Klimaatverandering, water en ruimte: Uitdagingen voor de Nederlandse Delta
Prof Dr Pavel Kabat Wageningen UR
1
Overstromingsgebied bij NAP -6.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Den Haag
Delft
A13
0m
-5m
2
1
Overstromingsgebied bij NAP -5.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Delft
Den Haag
A13
0m
-5m
3
Overstromingsgebied bij NAP -4.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Den Haag
Delft
A13
0m
-5m
4
2
Overstromingsgebied bij NAP -3.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Delft
Den Haag
A13
0m
-5m
5
Overstromingsgebied bij NAP -2.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Den Haag
Delft
A13
0m
-5m
6
3
Overstromingsgebied bij NAP -1.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Delft
Den Haag
A13
0m
-5m
7
Overstromingsgebied bij NAP Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Den Haag
Delft
A13
0m
-5m
8
4
Overstromingsgebied bij NAP +0.5 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Delft
Den Haag
A13
0m
-5m
9
Overstromingsgebied bij NAP +1.0 m Waddenzee
Markermeer A7
A9
A6
Amsterdam A2
Haarlem
Noordwijk
Utrecht
M t.o.v. NAP
A4
Noordzee
A12 + 5m
Druk op de toetsen
Den Haag
Delft
A13
0m
-5m
10
5
Ameland, 9 november 2007
Ameland, 9 november 2007
11
Vlieland, 9 november 2007
12
6
Breskens, 9 november 2007
Vlieland,99november november2007 2007 Vlieland, 9Noordwijk, november 13 Katwijk, 92007 november 2007
Breskens, 9 november 2007
Texel, 9 9 november 2007 november 2007 Vlieland, 9Noordwijk, november 14 Katwijk, 92007 november 2007
7
Breskens, 9 november 2007
Vlieland, 9 november 2007
Breskens, 9 november 2007
Vlieland, 9 november 16 Katwijk, 92007 november 2007
15
8
Breskens, 9 november 2007
9 november 2007 Vlieland, 9Noordwijk, november 17 Katwijk, 92007 november 2007
Zandvoort, Breskens, 9 november 2007
9 november 2007 Vlieland, 9Noordwijk, november 18 Katwijk, 92007 november 2007
9
…toegenomen aandacht…
19
Een perspectief uit de politiek…. “Het klimaat verandert en we moeten Nederland klimaatbestendig maken maken. Niet alleen de overheid, maar samen met wetenschap en maatschappij” Jan-Peter Balkenende -, november 2005” Wetenschap beleid interactie
20
10
Klimaatverandering?
21
Broeikaseffect
• Zonnestraling warmt de Aarde op • De Aarde zendt (o.a.) de langgolvige straling terug naar de atmosfeer • Broeikasgassen zoals CO2 (maar ook bvb H2O) absorberen deze langgolvige straling • Temperatuur van het Aardoppervlak is daardoor nu 22 +15°C i.p.v. -18°C
11
Svante Arrhenius (1896) Broeikasgassen warmen het klimaat op • Arrhenius quantifies in 1896 the changes in surface temperature (approx. 5 C) to be expected from a doubling in CO2, based on the concept of ”glass g bowl” effect introduced in 1824 by Joseph Fourier
23
Veranderingen in koolstofdioxide concentraties tijdens IJstijden (boringen) en laatste honderd jaar (mondiale metingen) The past 100 years
Carbon Dioxide Amount (ppmv)
350
Last Interglacial
Last Ice Age 300
250
200
400x10
3
300
200
100
0
Years Before Present
Source: IPCC, 2001 24
12
25
Gemiddelde jaartemperatuur • Significante stijging gemiddelde temperatuur p voor de meeste Europese p stations • Grotere jaar-op-jaar variatie voor een regio dan op wereldschaal Wereld
Nederland
26
13
Neerslag in Nederland • Toename jaarneerslag door toename in herfst, winter en lente
Gemiddelde 13 stations in Nederland
27
Zeespiegel wereldwijd • 20e eeuw wereldwijd: ca. 1,7 mm/jaar • Tussen 1993-2004: ca. 3 mm/jaar • Nederland 20e eeuw: ca ca. 2 mm/jaar
28 Bron: Leuliette et al, 2004
14
Wat zijn klimaatscenario’s? Consistente beelden van een mogelijk toekomstig klimaat klimaat. Ze geven aan hoe groot de veranderingen kunnen zijn voor o.a. temperatuur, neerslag, verdamping, wind en zeespiegel
Mogelijke toekomstbeelden t.b.v. aanpassingen in: waterbeheer, kustverdediging, landbouw, energie, ecologie, natuurbeheer, sport en toerisme, etc.
