In een tijdperk waarin klimaatextremen grote uitdagingen vormen, worden gezamenlijke onderzoeksinspanningen steeds belangrijker. Eén zo'n initiatief is het JCAR ATRACE programma, dat kennisinstituten en lokale overheidsinstanties uit meerdere landen samenbrengt. Deze samenwerking heeft onderzoek naar klimaatrisico's mogelijk gemaakt, waarbij gebruik is gemaakt van een breed scala aan expertise.
Drie toegewijde masterstudenten hebben bijgedragen aan dit belangrijke onderzoek: Ivan Leegwater, William Cazemier en Sander de Groot van de Universiteit Twente. Zij maakten kennis met het samenwerkingskarakter van JCAR ATRACE door samen te werken: ieder onderzoekend aan een andere onderzoeksvraag gericht op het stroomgebied van de Vecht. We spraken met hen om meer te weten te komen over hun onderzoek en ervaring.
De unieke aspecten van het JCAR ATRACE programma
Ivan legt uit: “Afstuderen in het kader van het JCAR ATRACE-programma was echt een unieke ervaring. Samen met twee medestudenten van de Universiteit Twente richtten we ons op hetzelfde stroomgebied - de Overijsselse Vecht. Deze gelijktijdige aanpak stelde ons in staat om intensief samen te werken en onze middelen en tijd te bundelen om dieper in te gaan op de specifieke kenmerken van het gebied”.
Hij deelt dat het programma een dynamisch platform voor kennisuitwisseling bood dat verder reikte dan onze universiteit. Ze kwamen niet alleen in contact met studenten van andere instellingen, maar ook met onderzoekers en beleidsmakers van organisaties als Deltares en overheidsinstanties als Waterschap Drents Overijsselse Delta en Waterschap Vechtstromen. “Deze regelmatige interacties verrijkten onze perspectieven en zorgden ervoor dat ons onderzoek zowel relevant was als geïnformeerd door de nieuwste kennis.” Uiteindelijk legde de ervaring de nadruk op collectieve prestaties en impact in de echte wereld, waardoor de weg naar afstuderen zowel professioneel als persoonlijk de moeite waard was.
William voegt eraan toe dat in tegenstelling tot traditionele masteropleidingen waar studenten meestal individueel werken, het JCAR ATRACE-programma samenwerking tussen onderzoekers stimuleert. Alle onderzoeksonderwerpen zijn met elkaar verbonden en dragen bij aan de overkoepelende doelen van JCAR ATRACE, wat vrij uniek is. In dit geval bijvoorbeeld voerden alle drie de studenten hun onderzoek uit in hetzelfde studiegebied: “Dit maakte het proces niet alleen efficiënter maar ook leuker, omdat we niet alles alleen hoefden te doen. Daarnaast was het fascinerend om te leren over het diverse onderzoek dat wordt uitgevoerd in andere grensoverschrijdende stroomgebieden in Nederland, wat waardevolle inzichten opleverde.”
Voor Sanders is het unieke aan ons programma de samenwerking tussen kennisinstituten uit meerdere landen en lokale overheidsinstellingen. Op zo'n grote schaal onderzoek doen naar klimaatrisico's is bijzonder, omdat het put uit een enorme pool van gecombineerde expertise. “Deel uitmaken van het beginstadium van het JCAR-programma was een unieke kans en ik ben benieuwd naar de verdere resultaten.
Hun onderzoek
De effecten van natuuroplossingen op hoog- en laagwater in het stroomgebied van de Vecht
Ivan vertelt dat klimaatverandering extreme weersomstandigheden versterkt, watersystemen verstoort en economische verliezen veroorzaakt. Op de natuur gebaseerde oplossingen (NBS) bieden een duurzaam alternatief voor traditionele infrastructuur. Zijn studie beoordeelde het effect van NBS op hoog- en laagwater in het stroomgebied van de Vecht met behulp van het hydrologische model LISFLOOD-OS. Het bleek dat bebossing de piekstromen in de zomer aanzienlijk verminderde door verbeterde infiltratie en interceptie; de effectiviteit is echter afhankelijk van grootschalige implementatie, waarbij het huidige beleid slechts streeft naar een toename van de bosbedekking met 10%. Bodemverbeteringsmaatregelen zoals beluchting en conserverende grondbewerking beperkten de oppervlakteafvoer bij hevige regenval en zijn haalbaarder omdat er landbouwgrond beschikbaar is.
