FutureWater nam deel aan een workshop over technische modellering, georganiseerd door de Aziatische Ontwikkelingsbank (ADB) in Manilla, en bracht daarbij zijn expertise op het gebied van glacio-hydrologische modellering en investeringsplanning voor klimaatadaptatie in bij de discussies over hoe de analytische basis voor veerkrachtige stroomgebieden in heel Azië kan worden gelegd. De workshop maakt deel uit van de opstartfase van het 3POLE4FOOD-project, de bijdrage van FutureWater aan het Resilient River Basin Initiative (RRBI) van de ADB in de Hindu Kush–Himalaya (HKH)-regio.

Tijdens de eendaagse sessie kwamen ADB-medewerkers en externe deskundigen bijeen om ervaringen uit te wisselen over geïntegreerde modellering en om het conceptuele ontwerp uit te stippelen van het computationele raamwerk dat ten grondslag zal liggen aan het werk van het RRBI. De centrale vraag: wat voor soort analytische instrumenten moet het initiatief ontwikkelen zodat de ontwikkelingslanden die lid zijn van de ADB (DMC’s) investeringen in klimaatadaptatie in hun rivierbekkens kunnen identificeren, prioriteren en financieren?

De rol van FutureWater: van gletsjers tot investeringsbeslissingen

In samenwerking met Wageningen University & Research (WUR) ontwikkelt en past FutureWater modellen toe die de berghydrologie en voedselproductie in de HKH beschrijven. De aanpak van het team koppelt SPHY, het ruimtelijke hydrologiemodel van FutureWater, aan het LPJmL -gewas-hydrologiemodel, aangestuurd door klimaatforceringen afgeleid van klimaatmodelensembles. Samen geven deze instrumenten de keten weer van smeltwater uit sneeuw en gletsjers in de hoge bergen tot de beschikbaarheid van water stroomafwaarts en de landbouwproductie — de basis waarop elk investeringsplan voor klimaatadaptatie in de regio steunt.

Een belangrijk resultaat van de workshop — mede gevormd door een bijdrage van Johannes Hunink van FutureWater — was consensus over een modelleringsarchitectuur op drie niveaus die zorgt voor consistentie, van regionale screening tot individuele interventies:

  • Regionaal niveau — voor bewustmaking en het identificeren van hotspots, waar de SPHY-LPJmL-modellen uitblinken als dynamische basis;
  • Stroomgebiedsniveau — voor watertoewijzing en de ontwikkeling van een investeringsportefeuille, met behulp van netwerkgebaseerde modellen zoals WEAP en RIBASIM die DMC’s al kennen en vertrouwen;
  • Interventieniveau — voor haalbaarheidsstudies en gedetailleerd technisch ontwerp, die steunen op gedetailleerde, fysisch gebaseerde methoden en modellen zoals AquaCrop, SWAT, HEC-RAS, enz.

Elk niveau bouwt voort op het niveau daarboven, waarbij de output van de regionale modellen op de een of andere manier de input van meer gedetailleerde tools bepaalt of beïnvloedt. De deelnemers benadrukten dat geloofwaardigheid en lokale acceptatie voorrang moeten krijgen boven modeldetails, waarbij de voorkeur uitgaat naar een “planningstoolkit”-benadering die vertrouwde lokale tools integreert in plaats van monolithische, moeilijk te onderhouden beslissingsondersteunende systemen te bouwen. Er was brede erkenning dat simulatiemodellen voor stroomgebieden, in combinatie met kosten-batenanalyses, een praktischer route bieden naar financierbare projecten dan volledig geïntegreerde hydro-economische modellen.

Volgende stappen

De conclusies van de workshop zullen als leidraad dienen voor de ontwikkeling van de taakomschrijving voor de volgende fase van het technische werk van RRBI, waaronder een evaluatie van de modelleringscapaciteiten en -instrumenten die al beschikbaar zijn in de DMC’s, en de lancering van een Community of Practice. Voor FutureWater markeert de workshop een belangrijke vroege mijlpaal in de opstartfase van 3POLE4FOOD, waarbij de expertise op het gebied van glacio-hydrologische modellering en aanpassingsinvesteringen wordt verankerd in de bredere inspanningen van de ADB om de Aziatische rivierbekkens veerkrachtiger te maken tegen klimaatverandering.

