Beschikbaarheid van water en groen in de stad

Verslag van de sessie “De uitdaging van waterbeschikbaarheid en groen in de stad – Op zoek naar een nieuwe balans” door Shannen Dill (WUR-WENR) tijdens het Congres Natuur en Water KAN in de stad. Door Jelle Hiemstra.

Overal in Nederland is vergroening van de stad een ‘hot topic’. Veel steden zijn bezig met ambitieuze vergroeningsplannen in verband met klimaatadaptatie en leefbaarheid van de stad. Daarbij gaat het vaak om grote aantallen bomen en oppervlakten groen.

In Utrecht bijvoorbeeld moet de groene schaalsprong 440 ha extra groen binnen de stad opleveren. Om te groeien en te functioneren heeft dat groen water nodig. De vraag daarbij is echter: is er wel genoeg water in de stad voor al dat groen? Om daar meer zicht op te krijgen werkt het TKI-project Eco-Syteem-Stad aan het in beeld brengen van de waterbalans in het stedelijk gebied.

Groen, verkoeling en waterbeschikbaarheid
Door het produceren van schaduw en het verdampen van water dragen bomen bij aan verlaging van de gevoelstemperatuur en daarmee aan vermindering van hittestress. Voor groei en verdamping is echter (veel en zoet) water nodig. In de afgelopen 40 jaar zijn over het hele jaar bezien zowel de verdamping als de neerslag toegenomen. De neerslag is echter ongelijk verdeeld over het jaar en de meeste neerslag valt buiten het groeiseizoen. Hierdoor heeft het groen in het groeiseizoen nu al meer water nodig dan er aan neerslag valt. Daarbij wordt het door de klimaatverandering warmer en neemt in drie van de vier KNMI klimaat scenario’s de hoeveelheid neerslag in de zomer af. Kortom: het neerslagtekort in de zomer neemt verder toe. Levert dit problemen op voor het groen en hoe lossen we die op? Modellering van de waterstromen en de watervoorraad geeft inzicht in zowel de koelcapaciteit als de waterbehoefte van groen in de stad in droge perioden.

Modellen
Om de vraag over al dan niet voldoende beschikbaarheid van water voor het verkoelend effect door vegetatie in de loop van het jaar te beantwoorden is informatie over verdamping en het effect daarvan op de waterbeschikbaarheid de missing link. Om dit te onderzoeken zijn twee modellen aan elkaar gekoppeld; een energetisch model (TEB – Town Energy Balance) waarmee stedelijke energiestromen in beeld gebracht worden en het Landelijk Hydrologisch Model (LHM) dat is ontwikkeld voor het landelijk gebied om waterstromen in grondwater, bodem en oppervlaktewater in beeld te brengen.

Met TEB is het effect van schaduw en verdamping op de opwarming in de stad in beeld gebracht. Met het LHM is de watervoorraad en de aanvulling daarvan via grondwater en infiltratie van neerslag, die in de stad vaak deels onmogelijk is, gekwantificeerd. De koppeling werkte als volgt: TEB werd benut om voor een dag uit te rekenen hoeveel water er is verdampt. Dat vormde dan input voor het LHM om te berekenen hoeveel water er beschikbaar is voor de volgende dag, wat dan weer input was voor TEB om weer een dag verder uit te rekenen. Op die manier kon de waterbeschikbaarheid, uitgaande van verschillende scenario’s (natte of droge zomer) voor het hele groeiseizoen worden doorgerekend. Zo kan ook de waterbuffer in de ondergrond, de onttrekking daaraan door het groen en daarmee de beschikbaarheid van water voor de verdamping gedurende het seizoen worden geanalyseerd.

Case study
Deze aanpak is in de praktijk getest in de Utrechtse wijk Rivierenbuurt voor een relatief nat en een relatief droog jaar. Uit satellietdata van de verdamping kon worden afgeleid dat in het droge jaar de verdamping in de droge maanden (neerslagtekort) sterk terugliep. Het gekoppelde LHM-TEB model laat voor dezelfde periode ook een sterke daling van de verdamping zien, maar illustreert tegelijk ook dat er in periodes zonder neerslag toch nog enige verdamping plaatsvind als gevolg van nalevering vanuit de bodem.

Wat kunnen we ermee?
Het gecombineerde model is geen ontwerptool maar het kan wel gebruikt worden om meer inzicht te krijgen. Bijvoorbeeld wanneer een wijk met een bepaald percentage wordt vergroend. Wat voor invloed heeft dat op de verdamping, en is er wel voldoende water voor aanwezig? Als het antwoord nee is, geeft dat tegelijk een handelingsperspectief aan. Daarnaast kunnen we een blik werpen in de toekomst door de klimaatscenario’s toe te passen binnen het model.

Ten slotte
Veel steden zijn, net als Utrecht, bezig met grote vergroeningsacties. Daarbij moet niet vergeten worden dat het planten van groen geen garantie is dat het ook groen blijft. Om goed te functioneren moet er voor dat groen ook op termijn voldoende water beschikbaar zijn, juist in de vaak droge zomermaanden. Met andere woorden: Groen heeft ook Blauw nodig. Dat hangt niet alleen samen met de plantkeuze, maar ook met de vraag hoe de stad zich ontwikkelt. Belangrijk is om bij het ontwikkelen van die stad ook na te denken over hoe het water in de bodem aangevuld kan worden (minder verharding, gebruik half-verharding), tijdelijke oplossingen (kratjes, infiltratiestroken), opslag op daken, hergebruik en recycling. Droogte in de zomer neemt alleen maar toe, daarom zullen ook grootschaliger opslagsystemen en methoden om de bodemvoorraad aan te vullen noodzakelijk zijn. 

Download de presentatie van Shannen Dill