Het verbinden van milieu-inzichten en grensoverschrijdende samenwerking

Zeker! Ik ben hydroloog van opleiding en ik heb mijn doctoraat behaald aan de Universiteit van Straatsburg in Frankrijk in 2000. Mijn promotieonderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met een onderzoeksinstituut in Luxemburg, dat in 2015 fuseerde tot het Luxemburgs Instituut voor Wetenschap en Technologie waar ik nu voor werk. Ik ben meteen na mijn promotie bij deze organisatie komen werken.
 
Ons instituut is geclassificeerd als een Research and Technology Organisation (RTO). We houden ons bezig met een breed scala aan activiteiten die het hele spectrum van de Technology Readiness Level (TRL)-schaal beslaan, van onderzoek tot toegepaste oplossingen. Binnen onze instelling hebben we verschillende onderzoekseenheden die zich bezighouden met belangrijke gebieden zoals kunstmatige intelligentie, milieukwesties, materiaalwetenschappen en ruimtebronnen.
 
In mijn functie werk ik specifiek binnen het milieudomein, waarbij ik me concentreer op kwesties die te maken hebben met water - dit omvat zowel de kwantiteit als de kwaliteit van water, evenals de effecten van klimaatverandering en wereldwijde verandering op natuurlijke hulpbronnen.

Hoewel de overstromingsgebeurtenis van 2021 zeker impactvol was, zou ik niet zeggen dat het onze onderzoeksprioriteiten heeft veranderd. Onze focus op hydrologie en klimaatverandering heeft diepe wortels die ver voor deze gebeurtenis liggen. In 1993 en 1995 waren we bijvoorbeeld getuige van grote overstromingen in Luxemburg en de bredere regio. In die tijd was de situatie heel anders dan nu door het ontbreken van een modern voorspellingssysteem dat in realtime verbonden was met meteorologische stations en stroommeters.
 
Als reactie op de overstromingen in 1993 besloot de regering flink te investeren in een modern hydrometeorologisch meetnetwerk en een systeem voor overstromingsvoorspellingen. We zagen een kans om ons onderzoek naar de processen die de omzetting van regenval naar afstroming bepalen, te verdiepen - voornamelijk, maar niet uitsluitend, in bovenloopgebieden. Sindsdien hebben we ernaar gestreefd om dit inzicht te integreren in routinematige monitoring- en voorspellingsactiviteiten. Onze fundamentele focus op de hydrologische processen is dus grotendeels consistent gebleven, ongeacht de gebeurtenis in 2021.
 
Het is echter essentieel om op te merken dat we sinds 2016 steeds vaker te maken hebben gehad met catastrofale overstromingen - gebeurtenissen die veel grotere uitdagingen met zich meebrachten dan waarop we waren voorbereid. Onze bestaande monitoringprotocollen en voorspellingssystemen waren niet toegerust om de zeer lokale en intense aard van flash floods aan te kunnen. Dit besef heeft ons ertoe aangezet om onze systemen aan te passen zodat we dergelijke extreme gebeurtenissen, die vaak voorkomen in mediterrane gebieden, beter kunnen beheersen.

Onze samenwerking met lokale overheden duurt al bijna drie decennia. Vanaf het begin hebben we nauw met hen samengewerkt om de uitdagingen op het gebied van waterbeheer aan te pakken. Lokale autoriteiten richten hun monitoringinspanningen meestal op grotere rivieren, omdat in hun uiterwaarden meestal dorpen, steden en industriële regio's liggen. Onze nadruk ligt daarentegen meer op de bovenloop, hoewel we ons daar niet toe beperken.
 
Ons doel is om een breed scala aan geologische settings, bodemtypes en classificaties van landgebruik te bestrijken, wat uiteindelijk van onschatbare waarde blijkt te zijn voor lokale autoriteiten. Het geeft hen een dieper inzicht in de processen die de neerslagafvoer domineren en de factoren die kunnen leiden tot vertragingen in de afvoer.
 
De meetnetten die we gebruiken - zowel de onze als die van hen - zijn complementair. We hebben altijd gezorgd voor wederzijds bewustzijn van onze werkgebieden. Door onze datasets te delen, geven we hen toegang tot onze gegevens, terwijl wij die van hen kunnen gebruiken als dat nodig is.
 