De regio Arslanbob in de provincie Jalal-Abad, waar ’s werelds grootste semi-natuurlijke walnootbos ligt, heeft de regio Arslanbob in de provincie Jalal-Abad tussen 1990 en 2018 ongeveer de helft van zijn bosareaal verloren, waarbij de bosoppervlakte is afgenomen van meer dan 100.000 hectare tot ongeveer 45.000 hectare. Niet-duurzaam gebruik van weidegronden, overbegrazing, bebossing en zwakke handhaving van regelgeving inzake landgebruik hebben de natuurlijke regeneratie belemmerd. Tegelijkertijd versterkt de klimaatverandering de ecologische druk: de temperaturen in de Kirgizische Republiek zijn de afgelopen vier decennia met 1,3 °C gestegen en zullen naar verwachting verder stijgen, wat leidt tot late vorst die de walnootoogst aantast, opdrogende bronnen, afnemende sneeuwbedekking en grondwateraanvulling, frequentere uitbraken van plagen en bosbranden, en een verhoogd risico op aardverschuivingen en erosie. Naast hun economische waarde reguleren deze bossen de waterstromen naar de stroomafwaarts gelegen Ferghana-vallei, stabiliseren ze hellingen en verminderen ze het risico op overstromingen, aardverschuivingen en modderstromen.

Met steun van de ADB bevordert het CARE-project op de natuur gebaseerde oplossingen, waaronder herbebossing, duurzaam weidebeheer, adaptieve agrobosbouw en geïntegreerd bos- en weidebeheer, ondersteund door digitale monitoring en betrokkenheid van de gemeenschap. Om ervoor te zorgen dat deze maatregelen bestand zijn tegen toekomstige klimaatomstandigheden, heeft FutureWater een gedetailleerde beoordeling van klimaatrisico’s en aanpassing uitgevoerd, die het volgende omvatte:

  1. Een analyse van historische klimaatgegevens en op CMIP6 gebaseerde toekomstige klimaatprognoses voor de provincie Jalal-Abad, inclusief trends in temperatuur, neerslag, seizoensgebondenheid en klimaatextremen onder SSP2-4.5 en SSP5-8.5
  2. Een klimaatrisicobeoordeling waarin informatie over gevaren, blootstelling en kwetsbaarheid werd gecombineerd om het risico van het project in verband met overstromingen, droogtes, hittegolven, bosbranden, aardverschuivingen en modderstromen te evalueren
  3. Een reeks gerichte aanpassingsopties, zoals diversificatie van de soortensamenstelling, op het klimaat gebaseerde zonering voor regeneratie, verbetering van de organische koolstof in de bodem, waterwinning en dynamische begrazingsplannen
  4. Een schatting van het potentieel voor broeikasgasreductie door bosregeneratie en verbeterd weidebeheer.

Het doel is om de interne modelleringscapaciteit van het IoE op het gebied van klimaatrisico’s en geologische gevaren in Abchazië — met name de kans op modderstromen en aardverschuivingen — te versterken door gerichte online trainingen te ontwikkelen en te verzorgen en door vervolgbegeleiding te bieden, zodat het instituut deze modelleringsmethoden zelfstandig kan toepassen bij zijn overstromingsrisicobeoordelingen en plannen voor risicobeperking.

Armenië is een geheel door land omgeven land in de Zuidelijke Kaukasus met een droog klimaat, waar de meeste neerslag in de bergen valt. De oppervlakte- en grondwatervoorraden – ongeveer 9 miljard kubieke meter bruikbaar water per jaar – ondersteunen waterkracht (meer dan 30% van de nationale energiemix), irrigatie (80% van de gewassen) en de drinkwatervoorziening, waarbij de opslag in reservoirs een centrale rol speelt bij het in evenwicht houden van de vraag in de verschillende seizoenen. Door de opwarming vindt de sneeuwsmelt echter steeds vroeger in het jaar plaats en de rivierafvoer zal naar verwachting met ongeveer 14% afnemen tegen 2040 en met tot wel 39% tegen het einde van de eeuw. Dit zet de 87 bestaande dammen van Armenië, en een reeks geplande reservoirs, onder toenemende druk.

