Luchtfoto  bij Brommelen van het gebied buitendijks, dat door de wateroverlast van juli 2021 overstroomde.

Onderzoeker Dev Niyogi

Watersnood van 2021 is de schuld van de ontwikkelende stad. ‘Er moet meer gedaan worden om voor veiligheid te zorgen’

Luchtfoto bij Brommelen van het gebied buitendijks, dat door de wateroverlast van juli 2021 overstroomde.Beeld Remko de Waal, ANP

De watersnoodramp vorig jaar in Limburg, Duitsland en België werd niet alleen opgestuwd door klimaatverandering, maar ook door verstedelijking, laat een Amerikaanse onderzoeker zien.

Bas den Hond

Zoveel regen- en rivierwater als vorig jaar juli was er in Nederland nog nooit gemeten. In Limburg werden vijftigduizend mensen geëvacueerd en hield de rivier de Geul huis in Valkenburg. De schade werd geschat op 1,5 miljard euro. En dat was nog niets in vergelijking met wat gebieden in België en Duitsland meemaakten: meer dan tweehonderd doden vielen er, en de schade liep in de tientallen miljarden.

Zoals bij elke ramp kwam meteen de vraag op: is dit een gewone uitschieter van de natuur, of had de mens een vinger in de pap? Al snel kwam het antwoord: het laatste. Dat concludeerde het World Weather Attribution Initiative, een project waarin ook het KNMI deelneemt. Dankzij de stijging van de gemiddelde temperatuur in West-Europa met 1,2 graden, viel er minstens 3 procent en misschien wel 19 procent meer regen dan er zou zijn gevallen in een niet door broeikasgassen opgewarmde wereld.

Rotterdam, Brussel en Keulen

Maar dat is niet het hele verhaal, zegt Dev Niyogi, hoogleraar atmosfeerwetenschappen aan de Universiteit van Texas in Austin. In een wereld die wel was opgewarmd, maar niet zo enorm verstedelijkt, was die regen een stuk meer naar het westen gevallen, en prettig verspreid, concludeerde hij onlangs in vakblad Geophysical Research Letters.

Maak dus gerust iedereen verwijten die de afgelopen eeuw steeds meer fossiele energie verbruikte, maar nog veel meer iedereen die bijdroeg aan de stichting en gestage uitbreiding van Rotterdam, Brussel en Keulen.

De heftigste regenval vond plaats in en rond die stedendriehoek, viel Niyogi op. Hij ziet dat gebied eigenlijk als één metropool, met drie stedelijke kernen en ook nog een hoop huizen er tussenin, steden en dorpen die we in Nederland, België en Duitsland als zelfstandige plaatsen zien, maar die hij als Amerikaan doodleuk ‘voorsteden’ noemt van die drie. Het weersysteem dat op 14 juli naar West-Europa kwam, was voor dat landschap niet onverschillig.

Uitzicht over het hoge water in de Maas op Arcen aan de overzijde in de zomer van 2021. Beeld ANP
Uitzicht over het hoge water in de Maas op Arcen aan de overzijde in de zomer van 2021.Beeld ANP

“Onze kennis van wat er dan gebeurt, was tot nu toe gebaseerd op individuele steden, bijvoorbeeld Chicago, of Londen, of New York”, licht Niyogi vanuit Austin toe. “Er komt een grootschalig stormsysteem aan – dat kan een koudefront zijn, maar soms ook een orkaan, alles wat maar neerslag met zich meebrengt. Als het de stad nadert, komt het in de hoge luchtlagen omstandigheden tegen waar die stad diep beneden voor heeft gezorgd.”

“Het is daar bijvoorbeeld warmer dan in de omgeving, en de lucht bevat allerlei vervuilende stoffen, waarin ook warmte opgeslagen zit. Die twee luchtsoorten kunnen zich gaan mengen en dat geeft instabiliteit. Het systeem gaat zich gedragen als een kind van twee dat een woedeaanval heeft in de supermarkt, het gaat met van alles gooien, alle kanten op. Je krijgt daar niet meer regen van, want je hebt niet opeens meer water in de atmosfeer. Maar de neerslag raakt anders verdeeld. Je hebt plekken waar het minder gaat regenen en plekken waar het juist meer plenst.”

Steden raken steeds meer met elkaar verweven

Voor de depressie die in juli 2021 regen naar Europa bracht, kwam daar nog iets bij: die ontmoette niet zomaar een stad, maar een gebied vol verspreide bevolkingscentra. In de hele EU woont inmiddels 75 procent van de bevolking in een stad of dorp, in Nederland is die urbanisatiegraad zelfs 92 procent. En dat maakte Niyogi nieuwsgierig: “Als je naar zo’n stedelijk complex kijkt, met zijn veelheid aan steden, rivieren, meren, bomen, verkeer, kun je dat dan beschouwen als één geheel dat overkomende weersystemen beïnvloedt? En kon dat altijd al, of kan het nu pas?”

Even snel als de atmosfeer, met zijn toenemende concentratie broeikasgassen, is immers het aardoppervlak veranderd. “Steden raken steeds meer met elkaar verweven. Je kunt wel zeggen dat stad A hier ligt en stad B daar, en dat ze pakweg 50 kilometer van elkaar vandaan liggen, maar de werkelijkheid is dat weersystemen niet op de stad zelf reageren, maar op de omstandigheden erboven. En die strekken zich over een veel groter oppervlakte uit dan die stad zelf.”

