Interview
Vergelijking van systemen voor hoogwatervoorspelling en vroegtijdige waarschuwing in de Benelux+ regio
We spraken Tim Busker en Jeroen Aerts van het Instituut voor Milieustudies (IVM) in VU Amsterdam over hun onderzoek in het kader van ons programma.
Prof. dr. Jeroen Aerts
Jeroen Aerts is hoogleraar Water en Klimaatrisico aan het Instituut voor Milieustudies (IVM) van de Vrije Universiteit Amsterdam. Hij bestudeert de interacties tussen het fysieke watersysteem en overstromingsbeheer binnen kwantitatieve overstromingsrisicobeoordeling, met een specifieke focus op overstromingsadaptatie aan klimaatverandering.
Zijn onderzoek heeft geleid tot een beter begrip van hydrologische processen en overstromingsextremen, maar ook van de sociaaleconomische factoren die een rol spelen bij het overstromingsrisico. Zo zullen bevolkingsgroei en verstedelijking in laaggelegen gebieden de verliezen doen toenemen, zelfs als het klimaat onveranderd blijft. Meer recentelijk zijn overstromingsrisicomodellen uitgebreid om rekening te houden met complexe gedragsfeedbacks. Zo werden de meeste grootschalige overstromingsbeheerinterventies uitgevoerd na grote rampen, toen de risicoperceptie en het maatschappelijk draagvlak groot waren. Socio-hydrologisch onderzoek onderzoekt deze terugkoppelingen en hoe het watersysteem en zijn hydrologische processen verbonden zijn met maatschappelijke systemen. In JCAR ATRACE zal Jeroen's groep het gebruik demonstreren van gekoppelde 'hydrologische en agentgebaseerde modellen' (Agent Based Models, afgekort ABM's) om deze terugkoppelingen te simuleren, uitgaande van scenario's voor klimaatverandering. In ABM's kunnen agenten leren, bewegen en het overstromingsrisico waarmee ze worden geconfronteerd beïnvloeden (en erdoor worden beïnvloed), wat leidt tot de implementatie van verschillende adaptatiemaatregelen. ABM's kunnen ook worden gebruikt om de grenzen van toekomstige overstromingsadaptatie te verkennen.
Tim Busker
Tim Busker is postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Water- en Klimaatrisico's van het Instituut voor Milieustudies (IVM) aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Tim heeft een achtergrond in overstromings- en droogterisicobeheer, gespecialiseerd in voorspellingen, remote sensing en risicoanalyse.
Tijdens zijn promotieonderzoek specialiseerde Tim zich verder in vroegtijdige waarschuwingssystemen en anticiperende actie voor overstromingen en droogtes in verschillende delen van de wereld. Als onderdeel van het JCAR ATRACE project werkt Tim aan een vergelijkend onderzoek naar de waarschuwingssystemen voor overstromingen in Nederland en de omringende landen. Hij organiseert ook twee sessies op de EGU25 conferentie. Daarnaast werkt Tim aan overstromingsmodellering als onderdeel van een groot team binnen de afdeling en begeleidt hij verschillende MSc- en PhD-studenten.
Hoi Tim & Jeroen, bedankt dat jullie de tijd namen om met ons te praten. Kunnen jullie de lezers iets vertellen over jullie werk en de rol van jullie instituut?
Tim
Natuurlijk. Ik ben een postdoctoraal onderzoeker die zich richt op vroegtijdige waarschuwingssystemen en anticiperende actie voor overstromingen en droogte. Binnen het JCAR ATRACE-programma leid ik het vergelijkende onderzoek naar systemen voor hoogwatervoorspelling en vroegtijdige waarschuwing (FFEWS) in de Benelux + regio.
Tim
Bij het Instituut voor Milieusvraagstukken (IVM) maken we modellen van overstromingen en het effect van aanpassingsopties, denk aan nature-based oplossingen zoals retentiegebieden en herbebossing en op voorspellingen gebaseerde acties zoals het plaatsen van waterkeringen. Mijn werk bestaat uit onderzoek naar het voorspellen van overstromingen en het simuleren van processen met behulp van computermodellen, waardoor we beter in staat zijn om tijdig te waarschuwen en responsstrategieën te verbeteren.
Tim
Het IVM is een interdisciplinair instituut dat inzichten in klimaat, hydrologie, individueel gedrag en beleid integreert. Ons doel is om de kloof tussen natuurlijke processen en maatschappelijke gevolgen te overbruggen, zodat we uiteindelijk beter voorbereid zijn op en beter kunnen ingrijpen tegen overstromingen en droogte.