In opdracht van de Aziatische Ontwikkelingsbank (ADB) voert FutureWater een klimaatrisicobeoordeling uit van de beschikbaarheid van watervoorraden in de zes belangrijkste stroomgebieden van Armenië, met de nadruk op bestaande en geplande reservoirs. De beoordeling combineert het SPHY-hydrologische model met gedetailleerde klimaatprognoses van ERA5 en NASA-NEX. De specifieke activiteiten omvatten:

  • Het verzamelen van DEM-, bodem-, landgebruiks- en historische en toekomstige klimaatgegevens voor de zes belangrijkste stroomgebieden.
  • Beoordeling van de beschikbaarheid van watervoorraden en de variabiliteit tussen jaren en seizoenen met behulp van een hydrologisch model, inclusief de instroom naar een geselecteerde reeks belangrijke reservoirs.
  • Beoordeling van de effecten van klimaatverandering op watervoorraden, inclusief veranderingen in de bijdrage van smeltwater.
  • Het berekenen van impactindicatoren voor de stroomgebieden en reservoirs — potentiële aanvulfrequentie en indicatoren voor hoge en lage afvoer.
  • Het prioriteren van bestaande en geplande reservoirs op basis van klimaatrisico’s en aanpassingspotentieel, ter ondersteuning van de investeringsbeslissingen van de ADB en de nationale waterplanning van Armenië.
  • Identificeren van voorlopige aanpassingsoplossingen in overleg met overheidscollega’s en ontwikkelingspartners.

Een centraal aandachtspunt is seizoensgebondenheid. De exploitatie van reservoirs hangt niet alleen af van de jaarlijkse watervolumes, maar ook vanhet moment waarophet water binnenkomt, en de verschuiving naar vroegere smeltwatertoevoer en verminderde zomerse basisafvoer heeft directe gevolgen voor de vulschema’s van reservoirs, de timing van irrigatie en het ontwerp van nieuwe opslaginfrastructuur. De bevindingen — waaronder een geprioriteerde shortlist van reservoirs voor aanpassingsinvesteringen — zullen als basis dienen voor de investeringspijplijn van de ADB in het kader van het Glacier to Farms-programma en de langetermijnplanning van de watervoorraden van Armenië. Het werk wordt uitgevoerd in nauw overleg met het Armeense ministerie van Milieu, het ministerie van Territoriale Administratie en Infrastructuur en het ministerie van Economie.

Het project levert een volledig, besluitvormingsklaar referentiekader voor klimaatrisico’s op voor elk van de tien provincies van Georgië (de negen mkhare plus de Autonome Republiek Adzjarië). Concreet houdt dit in dat het (i) een consistent signaal van klimaattrends samenstelt op basis van acht indicatoren per provincie in het kader van het CMIP6-scenario met hoge uitstoot, (ii) zet gerasterde gevarendatasets en wereldwijde databases met gevarenbeoordelingen om in een vergelijkbare schaal van ‘Laag’ tot ‘Ernstig’ voor zes gevaren per provincie over drie tijdshorizonten (huidige situatie, 2050, 2090), en (iii) verpakt deze in A4-posters die klaar zijn voor opname in de rapportage van ADB-programma’s en provinciale ontwerpworkshops.

FutureWater heeft een reproduceerbare pijplijn gebouwd die drie lagen van bewijs samenbrengt: langetermijnklimaatprognoses, gerasterde gevarengegevens en actuele gevarenbeoordelingen, aangevuld met voor Georgië afgestemde zeespiegelstijging voor de kustprovincies. Een hybride ernststrategie selecteert de meest verdedigbare bron per risico, waarbij gebruik wordt gemaakt van rastergegevens waar deze beschikbaar zijn en door experts gekalibreerde opwaartse regels voor toekomstige klimaatindicatoren waar deze niet beschikbaar zijn. De output voor elke provincie is een enkel profiel van één pagina waarin kaarten, trendgrafieken van indicatoren en risicomatrices over drie tijdshorizonten worden gecombineerd.