29
IPCC klimaatscenario’s +6,4°C Toekomst T k t 2 ttypen onzekerheden: k h d • Soc.-econ. ontwikkelingen • Klimaatsysteem
+1,1°C
1800
2000
2100
IPCC, 2007
30
15
Indeling van de scenario’s
31
Algemeen beeld Kenmerken alle KNMI’06 scenario’s: z Opwarming zet door z Winters gemiddeld natter z Heviger extreme zomerbuien z Veranderingen in het windklimaat klein z Zeespiegel blijft stijgen 32
16
Zomerse dagen rond 2050 • Grootste toename in W+ door verandering luchtstroming
Max. temp. zomer (°C) Zomerse dagen Tropische dagen
De Bilt 19762005 21,7
G
G+
W
W+
22,6
23,1
23,5
24,6
Parijs 19762005 23,9
24
31
36
38
49
45
4
7
9
9
15
9
• Meer buitenrecreatie • Probleem: meer blauwalgen, meer teken, meer hittestress 33
Bron:
34
17
Klimaatverandering: effecten droge zomers Veiligheid
35
Klimaatverandering: effecten droge zomers Nutsvoorzieningen • Afname rivierafvoer, hogere watertemp. • Elektriciteitsvoorziening: Aug. 2003 code rood •Schiphol; Noodaggregaten •Extreem hoge stroomprijzen •Consumenten moeten stroomverbruik minderen
• Somber scenario 2050: ongeveer 30 % minder capaciteit beschikbaar dan in 2003. Behoefte aan koelwater neemt toe. • Kosten voor in 2030: circa 48 – 51 M€ per jaar • Drinkwater: risico’s verzilting en leidingbreuk 36
18
Klimaatverandering: effecten droge zomers Natuur, landbouw, bebouwing, waterbeheer •Laag water: risico op verzakking, inklinking bodem en wegrotten funderingen •Inlaten brak water leidt tot problemen in de landbouw •Omkeren waterlopen hoge kosten •Mogelijk betere marktpositie tov Z-Europa
37
Klimaatverandering: effecten droge zomers Beperkingen scheepvaart Geschatte schade: 200 miljoen euro
38
19
Klimaatverandering: effecten droge zomers Toerisme en recreatie
•Toename water-recreatie en toerisme •Blauwalgen in meren, teken in bossen 39
Wateroverlast • Toename intensiteit neerslag in de winter en zomer Winter: 10 Wi 10daagse neerslagsom eens per 10 jaar Zomer: dagsom eens per 10 jaar
G
G+
W
W+
+4%
+6%
+8%
+12%
+13%
+5%
+27% +10% Egmond augustus 2006 (P. de Graaff)
• Toename lokale wateroverlast
40
20
Delta Commissie Klimaatscenario’s Update met laatste kennis op het gebied van: • de d expansie i van h hett water t d door stijgende tij d temperatuur, • het smelten van sneeuw en gletsjers, • het smelten van ijskappen op Groenland en Antarctica. • gravitatie-effecten, gerelateerd aan het smelten van de grotere ijskappen.