Jeroen
Ik ben een professor gespecialiseerd in water- en klimaatrisico's. Mijn focus ligt vooral op extreme weersomstandigheden, zoals overstromingen. Mijn onderzoek omvat niet alleen het kwantificeren van de risico's die gepaard gaan met overstromingen, maar ook het onderzoeken van effectieve strategieën om deze risico's te beperken. Een cruciaal aspect van overstromingsrisicobeheer is de implementatie van systemen voor vroegtijdige waarschuwing. Hier in Nederland beschikken we bijvoorbeeld over infrastructuur, zoals dijken en gemalen, maar er zijn tal van aanvullende maatregelen die kunnen worden genomen om de weerbaarheid tegen overstromingen te vergroten. Vroegtijdige waarschuwing is een essentieel onderdeel van deze strategie.
Laten we het eens over jullie studie hebben. Kunnen jullie het in een paar zinnen voor ons samenvatten?
Tim
We hebben een vergelijkend onderzoek gedaan naar systemen voor vroegtijdige waarschuwing voor overstromingen in de Benelux-landen en de Duitse deelstaten Noordrijn-Westfalen en Rijnland-Palts. Terwijl veel bestaand onderzoek zich concentreert op voorspellingen, kiest onze studie voor een innovatieve benadering door de hele waarschuwings- en reactieketen te onderzoeken. We willen begrijpen hoe vroegtijdige waarschuwingen worden omgezet in effectieve acties en de hiaten in dit proces identificeren. Om inzichten te verzamelen hebben we interviews gehouden met voorspellers en crisismanagers om de effectiviteit van deze systemen in de verschillende landen te beoordelen.


Jeroen
Een aanbeveling die naar voren kwam is dat waarschuwingen verder moeten gaan dan alleen het aangeven van regenval of waterstanden. Experts stellen voor om informatie over potentiële schade en verwachte gevolgen van voorspelde overstromingen op te nemen. Bijvoorbeeld, het voorspellen van een waterstand van drie meter kan onvoldoende context bieden. Is drie meter zorgwekkend? Is vier meter aanzienlijk erger?
Tim
Precies. Crisismanagers hebben specifieke inzichten nodig, bijvoorbeeld of hun brandweerkazerne zal worden getroffen en of ze nog steeds toegang hebben tot gebieden voor in het geval van overstroming. Een waterdiepte van twee meter brengt andere risico's met zich mee dan drie meter; als zandzakken slechts tot twee meter worden geplaatst, zijn ze nutteloos bij drie meter.
Tim
Daarnaast willen hulpverleners weten welke ziekenhuizen en wegen waarschijnlijk onder water komen te staan. Informatie over de verwachte gevolgen van een stijgend waterpeil is essentieel voor hun planning. Vlaanderen heeft momenteel vooruitgang geboekt met het voorspellen van de omvang en diepte van overstromingen, maar duidelijke drempels voor het uitgeven van waarschuwingen ontbreken nog. In het algemeen is het van vitaal belang om over te schakelen op impactgebaseerde voorspellingen. Crisismanagers benadrukken dat dit soort informatie cruciaal is voor hun operaties. Voorspellingsspecialisten benadrukken echter de uitdagingen bij het verschaffen van dergelijke gedetailleerde inzichten.

Waarom zijn jullie dit onderzoek gestart en wat is jullie belangrijkste boodschap?
Tim
Wat ons echt dreef om dit onderzoek te doen, was om te testen hoe goed deze informatiesystemen in verschillende landen functioneren en een reactie teweegbrengen. Hier in Nederland zien we bijvoorbeeld dat overstromingswaarschuwingen de bevolking niet altijd bereiken, deels door het ontbreken van een centrale organisatie die informatie stroomlijnt tot één duidelijke boodschap. We zien een versnippering in de communicatie - we hebben het KNMI, dat de weerswaarschuwingen geeft, de waterschappen, die de waarschuwingen voor de kleine rivieren geven en Rijkswaterstaat voor de grote rivieren. Daar komt nog bij dat mensen waarschuwingen op het nieuws kunnen krijgen en informatie kunnen opvragen via de website van het waterschap. Dit leidt ertoe dat gemeenten en veiligheidsregio's verschillende informatiebronnen gebruiken, waardoor het moeilijk kan zijn om een duidelijk beeld te krijgen. We hebben hetzelfde waargenomen in de andere landen en regio's van het onderzoek. Het zou interessant zijn om een vervolg te geven aan deze hiaten in de communicatie over overstromingswaarschuwingen door de verschillende communicatiestromen gedetailleerder in kaart te brengen.
Tim
Voor mij is de belangrijkste boodschap dat er veel potentieel is om van elkaar als buurlanden te leren, omdat de benaderingen nogal verschillen.