Met deze profielen zullen de ADB en de tegenhangers van de Georgische overheid in de watersector in staat zijn om prioriteit te geven aan klimaatadaptatiemaatregelen op nederzettingsniveau in alle tien provincies op basis van een gedeelde, citeerbare bewijsbasis, keuzes voor infrastructuurontwerp te verdedigen op basis van een transparante ernstbeoordeling, en het proces opnieuw uit te voeren naarmate bijgewerkte klimaatprognoses en verbeterde rastergegevens over gevaren beschikbaar komen. Dezelfde aanpak kan worden hergebruikt als sjabloon voor klimaatscreening op nederzettingsniveau elders in de regionale waterportefeuille van de ADB.

MountAInWater zal de allereerste uitgebreide wereldwijde heranalyse van watervoorraden in berggebieden opleveren, waarbij fysisch onderbouwde modellen met hoge resolutie worden gecombineerd met kunstmatige intelligentie. Het project begint met gedetailleerd veldwerk en modellering op vier „supersites“ in de Canadese Rockies, de Andes, de Pamir en de Himalaya. Deze simulaties zullen AI-modellen trainen waarmee de aanpak wereldwijd kan worden opgeschaald, waarbij alle grote bergketens worden bestreken met een resolutie tot op één kilometer nauwkeurig. Het project richt zich op niet-lineariteiten en omslagpunten in gletsjers, sneeuw en permafrost die tot nu toe zelden in aanmerking zijn genomen. Zodra de wereldwijde heranalyse is voltooid, zal het team inzoomen op regionale hotspots, gebieden die te maken krijgen met aanzienlijke veranderingen in de beschikbaarheid van water, om de maatschappelijke en ecologische gevolgen te beoordelen en samen te werken met lokale belanghebbenden aan aanpassingsstrategieën.

Samen met Wageningen University en Hydrominds zal FutureWater zich richten op het identificeren van hotspots voor waterschaarste en het simuleren van de toewijzing van watervoorraden in stroomafwaartse regio’s. Dit houdt in dat wordt beoordeeld waar en wanneer bergwater wordt gebruikt voor irrigatie, drinkwater en waterkracht, en hoe klimaatgedreven veranderingen in de berghydrologie de waterzekerheid voor stroomafwaartse gemeenschappen zullen beïnvloeden.

Het project brengt partners uit zes landen samen: ISTA (Oostenrijk, projectleider), ETH Zürich (Zwitserland), Technische Universiteit München (Duitsland), Universiteit van Lausanne (Zwitserland), Universiteit Utrecht (Nederland), Universiteit van Saskatchewan (Canada), Wageningen University (Nederland), FutureWater (Nederland) en Climate Adaptation Services (Nederland).

Via een gebruiksvriendelijke webinterface en interoperabele datadiensten zal DROPS-WISE de operationele besluitvorming, het crisisbeheer en de langetermijnplanning van waterautoriteiten en andere belanghebbenden ondersteunen. De oplossing is ontworpen met interoperabiliteit, databeheer en schaalbaarheid als kernprincipes en sluit aan bij Europese datastandaarden en Copernicus-diensten, waardoor ze bijdraagt aan een veerkrachtiger, datagestuurd waterbeheer in een context van toenemende klimaatonzekerheid.

DROPS-WISE is een van de vijf consortia die zijn geselecteerd in het kader van het innovatieproject PCP WISE. PCP WISE is een Europees innovatieproject waarin overheidsorganisaties en marktpartijen uit heel Europa samenwerken. Het project richt zich op het ontwikkelen van een bruikbaar en toepasbaar instrument voor waterinformatie, waardoor waterbeheerders beter en sneller kunnen reageren op klimaatgerelateerde uitdagingen. Door satellietgegevens op intelligente wijze te combineren met bijvoorbeeld veldmetingen, meteorologische en hydrologische modellen, wordt meer inzicht verkregen in de dynamiek van het aquatische vegetatiesysteem.