“Dus dan heb je een groot gebied dat door de ene stad wordt beïnvloed, en dat van de andere stad ernaast, en een derde stad, en opeens heb je een omgeving die er heel anders uitziet dan die boven één agglomeratie. En dat speelt nu misschien meer doordat er op de grond toenemende activiteit is: meer emissies, meer warmteafgifte. En dan kun je je ook nog afvragen: wat is de rol van het klimaat daarin?”

Een model zonder steden

Om die factoren uit elkaar te halen, deed Niyogi een experiment met een computermodel, dat van minuut tot minuut berekende hoe de depressie zich over het gebied verplaatste, inclusief de invloed die de omstandigheden op het aardoppervlak daarop hadden. In het model verstoort bijvoorbeeld de bebouwing van Rotterdam de overkomende vochtige lucht. Boven de stad wordt die afgeremd, aan weerszijden niet. Hetzelfde gebeurt boven Brussel en Keulen, en het resultaat is een ongelijke verdeling van de regen over het gebied, die goed overeen komt met wat er in juli 2021 werkelijk gebeurde.

Gerust dat het model de werkelijkheid redelijk weergaf, probeerde Niyogi twee forse ingrepen: hij liet overal de temperatuur anderhalve graad zakken, en hij verwijderde steden en dorpen.

In beide gevallen maakte dat verschil. Maar het was geen simpele aftreksom: “De klimaatverandering zorgt voor de timing van de regen”, zegt Niyogi. “Het maakt het verschil tussen: het regent vandaag de hele dag, of het regent vanmiddag.” Met andere woorden, de vaststelling dat klimaatverandering zorgt voor meer extremen in het weer, zie je ook in zijn model terug.

De bebouwing en de andere directe invloeden van de stad nemen de andere factor voor hun rekening. “De locatie, hoe de storm zich precies organiseert, en op één plaats voor veel neerslag zorgt, dat wordt beïnvloed door het stedelijke landschap. Als je die twee factoren samen neemt, maakt dat beide effecten nog krachtiger.”

Neerslag heeft zijn voorkeur

Het is maar één onderzoek naar één depressie. En dat al die regen nou net viel in een gebied waar te kleine rivieren het moesten wegwerken, was in zeker zin toeval. Een weersysteem dat Europa iets anders had benaderd, had zijn regen ergens anders neergesmeten, waar het water misschien gemakkelijker was weggekomen.

Maar puur toeval hoeft het ook weer niet te zijn, denkt Niyogi. “Uit eerder onderzoek is gebleken dat extremen op een bepaalde plek vaak worden gevolgd door nieuwe extremen: hevige regenval, of juist droogte. Ik heb een nicht die net als ik in Austin woont, ik in het noorden en zij in het zuiden van de stad. En die zweert dat ik altijd veel heftiger hagelbuien krijg dan zij. Dus zelfs in zo’n klein gebied zie je dat de neerslag zijn voorkeur heeft, als gevolg van de dingen die wij inbrengen: de topografie, de mobiliteit, noem maar op.”

Die conclusie moet beleidsmakers wakker maken, zegt hij: “We weten al dat extreme regenval vaker zal voorkomen. Wat we waarschijnlijk niet genoeg beseffen, is dat de zich ontwikkelende steden dat nog gaan intensiveren. Dus plannen maken voor de berekende gevolgen van klimaatverandering is niet genoeg, er moet meer gedaan worden om voor veiligheid te zorgen.”

En er is een tweede les, een optimistische: “Als we het hebben over het ontwikkelen van steden, zodat ze minder energie verbruiken, minder broeikasgassen uitstoten, dan is het misleidend om te zeggen dat we daar pas in 2040 of 2050 iets aan hebben. Want dat zorgt nu al voor een verandering van de lucht die zo’n weersysteem boven de stad tegenkomt, zoals de warmte, de vochtigheid, de vervuiling. En dat kan ervoor zorgen dat regenbuien wat minder op één plek inbeuken. Dus terwijl het gebracht wordt alsof je offers moet brengen om het klimaat op lange termijn veilig te stellen, gaat het om investeringen die hun geld op korte termijn al opleveren.”

Houston stond onder water dankzij industrie

Hoe stevig de invloed van een stad kan zijn, was te zien in Houston in 2017. Bij de komst van orkaan Harvey liepen grote delen van de laaggelegen stad onder als gevolg van de enorme neerslag.

Een orkaan brengt altijd veel regen, maar Harvey brak het Amerikaanse record. En dat had een duidelijke oorzaak, concludeerde Bowen Pan van de Texas A&M University drie jaar later. Als vochtige lucht zijn water wil loslaten als regen begint dat altijd met condensatie rond een klein stofdeeltje of druppeltje dat toevallig al rondzweeft. De natuur levert die ‘aerosolen’ in ruime mate, van zoutkristallen boven zee tot stof van het land.

Het was al lang bekend dat concentraties van aerosolen boven steden voor extra onweer en regen kunnen zorgen. Maar de vochtige lucht van Harvey werd wel heel warm onthaald. Bowen Pan constateerde dat bliksemflitsen en neerslag met name in de industriële gebieden in en rond Houston werden waargenomen. Modelberekeningen wezen uit dat de aerosolen die daar in de lucht zaten het twee keer zo hard lieten regenen dan bij een normaal schone lucht het geval zou zijn geweest.

Lees ook:

Waterschap was niet voorbereid op watersnood Limburg, maar handelde snel

Er gingen dingen mis, maar de maatregelen die het waterschap Limburg nam toen het water in de Maas extreem steeg pakten gelukkig goed uit, staat in een rapport.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden