Global Water Watch toont aanwezigheid zoet oppervlaktewater overal op aarde

Deze maand gaat een tweejarig project van start waarin het Nederlandse Deltares, samen met het World Resources Institute en het World Wildlife Fund, een nieuw informatieplatform gaat bouwen dat precies laat zien hoeveel zoet oppervlaktewater er op elke plek op aarde is: Global Water Watch.

Met de informatie uit de Global Water Watch kan het water in de samenleving beter in evenwicht worden gebracht en kunnen overstromingen en droogtes die veroorzaakt worden door klimaatverandering, beter worden beheerst. Om dit evenwicht te helpen bereiken, zal de Global Water Watch openbare informatie verstrekken over beschikbare zoetwatervoorraden.

Global Water Watch wordt gratis toegankelijk en overheden en burgers kunnen er, online en via een app, informatie krijgen over waterstanden in hun regio.

Google heeft meebetaald aan het project.

De analyses worden in hoofdzaak gebaseerd op satellietmetingen van NASA en ESA, in combinatie met metingen ter plaatse

Deltares zal zich gaan richten op remote sensing en het ontwikkelen van machine learning-algoritmen (de ruwe data zijn zonder deze bewerking niet goed genoeg voor beleid).
De rol van WRI in dit project is om de eisen van de gebruikers in kaart te brengen en pilots te ontwikkelen.
WWF zal de vertaalslag maken naar belanghebbenden en zal de dialoog faciliteren binnen lokale gemeenschappen, die er gebruik van kunnen maken.

Onderstaande foto is een detail uit een grotere foto, die door de ESA (European Space Agency) gemaakt is door satellietopnamen met de Sentinel-1 van 03 en 15 juli 2021 te vergelijken, en daar kunstmatige intelligentie op los te laten. Op de foto zijn de overstroomde gebieden langs de Maas te zien ten Zuiden van Roermond.

Het Sentinel1-systeem bestaat uit twee radarsatellieten, die in een baan over de polen draaien. Zodoende zien ze de hele aarde onder zich door  draaien. Zie https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/missions/sentinel-1 .

Bewerkte Sentinel1-beelden van 03 en 15 juli 2021

Deze  foto komt uit een goed artikel in De Ingenieur, dat te vinden is op http://www.deingenieur.nl/artikel/satellieten-gaan-waterstanden-monitoren . Daar is ook de volledige foto te vinden, die te groot is voor deze site.

Het IPCC-rapport in het kort op schoolse wijze (en in het Nederlands)

Locatie en structuur
Het IPCC-rapport Assessment Report 6 (AR6) is uit. Het is te vinden op https://www.ipcc.ch/assessment-report/ar6/ . Er is, met recht, veel aandacht aan besteed.
Een goede, beschrijvende tekst is van Rolf Schuttenhelm in De Correspondent ( Het IPCC heeft vijf toekomstpaden voor ons uitgestippeld. Welke gaan we kiezen? ) .
Een andere goede tekst is van Marcel aan de Brugh en Paul Luttikhuis en staat in de NRC ( Meer zelfvertrouwen bij klimaatwetenschap en andere artikelen in dat nummer.)

Het IPCC is een VN-organisatie.
Het IPCC doet zelf geen wetenschappelijk onderzoek, maat ontvangt duizenden klimaatstudies van over de hele wereld (voor  het nu gepubliceerde rapport 14000). Daarop komen in eerste en tweede lezing vele honderden commentaren binnen, die ook weer door honderden geleerden verwerkt worden. Het IPCC stimuleert, ontvangt, ordent, interpreteert en brengt uit, en dat alles in een sterk internationale context.
Dit hele proces is volledig transparant.

AR6 is het zesde Assessment Report in een reeks. Tussendoor heeft het IPCC ook nog thema-onderzoeken uitgebracht, zoals over de luchtvaart, het landgebruik en de poolgebieden.

Wat opvalt is de grote consistentie in de uitkomsten in de opeenvolgende AR’s. Nieuwere uitkomsten wijken nauwelijks af van eerdere uitkomsten over dezelfde grootheid. De uitkomsten worden alleen gedetailleerder en preciezer, en er ontstaat over steeds meer verschijnselen kennis.

Het IPCC heeft steeds drie werkgroepen, die elk een rapport uitbrengen.
Het rapport van werkgroep I gaat over de natuurwetenschappelijke grondslagen van het klimaat (The Physical Science Basis).
Het rapport van werkgroep  II gaat over de gevolgen van de klimaatverandering om je heen voor mens en natuur ( Impacts, Adaptation and Vulnerability).
Het rapport van werkgroep III gaat over technische, maatschappelijke en politieke maatregelen om die gevolgen, en de oorzaken ervan, te verminderen (Mitigation of Climate Change).
De reeks wordt afgesloten met een syntheserapport.

Voor AR6 is het rapport van werkgroep I dus nu net, in augustus 2021, uitgekomen. Rapport II komt in februari 2022 uit, rapport III in maart 2022. Het syntheserapport staat gepland voor september 2022.

Het Full Report van werkgroep 1 van AR6 (dat dus net uit is) omvat bijna  4000 bladzijden. Het bevat een Summary for Policy Makers (Samenvatting voor Beleidsmakers), een Technical Summary (Technische Samenvatting) en vervolgens het eigenlijke document.
Over de Summary for Policy Makers (SPM) is minutieus overlegd door een groot gezelschap geleerden en vertegenwoordigers van overheden. Niet over de wetenschap, maar over de formuleringen. Het eindproduct SPM is daarmee unaniem goedgekeurd (behoudens aanvullend layoutwerk). De SPM (41 kantjes) is daarmee op dit moment het formeel beschikbare document waaruit geciteerd kan worden. De rest moet nog in formeel overleg precies vastgesteld worden.

De SPM op zijn beurt bestaat uit een reeks uitspraken op drie levels (lagen), beginnend met A, A.1 en A.1.1 (enzovoort), die soms toegelicht worden door grafieken.
Gegeven de grote omvang van het geheel, en gegeven dat er al veel goede journalistieke verhalen op papier staan, kies ik voor een gestructureerde, zeg maar schoolse, weergave van de SPM (je bent natuurkundeleraar geweest, of je bent het niet). Ik geef de hoofdlevels A enz en de sublevels A.1 enz weer, en de belangrijkste grafieken. De sub-sublevels laat ik weg, maar die kan iedereen in het rapport nalezen. Veel van wat in de sub-sublevels staat, is in de grafieken terecht gekomen. Het is de eenvoudigste manier om in het kort de grote lijn weer te geven.

De Summary for Polici Makers
De hoofdlevels A,B,C.D zijn:
A. De huidige toestand van het klimaat
B. Denkbare toekomstscenario’s voor het klimaat
C. Klimaatinformatie ten behoeve van risicobeoordeling en regionale aanpassing (= werkgroep  II)
D. Het beperken van toekomstige klimaatverandering

De sublevels:

A.1 Het staat ondubbelzinnig vast dat menselijke invloed de atmosfeer, de oceaan en het land heeft opgewarmd. Wijdverspreide en snelle veranderingen in de atmosfeer, de oceaan, de cryosfeer en de biosfeer hebben plaatsgevonden.

Links het gereconstrueerde temperatuurverloop vanaf het jaar 1 tot nu, waarbij de periode 1850-1900 op 0 gedefinieerd is.
Rechts de uitsnede van 1850-2020 met en zonder de door de mens veroorzaakte temperatuurstijging.
Links (a) de temperatuurstijging sinds 1850-1900 die feitelijk gemeten is.
In het midden (b) een effect van gassen (1,5°C) dat wordt tegengewerkt door een aerosol-effect van -0, 4°C (zie ook Aerosolen door vliegen versterken klimaatopwarming, anders dan algemene beeld ). Daarnaast zeer kleine, maar onzekere natuurlijke oorzaken.
Rechts, vlnr, de opsplitsing van dat effect van gassen (1,5°C) en van aerosolen (-0, 4°C) naar CO2, niet-CO2-gassen uitgesplitst naar soort, en aerosolen, uitgesplitst naar soort

A.2 De schaal van de recente veranderingen in het klimaatsysteem als geheel en de huidige toestand van vele aspecten van het klimaatsysteem zijn ongekend over vele eeuwen tot vele duizenden jaren.

A.3 De door de mens veroorzaakte klimaatverandering heeft reeds gevolgen voor vele weer- en klimaatextremen in alle regio’s over de hele wereld. Sinds AR5 is er  steeds sterker bewijs voor waargenomen extreme veranderingen zoals hittegolven, hevige neerslag, droogte en tropische cyclonen en, in het bijzonder, de toeschrijving daarvan aan menselijke invloed.

A.4 De verbeterde kennis van klimaatprocessen, paleoklimaatgegevens en de reactie van het klimaatsysteem op toenemende radiative forcing leidt tot de beste raming van een uiteindelijke opwarming van het klimaat met 3°C, met een kleinere marge in vergelijking met AR5.

In de bovenste figuur (a):
links, de jaarlijkse CO2-emissies in diverse scenario’s en, rechts, de bijdrage van drie andere gassen aan het broeikasgaseffect (methaan, lachgas en zwaveldioxide).Let wel dat links Gt/y staat en rechts Mton/y .