Jeroen
Mijn belangrijkste boodschap is dat JCAR ATRACE dit kan aanpakken. Onze PhD-onderzoeker Raffaella Gouveia Loureiro Oliveira werkt aan een computermodel dat verschillende aspecten van overstromingen integreert. Dit model zal voorspellingen simuleren op basis van historische gegevens en mogelijke toekomstige scenario's, waarbij de verwachte regenval, overstromingsniveaus en de impact op infrastructuur zoals wegen, ziekenhuizen en politiebureaus gedetailleerd in kaart worden gebracht.
Jeroen
Door deze informatie te delen met beleidsmakers hopen we hen in staat te stellen om effectief te reageren en het model aan te passen op basis van hun specifieke behoeften, zoals het schatten van schade. Gedurende het project hopen we voortdurend informatie uit te wisselen om het voorspellingsproces te optimaliseren.
Jullie onderzoeken de verschillen in operationele Flood Forecasting and Early Warning Systems (FFEWS) tussen regio's en landen. Welke verschillen in praktijken hebben jullie het meest verrast? En welke overeenkomsten hadden jullie misschien niet verwacht?

Jeroen
In termen van verschillen hebben we twee belangrijke conclusies getrokken uit dit onderzoek. Ten eerste, ondanks het feit dat riviersystemen gedeeld worden, zijn waarschuwingssystemen niet gestandaardiseerd, met verschillende criteria voor het afgeven van waarschuwingen. België heeft bijvoorbeeld een andere drempelwaarde dan Nederland, wat invloed heeft op hoe en wanneer mensen worden gewaarschuwd voor potentiële gevaren.
Jeroen
Ten tweede vonden we significante verschillen in communicatiepraktijken. In Nederland gebruiken we drie kleurcodes voor neerslag en ongeveer vier voor waterstanden, terwijl Duitsland er zes heeft, waaronder een nieuwe paarse code voor het ergste scenario die werd geïntroduceerd na de overstromingen van 2021. Dit roept de vraag op: als er zich nog een ramp voordoet, hebben we dan nog meer kleurcodes nodig? We moeten overwegen of het toevoegen van meer codes de urgentie effectief overbrengt. Een alternatief zou kunnen zijn om deze codes aan te vullen met informatie over de gevolgen. Ons onderzoek suggereert dat het gedetailleerd beschrijven van mogelijke gevolgen nuttiger zou kunnen zijn voor individuen en beleidsmakers dan alleen te vertrouwen op kleurindicatoren.
Jeroen
Ondanks deze verschillen zagen we ook onverwachte overeenkomsten. Hoewel de drempelniveaus voor waarschuwingen verschillen, zijn ze niet zo verschillend als je zou denken. Daarnaast hebben alle landen, zoals Tim al zei, te maken met de gemeenschappelijke uitdaging van communicatieversnippering.
Tim
Een andere onverwachte overeenkomst die we hebben waargenomen is dat gegevensuitwisseling verrassend effectief is. Tijdens ons bezoek aan het Watermanagementcentrum Nederland, dat voorspellingen doet voor grote rivieren zoals de Rijn en de Maas, leerden we dat ze gegevens uit Duitsland, Oostenrijk/Zwitserland en andere plaatsen in het stroomgebied van de Rijn gebruiken, naast het Europese waarschuwingssysteem voor overstromingen (EFAS). Dit hebben we ook in andere regio's gezien. De mensen stonden erg open voor gegevensuitwisseling en samenwerking met hun buren, zowel op het gebied van voorspellingen als op het gebied van crisismanagement. We hadden verwacht dat dit een grote uitdaging zou zijn, maar vonden in plaats daarvan een positieve geest van samenwerking.

Onderzoekers Roy Pontman, Tim Busker en Rafaella Loureiro van JCAR ATRACE bezochten het Waterschap Limburg om ontwikkelingen op het gebied van overstromingsmodellering en -voorspelling te bespreken.

