van verdamping die omhoog beweegt en lokaal verandert in regen, noemen we convectie. Daarnaast vangen diezelfde bossen door hun ruwe oppervlak ook vaak waterdamp af van grootschalige weersystemen die worden aangevoerd. Dat noemen we ook wel convergentie. Doordat de waterdamp afremt, beweegt deze omhoog. Hierdoor regenen wolken vaak uit boven een bos.”

Dus je conclusies zijn dat verstedelijking en herbebossing allebei tot meer neerslag kunnen leiden. Wat kunnen we met deze conclusies voor klimaatadaptatie?

“Ja, het onderzoek maakt inderdaad duidelijk dat verstedelijking en herbebossing tot meer neerslag kunnen leiden. Maar het is nog heel lastig om deze kennis nu al te vertalen naar beleid. Het is bijvoorbeeld niet duidelijk hoe groot een verandering in landgebruik moet zijn om invloed te hebben op het weer. Hoeveel bomen zijn er bijvoorbeeld nodig om te zorgen voor meer neerslag? Daarnaast moet je ook nadenken over de omgeving. Stel dat je bijvoorbeeld regen afvangt met bos. Dan zou dat ook betekenen dat er aan de andere kant van het bos minder regen valt. Dat wil je misschien ook niet. En meer regen wil je ook niet overal. Bijvoorbeeld in steden, waar regenwater weinig in de grond kan infiltreren en vooral wordt afgevoerd. Terwijl meer regen in landbouw- of natuurgebieden juist heel nuttig kan zijn. Daar kan het wel infiltreren.”

Welke stap moet er dan gezet worden om deze kennis wel te kunnen inzetten voor klimaatadaptatie?

“Als je een gebied klimaatbestendiger wilt maken door met je inrichting ook het weer te beïnvloeden, dan zou je eerst een modelstudie moeten doen, specifiek voor de Nederlandse situatie. Dat is in Nederland nog niet echt gedaan. Er is in Nederland al wel modelonderzoek gedaan naar hoe je de temperatuur in stedelijk gebied kunt beïnvloeden door te vergroenen: bomen en planten werken verkoelend en die kun je dus inzetten om steden hittebestendiger te maken. Maar naar de invloed van landgebruik op neerslag is in Nederland nog geen modelstudie gedaan, in tegenstelling tot bijvoorbeeld de Amazone, waar al veel modelstudies zijn gedaan naar hoe vocht gerecycled wordt tussen het bos en de atmosfeer.”

Hoe zou zo’n modelstudie er dan uit kunnen zien?

“Je zou op verschillende schalen kunnen kijken naar wat het effect van een verandering in landgebruik is op het weer. En hoe klein die verandering moet zijn om een effect teweeg te brengen. Je berekent dan bijvoorbeeld met een atmosferisch model wat bij een bepaald landgebruik de temperatuur is, hoeveel neerslag er valt en hoeveel water er verdampt. Daarna bereken je dezelfde processen bij een ander landgebruik. Door beide met elkaar te vergelijken, kun je iets zeggen over het effect van het veranderde landgebruik op het weer. Dit kun je onderzoeken op grote schaal, met modellen die wat grover zijn. Daarmee kun je dan iets zeggen over het landelijke effect. Maar je hebt ook modellen die op heel kleine schaal die atmosferische processen kunnen berekenen.”

Het weer beïnvloeden: gaat dat niet te ver? Je hoort ook weleens van ‘climate engineering’ en dat dit misschien het weer ook te veel kan beïnvloeden. Wat vind jij, hoever kun je hierin gaan?

“Mijn onderzoek richt zich niet direct op climate engineering, maar op hoe verandering van landgebruik het weer kan beïnvloeden. Climate engineering gaat over de beïnvloeding van het weer met technische middelen. En dat is echt iets anders, met mogelijk onomkeerbare effecten voor bijvoorbeeld het milieu of het klimaat. Ik denk dat veranderingen van landgebruik in principe heel nuttig kunnen zijn, bijvoorbeeld om de kringloop van water in gedegradeerde gebieden te herstellen. Denk aan gebieden waar bos is gekapt en waar nu akkerbouw is of kale grond. Dat kappen heeft een negatief effect op het weer, omdat je de kringloop van het water doorbreekt. Door daar weer bomen te planten, kun je de kringloop weer op gang brengen. Ik denk dat het anders wordt als je gebieden verandert naar iets dat ze vroeger niet waren. In Afrika heb je bijvoorbeeld gebieden die van nature grasland zijn. Ik weet niet of het voor de langere termijn een goed idee is om daar bomen te planten. Het land kan zich dan waarschijnlijk niet helemaal aanpassen, waardoor die bomen daar moeilijk kunnen overleven.”