De aanpak van FutureWater en Galayr is zowel wetenschappelijk rigoureus als contextueel onderbouwd, zodat het ontwikkelde droogtemodel lokaal relevant, duurzaam en volledig geïntegreerd is in bestaande nationale systemen zoals die van SODMA en NADFOR. In het model worden top-down (gegevensgestuurd, met behulp van machinaal leren) en bottom-up (op basis van informatie van belanghebbenden) benaderingen gecombineerd, waarbij satellietgegevens, klimaatindices en inheemse kennis worden gecombineerd om gezamenlijk op impact gebaseerde voorspellingen en op consensus gebaseerde triggers voor anticiperende actie te ontwikkelen.
Voor de ontwikkeling van het droogtevoorspellingsmodel en de kennisoverdracht richten we ons op de volgende pijlers:
Een gefaseerd werkplan dat institutionele capaciteitsbeoordelingen, modelontwikkeling, validatie, overleg met belanghebbenden en praktische capaciteitsopbouw omvat.
Toepassing van geavanceerde voorspellingsmodellen, variërend van ARIMA en regressie tot meer geavanceerde machine learning-technieken, met behoud van de focus op bruikbaarheid en institutionele adoptie.
Een sterke nadruk op kennisoverdracht, inclusief trainingsprogramma’s en het opzetten van een gezamenlijk platform voor het delen van kennis met behulp van het FutureWater Academy-platform
Een robuust risicomanagementplan, inclusief mitigatiestrategieën voor dataschaarste, betrokkenheid van belanghebbenden en institutioneel verloop.
Het meest recente onderzoek heeft zich gericht op het identificeren van historische megadroogtes op basis van paleo-gegevens en het begrijpen van hun klimatologische oorzaken, of op de studie van “moderne” gebeurtenissen en hun impact, meestal in laagland- en vlakke regio’s. Hooggebergteregio’s en sneeuwafhankelijke stroomgebieden zijn echter weinig bestudeerd, en er is weinig bekend over de impact van megadroogtes op de toestand en dynamiek van de cryosfeer in bergwatertorens.
Over het algemeen hebben stroomgebieden die afhankelijk zijn van hooggebergtesystemen een intrinsieke capaciteit om het gebrek aan neerslag en overmatige evapotranspiratie te bufferen, afhankelijk van de waterreserves opgeslagen in de cryosfeer (sneeuw, gletsjers en permafrost). Er wordt aangenomen dat deze buffercapaciteit beperkt is tot een kantelpunt wordt bereikt, waarna de impact van watertekorten en temperatuur-extremen kan worden versterkt en het functioneren van ecosystemen en watersystemen in gevaar kan brengen.
MegaWat heeft een dubbele doelstelling: 1) het aanpakken van kennisgebreken over de hydroklimatologische oorzaken van extreme droogtes en hun impact op de waterbalans van de bergwatertorens van Europa, met speciale nadruk op het samenvallen van samengestelde gebeurtenissen en cascade- en multischaleffecten, en 2) het ontwikkelen en voorstellen van nieuwe adaptatiestrategieën om om te gaan met de duur, omvang en ernst van toekomstige megadroogtes en hun potentiële impact op milieu- en sociaaleconomische activa.
Voor de uitvoering richt MegaWat zich op de hooggebergteregio’s van Europa en hun afhankelijke stroomgebieden. MegaWat streeft naar de ontwikkeling van drie producten:
Product 1. Een methodologisch kader voor de identificatie en karakterisering van historische megadroogtes tijdens de instrumentele periode, en de beoordeling van de rol van de cryosfeer bij het ondersteunen van de landschapsontwikkeling van stroomafwaartse gebieden, of bij het bufferen van klimaatveranderingseffecten. Product 1 is gebaseerd op een combinatie van klimaatregionalisatie, modellering van de oppervlakte-energiebalans, hydrologische simulatie en analyse van waterevaluatie en -toewijzing op stroomgebiedniveau (zie onderstaande figuur).
Product 2. Een hoog-resolutie, open-toegang, geregionaliseerde klimaatdatabase.
Product 3. Een lijst van potentiële adaptatiestrategieën die nuttig zijn voor de preventie en mitigatie van droogteeffecten, en voor de versterking van de waterveiligheid en veerkracht van hooggebergteregio’s en afhankelijke stroomgebieden. Deze scenario’s worden overeengekomen met regionale en lokale actoren en belanghebbenden, en hun effectiviteit wordt geëvalueerd onder extreme droogtescenario’s in drie pilotregio’s in Europa. Deze pilotregio’s worden vooraf geselecteerd op basis van criteria van representativiteit, strategisch belang en kwetsbaarheid voor droogtes.
Schematische weergave van een hooggebergtebekken, inclusief de belangrijkste componenten, processen en effecten gerelateerd aan droogtes.
FutureWater speelt een belangrijke rol in MegaWat door het coördineren van het werkpakket dat tot doel heeft simulatie-instrumenten te ontwikkelen en te testen die helpen bij de aanpassing aan megadroogtes en het ondersteunen van het besluitvormingsproces. Twee specifieke doelstellingen worden nagestreefd in dit werkpakket: a) de ontwikkeling van een methodologisch prototype voor het kwantificeren van impacten en het identificeren van kantelpunten voor waterveiligheid in sneeuwafhankelijke stroomafwaartse stroomgebieden, en b) de generatie en integratie van sneeuwdroogte-indicatoren in het Drought Early Warning System van FutureWater, genaamd InfoSequia (zie onderstaande figuur).
Workflow van het InfoSequia Early Warning System ontwikkeld door FutureWater en aangepast voor de detectie van kantelpunten van watertekort in sneeuwafhankelijke stroomgebieden. Meer informatie over InfoSequia.
Dit project heeft financiering ontvangen van het Water4All-programma met cofinanciering van CDTI (Spaanse Dienst voor Wetenschap en Technologie) en het Horizon Europe-kaderprogramma van de EU voor onderzoek en innovatie.