41
Zeespiegelstijging • rond 2050: 40 centimeter • rond 2100: 65 tot 130 centimeter • rond 2200: 2 tot 4 meter
42
21
KNMI klimaatscenario’s
kans
G WB21 midden
G+
W
W+
WB21 hoog
WB21 laag
klimaatverandering 43
Rivierafvoeren Zomer: van 1700 m3/s 3/ nu naar 700 m3/s in 2100 Winter: van 16.000 m3/s nu naar 18.000 m3/s in 2100
44
22
Rivieren: stroomgebiedsbenadering, (Europese) richtlijn sept ’07
45
Het Advies •
• •
Zeespiegelstijging, wisselwerking tussen die stijging en rivierafvoer en andere klimatologische en maatschappelijke ontwikkelingen tot 2100-2200. Gevolgen van deze ontwikkelingen voor de delta. Wenselijkheid en haalbaarheid van deze strategieën, inclusief de maatschappelijke meerwaarde. 46
23
Samen werken S k met water
47
De leden van de Staatscommissie voor Duurzame Kustontwikkeling • • • • • • • •
De heer prof. dr. C.P. Veerman Mevrouw ir. ir I.M. I M Bakker De heer dr. J.J. van Duijn De heer ir. A.P. Heidema Mevrouw prof. dr. ir. L.O. Fresco De heer prof. dr. P. Kabat Mevrouw T. Metz De heer Ing. Jac.G. van Oord MBA • De D h heer prof. f d dr. iir. M M.J.F. J F Sti Stive • De heer ir. B.W.A.H. Parmet
48
24
Urgentie (1) • 2/3 land overstroombaar, 9 miljoen mensen, 65% BNP BNP, 1800 miljard geïnvesteerd vermogen • Achterstand veiligheid waterkeringen
49
RIVM,2004 50
25
Normen Waterveiligheid Sinds de jaren zestig: • is de economie met een factor 6 gegroeid • is de bevolking met ongeveer 50 % toegenomen
51
Urgentie (2) • Achterstand veiligheid waterkeringen • Normen zijn achterhaald • Klimaat verandert
52
26
Veiligheid voorop Beschermingsniveau baseren op: • kans voor individu op overlijden door overstroming; • kans op grote aantallen slachtoffers in één keer door overstroming; • potentiële schade, meer dan alleen economische schade Kans op slachtoffers moet kleiner worden; vergelijkbaar met andere veiligheidsrisico’s. Daarom veiligheidsniveau met minimaal factor 10 verbeteren. 53
Bouwen met de Natuur • aanpassen aan veranderende omstandigheden en vooruitzichten • op termijn de minste kosten • mogelijkheden voor de multifunctionele en integrale aanpak 54
27
Deltadijken
Dijken die door hoogte, breedte of interne constructie praktisch doorbraakbestendig zijn. De uitvoering vereist plaatselijk maatwerk. 55
In vogelvlucht • • • • • •
Noordzeekust W dd Waddengebied bi d Zuidwestelijke delta Rivierengebied Rijnmond g IJsselmeergebied
56
28
Noordzeekust • bouwen met de natuur optimaal in de vorm van zandsuppleties • geleidelijk met de zeespiegel meestijgen • kustuitbreiding mogelijk 57
58
29
De kust erodeert, waardoor niet? • De golven: – Bij storm slaan de golven zand van strand en duin weg. – Bij rustig weer brengen de golven dat zand terug. – Op langere termijn is er evenwicht. • Wegspoelen naar de diepere zee. – Op de grens van kust en diepere zee (NAP – 20m) is er op langere termijn evenwicht. Waterdienst
De kust erodeert, • • •
•
59
59
waardoor dan wel?