DROPS-WISE is een consortium van FutureWater, Acacia Water, Nelen & Schuurmans, VITO, Technolution en ARUP. FutureWater brengt zijn expertise in op het gebied van hydrologische modellering en analyse, risicobeoordeling en watertekort- en droogtebeheer.

FutureWater is verheugd de succesvolle afronding aan te kondigen van het BONEX-project (2022-2025), dat zich richtte op het bevorderen van de nexus tussen water, energie, voedsel en ecosystemen (WEFe). Het project had tot doel de kloof tussen bestuur en praktijk te overbruggen door praktische oplossingen te ontwikkelen om belemmeringen in WEFe-gerelateerd beleid en besluitvorming te overwinnen.

Gedurende de looptijd van drie jaar heeft BONEX verschillende belangrijke resultaten opgeleverd:

  1. Ontwikkeling van een WEFe-overbruggingskader
  2. Ontwikkeling van diagnostische tools ter ondersteuning van WEFe-beoordelingen
  3. Demonstratie en testen van oplossingen in geselecteerde proefprojecten
  4. Benutting en opschaling van BONEX-resultaten

Samen hebben deze activiteiten het nexus-gebaseerde denken, de praktijk en de besluitvorming in diverse contexten aanzienlijk versterkt.

Als onderdeel van het door EU-PRIMA gefinancierde BONEX-project heeft FutureWater met succes de REWEFe-tool (Rapid Evaluation of the Water, Energy, Food, ecosystem nexus) ontwikkeld en getest. Met REWEFe kunnen gebruikers inter- en intrasectorale verbanden kwantitatief beoordelen en de effecten van verschillende scenario’s (inclusief interventies en prognoses) in de vier WEFE-sectoren evalueren.

REWEFe is ontwikkeld in een MS Excel-omgeving en is ontworpen voor snelle en toegankelijke beoordelingen. Het biedt duidelijke visuele outputs en robuuste scenarioanalyses ter ondersteuning van geïntegreerde planning op meerdere schaalniveaus. De tool is:

  • Snel en gebruiksvriendelijk
  • Volledig open access
  • Flexibel en eenvoudig aan te passen
  • Ontworpen ter ondersteuning van scenarioanalyses en op nexus gebaseerde besluitvorming

In samenwerking met partners uit zeven mediterrane landen (Italië, Portugal, Spanje, Jordanië, Libanon, Tunesië en Marokko) werd REWEFe gezamenlijk ontwikkeld en toegepast in de zeven demonstratieprojecten. Deze projecten implementeerden een breed scala aan nexus-oplossingen, waaronder op de natuur gebaseerde oplossingen (zoals bodembedekkers, herstel van rivieroevers en wetlands), hydroponische systemen op zonne-energie en verbeterde praktijken voor nutriëntenbeheer. De tool werd gebruikt om geavanceerde WEFe-analyses uit te voeren en om de effectiviteit van zowel individuele als gecombineerde interventies aan te tonen, evenals hun potentiële opschalingseffecten. Voor elk demonstratieproject werden meerdere scenario’s ontwikkeld om evidence-based besluitvorming te ondersteunen.

Naast de technische ontwikkeling en toepassing van REWEFe heeft FutureWater een beleidsnota opgesteld met een samenvatting van de belangrijkste inzichten uit de demonstratieprojecten. In de nota wordt benadrukt hoe BONEX-tools en -methoden multidisciplinaire WEFE-nexusbeoordelingen kunnen ondersteunen en kunnen bijdragen aan geïntegreerd, sectoroverschrijdend beleid en planning.

ADB zet zich in om zijn ontwikkelingslanden te ondersteunen bij het opschalen van klimaatmaatregelen. Als onderdeel van deze verbintenis voert ADB TA 10098-REG uit : Bridging the Gap between Climate Adaptation Planning and Financing, ook bekend als de Climate Adaptation Investment Planning (CAIP) TA. De CAIP TA is gericht op het verbeteren van de capaciteit van ontwikkelingslanden om investeringsprioriteiten voor klimaatadaptatie te identificeren en zo de financiering voor aanpassing en veerkracht te katalyseren. De TB levert drie resultaten: (i) ontwikkelde investeringsplannen voor klimaatadaptatie; (ii) verbeterde beoordeling van projecten voor klimaatadaptatie; en (iii) versterkte regionale kennis over investeringsplanning voor klimaatadaptatie.

