Op 8 en 9 oktober 2025 werd de2e jaarlijkse bijeenkomst van het MegaWat-project gehouden in het Instituut voor Wetenschap en Technologie Oostenrijk (Klosterneuburg). MegaWat is een internationaal initiatief gewijd aan de beoordeling van de impact van megadoorbraken op Europese hooggebergte gebieden. FutureWater, dat het werkpakket veerkracht en aanpassing leidt, presenteerde de voortgang van de evaluatie van de impact van megadoorbraken op de waterzekerheid van sneeuwafhankelijke watervoorzieningssystemen.

Tijdens de bijeenkomst deelden de partners de nieuwste ontwikkelingen in het genereren van extreme klimaatscenario’s met behulp van het CHELSEA-algoritme voor het schalen van klimaatforceringen, hydrologische modellering in hooggebergten met het T&C-model (Tethys-Chloris) en het karakteriseren van het gedrag van sneeuwsmeltafhankelijke stroomgebieden. MegaWat wordt toegepast in drie proefregio’s: de Pyreneeën (Aragón-Arga, Gállego en Cinca-Segre), de Apennijnen (Tiberbekken) en de Zwitserse Alpen, waardoor de effecten van megadroogte op de waterzekerheid kunnen worden beoordeeld.

FutureWater gaf een update van de status van de activiteiten in het Work Package on Resilience and Adaptation (WP4), met de nadruk op de vooruitgang in de karakterisering van de veerkracht voor het Spaanse Pyreneeën pilotproject. Hier wordt de WEAP tool gebruikt om risico’s te kwantificeren onder extreme droogte scenario’s zoals die zijn ervaren in Australië (1996-2010) en Chili (2010 en nu). Daarnaast heeft FutureWater de “Resilience Calculator” tool ontwikkeld en gaat het door met het verbeteren van InfoSequia om vroegtijdige voorspellingen te kunnen doen – essentieel voor efficiënt waterbeheer voor huishoudelijk, agrarisch en industrieel gebruik.

MegaWat bevindt zich momenteel in een tussenstadium. Tijdens de bijeenkomst werden toekomstige mijlpalen gedefinieerd die gericht zijn op het versterken van de overdracht van resultaten tussen teams, het vergroten van de betrokkenheid van belanghebbenden en het publiceren van bevindingen in wetenschappelijke tijdschriften met een hoge impact.

Het project MegaWat heeft financiering ontvangen van het Oostenrijks Wetenschapsfonds (FWF), de Zwitserse Nationale Wetenschapsstichting (SNSF), het Centrum voor de Ontwikkeling van Industriële Technologie (CDTI), de Nederlandse Onderzoeksraad (NWO), de Nationale Onderzoeksraad (CNR) en het Horizon Europe Programma van de Europese Unie in het kader van de gezamenlijke transnationale oproep 2022 van het Europese partnerschap Water4all (Grant Agreement n°101060874)

I-DIP is gebaseerd op InfoSequia, een geavanceerde toolkit die satellietgegevens, lokale waarnemingen en machine learning integreert om droogtes te monitoren en te voorspellen. Er zal een nieuwe indicator voor flitsdroogte, aangepast aan het Pakistaanse klimaat, worden ontwikkeld en geïntegreerd in het bestaande NDMC-systeem. Het project zal de mogelijkheden voor vroegtijdige waarschuwing verbeteren, de voedsel- en waterzekerheid waarborgen en bijdragen aan de nationale inspanningen voor klimaatadaptatie, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor de uitbreiding van het I-DIP in heel Pakistan.

Naast monitoring zal het I-DIP zijn voorspellingen koppelen aan besluitvormingsinstrumenten. Informatie over de gevolgen zal worden verspreid via nieuwsbrieven en de inFarmer-applicatie (ontwikkeld door WaterSprint), die al op grote schaal wordt gebruikt door boerengemeenschappen. Veldmedewerkers van het Better Cotton Initiative zullen deze kennis vertalen naar praktische richtlijnen voor boeren, zodat ze irrigatiepraktijken kunnen aanpassen, teeltkalenders kunnen bijstellen en potentiële verliezen kunnen beperken. Deze integratie van geavanceerde droogtewetenschap met gevestigde communicatienetwerken zorgt ervoor dat vroegtijdige waarschuwingen worden omgezet in praktische acties in het veld.

Door I-DIP te integreren in het operationele systeem van de NDMC versterkt het project direct de vroegtijdige waarschuwingscapaciteit voor droogte in Pakistan, sluit het aan bij het nationale klimaatbeleid en ondersteunt het de toezeggingen van het land in het kader van de Sustainable Development Goals. Op de lange termijn zal het proefproject naar verwachting de schaalvergroting van I-DIP in heel Pakistan katalyseren, waardoor de autoriteiten de beschikking krijgen over een geavanceerd instrument om te anticiperen op deze extreme gebeurtenissen en ze te beheersen.