Toch hadden beide benaderingen minimale effecten op lage stromen en droogtebestendigheid. Toekomstig onderzoek moet de NBS-parametrisatie verbeteren en koppelen aan grondwatermodellen om de langetermijneffecten op de beschikbaarheid van water beter te kunnen evalueren. Ivan concludeert dat “een beter begrip van de effecten van NBS een effectieve implementatie zal ondersteunen en het geïntegreerde waterbeheer zal verbeteren”.
Ontdek Ivan's onderzoeksscriptie hier.
De effecten van natuurgerichte oplossingen op hoog- en laagwater in de Vecht met behulp van hydrologisch model Wflow sbm
William onderzocht hoe op de natuur gebaseerde oplossingen (NBS) extreme waterstanden in de Vecht kunnen beïnvloeden, zowel hoge als lage, met behulp van een hydrologisch model genaamd Wflow_sbm. Hij testte meer dan tien verschillende NBS en ontdekte dat het planten van bossen (bebossing) en het creëren van wetlands de grootste invloed hadden. “Deze maatregelen verminderden met succes piekstromen in rivieren tijdens zware regenval, maar ze hadden weinig effect op het handhaven van waterniveaus tijdens droge perioden.”
Om piekstromen effectief te verminderen, moeten deze oplossingen echter op grote schaal worden geïmplementeerd, met name door 25% van het hele stroomgebied om te vormen tot bos. Bovendien veranderen deze maatregelen de manier waarop water zich door het landschap verplaatst. Omdat bomen en wetlands de verdamping verhogen, stroomt er uiteindelijk minder water de rivier in, wat van invloed is op de algehele beschikbaarheid van water.
Ontdek William's onderzoeksscriptie hier.
Evaluatie van de prestaties van overstromingsverwachtingen met behulp van een semi-gedistribueerd multimodel in vergelijking met enkelvoudige modellen
Het onderzoek van Sander richtte zich op de effecten van het gebruik van meerdere hydrologische modellen in een hoogwatervoorspellingssysteem voor de rivier de Vecht. Hij deelt met ons dat normaal gesproken één hydrologisch model wordt gebruikt in een hoogwatervoorspellingssysteem om de rivierafvoer te voorspellen op basis van weersvoorspellingen. Verschillende modellen kunnen zich echter verschillend gedragen, wat betekent dat het vertrouwen op slechts één model tot grote onzekerheid kan leiden vanwege de structuur van het model. Door voorspellingen van meerdere modellen te combineren, kan de modelonzekerheid worden verminderd en de voorspellingsprestaties worden verbeterd.
“Ik heb een voorspellingssysteem ontworpen met de hydrologische modellen HBV en GR4H, met een uurlijkse tijdstap, voor de Vecht en haar zijrivieren. Ik heb de modellen gekalibreerd en gevalideerd en de hoogwatergebeurtenis van december 2023 gebruikt om de voorspellingsprestaties van de modellen afzonderlijk en gecombineerd in een multimodelsysteem te evalueren.”
Ontdek het proefschrift van Sander hier.
Het werk van Ivan, William en Sander benadrukt de waarde van het integreren van academisch onderzoek met lokale en overheidsinitiatieven om deze complexe problemen aan te pakken.
Terwijl het JCAR ATRACE programma zich ontwikkelt, benadrukken de bijdragen van deze studenten het potentieel voor positieve verandering door teamwerk in verschillende regio's. Hun reis weerspiegelt het belang van onderwijs en onderzoek bij het verbeteren van ons begrip van klimaatrisico's en moedigt toekomstige generaties aan om deel te nemen aan inspanningen om onze planeet te beschermen.