Impact-based forecasting (IBF) wordt genoemd als veelbelovend maar uitdagend. Kunnen jullie kort beschrijven wat IBF is en hoe het verschilt van normale voorspellingen vanuit het perspectief van iemand die een waarschuwing ontvangt? Waarom is deze techniek veelbelovend en waarom is het een uitdaging?

Jeroen
IBF verschilt van standaard voorspellingen, die voornamelijk gebaseerd zijn op neerslaghoeveelheden. Als er bijvoorbeeld meer dan 30 millimeter regen valt binnen een periode van 24 uur, wordt er een voorspelling uitgegeven. Sommige landen en regio's geven ook waarschuwingen af op basis van rivierwaterstanden. Het belangrijkste verschil met IBF is dat er ook voorspellingen worden gedaan over de verwachte gevolgen. Dit is het belangrijkste verschil. Maar om de gevolgen te voorspellen, hebben we gedetailleerde informatie nodig over het risicogebied. We integreren bijvoorbeeld de locaties van ziekenhuizen, wegen, infrastructuur en woonwijken in onze voorspelde overstroomde gebieden. Hiervoor moeten we gegevens over hydrologische omstandigheden, zoals waterstanden, combineren met informatie over de gevolgen. Deze integratie van fysieke gegevens en sociaaleconomische factoren is de belangrijkste uitdaging van IBF.
Tim
Uit onze inverviews bleek dat crisismanagers en hulpverleners deze informatie nodig hebben om hun operaties te verbeteren. Bovendien heeft IBF het potentieel om de relatie tussen voorspellers en belanghebbenden in tijden van crisis te verbeteren. De toepassing van IBF vereist samenwerking tussen vele disciplines, niet alleen tussen de voorspellers, maar ook hulpdiensten, lokale overheden, kritieke sectoren (bijv. transport) en burgers zelf. Naast het verbeteren van de waarde van voorspellingen, biedt dit een unieke kans om vertrouwen op te bouwen tussen deze verschillende organisaties.
Tim
Wat de respons van burgers betreft, is onze hypothese dat de specifieke impactinformatie van IBF leidt tot snellere actie. Voor mensen worden waarschuwingen serieuzer wanneer er overstromingskaarten bij worden geleverd, in plaats van alleen een waarschuwing als “er wordt zware regen verwacht; er kunnen overstromingen optreden in uw gebied”.
Tim
Wanneer mensen een waarschuwingsbericht ontvangen samen met een voorspelde overstromingskaart waarop te zien is dat hun huis in gevaar is, zullen ze het gevaar eerder serieus nemen. Hoewel het verband tussen deze communicatiemethode en actie nog onderzocht wordt, suggereren de gegevens dat mensen urgenter reageren wanneer de gevolgen duidelijk gecommuniceerd worden. Dit inzicht is cruciaal voor een effectieve voorbereiding op noodsituaties.

We hebben het al gehad over communicatie en waarschuwingsniveaus. Wat zijn enkele van de grootste uitdagingen bij het communiceren van waarschuwingen voor overstromingsrisico's en hoe verschillen deze tussen landen?

Jeroen
De grootste uitdaging in de communicatie over overstromingsrisico's is om mensen tot actie aan te zetten. Waarschuwingen moeten mensen motiveren om te evacueren of beschermende maatregelen te nemen, zoals het plaatsen van zandzakken. Dit kan echter aanzienlijk verschillen tussen verschillende bevolkingsgroepen. Factoren zoals leeftijd en inkomen spelen een rol; oudere mensen kunnen bijvoorbeeld anders reageren dan jongere, en armere gemeenschappen kunnen zich minder goed in staat voelen om te reageren op waarschuwingen.
Jeroen
We moeten overwegen welke soorten waarschuwingen het meest effectief zijn en hoe we informatie over de impact kunnen overbrengen om actie te stimuleren. Onderzoeken kunnen inzicht verschaffen in hoe verschillende boodschappen werken. Na een grote overstroming in 2021 ontdekten we bijvoorbeeld dat degenen die waarschuwingen hadden ontvangen eerder actie ondernamen dan degenen die dat niet hadden gedaan. Dit geeft aan dat effectieve waarschuwingssystemen inderdaad kunnen leiden tot een betere paraatheid en respons.
Tim
Het is ook belangrijk om op te merken dat alle landen in ons onderzoek nu mobiel netwerk gebruikenvoor waarschuwingen, wat helpt om waarschuwingen effectief over te brengen aan de massapopulatie. In tegenstelling tot sirenes kunnen waarschuwingen naar mobiele telefoons specifiek advies geven over wat te doen, zoals evacueren of zandzakken gebruiken. Hierdoor zijn ze een cruciaal hulpmiddel voor de openbare veiligheid tijdens overstromingen.