In de onderste figuur (b):
Voor elk scenario de bijbehorende temperatuurstijging in 2100, linkse balk het totaal, daarnaast de bijdragen van CO2, andere broeikasgassen en aerosolen (dat zijn geen gassen). De donkere tint in een balk is ‘very likely’ = >90% kans, de donkere en lichte samen is de mediaan van de onzekerheidsbalk.


B.1 De mondiale oppervlaktetemperatuur zal volgens alle in aanmerking genomen emissiescenario’s tot ten minste het midden van de eeuw blijven stijgen. Een opwarming van de aarde van 1,5°C en 2°C zal in de loop van de 21e eeuw worden overschreden, tenzij de uitstoot van CO2- en andere broeikasgasemissies in de komende decennia sterk afneemt.

B.2 Veel veranderingen in het klimaatsysteem nemen direct vanwege de toenemende opwarming van de aarde toe. Daaronder een toename van de frequentie en intensiteit van hittegolven op land en op zee, van hevige neerslag, van landbouw- en ecologische droogte in sommige regio’s, van het aantal zware tropische cyclonen.
Om dezelfde reden nemen het Noordpoolijs, het sneeuwdek en de permafrost af.

B.3 Aanhoudende opwarming van de aarde zal naar verwachting de mondiale watercyclus sterk veranderen, inclusief de variabiliteit ervan, de wereldwijde moessonneerslag en de ernst van natte en droge gebeurtenissen.

B.4 In scenario’s met toenemende CO2-emissies zal de koolstofopslag in de oceanen en op het land naar verwachting minder effectief worden bij het vertragen van de accumulatie van CO2 in de atmosfeer.

B.5 Veel veranderingen vanwege broeikasgasemissies in het verleden en in de toekomst blijven eeuwen tot millennia onomkeerbaar, vooral veranderingen in de oceaan, ijskappen en het zeeniveau.

Vier natuurwetenschappelijke grootheden in vijf scenario’s.
De bij de scenario’s horende temperatuurstijgingen zijn ook in de figuur hierboven te vinden. De temperatuurstijging is t.o.v. 1850-1900.
Bij a), b), en c) staan onzerheidsbanden van >90%.
Een lagere pH in c) betekent dat de oceaan zuurder wordt.
De stippellijn n d) en e) betekent wat er kan gebeuren als de ijskappen instorten. Zie hieronder C3.

C.1 Natuurlijke oorzaken en interne variabiliteit komen bovenop door de mens veroorzaakte veranderingen, vooral op regionale schaal en op korte termijn, maar zullen weinig effect hebben op de opwarming van de aarde in de komende eeuwen.
Deze schommelingen moeten meegenomen worden om een indruk te krijgen van  het volledige scala van mogelijke veranderingen.

C.2 Bij verdere opwarming van de aarde zal elke regio naar verwachting steeds meer te maken krijgen met gelijktijdige en meervoudige veranderingen in klimaatfactoren. Verschillende veranderingsfactoren  zullen bij 2°C vaker voorkomen dan bij 1,5°C opwarming, en nog wijder vaker en/of uitgesprokener als het nog warmer wordt.

C.3 Minder waarschijnlijke gevolgen, zoals instorting van de ijskappen, abrupte veranderingen in de oceaancirculatie, enkele elkaar versterkende extreme gebeurtenissen en een opwarming die aanzienlijk groter is dan het geschatte stijging kan niet worden uitgesloten en maakt deel uit van de risicobeoordeling.

D.1 Vanuit natuurkundig oogpunt vergt de beperking van de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde tot een tot een specifiek niveau, een beperking van de cumulatieve CO2-uitstoot tot tenminste een netto-nuluitstoot van CO2, samen met een sterke vermindering van de uitstoot van andere broeikasgassen. Sterke, snelle en aanhoudende vermindering van CH4-emissies zou ook het opwarmingseffect beperken van afnemende aërosolverontreiniging en zou de luchtkwaliteit verbeteren.

D.2. Scenario’s met lage of zeer lage broeikasgasemissies (SSP1-1.9 en SSP1-2.6) leiden binnen jaren tot waarneembare effecten op broeikasgas- en aërosolconcentraties, en luchtkwaliteit, in vergelijking met hoge en zeer hoge scenario’s voor broeikasgasemissies (SSP3-7.0 of SSP5-8.5).
Bij deze contrasterende scenario’s zouden waarneembare verschiltrends van de mondiale oppervlaktetemperatuur zich binnen ongeveer 20 jaar beginnen af te tekenen van de natuurlijke variabiliteit, en over langere perioden voor veel andere klimaatfactoren.

 

Aerosolen door vliegen versterken klimaatopwarming, anders dan algemene beeld

Afbeelding uit Lee, 2009, Atmospheric Environment, Aviation and Global Climate Change in the 21st century

Er stond op 20 augustus 2021 een artikel in de NRC van Marcel aan de Brugh “Pluspunt van de vuile lucht: koelte” ( https://www.nrc.nl/nieuws/2021/08/19/luchtvervuiling-heeft-ongemakkelijk-voordeel-een-koeler-klimaat-a4055345#/handelsblad/2021/08/20/#104 , mogelijk achter de betaalmuur).

Het verhaal, op basis van onderstaande figuur, heeft vier hoofdlijnen:

  • het artikel gaat over alle menselijke processen op aarde samen
  • Door alleen broeikasgassen zou de gemiddelde temperatuur op aarde al 1,5oC gestegen zijn, ware het niet dat aerosolen voor 0,4oC daling gezorgd hadden. Zo is het netto 1,1oC.
    Aerosolen zijn hele kleine druppeltes of korreltjes. Gasvormige luchtvervuiling (bijvoorbeeld stikstofoxides en methaan) zijn per definitie geen aerosolen.
  • luchtvervuiling is een kwaad dat in eigen recht bestreden moet worden. Er gaan per jaar voortijdig 3,3 miljoen mensen aan dood.
  • binnen de aerosolen en de gasvormige luchtvervuiling bestaat allerlei verschillende processen, die op elkaar kunnen inwerken. Sommige aerosolen werken opwarmend, andere verkoelend.


Aan de Brugh baseert zich op een figuur op blz 8 van de samenvatting:

Omdat ik hier vaak aandacht besteed heb aan de aspecten luchtkwaliteit en klimaat van het vliegen, wil ik enige duiding geven hoe dit specifieke standpunt (tevens dat van BVM2) in dit grotere IPCC-stadpunt past.

Zoals gezegd doet het IPCC uitspraken over alle menselijke activiteiten, waarvan de vliegsector een deel is. Dat deel is goed voor ca 2,5% van alle mensgemaakte CO2 op aarde, en voor ongeveer het dubbele daarvan aan niet-CO2 effecten. Dat is onlangs nog vastgesteld in een studie voor de Europese Commissie EC: niet CO2 – klimaateffecten vliegen dubbele van CO2 – effect (update)

Sterk versimpelend, met een voorbeeld: een vliegtuig beïnvloedt de directe omgeving met zijn emissies binnen bijvoorbeeld 20km van een vliegveld op lage hoogte, en zit daarna 2000km op grote hoogte, het grootste deel van de tijd op 10 a 11km.
Binnen de 20km zijn vooral de luchtkwaliteitsaspecten van belang (stikstof- en zwaveloxides, volatile organic compounds als formaldehyde, organic en black carbon – in de volksmond roet). Als men, bij overigens gelijke omstandigheden, de longen van omwonenden wil beschermen moet er geen zwavel in de kerosine zitten en moet er zo weinig mogelijk roet uitkomen. Beide pleiten voor bio- of synthetische kerosine.
Bij het grootste deel van de tocht is vooral het klimaat van belang. Op 10km hoogte is de lucht ijl, is er het begin van de ozonlaag en is het -40oC. De balans in die specifieke omstandigheden ziet er anders uit als de gemiddelde balans in de IPCC-figuur. Het dominante effect op grote hoogte bestaat uit contrails (‘strepen’), die op de langere termijn verwaaien tot cirrusbewolking. Die cirrusbewolking werkt netto opwarmend, omdat hij overdag ruwweg evenveel straling omhoog als omlaag kaatst, en ’s nachts alleen maar omlaag. Het koelende zwavelaerosolen-effect is in dit geval van ondergeschikt belang. Omdat roet goede condensatiekernen maakt voor de onderkoelde waterdamp in de uitlaatgassen, begunstigt roet de vorming van strepen en cirrus. Daarom is, in overigens gelijke omstandigheden, brandstof beter die weinig of geen roet uitstoot en ook dan kom je op bio- of synthetische kerosine uit. Onderstaand overzicht (Lee, 2020) geeft een balans, die je kunt vergelijken met de IPCC-balans, maar dan alleen voor het vliegen.
Men zou zelfs de zwavel, die niet in synthetische kerosine zit en wel in gewone kerosine, als sulfaat kunstmatig op grote hoogte uit een apart tankje kunnen spuiten (dan hebben de longen er aan de grond geen last van), maar dan ben je met een omstreden geo-engineeringproject bezig. Als je hetzelfde doet door op zwavelhoudende kerosine te vliegen, heet het geen geo-engineering en hebben de longen er aan de grond wel last van.