De CAIP TA past een vijfstappenproces toe voor investeringsplanning met het oog op klimaatadaptatie: (i) evaluatie van de context van het land en de sector, met inbegrip van nationale ontwikkelingsplannen en -strategieën, klimaatbeleid met inbegrip van het Nationaal Aanpassingsplan (NAP), de Nationaal Bepaalde Bijdrage (NDC) of gelijkwaardige aanpassingsplannen; (ii) een meer gedetailleerde klimaatdiagnose voor geselecteerde nationale aanpassingsprioriteiten; (iii) prioritering van aanpassingsinvesteringen; (iv) koppeling met systemen voor openbaar financieel beheer; en (v) identificatie van geschikte financieringsmogelijkheden. De CAIP TA brengt verschillende relevante ministeries samen, met name het ministerie van Financiën en Planning, het betreffende sectorministerie en het milieuministerie. Bovendien werkt het implementatieproces nauw samen met relevante ontwikkelingspartners die actief zijn op het vlak van aanpassing in het land, de privésector en maatschappelijke organisaties.

FutureWater werd door ADB ingeschakeld om de investeringsplannen voor klimaatadaptatie en de onderliggende klimaatrisico- en adaptatiebeoordelingen (CRA’s) te ontwikkelen voor geselecteerde stroomgebieden in Laos en Oost-Timor. Zowel de CRA’s als de investeringsplannen worden benaderd vanuit een multisectoraal perspectief en houden zich sterk aan de principes van IWRM. Er wordt gebruik gemaakt van watervoorraadmodellering (WEAP) om de vraag naar en het aanbod van water in een geïntegreerd kader in verschillende scenario’s met elkaar in verband te brengen, naast het uitgebreid in kaart brengen van klimaatgevaren, blootstelling en kwetsbaarheid in de studiegebieden, waarbij gebruik wordt gemaakt van een combinatie van geavanceerde mondiale gegevens en instrumenten en lokaal verkregen informatie. De investeringsplannen omvatten het in kaart brengen en beoordelen van de huidige en geplande investeringen binnen de stroomgebieden, met inbegrip van op de natuur gebaseerde oplossingen en groen-grijze infrastructuur, gevolgd door een identificatie van aanpassingsmogelijkheden en daaropvolgende prioritering. De resultaten van het CAIP-proces voor de Democratische Volksrepubliek Laos en Oost-Timor zullen naar verwachting de nationale aanpassingsprioriteiten van het land omzetten in concrete, investeringsklare plannen en de benodigde financiering voor de implementatie ervan veiligstellen.

Klimaatverandering zal naar verwachting extreme regenval verergeren, waardoor de verouderde afvoersystemen nog meer onder druk komen te staan en het overstromingsrisico toeneemt. Daarnaast bemoeilijken institutionele en juridische uitdagingen een effectief afwateringsbeheer, waaronder versnipperde verantwoordelijkheden en financieringsbeperkingen. Milieuoverwegingen zijn ook van cruciaal belang, aangezien veel afwateringsgebieden grenzen aan kwetsbare ecosystemen, waaronder het Kolkheti National Park en de Colchic Rainforests and Wetlands, die op de Werelderfgoedlijst van UNESCO staan.

Deze beoordeling zal zich richten op het evalueren van de staat en prestaties van de huidige afwateringssystemen in West-Georgië, het potentieel en de haalbaarheid van hun herstel, het analyseren van het landbouwpotentieel van hersteld land, het beoordelen van de gevolgen voor het klimaat en het milieu en het identificeren van juridische en institutionele hiaten. De bevindingen zullen worden gebruikt voor een haalbaarheidsstudie met strategische aanbevelingen voor het herstel en de modernisering van de drainagesystemen om de landbouwproductiviteit, klimaatbestendigheid en ecologische duurzaamheid in West-Georgië te verbeteren.