Naast het delen van gegevens nemen we ook deel aan samenwerkingsprojecten, voornamelijk projecten die praktisch georiënteerd zijn en vaak door lokale overheden worden gefinancierd. Na de overstroming van 2021 hebben we bijvoorbeeld een diepgaande analyse van de gebeurtenis uitgevoerd. Hierbij hebben we verschillende factoren onderzocht, waaronder de meteorologische omstandigheden en de reactie van verschillende stroomgebieden op basis van hun geologie en landgebruik. Dit soort analyse is voor ons standaard na elke extreme gebeurtenis.
 
De afgelopen jaren hebben we een routine opgebouwd om regelmatig bijeenkomsten te organiseren met lokale autoriteiten om hen op de hoogte te houden van ons onderzoek. Deze bijeenkomsten bieden hen ook de gelegenheid om hun prioriteiten kenbaar te maken en specifieke gebieden te noemen waarop zij willen dat wij ons in onze onderzoeksprojecten richten. Hoewel dit geen garantie is voor financiering van deze projecten, geeft het ons waardevolle inzichten in hun behoeften. Wanneer we dan voorstellen indienen bij nationale financieringsinstanties of programma's van de Europese Unie, kunnen we onze onderzoeksdoelen afstemmen op hun prioriteiten op zowel nationaal als internationaal niveau.

Een opmerkelijk voorbeeld van onze samenwerking is een project dat we uitvoerden in samenwerking met de National Telecom Company en de stad Luxemburg. Het initiatief was gericht op het gebruik van microgolfverbindingen voor het meten van neerslag over lange afstanden. De technologie is gebaseerd op antennes die gebruikt worden voor mobiele telecommunicatie, die microgolfsignalen uitzenden. Als het regent, verzwakken de signalen en deze verzwakking kan worden vertaald in nauwkeurige neerslagmetingen, die vooral waardevol zijn bij hevige regenval. Alleen vertrouwen op regenmeters kan soms minder effectief zijn.
 
Er is een groeiende consensus dat klimaatverandering een realiteit is. Hoewel we toegang hebben tot 30 jaar gegevens met een hoge resolutie over neerslag en stromingen, zijn deze gegevens beperkt voor perioden verder terug in de tijd. Om deze beperking te omzeilen, gebruiken we natuurlijke proxies zoals boomringen en zoetwatermosselen, die tot 200 jaar oud kunnen worden. Met deze natuurlijke recorders kunnen we historische milieuomstandigheden reconstrueren, waaronder meteorologische gegevens en patronen in rivierafvoer.
 
Daarnaast gebruiken we stabiele isotopen van zuurstof en waterstof om de reistijd van water binnen een stroomgebied te bepalen. Dit stelt ons in staat om de geschiedenis van ons stromende water te traceren, tot 200 jaar terug of meer, ver voor de komst van moderne meetinstrumenten. Zulke historische gegevens zijn bijzonder waardevol voor beheerders en belanghebbenden, omdat ze inzicht geven in hoe het huidige watergedrag zich verhoudt tot wat 100 of 200 jaar geleden als normaal werd beschouwd.

Luxemburg heeft de afgelopen 30 jaar een unieke positie gehad in internationale samenwerkingsverbanden. Het JCAR ATRACE-project is niet onze eerste betrokkenheid bij internationale inspanningen, en dat we deel uitmaken van deze projecten heeft ook veel te maken met ons kenmerkende meetnetwerk.
 
Hoewel Luxemburg klein is, heeft het een gevarieerde fysiografie. Sommige gebieden maken deel uit van de schistachtige Ardennen, terwijl andere tot het Gutland behoren, gekenmerkt door verschillende landschappen, waaronder zandsteen en mergel. Het klimaat is echter over het algemeen consistent in het hele land, waardoor het een ideaal openluchtlaboratorium is voor milieuonderzoek.
 
Als je praat met mensen uit landen als Nederland, Duitsland of België, is het duidelijk dat de overstromingen die zij meemaken vaak veel groter zijn dan die in Luxemburg, vanwege hun grotere uiterwaarden en de grotere watervolumes die moeten worden verwerkt. Desondanks zijn ons dichte meetnetwerk en onze gevarieerde fysiografische omgeving van grote waarde voor deze internationale samenwerking, vooral omdat de overgrote meerderheid van de overstromingen hun oorsprong vinden in bovenlopen.