FutureWater heeft de eerste fase afgerond van een baanbrekend toegepast onderzoeksproject ter ondersteuning van een veilige en veerkrachtige overgang in regeneratieve landbouw in afgelegen plattelandsgebieden in Zuid-Spanje.

Een veerkrachtige overgang in regeneratieve landbouw omvat een geleidelijke verschuiving van conventionele praktijken naar systemen die het behoud en herstel van bodem, water en biodiversiteit in agrarische landschappen bevorderen, terwijl de productie en winstgevendheid worden gestabiliseerd terwijl het systeem leert en zich aanpast aan klimaat- en marktschokken. Regeneratieve landbouw gaat niet alleen over het veranderen van praktijken: het is een paradigmaverschuiving die traditionele praktijken herstelt en in staat is te absorberen, aan te passen en te transformeren zonder te falen.

Het uiteindelijke doel van het project, dat begin 2025 van start ging en gefinancierd werd door een toonaangevend bedrijf in de sector, is om de landbouwgrond van het merk aan te passen om de agro-milieuwaarden te verbeteren door de effectieve implementatie van ingrepen die in staat zijn om water te behouden en bodemverliezen te voorkomen die typisch veroorzaakt worden tijdens hevige regenval. Het project evalueerde de effectiviteit van verschillende aanpassingsportfolio’s die berusten op de combinatie van hybride oplossingen met een lage impact en groene oplossingen (bijv. infiltratiegeulen, stenen bundels, biodiversiteitsvijvers of eilandbossen).

De demonstratiestudie werd uitgevoerd in een stroomgebied van de Guadalquivir in de regio Alvelal (Zuid-Spanje). Het recept van FutureWater maakt het mogelijk om de beste waterbeheerpraktijken in het veld toe te passen op basis van voorafgaande haalbaarheidsbeoordelingen die GIS- en simulatietools combineren die in staat zijn om hydrologische risico’s in het hele landschap te identificeren en te kwantificeren en de optimale locatie voor de meest kosteneffectieve veldinterventies te vinden. Het algemene kader dat aan boeren wordt aangeboden biedt analyses, richtlijnen en training voor: (1) het verzamelen en harmoniseren van ruimtelijke gegevens en het bouwen van hun eigen QGIS-projecten, (2) het identificeren van gebieden met een hoog risico op water- en bodemverlies, en (3) het analyseren van het hydraulisch gedrag van landbouwgronden en hun omgeving onder intense regenval, en de effectiviteit van enkelvoudige interventies of portfolio’s om risico’s te verminderen en milieugoederen te verbeteren (Figuur). Voor de ontwikkeling van dit proefproject en de onderdelen ervan werden gratis en open-source softwaretools gebruikt, waaronder QGIS. en hydrologische-bodemsimulatiemodellen zoals SPHY en SIMWE.

De resultaten van deze pilot/demo oefening zijn veelbelovend en inspirerend gebleken voor het versterken van regeneratieve regeneratieve landbouwinitiatieven in semi-aride omgevingen, en zeer nuttig voor het diagnosticeren van kwetsbaarheden en risico’s, evenals het plannen van veerkrachtige aanpassingsprogramma’s die zowel economisch als ecologisch duurzaam zijn.

In de loop van het project, dat met succes werd uitgevoerd in een periode van 6 maanden in een proefgebied van 350 ha, werden verschillende belangrijke resultaten opgeleverd, waaronder vier technische rapporten, een QGIS-project en een uitgebreide dataset met de resultaten van de hydrologische en hydraulische simulatieoefeningen.

Voor volgend jaar is een tweede fase van het project gepland, waarbij de nadruk ligt op het opschalen van de aanpak over het hele landbouwgebied, het omzetten van de simulatieworkflow in een gebruiksvriendelijke QGIS-plugin en het trainen van technisch personeel door middel van cursussen en praktijkoefeningen met de tools van het project.

Als je meer wilt weten, neem dan contact op met Sergio Contreras.

Kaart van geëvalueerde interventies (bovenste paneel) en voorspellingen van het SIMWE-model van het gestage debiet (m³/s) dat wordt bereikt door een maximale regenval van 50 mm/u (onderste paneel).

De technische ondersteuning is gebaseerd op modellering van watervoorraden, vroegtijdige waarschuwing voor droogte en teledetectie, en is gebaseerd op samenwerking met kennisinstellingen en beleidsstakeholders. Het werk omvat ook het evalueren van de huidige praktijken in de lidstaten, het beoordelen van de ecologische en sociaaleconomische effecten en het identificeren van gebieden die voor verbetering vatbaar zijn. Door middel van deze inbreng ondersteunt FutureWater de Commissie bij het aanpakken van complexe vraagstukken rond waterbestendigheid en zorgt er tegelijkertijd voor dat wetenschappelijke bevindingen worden vertaald in bruikbare inzichten voor beleid en planning.