Mijn beweringen over luchtkwaliteits- en klimaataspecten zijn dus niet in tegenspraak met het IPCC-rapport 2021.
Dat is overigens een goed rapport dat de mensheid zich ter harte moet nemen, maar die bespreking moet op een ander moment.

Ozonprotocol Montreal bespaart ons nog ergere klimaatopwarming

Het was er niet voor bedoeld, maar het verdrag van Montreal van 1987 om de ozonlaag tegen afbraak te  beschermen gaat ons eind deze eeuw mogelijk 0,5 – 1°C aan mondiale klimaatopwarming schelen.
Aldus James Temple in de MIT Technology Review van 19 augustus 2021.
Temple vraagt zich af waarom de agressieve aanpak die het Montreal Protocol mogelijk maakte, niet ook kan bij het klimaat.

Temple baseert zich op een studie in Nature van 18 augustus 2021, waarvan de abstract te vinden op https://www.nature.com/articles/s41586-021-03737-3. De studie zelf zit achter de betaalmuur.
De Nature-studie noemt twee effecten: de directe werking van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) als broeikasgas, en de vegetatieschade die zonder de ozonlaagbescherming ontstaan zou zijn.

Het ozongat op 10 sept 2019 (KNMI)

De directe werking
Veel CFK’s zijn zelf krachtige broeikasgassen.
De EU-verordening 517/2014  dd 16 april 2014  heeft een Annex waarin de GWP-waarden van alle CFK’s genoemd staan. Dat is hoeveel keer zo sterk de CFK is als CO2. Getoond is het begin van een lijst van vijf kantjes. Wie de hele lijst wil zien, kan de verordening vinden op https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv:OJ.L_.2014.150.01.0195.01.ENG .

Dit directe effect is al langer bekend.

(Het record met 22800 zit bij zwavelhexafluoride ( SF6, verderop op de lijst), dat zelf geen CFK is, maar zich wel net zo gedraagt. Die stof wordt overigens veel gebruikt in installaties waarin midden- en hoogspanningen optreden, van de elektronenmicroscopen van FEI tot het elektrische deel van windturbines of schakelinrichtingen. De stof komt daaruit in de atmosfeer, maar vooralsnog in zulke kleine hoeveelheden dat de broeikaswerking ervan klein is).

De indirecte werking via schade aan planten
Dit is de nieuwe informatie die het Nature-artikel geeft.

De onderzoekers hebben ingeschat wat het effect is geweest van de UltraViolet (UV)-straling die door het Montreal-protocol niet op het aardoppervlak is aangekomen, en die dat anders wel was. Dat is een ingewikkelde klus.

UV-licht beschadigt, naast mensen, ook planten.Hoe dat gebeurt, was ook al langer bekend, maar nu is er dus een klimaatschatting aan toegevoegd. 
Die luidt dat het verschil bestaat uit 325 tot 690 miljard ton koolstof in planten en bodem in de periode 2080 – 2099, equivalent met 115 – 235ppm CO2 in de atmosfeer.
En dat is weer goed voor 0,5 tot 1°C minder stijging van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde.

Waarom kon met de ozonlaag wel wat met het klimaat veel slechter lukt?
Temple baseert zich hier op een boek van Edward A. Parson ‘Protecting the Ozone Layer: Science and Strategy’.

De algemene gedachte tot dan toe was dat een verdrag tegen CFK’s simpeler was. Die vond je in een beperkte set toepassingen (ook al zaten die dan weer in ontelbaar veel apparaten), en er waren maar een paar producenten, waarvan een bedrijf als DuPont een belangrijke speler is.

Parson vond dat de klimaaturgentie reden was om nog eens terug te blikken op het Montrealprotocol. Hij stelt dat het uitfaseren van de CFK’s niet zo simpel was als nu vaak gedacht wordt van wege het economisch belang.
Het vaak gehoorde idee dat de industrie al commercieel levensvatbare producten klaar had liggen en daarom instemde berust op een misverstand. Het was andersom: die alternatieven kwamen er pas toen de dwang toenam. En toen bleek het snel te kunnen, met als gelukkige bijkomstigheid dat er aan de alternatieven ook te verdienen viel.
De les is dan ook dat de wereld niet moet wachten tot er goedkope en makkelijke innovaties zijn voor de klimaatverandering. De industrie moet gedwongen worden met regels die dwingen tot minder emissies en schoner werken.
De tweede les is dat er sectorbrede voorschriften moeten komen, zodat alle bedrijven in alle landen zich aan dezelfde voorschriften moeten houden (bijvoorbeeld staal en cement).

Maar, zegt Parson, de vergelijking met de fossiele brandstof-sector houdt hier op.
DuPont kon in essentie blijven doen wat het al deed, en de fossiele brandstof-sector niet. Die heeft wel verhalen over CO2-afvang, bosprojecten en andere projecten ter compensatie, of koolstof  uit de lucht zuigen, maar talloze studies wijzen uit dat je er geen staat op kunt maken dat ze dat betrouwbaar en geloofwaardig doen, verifieerbaar en langlopend.

Het Montreal Protocol toont opnieuw aan dat er internationale regels nodig zijn om het gedrag van mondiale ondernemingen te reguleren, en dat dat  strikt  en consistent afgedwongen moet worden. Dan gaan die ondernemingen zich aanpassen, mogelijk zelfs met een nieuw bloeiend bestaan tot gevolg.

De Spiegelwaal

Ter inleiding
Bij elke duizendste bezoeker aan deze site schrijf ik een artikel met een persoonljjke noot dat een beetje afwijkt van wat hier main stream is. Dit artikel is voor de 28000ste.
Ik was op 29 juli 2021 in Nijmegen, de stad waar ik van 1965 tot 1973 natuurkunde gestudeerd heb. Het centrum van Nijmegen blijft al heel lang het centrum van Nijmegen, maar de Waal en het gebied aan de overkant zijn totaal veranderd. Er is een regelbare parallelrivier gegraven, de Spiegelwaal, om het waterpeil in de Waal beter te kunnen beheersen.
Een klimaatadaptatieproject, voor een keer buiten mijn gebruikelijke focusgebied Brabant.

Waal (rechts) en Spiegelwaal (links) (foto bjmgerard@gmail.com)
Zesbaks-duwvaart

Helemaal buiten de main stream op deze site is het onderwerp nu ook weer niet, want het bezoek (met wat foto’s, die ik hier show) was twee weken na de overstromingen in delen van Belgie en Duitsland en Zuid-Limburg. De Waal stond nog hoog (niet extreem). Zie Waarom de Limburgse overstroming een klimaatcomponent had en hoe dat werkt .
Iemand in de krant beweerde dat als het noodweer zich honderd kilometer naar het westen had voorgedaan, alle water via de Maas had moeten worden afgevoerd (nu pakte het stroomgebied van de Rijn, dus ook de Waal, een deel mee), en dat dan met zekerheid grote delen van Limburg wel onder water gestaan hadden. Ik kan het niet zelf verifiëren, maar het klinkt plausibel.

Aan de oorsprong van dit project liggen het Plan-Ooievaar en het Plan Levende Rivieren, een plan van WNF uit 1992. Hierin staat het herstel van nevengeulen centraal, met de natuurlijke rivierbiotoop.
Na de bijna-overstroming van het Rivierenland in 1993 op 31 januari 1995 (toen een kwart miljoen mensen tijdelijk, uit voorzorg, geëvacueerd moest worden) is dit concept opgenomen in de Planologische Kern Beslissing ‘Ruimte voor de rivier’ dd 2007, een programma van Rijkswaterstaat (RWS), (zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Ruimte_voor_de_rivier ). De Spiegelwaal is een van de 34 maatregelen in dit RWS-programma.
Het totale budget van de PKB was 2,3 miljard euro, en het Nijmeegse deel ervan kostte 0,36 miljard Euro. Het was het grootste en ingewikkeldste project van alle.

Hoe werkt het?
De Nijmeegse werkzaamheden zijn technisch ontworpen door het bureau Trafique ( http://www.trafique.nl/projecten/i-lent ). Onderstaande tekeningen van hun website.
Trafique werkte samen met H+N+S Landschapsarchitecten.

De Waal stroomt van rechts naar links (Oost naar West).
De Noordelijke tak is de Spiegelwaal, de zuidelijke de eigenlijke Waal zelf. Tussen beide in ligt een nieuw eiland dat vroeger bij Lent hoorde en nu Veur-Lent heet.
Onder de Waal de binnenstad van Nijmegen en boven de Spiegelwaal het dorp Lent.
De Oostelijke brug is de klassieke Waalbrug voor auto’s en fietsen-voetgangers, die er al lang ligt (en die een rol speelde in de One bridge too far-opmars), de middelste brug is de spoorbrug waarlangs recentelijk ook een fietsroute is gelegd, de westelijke brug voor auto’s en langzaam verkeer is nieuw (en was onder andere nodig omdat de Oostelijke brug een tijd dicht moest).
De drempel, die de waterstand in de Spiegelwaal reguleert, ligt rechts op halve hoogte in de tekening en vormt het oostelijke uiteinde van de Spiegelwaal.
Voor de Spiegelwaal moest de dijk aan de Noordkant 350m naar binnen verlegd worden. Dat betekende het verlies van 50 huizen en bedrijven.