Als het op strategieën voor waterbeheer aankomt, is Mark Hans, de directeur van het Wateragentschap, zeker de aangewezen persoon om deze vraag te beantwoorden. Maar ik kan toch enkele gedachten delen.
 
Omdat we ons in de bovenloop bevinden, draagt bijna het hele land bij aan de grotere stroomgebieden. Elke maatregel die we hier in Luxemburg nemen, zal zeker gevolgen hebben stroomafwaarts. Als we bijvoorbeeld maatregelen nemen om de voortgang van overstromingsgolven te vertragen, of omgekeerd, als we proberen het water zo snel mogelijk af te voeren, zal dat gevolgen hebben voor de mensen die verder stroomafwaarts wonen. In directe zin zou dit gevolgen hebben voor gebieden in Duitsland, omdat het meeste water dat in Luxemburg wordt afgevoerd uiteindelijk in de Moezel terechtkomt en vervolgens in de Rijn stroomt. De mensen die stroomafwaarts van Luxemburg wonen, zullen de eerste gevolgen ondervinden.
 
Door deel te nemen aan projecten zoals dit, worden we ons bewust van deze gedeelde verantwoordelijkheid. Vanuit een onderzoeksperspectief willen we niet dat onze bevindingen of de toepassing van ons onderzoek beperkt blijven tot een klein geografisch gebied. Door samen te werken met collega's uit België, Frankrijk, Duitsland en Nederland kunnen we onze bevindingen vergelijken, benchmarken en gebruiken om conclusies te trekken in een bredere context. De mogelijkheden om ons onderzoek toe te passen - toegepast of fundamenteel - zijn veel groter als we deel uitmaken van dergelijke internationale samenwerkingsverbanden.

JCAR ATRACE is een geweldig platform om kennis en ervaringen uit te wisselen. Omdat we in een bovenstroomgebied wonen, zien we hoe onze kreken en rivieren snel reageren op veranderingen, maar dit is heel anders dan wat mensen ervaren in de lagere delen van het riviersysteem, zoals in Nederland. Alles is echter met elkaar verbonden. Wat er in de bovenloop gebeurt, heeft uiteindelijk gevolgen voor gebieden stroomafwaarts, en deze onderlinge verbondenheid wordt soms over het hoofd gezien als je alleen binnen je eigen interessegebied werkt.
 
Als je eenmaal deel uitmaakt van het netwerk, krijg je een ander perspectief. Het is belangrijk om te begrijpen dat de beslissingen die worden genomen in hoofdwatergebieden, zoals het onze, gevolgen hebben voor mensen stroomafwaarts. Dit is waar ik de toegevoegde waarde zie van projecten zoals JCAR ATRACE, vooral voor ons, afkomstig uit een klein land dat grotendeels bestaat uit bovenloopgebieden van het stroomgebied van de Rijn. De diversiteit van onze fysiografische kenmerken, in combinatie met een relatief homogeen klimaat, biedt veel waarde als het gaat om het definiëren van adaptatie- en mitigatiestrategieën.
 
Het is altijd essentieel om ervoor te zorgen dat de resultaten van je onderzoek niet beperkt blijven tot een kleine kring van belanghebbenden. Dit is echter geen banale taak. De processen waar we mee te maken hebben in de bovenloop verlopen veel sneller, soms in slechts een half uur of een paar uur, terwijl in grotere rivieren, zoals de Moezel of de Rijn, de dynamiek anders is en vaak vertraging oploopt.

Ja, precies. De uitdaging ligt in het omzetten van bevindingen van het ene gebied naar het andere. De schalen zijn anders, de geologie, het landgebruik en zelfs het klimaat kunnen verschillen. Door samen te werken met mensen die in verschillende omgevingen aan soortgelijke problemen werken, krijg je een beter inzicht in de mechanismen die deze verschillen veroorzaken en hoe ze de reacties van de rivieren op klimaatverandering beïnvloeden. Door kennis uit te wisselen kunnen we beter begrijpen hoe systemen functioneren op grotere schaal, buiten de gebieden die we individueel bestuderen.