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.

The international research project on Megadroughts in Europe’s Watertowers (project acronym MegaWat) officially launched with a kickoff meeting at the Institute of Science and Technology Austria (ISTA) the 4th and 5th September 2024.

The meeting brought together all project partners to discuss the research framework, methodologies, and collaborative goals. This project has received funding from the Water4All programme with co-funding from CDTI (Spanish Office for Science and Technology) and the EU’s Horizon Europe Framework Programme for Research and Innovation.

This ambitious project aims to advance the understanding of past and future megadroughts by integrating high-resolution climate reconstructions, tree-ring data, and hydroclimatic modeling. Researchers from Spain (FutureWater), Austria, Switzerland, Netherlands, and other countries, will work together to assess the frequency, drivers, and impacts of extreme drought events.

The kickoff meeting fostered interdisciplinary exchange, setting the foundation for effective collaboration over the coming years. With a strong focus on historical data and future projections, the project seeks to provide valuable insights for water resource management and climate resilience in a changing world.

Acknowledgements

This project has received funding from the Water4All programme with co-funding from CDTI (Spanish Office for Science and Technology) and the EU’s Horizon Europe Framework Programme for Research and Innovation.

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.

Een one-pager kan hier worden gedownload.

Erkenningen

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.

 

Analysis of the historical climate data and future model projections indicates significant shifts in rainfall patterns. These shifts could influence water availability within the upstream river basins, which are vital for irrigation practices and ecological balance. Furthermore, the study explores variations in temperature -including average, minimum, and maximum values- and evaluates their potential consequences on water demand due to increased evaporation rates and altered crop water needs.

Additionally, this scoping research touches upon the effects of these climatic factors on olive crop phenology and productivity. The study also considers the likelihood of extreme weather events, such as heatwaves and droughts, and their potential to disrupt traditional farming cycles and water resource management strategies.

The outcomes of this analysis are aimed at providing an olive producing firm with insights and strategies to mitigate the adverse effects of climate change on olive production in these targeted regions of Andalucia. By foreseeing potential challenges and preparing for them, a decision can be made on whether to invest or not in order to maintain a leading olive producer on the global stage.

Southern Spain is a highly productive agricultural region, but with huge challenges around water scarcity and environmental sustainability. There is a demand in the agricultural sector to work towards water stewardship in Spain. The Alliance for Water Stewardship has developed a Standard which helps retailers and their suppliers to cause change at scale. This approach recognizes that there are common challenges that could be more easily overcome through a collective, place-based approach.

In the Doñana region, berry farms and groundwater usage are causing a conflict with the unique ecosystems in the National Park. A catchment assessment and active stakeholder engagement is needed as a first step in this region to work towards water stewardship. The catchment assessment will provide information on the catchment context, in line with the requirements of the Standard. The purpose of the assessment is to reduce the burden on agricultural sites by providing them with a common set of information which they and others can use to inform responses to their shared water challenges.

This consultancy project is framed by the AQUIFER project, “Innovative instruments for the integrated management of groundwater in a context of increasing scarcity of water resources” (Interreg-SUDOE V programme) which aims to capitalize, test, disseminate and transfer innovative practices for the preservation, monitoring and integrated management of aquifers.

FutureWater expertise was required for providing a novel and open-source hydrological modelling framework able to quantify spatial patterns of daily root percolation as a direct surrogate of groundwater recharge in the Campo de Cartagena Quaternary Aquifer (CC-QA). This aquifer is located at SE Spain and is one of the most important vectors of water drainage to the Mar Menor lagoon.

This task is addressed through the improvement and local calibration of the SPHY code for the Campo de Cartagena and the simulation of the water balance in the soil root zone from the 1950s until the end 2020. The SPHY-Campo de Cartagena includes a new routine able to compute irrigation inputs at the pixel level based on satellite data. Timeseries of monthly root percolation are taken as good surrogates of potential groundwater recharge and used as the main forcing input to an hydrogeological model of the Quaternary aquifer. The calibration process is performed through a sensititivity-intercomparison analysis in which model-derived outputs (irrigation and streamflow) during the calibration period are cross-checked against actual observations.

Spatial patterns of root percolation and the relative contribution of irrigation return flows to the total groundwater recharge were quantified (e.g. Figure 1) under historical and current conditions. Simulation results would show the lack of a significant temporal trend in the long-term recharge rates in the aquifer, most likely due to the the strong interannual variability observed in rainfall patterns, but also by the trade-offs resulting from the combination of climate, land use and irrigation-crop management drivers.

Figure 1. Mean Annual values of the main water balance components in Campo de Cartagena (2000-2020). RPer_ratio refers to the fraction between Root Percolation (MA.RPer) and Precipitation (MA.Pre)