In de drempel zitten op verschillende hoogten een soort tunnels. Hierdoor stroomt er, afhankelijk van de waterstanden, meer of minder water uit de Waal de nevengeul in. Zo wordt de Spiegelwaal altijd door stromend water uit de Waal gevoed. Als de Rijn bij Lobith 13m boven NAP staat, stroomt het Waalwater over de drempel de Spiegelwaal in.

Wat heeft Nijmegen er zelf aan?
De haakse bocht werkte tot de Spiegelwaal bij hoog water als flessehals. In Nijmegen loopt sinds mensenheugenis bij hoog water de Waalkade onder water. De stad is er op ingericht.
De Spiegelwaal werkt vooral gunstig voor het waterpeil stroomopwaarts (dat  blijft 34cm lager). Nijmegen heeft zelf voor zijn waterveiligheid meer aan maatregelen die verder stroomafwaarts genomen worden.

Maar maatregelen tot klimaatadaptatie kunnen ook positief uitpakken en dat is hier gebeurd. Per saldo heeft Nijmegen er, pal naast zijn stadscentrum, een multifunctioneel recreatiegebied bij met mooie landschappelijke effecten.

Spiegelwaal met recreatieve infrastructuur (foto bjmgerard@gmail.com)
Wandelpad  (foto bjmgerard@gmail.com).
De kolencentrale van Weurt op de achtergrond is inmiddels gesloten.

Er zijn strandjes en in de Spiegelwaal is een omheind zwembad  aangelegd (het officiele Nijmeegse voorlichtingsmateriaal raadt zwemmen in de Waal zelf af, omdat de kans te groot is dat men dan in Rotterdam opgedregd wordt), en op het eiland ligt een mooi wandelpad. Er liggen inmiddels geliefkoosde hardlooprondjes.
En het is landschappelijk gewoon erg mooi.

Woningbouw in Veur-Lent
Inmiddels is het nieuw-ontstane eiland een unieke bouwlocatie geworden (aangenomen dat alles goed uitgerekend is en het eiland ook bij extreme toekomstige waterafvoeren droog blijft). De gemeente wil er graag woningen bouwen. Daar is op zich ruimte genoeg voor en mogelijk is de bouwgrond inmiddels veel waard geworden.
Maar er heerst nu op een apart sfeertje en dat wil het groepsgevoel eigenlijk wel zo houden, dus hangen er nu overal affiches met enge hoge flats waarvan niet duidelijk is in hoeverre die affiches representatief zijn voor de daadwerkelijk voorgestane woningbouwplannen.

Gezicht op  Veur-Lent vanaf de oude Waalbrug (foto bjmgerard@gmail.com)

Het standpunt van de zittende bewoners is vanuit hun perspectief te volgen en je moet in een dergelijke setting architectonisch niet alles willen, maar ik vind dat het, gegeven de woningnood, toch iets te veel van groepsegoisme weg heeft. Aan de andere kant is ook gentrificatie mogelijk.
Het lijkt mij verstandig dat de gemeente Nijmegen hier wijs mee om gaat.

Waarom de Limburgse over-stroming een klimaatcomponent had en hoe dat werkt

De overstroming
Ten tijde van dit artikel stond het aantal doden van de overstroming in Limburg, België en Duitsland op ongeveer 200, en is er voor miljarden schade aangericht. Alleen al in de gemeente  Valkenburg werd de schade getaxeerd  op 400 miljoen euro.

Wat opviel is dat er veel regen per uur viel, dat de regen lang viel, en dat het buiencomplex zich nauwelijks verplaatste.

Meteen al werd gezegd, ook door politici en bestuurders, dat de ramp een klimaatcomponent had. Dat is ook zo (en de kans op herhaling neemt dus toe). Maar waarom is dat zo en hoe zit het mechanisme in elkaar?

(Spoorlijn in Limburg in juli 2021 – foto Prorail)


Wie een situatierapportage wil zien op Nieuwsuur van 17 juli 2021, en Kuipers Munneke die het uitlegt, kan terecht op https://nos.nl/nieuwsuur/video/2389772-hoe-speelt-klimaatverandering-een-rol-bij-de-watersnood-in-limburg .

EPP’s en SEPP’s
Eerst even een citaat.

Our results suggest that storms will have higher peak intensity, longer duration and will be more frequent across the whole of Europe. Current storms already produce a large number of flash floods, with their potential impact depending on land use, terrain slope, drainage, and other factors. SEPP increases would significantly increase this flash flood potential, as an MCS would be more likely to “stagnate” on a locality, exposing it to extreme precipitation of longer duration.”.

Dit is geen beschrijving  van ‘Limburg’, maar een wetenschappelijke analyse die er toevallig net aan vooraf ging. Het citaat komt uit de studie “Quasi-Stationary Intense Rainstorms Spread Across Europe Under Climate Change” en stond in de Geophysical Research Letters van 16 juli 2021. De studie is open access en te vinden op https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL092361 (en daar .pdf te downloaden). De hoofdauteur is Abdullah Kahraman van de Universiteit van Newcastle.
De timing klinkt helderziend, maar er is veel wetenschap op dit gebied en de statistische kans dat een nieuw artikel samenvalt met een ramp wordt steeds groter.
Kahramans onderzoeksgebied is het grootste deel van Europa en de Middellandse Zee, maar men kan voor Canada en de VS vergelijkbare uitspraken doen.

Het verhaal bevat veel meteorologenvaktaal en is daarom taai om te lezen. Als je je best doet, krijg je er toch wel iets van mee.
Een MCS is een Mesoscale Convective System. Dat is een al eerder gedefinieerde vakterm en is een georganiseerd cluster van onweersbuien, dat ten minste enkele uren aanhoudt en een aaneengesloten neerslaggebied vormt. Op onze breedtegraden is zo’n ding typisch 100km groot en houdt het minstens drie uur uit, hoewel het bijbehorende wolkendek nog langer kan bestaan.

Wie zonder vaktaal een indruk wil krijgen en ook een reactie van het KNMI wil lezen, kan ook op een goed artikel in de NRC terecht, op www.nrc.nl/nieuws/2021/07/18/buien-zullen-vaker-lang-blijven-hangen-a4051551#/handelsblad/2021/07/19/#106/ .

Kahraman heeft geprobeerd in te schatten wat er uit zo’n complex kan komen en hoe groot de kans is dat dat, nu en in de toekomst, gebeurt. Nu zijn dit complexe verschijnselen en niet alle water, wat in zo’n systeem zit, haalt daadwerkelijk de grond (kan onderweg ook weer verdampen), dus heeft hij een vereenvoudigd begrip Extreme Precipitation Potential (EPP) gedefinieerd, zijnde een systeem waarin de luchtvochtigheid en de stijgsnelheid binnen het buiencomplex minstens drie uur  boven bepaalde drempels zit.
Als een EPP ‘Slow-moving’ is (‘slow’ is, versimpeld uitgedrukt, < 3m/sec) is de EPP in praktijk quasi-stationair (de titel van het artikel) en heet het een SEPP.
Limburg e.o. was dus de praktijkuitvoering van het geIdealiseerde begrip SEPP.

Vervolgens heeft Kahraman er als randvoorwaarde klimaatscenario RCP8.5 ingestopt. Dat is een heftig  scenario, op basis waarvan het in 2100 4,3°C warmer wordt. De wereld streeft ernaar om een stuk minder op te warmen en het is goed om dat als relativerende kanttekening bij het artikel te plaatsen.
Het zo aangestuurde rekenmodel rekent over de 10 jaar 1998 t/m 2007, en over een 10 jaar-periode rond het jaar 2100.  

Het resultaat laat zich vangen in onderstaande afbeelding.
De kleurcode geeft daarin aan het jaargemiddelde aantal EPP’s en SEPP’s per 100*100 – blok in de periode rond 2000 en de periode rond 2100.
Als de EPP’s en de SEPP’s gelijkmatig verdeeld zouden zijn (wat niet zo is) zou het aantal EPP’s van 24 naar 175 per 100*100km gaan (*7,4), en het aantal SEPP’s van 0,7 naar 7,2 (*bijna 11).


In de afbeelding hieronder het maandgemiddelde aantal gebeurtenissen (EPP, SEPP, >100mm/uur en >200mm/uur) in het onderzoeksgebied als geheel, voor alle maanden. Dit om het seizoenseffect te tonen.
Als je de vertikale as door 880 deelt, heb je het gemiddelde aantal per maand op 100*100km.

Klimatologische oorzaken: vochtige lucht en de veranderende straalstroom
De pers zegt dat de heviger regenval komt omdat er meer waterdamp in de lucht zit, waardoor er bij een bui meer uitkomt. Dat is waar: de natuurkunde van de dampspanning (die in een grijs verleden nog op het curriculum van het VWO stond) leert dat in de praktisch bestaande omstandigheden van de atmosfeer elke °C meer temperatuur leidt tot 7% meer mogelijke waterdamp in de lucht (dus als die lucht verzadigd is).
Een bijkomend element, zegt Kahraman, is dat in de zomermaanden de stijgsnelheid van de vochtige drempel vaker boven de drempel van 2m/sec komt.
In feite legt de pers hier dus een EPP uit.
Ook Kuipers Munneke legt op Nieuwsuur een EPP uit (zonder dat zo te noemen). Kuipers Munneke zegt dat de combinatie van beide effecten (vochtiger lucht en meer stijgsnelheid) erop neer komt dat 10 C warmer 15% meer regen betekent.