Coördinatie en gegevensuitwisseling over de grenzen heen bij FFEWS is belangrijk. Kunnen jullie goede voorbeelden noemen en regio's waar dit een uitdaging is?

Jeroen
In grotere stroomgebieden, zoals de Rijn, is het delen van gegevens meer ingeburgerd vanwege de grotere instellingen die erbij betrokken zijn. We hebben bijvoorbeeld de grensoverschrijdende Rijncommissie (ICBR), waarin Nederland en de Rijnoeverstaten samenwerken. Dit is niet het geval voor kleinere grensoverschrijdende riviersystemen zoals de Geul van Vecht. In deze kleinere stroomgebieden zien we een afhankelijkheid van ad-hocsamenwerking tussen zijden van de grens. Er zijn vaak geen formele samenwerkingsverbanden voor de kleinere grensoverschrijdende riviersystemen. Dit is waar JCAR ATRACE om de hoek komt kijken, door netwerken en relaties op te bouwen in kleinere grensoverschrijdende stroomgebieden en tegelijkertijd aansluiting te zoeken bij grotere organisaties zoals de ICBR. Dergelijke koppelingen zijn van fundamenteel belang om het delen van gegevens te vergemakkelijken.
Jullie hebben dit onderzoek uitgevoerd binnen het JCAR ATRACE-programma. Hoe past dit type onderzoek volgens jullie in het programma? Heeft het voordelen gehad om deel uit te maken van deze gemeenschap?
Tim
Ik denk dat het JCAR ATRACE-programma zich onderscheidt door zijn unieke grensoverschrijdende bottom-up benadering, waardoor het zich onderscheidt van typische EU-projecten. Het project wordt gedefinieerd door belanghebbenden in landen die riviersystemen delen: beleidsmakers en onderzoekers hebben gezamenlijk onderzoeksvragen gedefinieerd die het beleid dienen. Sterke toenaderingspogingen hebben me aanzienlijk geholpen; mensen herkenden JCAR ATRACE vaak, waardoor het gemakkelijker werd om interviews af te nemen. Het kostte me geen enkele moeite om in contact te komen met meer dan tien organisaties die bereid waren hun werk te bespreken, grotendeels dankzij het uitgebreide netwerk van JCAR ATRACE in een groot aantal landen. Onze samenwerking als een grote groep auteurs vergemakkelijkte ook de ondersteuning en bijdragen over de hele linie.


Jeroen
Grensoverschrijdende samenwerking is cruciaal, vooral voor kleinere riviersystemen, omdat het delen van informatie tijdens crises zoals extreme regenval van vitaal belang is. JCAR ATRACE speelt een sleutelrol door een platform te bieden voor het opbouwen van duurzame relaties en netwerken die samenwerking bevorderen. Dit initiatief is uniek in zijn vermogen om de noodzakelijke verbindingen te bevorderen, en ik heb veel enthousiasme gezien aan beide kanten van de grens, wat het belang van gedeelde gegevens benadrukt. Bovendien is de combinatie van langdurig, diepgaand onderzoek met kortere studies effectief gebleken voor het verkrijgen van snelle resultaten.
Om het interview over jullie paper af te sluiten: hebben jullie nog laatste aanbevelingen voor de lezers van dit tijdschrift, zoals mensen uit de praktijk, onderzoekers, beleidsmakers, etc.?
Tim
Deze studie heeft bewezen dat de nauwe samenwerking tussen onderzoekers, mensen uit de praktijk en beleidsmakers essentieel is en dat onze samenwerking de enige manier is waarop we realistische en bruikbare wetenschappelijke resultaten kunnen leveren. We willen jullie hier nogmaals voor bedanken.


Jeroen
Als je geïnteresseerd bent in grensoverschrijdende samenwerking, deel dan je gedachten over institutionele barrières en mogelijke oplossingen. Je aanbevelingen zijn waardevol bij het overwinnen van deze uitdagingen.