Om uit te leggen waarom het aantal SEPP’s nog meer stijgt dat het aantal EPP’s, is een aanvullende verklaring nodig.
Een buiencomplex reikt tot grote hoogte en de verplaatsingssnelheid van het complex aan de grond hangt daardoor af van de windsnelheden op grote hoogte. Kahraman suggereert dat zijn uitkomsten verklaard kunnen worden door aan te nemen dat de klimaatverandering de straalstroom ’s winters versnelt en ’s zomers vertraagt. De winterstormen zouden dan sterker moeten worden.

Het laatste wetenschappelijke woord is er nog niet over gezegd.

Waarom doet het klimaat iets met de straalstroom?
Eerst: wat is de straalstroom?
De straalstroom is een soort meanderende rivier van lucht op 10 km hoogte. Zie ter illustratie een afbeelding van de National Weather Service van de VS (dienst NOAA). Die legt het mooi uit op www.weather.gov/jetstream/longshort/  .

De wind binnen de straalstroom gaat hard (kleine 200km/uur). Daarom duurt een vliegreis van de VS naar Europa korter dan andersom en zijn er vogels die hem voor de trek gebruiken.
Het patroon van de straalstroom als geheel beweegt meestal langzaam naar het oosten, maar soms staat het stil of schuift zelfs terug.
De straalstroom op grote hoogte heeft invloed op de hoge- en lagedrukgebieden op de grond. Bij een bult naar buiten ligt aan de Noordkant een  gebied waar de lucht, tegen de klok indraaiend omhoog komt – aan de grond ligt dan een lagedrukgebied of depressie. Bij een bult naar binnen ligt aan de zuidkant een gebied waar de lucht, met de klok meedraaiend, omlaag gaat – aan de grond ligt dan een hogedrukgebied.
Stijgende lucht (in  een lagedrukgebied) koelt af en regent uit – boven Limburg lag dus een depressie. Dalende lucht warmt op en is droog – in het recente bosbrandgebied in het westen van Canada en de VS, en in de afbeelding in Spanje.
Dit alles is te simpel verteld. In werkelijkheid is de straalstroom, en zijn relatie met wat aan de grond gebeurt, een complex en dynamisch proces. OP het eind van dit verhaal een mooie simulatie van de NASA.

Maar simpel is daarentegen weer dat de straalstroom natuurkundig in essentie een warmtemachine is die opereert bij de gratie van een temperatuurverschil. Net als een straalmotor warmte in beweging omzet bij de gratie van een temperatuurverschil tussen pakweg 2500°C binnen de motor en -40°C erbuiten, zo zet de straalstroom warmte om in beweging bij de gratie van een temperatuurverschil tussen evenaar en polen (in dit geval de Noordpool).

De extra broeikasgassen in de atmosfeer verwarmen de polen twee tot drie keer zo snel als de evenaar. In  meteorologenjargon heet dat de Arctic Amplification. Kahraman verwijst daarnaar.
Daardoor wordt met name ’s zomers het verschil tussen pool en evenaar kleiner, en daarmee ook de drijvende kracht van de straalstroom. Stilstaande weerpatronen worden waarschijnlijker en daarmee is de toename van de S in SEPP uitgelegd.
Omdat het temperatuurverschil tussen evenaar en pool in de winter groter is dan in de zomer, is het verklaarbaar dat SEPP’s vooral in de zomer bestaan.

Zolang de klimaatverandering het temperatuurverschil tussen evenaar en polen blijft terugdringen, is het SEPP-probleem structureel.

Dit is een still uit een mooie NASA-simulatie van de straalstroom. Het complexe karakter wordt in bewegende beelden veel duidelijker. De speelduur is ongeveer een maand in juni en juli 1988.
De animatie is te vinden op http://www.weather.gov/media/jetstream/constant/jetstreamanimation.mp4 .

Voor een eerder artikel (al weer december 2014) op deze site zie Extreem weer, straalstroom en klimaat en (uit 2021) Artikel over hittegolf in Canada en profetisch over extreme regenval .

Artikel over hittegolf in Canada en profetisch over extreme regenval

In Change van 11 juli 2021 (van Romy de Weert) staat een beschouwing die een groep geleerden van top-instituten uitgebracht heeft, en die in eerste instantie gaat over de extreme hitte en resultarende bosbranden in Canada en de VS (in Lytton bijna 50 graad C, kort daarna brandde het grotendeels af). Het is uiterst waarschijnlijk dat dit zonder de klimaatopwarming niet gebeurd was.

Vanwege de uniciteit van de hittegolf is het moeilijk statistische betrouwbaar iets te zeggen. De geleerden handelen alsof dit een zeer zeldzame gebeurtenis binnen gangbare klimaatscenario’s tot nu toe, maar noemen voor verder onderzoek dat hier een ‘tipping point’ gepasseerd is ( ‘The second option is that nonlinear interactions in the climate have substantially increased the probability of such extreme heat, much beyond the gradual increase in heat extremes that has been observed up to now. We need to investigate the second possibility further, although we note the climate models do not show it‘)

Het oorspronkelijke artikel waarop Change zich baseerde, is te vinden op www.worldweatherattribution.org/western-north-american-extreme-heat-virtually-impossible-without-human-caused-climate-change/ . Op deze webpagina een downloadmogelijkheid van het oorspronkelijke onderzoek zelf.
Het artikel in Change dat er op gebaseerd is is te vinden op www.change.inc/advies-en-dienstverlening/kans-op-extreme-weersomstandigheden-neemt-razendsnel-toe-ook-in-nederland .

Lytton op 01 juli 2021

In tweede instantie gaat het artikel in Change over Nederland.
De koppeling is dat aan het oorspronkelijke hitte-onderzoek is dat bij bovengenoemde grep geleerden ook twee mensen van het KNMI zaten (Sjoukje Y. Philip en Geert Jan van Oldenborgh), en directeur Maarten van Aalst, directeur van het Klimaatcentrum van het internationale Rode Kruis (ik wist niet eens dat dat bestond). Van Aalst is ook hoogleraar in Twente.
Verder onderzoekers van de internationale crème de la crème topuniversiteiten.

Vanwege de Nederlandse connectie interviewde Van Weert Maarten van Aalst voor wat uiteindelijk uiteindelijk bovengenoemd atikel in Change werd.
Vam Aalst nam de gelegenheid te baat om ook naar de Nederlandse rampenpreparatie te kijken.

Zo zijn hittegolven in Nederland tien keer waarschijnlijker geworden. “Hitte in Nederland is echt iets waar we ons zorgen om moeten maken”, aldus Van Aalst. De afgelopen twee jaar was hitte in Europa de dodelijkste ramp in de wereld, en als we niet oppassen staat Nederland straks boven aan de lijst. “Het hitteprobleem is iets wat bijna niemand zich realiseert. We denken vaak aan een leuke dag aan het strand, maar voor kwetsbare groepen is het een ramp.

Waarna Van Aalst over extreme regenval begon. “Maar ook de kans op extreme regenval is de afgelopen jaren door klimaatverandering steeds groter geworden“.
Dit bleek profetisch. Het Change-artikel dateerde van 11 juli 2021 en een paar dagen later stond Limburg en aangrenzend Duitsland en België onder water. Dd dat dit artikel geschreven werd, stond het dodental in Duitsland op 49.

Hieronder het artikel in Change van 11 juli 2021.

Heerlen, 14 juli 2021

‘De kans op extreme weersomstandigheden neemt razendsnel toe, ook in Nederland’

De extreme hitte in Canada en delen van de VS wordt overduidelijk veroorzaakt door klimaatverandering. Dat blijkt uit een recent onderzoek waar meerdere Nederlandse instituten aan meewerkten. De kans op extreme weersomstandigheden, zoals hittegolven neemt toe, ook in Nederland. Hoe kunnen we ons hierop voorbereiden?

Canada en delen van de VS werden vorige week getroffen door extreme hitte met bosbranden tot gevolg. Een groep internationale onderzoekers – waaronder een aantal uit Nederland – analyseerde de hittegolf. Wat blijkt? De hittegolf had nooit plaatsgevonden zonder door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

Maarten van Aalst, directeur van het Klimaatcentrum van het internationale Rode Kruis en hoogleraar aan de Universiteit Twente is medeauteur van het onderzoek. “Twintig jaar geleden wilde de gemiddelde klimaatwetenschapper geen link leggen tussen klimaatverandering en hitte, omdat het weer vaak grillig van zichzelf is. Inmiddels kijken we daar anders naar”, zegt Van Aalst. De onderzoekers keken naar trends in zulke extremen in de waarnemingen van de afgelopen decennia. Vervolgens vergeleken ze met behulp van klimaatmodellen de resultaten mét en zonder de uitstoot van broeikasgassen. “De kans dat extreme weersomstandigheden zoals hitte voorkomen is razendsnel toegenomen. Ook in Nederland”, zegt Van Aalst.

Zo zijn hittegolven in Nederland tien keer waarschijnlijker geworden. “Hitte in Nederland is echt iets waar we ons zorgen om moeten maken”, zegt de wetenschapper. De afgelopen twee jaar was hitte in Europa de dodelijkste ramp in de wereld, en als we niet oppassen staat Nederland straks boven aan de lijst. “Het hitteprobleem is iets wat bijna niemand zich realiseert. We denken vaak aan een leuke dag aan het strand, maar voor kwetsbare groepen is het een ramp.”

Extreme regenval en overstromingen

“Bij klimaatverandering in Nederland denkt iedereen gelijk aan een stijgende zeespiegel. En dat is ook hoe we er klassiek over nadenken met risicomanagement”, vertelt Van Aalst. “Bij tien centimeter zeespiegelstijging verhogen we onze dijken met tien centimeter en dan zijn we weer veilig. Maar ook de kans op extreme regenval is de afgelopen jaren door klimaatverandering steeds groter geworden.”  Die twee – zeespiegelstijging én de kans op extremere regenbuien, zorgt dat het lastiger wordt om van het water af te komen. “Met die gedachte hebben we maatregelen uitgevoerd om het water weg te krijgen. Maar tegelijkertijd zag je dat droogte in Nederland afgelopen zomer een groot probleem was.”

Van Aalst ziet dat er meerdere problemen zoals extreme regenval en droogte steeds erger worden. “Oplossingen voor het ene probleem kunnen het andere probleem versterken. Het is belangrijk om op zowel lokaal als landelijk niveau te kijken naar hoe we ons kunnen voorbereiden op extremer weer.” Zo werd Europa in 2003 getroffen door een extreme hittegolf waarbij tienduizenden doden vielen. “Er werden toen in Nederland nog geen hittewaarschuwingen afgegeven. Toen we in 2006 opnieuw aan de beurt waren is er besloten dat we hitte serieuzer moeten nemen.” Inmiddels bestaat er een nationaal hitteplan. “Als het KNMI een hittegolf ziet aankomen gaat er een hitte-alarm af. Er worden dan bepaalde protocollen in ziekenhuizen en verpleeghuizen gehanteerd die de kwetsbaren moeten beschermen. Maar er zijn ook een hele hoop kwetsbaren die op zichzelf wonen. Hoe bereiken we die dan?”

Limburg 13 juli 2021 (foto NOS)

Lokaal en landelijke maatregelen voeren

Daar ligt volgens Van Aalst de grootste uitdaging. De groep kwetsbaren bereiken waar geen oogje in het zeil gehouden wordt. “Op korte termijn kunnen steden denken aan koelcentra creëren in bijvoorbeeld gymzalen en overheidsgebouwen, waar airco en voldoende drinkwater is.” Op lange termijn moeten steden de vraag stellen: hoe houden we onze stad koel?  “In Den Haag is de Schildersbuurt een hitte-hotspot. Die buurt kun je verkoelen door meer groen te planten. Maar je ziet dat het beleid soms niet aansluit bij de echte nood, want de meeste subsidies voor vergroening gaan naar plekken in de stad die al groen zijn”, zegt Van Aalst.

De verlate aanpak tegen hitte in Nederland is volgens Van Aalst te verklaren omdat extreme warmte nieuw is voor ons land. “Oorspronkelijk hebben we hitte in Nederland nooit als een probleem ervaren. Daarom lopen de plannen nog achter. We moeten het dus heel praktisch aanpakken: wat kunnen we per stad doen om een extreme weerssituatie voor te zijn?”

Zie https:// .

Hoofdinfrastructuurnetwerken gevoelig voor schade door veranderend klimaat

Het Kennis instituut voor Mobiliteit (KiM) is de officiele instantie die in Nederland onderzoek doet naar mobiliteitsstrategieën. Het KiM heeft op 01 juli 2021 een studie uitgebracht naar de invloed van het veranderend klimaat op de Nederlandse infrastructuur.
Ik heb dit persbericht dd 01 juli 2021 hieronder overgenomen. Afbeeldingen zijn uit de publieksbrochure overgenomen.

De algemene pagina van het KiM over dit onderwerp is http://www.kimnet.nl/publicaties/rapporten/2021/07/01/klimaatverandering-en-het-mobiliteitssysteem .



Door klimaatverandering neemt de kans op schade aan de infrastructuur toe, als gevolg van droogte, hitte, hevige neerslag of stormen. Dit schrijven onderzoekers van het KiM in een studie naar de klimaatverandering en de invloed daarvan op het mobiliteitssysteem. Ze brengen in kaart waar de Nederlandse hoofdinfrastructuur van wegen, spoorwegen en vaarwegen gevoelig is voor het oplopen van schade door het klimaat. En ze beschrijven hoe het gebruik van deze infrastructuur en de activiteiten van mensen en bedrijven kunnen veranderen. Daarnaast verkennen de onderzoekers wat het voor het mobiliteitssysteem betekent als we op termijn te maken krijgen met een grote zeespiegelstijging en maatregelen om daarmee om te gaan.

Voor de effecten op de kortere termijn, tot 2050, zijn de onderzoekers van het KiM in hun studie Klimaatverandering en het mobiliteitssysteem uitgegaan van literatuur, diepte-interviews en expertsessies met Rijkswaterstaat, ProRail en Deltares. De klimaatgevoeligheidskaarten van de infrastructuur hebben ze gebaseerd op stresstesten van Rijkswaterstaat en ProRail. De gevolgen van het klimaat voor het gebruik van infrastructuur baseren ze op literatuur en op basiskennis over personenmobiliteit en logistiek. De verkenning van de gevolgen van een grote zeespiegelstijging op langere termijn is gedaan aan de hand van adaptiestrategieën die Deltares heeft ontwikkeld voor Nederland.

Gevoeligheid hoofdinfrastructuurnetwerken

Op het hoofdwegennet vormen verzakkingen door bodemdaling – een gevolg van droogte – een relatief groot risico. Wegen in het westen en noorden van het land zijn het meest gevoelig voor verzakkingen. Ook voor hoofdvaarwegen levert droogte een groot risico; droogte zorgt voor lage rivierafvoeren en mogelijk onvoldoende diepte voor de scheepvaart. De gevoeligheid voor onvoldoende diepte is groot op de Waal rond Nijmegen en op locaties op de IJssel en het bovenstroomse traject van de Nederrijn. Voor spoorwegen bestaat niet één duidelijk grootste risico. Grote delen van het spoor zijn gevoelig voor schade of beperkte functionaliteit door wateroverlast of hitte, zoals het onderwaterlopen van tunnels of het niet kunnen sluiten van beweegbare bruggen door hitte-uitzetting.

Mogelijke adaptatiemaatregelen zijn divers en verschillen per gebeurtenis en per type infrastructuur. Soms kan intensief en gepland beheer en onderhoud (B&O) grotere en dure herstelmaatregelen aan de infrastructuur voorkomen. Maar vaak gaat het om grootschalige, preventieve maatregelen op het gebied van vervanging en renovatie (V&R).  

Gevolgen voor gebruikers van infrastructuur en hun activiteiten

Klimaatschade aan de infrastructuur levert in 2050 voor gebruikers naar verwachting vooral ongemak van tijdelijke aard. Voor weggebruikers ligt omrijden via een andere route vaak voor de hand, maar ook het gebruiken van een andere vervoerwijze of thuiswerken. Treinreizigers kunnen ook voor deze opties kiezen, ook al hebben zij voor omrijden meestal minder routealternatieven dan weggebruikers. Voor het spoorgoederenvervoer en binnenvaart is omrijden en -varen meestal geen optie. Bij laagwater op de rivieren zal de binnenvaart vaak kiezen voor het minder zwaar beladen van schepen (zoals ook gebeurde in de drie droge jaren 2018, 2019 en 2020). 

De effecten van zeespiegelstijging op het mobiliteitssysteem

Deltares heeft vier adaptatiestrategieën ontwikkeld om met grote zeespiegelstijging om te gaan. Twee ervan richten zich op het beter beschermen van de huidige kust, één gaat uit van het zeewaarts bewegen met nieuwe eilanden en één strategie is gericht op meebewegen. Meebewegen bestaat uit het ophogen van gebieden (terpen), het drijvend maken van bebouwing en infrastructuur en het migreren van de bevolking naar hoger gelegen delen van het land. 

De verkenning van het KiM wijst uit dat de effecten op het mobiliteitssysteem sterk verschillen per strategie. Bijvoorbeeld bij ‘beschermen’ verandert er minder aan de ruimtelijke inrichting van Nederland dan bij ‘zeewaarts’ en ‘meebewegen’. Bij ‘zeewaarts’ kan nieuwe infrastructuur (bruggen, dijken) nodig zijn tussen de nieuwe eilanden onderling en als verbinding met de kust; op de eilanden komen mogelijk zee- of luchthavens. ‘Meebewegen’ kan leiden tot meer verplaatsingen over water, maar ook tot de aanleg van bruggen tussen terpen. Bij migratie naar hogere delen van het land wordt daar de bebouwingdichtheid groter en komt er meer vraag naar infrastructuur en mobiliteit.

Brochure

Er is ook een brochure over het onderzoek Klimaatverandering en het mobiliteitssysteem beschikbaar.

Zie ook

CO2 -prijs onder het EU ETS schiet door de €50 per ton (update 6 juli)

Nederlandse CO2 – heffing momenteel ineffectief

Hoe werkt het systeem?
Het Emission Trade System is het belangrijkste mechanisme waarover de EU beschikt om de uitstoot van broeikasgassen door de industrie te verminderen.

Het systeem heeft enkele kenmerken:

Werking van het ETS
  • De ton CO2 is de eenheid
  • Aan het totaal aantal ton CO2 dat jaarlijks in de EU (+ Ijsland, Noorwegen en Liechtenstein) is een maximum gesteld. Dit resulteert in evenzovele rechten.
  • Sinds 2013 tellen ook een deel van het N2O (lachgas) en PFK’s (perfluorkoolstoffen) uit de aluminiumproductie mee als broeikasgas. Die worden op de gebruikelijke manier tot CO2 omgerekend.
  • Deze ‘cap’ stabiliseerde eerst de uitstoot op die van 1990, maar daalt vanaf 2013 met 1,7% en vanaf 2020 met 2,2% per jaar en binnenkort (na juni 2021) mogelijk nog sneller
  • Bedrijven moeten over rechten beschikken als ze CO2 uitstoten
  • Het gaat om bedrijfscategorieën (zie hieronder)
  • Sinds 2013 moeten ze die kopen op een veiling waarvan de opbrengst naar de nationale schatkist gaat. Het aandeel kopen versus gratis loopt op 48% versus 47% in 2020 (de resterende 5% is voor nieuwkomers en innovatie.
  • Ten dele krijgen ze die voor niets.
    IN de testfase van het systeem (2005 t/m 2008) kregen alle onderneming alles, wat de op dat moment uitstootten, gratis.
    Ook ondernemingen waarvan men (al dan niet terecht en na het nodige gelobby) bang was dat ze anders hun werk buiten de EU zouden gaan uitvoeren (carbon leakage), kregen veel rechten gratis (bijvoorbeeld Tata Steel). Vanaf 2020 is dit de enige reden om nog gratis rechten uit te keren. Energiebedrijven krijgen bijvoorbeeld sinds 2020  geen gratis rechten meer.
    Tot 2013 keerden de nationale overheden de gratis rechten uit, na 2013 deed de Europese Commissie dat.
  • Koolstofrechten die niet nodig zijn voor de eigen uitstoot mogen worden verhandeld (‘Trade’). Wie te weinig koolstofrechten heeft, moet bijkopen. Dit werkt in zekere zin als een soort bonus-malus systeem. De transacties vinden plaats op de Duitse EEX.
  • In Europa vallen 11000 bedrijven onder het ETS, die samen goed zijn voor 45% van de Europese broeikasgasuitstoot
  • Sinds 2012 valt ook de luchtvaart onder het ETS, voor vluchten waarvan start en landing binnen de EU28 liggen.

Bedrijfscategorieën waarvoor het ETS geldt:

Het ETS heeft voor- en nadelen ten opzichte van andere manieren om koolstof te belasten.

  • Een voordeel is dat de emissies met zekerheid dalen, omdat het systeem dat voorschrijft. Bij  een ‘gewone’ koolstofbelasting is die zekerheid er niet.
  • Een voordeel is dat de CO2 – besparing naar de plek schuift waar die het goedkoopste is.
  • Voordeel is dat een juiste uitvoering van het ETS bewustwording en innovatie in de hand werkt
  • Een nadeel is dat het ETS als een Brussels compromis ontstaan is en dus onder invloed van industriële lobby’s (die er overigens ook geweest zouden zijn bij een nationaal versie van het ETS). Daardoor heeft het systeem de kleur aangenomen van de grote bedrijven die bestonden ten tijde van invoering.
  • Een nadelig gevolg daarvan is dat er in het begin teveel gratis rechten verstrekt zijn. Na de testfase stortte de prijs van een recht in van ca 30€/ton tot onder de €5 per ton (zie afbeelding hieronder). Dat heeft heel land alle goede bedoelingen gefrustreerd.
    De economische crisis van 2008-2009 versterkte dat effect.
    Vervolgens ontstond er een levendig gesjacher, waarbij grote vervuilende bedrijven aan het systeem verdienden in plaats van betaalden. Zie https://ce.nl/publicaties/calculation-of-additional-profits-of-sectors-and-firms-from-the-eu-ets-2008-2015/ . Dit droeg niet bij aan de populariteit va het systeem bij de bevolking.
    In 2013 waren er meer gratis rechten dan nodig was voor de totale uitstoot in dat jaar.  
  • Het is een traag systeem. De lange adem moet zijn werk doen.

Voor meer uitleg zie www.emissieautoriteit.nl/onderwerpen/wat-is-emissiehandel/vraag-en-antwoord/hoe-zit-het-europese-emissiehandelssysteem-in-elkaar en https://ec.europa.eu/clima/policies/ets_nl .
Voor een eerder verhaal op deze site zie Europese CO2 – heffing aangescherpt, ook voor de luchtvaart .

Update dd 06 juli 2021
Het Financieel Dagblad had enkele goede artikelen op basis van gelekte hervormingsvoorstellen van de Europese Commissie.
Een absolute noviteit in de wereld is een heffing aan de grenzen van de EU op importgoederen, die op basis van de veel lagere mondiale koolstofprijs vervaardigd zijn (en dus ernstig concurrentievoordeel hebben). Dat zou moeten gaan gelden voor de sectoren cement, staal, aluminium, kunstmest en elektriciteit.
Tot nu toe genieten sommige van deze bedrijven voordeel in de vorm van gratis rechten. Men is bang dat ze anders de benen nemen naar buiten de EU. Het instellen van de grensheffing zou dan de gratis rechten overbodig maken. Daarom hebben de energievretende bedrijven er altijd zelf voor gelobbied.
Toch schreeuwen de staal- en vooral de aluminiumsector, nu het puntje bij het paaltje komt, moord en brand. Ze eten blijkbaar liever van twee walletjes. De cementindustrie schreeuwt wat minder hard (die verkast dan ook niet zo gemakkelijk).
Het moderne Zweedse ijzerertsconcern LKAB, dat een schoner productieproces heeft (met waterstof als reductor), wil juist de grensheffing wel en vindt dat de EC niet snel genoeg gaat. ( www.lkab.com/en/ )

Met waterstof (ipv cokes) gereduceerd sponsijzer van LKAB ( www.lkab.com/en/news-room/press-releases/hybrit-ssab-lkab-and-vattenfall-first-in-the-world-with-hydrogen-reduced-sponge-iron/?aid=16447 )

Verder zal de daling van de ‘cap’ sneller gaan.

Het is de bedoeling dat ook weg- en zeetransport en gebouwen aan het ETS gaan betalen (de luchtvaart betaalt al, zij het nog lang niet alles). Maar dat wordt een technisch en politiek moeilijk verhaal. Mogelijk is daar een aparte prijsvorming voor nodig.

Deze gelekte ontwikkelingen staan in een officieel mega-plan, dat op 14 juli 2021 gepubliceerd wordt. Ik schrijf er daarom liever dan verder over.

Koolstofprijs onder het ETS door de jaren heen (Sandbag)

In 2013 is het ETS hervormd, o.a. door ingrepen die blijvend of tijdelijk rechten uit de markt namen (bijna de helft ging in de ijskast). Dit samen met de permanent dalende cap (sinds 2013 -2,2%/jaar) dreef de prijs vanaf 2016 geleidelijk aan weer omhoog. Daarna ging het steeds sneller, tot op 5 mei 2021 het bericht in de NRC stond dat de prijs voor het eerst door de €50/ton-grens gegaan was – wat velen niet voor mogelijk hadden gehouden.

Men zag meteen een effect, bijvoorbeeld dat de opslag van CO2 in de zeebodem ineens weer op de agenda stond (op welke trend ik hier nu niet in ga).
Sandbag gaf onderstaand verloop van de prijs .

Op 2 juli stond de prijs op ruim €57 .

Nieuwe ontwikkelingen zijn te verwachten, maar op het moment dat dit geschreven wordt, wordt daarover nog gespeculeerd.
De ambities van de EU zijn aangescherpt, dus te verwachten is dat de mechanismen dat ook worden en dat de prijs verder omhoog gaat.

Tegelijk ligt de CO2 – prijs buiten de EU onder de €2/ton.
Het Financieel Dagblad van 04 juli 2021 wijdde een artikel aan dit mondiale carbon credits-systeem, dat op dat moment op €3 tot €5 stond. Dat systeem is ingesteld in het Kyotoverdrag en kent, mede omdat niet alle landen uiteindelij kmeedoen, ook een groot overschot aan rechten. Zie https://fd.nl/ondernemen/1390462/greenwashing-bedrijven-dreigt-door-lage-prijs-co-compensatie?utm_medium=email&utm_source=nieuwsbrief&utm_campaign=fd-ochtendnieuwsbrief&utm_content=1352426_46079_20210705&utm_term=B .

Het verschil beïnvloedt de concurrentieverhoudingen en daarom wordt er gespeculeerd op een tariefmuur rond Europa ter hoogte van dit prijsverschil. Het worden interessante tijden (zie de update van 06 juli).

De Nederlandse CO2 – heffing
In de discussies over het Klimaatakkoord was een heftig omstreden onderwerp in hoeverre de industrie moest meebetalen aan de klimaatdoelen. Het kabinet wou er niet aan en daarom tekenden Milieudefensie, Greenpeace, Natuur&Milieu, de Natuur- en Milieufederaties, de Jonge Klimaatbeweging, FNV en MVO niet.
De grote klimaatdemonstratie in maart 2019 zette alsnog de discussie in gang en vernietigende rapporten van PBL en CPB droegen daar eveneens aan bij. Bij Prinsjesdag 2019 kwam het kabinet alsnog met een beperkte CO2 – heffing voor de industrie op de proppen. Milieudefensie, Greenpeace en de Jonge Klimaatbeweging hebben nog steeds niet getekend.

De heffing is inderdaad nogal mild.
De heffing gaat alleen over bedrijven die al onder het ETS vallen, en daarnaast over afvalverbranders en enkele specifieke processen waarbij lachgas vrijkomt. Men wilde dat de Nederlandse regeling zoveel mogelijk op het ETS leek.

Het tarief ziet er als volgt uit ( https://www.emissieautoriteit.nl/onderwerpen/co2-heffing-voorlichting ):

Bij bedrijven die al onder het ETS vallen moeten deze getallen gezien worden als een bodem van ETS en Nederlandse heffing samen.
Als het ETS in 2022 €30 zou zijn geweest, zou de Nederlandse heffing bedragen hebben €40,21 – 30, zodat de som van beide €40,21 is. Als het ETS boven de Nederlandse heffing zit, telt het ETS.
Voor afvalverbranders en lachgasproducenten die niet onder het ETS vallen, telt de volledige Nederlandse heffing.
Net als bij het ETS kent ook de Nederlandse heffing een dalende vrijstelling en handelmogelijkheden.

Vanwege Corona hebben de bedrijven uitstel van betaling gekregen, maar dat maakt dus in praktijk nauwelijks uit.

De regering verwacht dat de kans driekwart is dat de industrie in 2030 een emissiereductie van 14,3 Mton CO2,eq haalt.

Nu het ETS al in 2021 boven de €50 zit (en waarschijnlijk verder stijgt), bestaat er dus de eerste paar jaar in feite alleen voor de afvalverbranders en de lachgasproducenten een nieuwe koolstofheffing.
Inderdaad erg mild. Laten we het op Corona houden.

ETS-bedrijven in Nederland, Brabant en het MRE-gebied
De volledige lijst met inrichtingen die onder het ETS vallen, is te vinden via www.emissieautoriteit.nl/onderwerpen/deelnemers-ets . Daar staat nu een lijst dd januari 2015.

Ik heb er voor mijn site (die focust op Brabant) de Brabantse inrichtingen uit gezeefd. Die is te vinden –>

De lijst in het MRE-gebied (Zuidoost Brabant) is:

  • Bavaria N.V. NL-200400297 Provincie Noord-Brabant LIESHOUT
  • Brabantse Asfaltcentrale (BAC) NL-201000120 Provincie Noord-Brabant HELMOND
  • DAF Trucks N.V. NL-200500022 Provincie Noord-Brabant EINDHOVEN
  • KWS Infra B.V. Asfaltcentrale Eindhoven NL-200800077 Provincie Noord-Brabant EINDHOVEN
  • Nyrstar Budel B.V. NL-200500008 Provincie Noord-Brabant Productie of bewerking van non-ferrometalen BUDEL-DORPLEIN
  • Rendac Son B.V. NL-200400181 Provincie Noord-Brabant SON
  • Vlisco Netherlands B.V. NL-200400232 Provincie Noord-Brabant HELMOND
  • WKC Eindhoven NL-200400054 Provincie Noord-Brabant EINDHOVEN (de stadsverwarming op Strijp S)
  • WKC Helmond 1 & 2 NL-200400056 Provincie Noord-Brabant HELMOND (de stadsverwarming)

Deze bedrijven staan allemaal op de lijst vanwege een verbrandingsinstallatie, behalve Nyrstar (in de volksmond de zinkfabriek in Budel).
Zie ook Trafigura en de zinkfabriek – formeel geen probleem, maar het voelt niet lekker .

Nyrstar_foto bgerard

Nyrstar is overigens goed voor 1,2TWh (4,3PJ), ca 1% van het Nederlandse elektriciteitsverbruik . Van die stroom gaat 85% op aan het elektrolyseproces en dat is al geheel geoptimaliseerd (www.ed.nl/economie/symposium-bij-nyrstar-in-budel-bij-metaal-is-veel-energie-te-besparen~a4489ec5/ ).
Het reusachtige zonnepark op de jarosietvelden voorziet maar voor 0,16PJ  in die 4,3PJ (dat staat trouwens fout op de site van Solarcentury/Statkraft – beetje dom. MWh moet GWh zijn.). Nyrstar zegt energieneutraal te zijn, maar haalt dus het merendeel van zijn duurzame energie elders. Zie https://middenlimburgactueel.nl/2021/02/11/nyrstar-budel-produceert-zink-op-bijna-volledig-groene-energie/  en www.nemokennislink.nl/publicaties/zuiver-zink/ .

Zuiver zink maken vreet stroom. Maar dat zuivere zink bespaart elders energie. Verzinkt staal roest 12 keer zo langzaam als onbeschermd staal. En het zit in batterijen en medicijnen.
De industrie verduurzamen is een gecompliceerd verhaal.

IPCC gaat waarschuwen voor ‘tipping points” in het klimaat

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) werkt aan een schokkend rapport over ‘tipping points”. Een tipping point is een temperatuur waarbij een plotselinge en vaak onomkeerbare verandering plaatsvindt die vervolgens een lawine aan andere gevolgen kan hebben. In de dialectisch-materialistische filosofie een omslag van kwantiteit naar kwaliteit.

Het IPCC-rapport is nog niet uit, maar een voorontwerp is uitgelekt naar Agence France-Presse, en zodoende kwam het in The Guardian terecht waar ik het gevonden heb. Zie www.theguardian.com/environment/2021/jun/23/climate-change-dangerous-thresholds-un-report en dan via links verder terug.

Het IPCC wordt bekritiseerd omdat het tot nu toe te weinig aandacht besteedt aan tipping points, door velen beschouwd als de zwakste schakel in de IPCC-prognoses. Ter verdediging moet worden aangevoerd, dat het IPCC als publieke organisatie erg voorzichtig is in zijn uitspraken, omdat die grote gevolgen kunnen hebben. Van tipping points was gewoon nog niet genoeg bekend. Kleine oorzaken kunnen hier grote gevolgen hebben. Dat onderzoekt lastig.
En, anders dan vaak gedacht, doet het IPCC niet zelf onderzoek maar verzamelt onderzoek van anderen.
Het tekort aan standpunten wordt dus nu ingehaald. Het rapport zou 12 tipping points gaan behandelen.

https://esd.copernicus.org/articles/12/601/2021/

Mogelijke tipping  points zijn bijvoorbeeld het smelten van de Groenlandse ijskap of delen van die op Antarctica (mogelijk zijn we het tipping point voor delen van de ijskap op West-Antarctica al gepasseerd).  Het smelten van een ijskap is op de korte termijn onomkeerbaar, omdat een ijskap een systeem is dat zichzelf beschermt omdat de witheid zonlicht terugkaatst. Als het ijs weg is, is de witheid weg en de bodem eronder donker en die voorkomt (althans op de korte termijn) een nieuwe ijskap. Men kan dat alledaags waarnemen als sneeuw op straat, die vooral aan de rand smelt.

De Groenlandse ijskap is goed voor 7m zeespiegelstijging, en er zijn geleerden die beweren dat die kap er versneld aan gaat ( Multistability and critical thresholds of the Greenland ice sheet_Nature_11maart2012 ) als de mondiale temperatuur met 1,6°C stijgt (we zitten nu op 1,1°C, zie www.carbonbrief.org/state-of-the-climate-how-the-world-warmed-in-2019 ).

Andere tipping points ontstaan als door de dooi van de permafrost ineens een heleboel methaan in de lucht komt, of als het regenwoud in het Amazonegebied ineens savanne wordt – ook weer zo’n systeem dat zichzelf binnen zekere grenzen beschermt. Maar ook bijvoorbeeld de Golfstroom of het moessonsysteem kunnen instabiel gedrag vertonen.

Satellietbeelden van het uiteenvallen van de Spalte gletscher in Noordoost-Groenland tussen 2013 en 2020. Foto EU Copernicus and Geus/Reuters

Het wordt griezelig.

Zie ook www.bjmgerard.nl/?p=2877 en www.bjmgerard.nl/?p=3995.
De aanhef-foto is een bosbrand bij en in Fort Murray in Canada dd mei 2016.