Voor evenwicht moet het hele kustfundament1) even snel omhoog groeien als de zeespiegel: 7 Mln m3 2) Bodem Waddenzee idem: 5 Mln m3 2) Vullingsgeulen van Zuiderzee en Lauwerszee zijn na afsluiting te groot en trekken zand aan van de d kkust: 3 Ml Mln m3 Vaargeulen (IJgeul, Maasgeul, Westerschelde) worden uitgebaggerd en zand wordt verkocht. Dat zand verliezen we uit het kustfundament: 5 Mln m3 __________ + – Totaal: 20 Mln m3 – Wij suppleren jaarlijks: 12 Mln m3 _______ – Tekort: 8 Mln m3
1)Kustfundament
is de hele strook tussen NAP - 20m en polderzijde van het duin. recht evenredig met tempo zeespiegelstijging mee. Exclusief effect van bodemdaling door gaswinning in en nabij de Waddenzee.
2)Groeit
Waterdienst
60
60
30
Houden we suppleren vol? • Nu (bij 20 cm/eeuw zeespiegelstijging) is nodig 20 Mln m3/jaar. • Bij groei van zeespiegelstijging van 20 cm/eeuw naar 60 cm/eeuw (middenscenario KNMI) is nodig 44 Mln m3/jaar. • Na 100 jaar is dan 7% van het Nederlands continentaal plat gemiddeld met 1 m verdiept. Het zand is er dus. • Kosten 44 miljoen m3 à 5 € = 220 miljoen €/jaar. • Dat is per km van dezelfde orde als de kosten van onderhoud en vernieuwing van een snelweg.
Waterdienst
61
61
Effect suppleren in overmaat 1993-2005 Delfland heeft 400.000 Mln m3/jaar nodig voor evenwicht. Er is 1.000.000 m3/jaar gesuppleerd. Terheijde
1993
Verschil tussen getrokken en gestippelde lijn is 12 jaar aangroei: 3 ha/jaar.
62 2005 62
Waterdienst
31
Waddengebied • effect van zandsuppleties voor Noordzeekust helpt Waddenzee mee te groeien met zeespiegel
63
De Griend
Vogeleiland De Griend. Verboden gebied. Behalve voor de vogelwachter in het broedseizoen. Dreigde in de 80-er jaren weg te spoelen. Na een eenmalige suppletie l ti is i het h t nu stabiel. t bi l
Waterdienst
64
64
32
Houdt de Waddenzee de zeespiegel bij? Bij verdrinken van de Waddenzee breken de golven minder af en die belasten de dijken op het vasteland dan meer. Daarnaast verdwijnt intergetijdegebied: negatief voor ecologie. Twee factoren zijn bepalend: • Beschikbaarheid van zand: dat is er genoeg in de zeebodem. • Transportduur van zand vanaf de kust en uit zee naar binnen door het water. Lijkt de meest beperkende factor.
Waterdienst
65
65
Houdt de Waddenzee de zeespiegel bij? Transportduur is het langst bij de grootste kombergingsgebieden zoals achter Texel en Vlieland vergeleken met gebied achter Schiermonnikoog. Schiermonnikoog In het verleden verdronken in Nederland grotere getijdebekkens bij stijgsnelheden groter dan 80 cm/eeuw. We zouden transporttijd kunnen winnen door een deel van de suppleties te doen in geulen als het Marsdiep en niet alleen aan de zeezijde op het kustfundament. Misschien is het gevaar voor verdrinking dan kleiner.
Waterdienst
66
66
33
Zuidwestelijke Delta • Oosterschelde einde eeuw volledige getijdendynamiek • dijken verhogen Westerschelde • meren gebruiken voor bergen water
67
Rivieren • uitvoering van programma ‘Ruimte Ruimte voor de rivier’ • uitvoering Maaswerken & Integrale Verkenning Maas • verwerven van strategische grondposities 68
34
Rijnmond
• aanleg van een ring van afsluitbare keringen • perspectieven voor natuur in buitendijkse gebieden • ontwikkeling van aantrekkelijke woonmilieus 69
IJsselmeer • peil IJsselmeer mee laten stijgen met zeespiegel • IJsselmeer blijft zoetwaterbassin • peil Markermeer onveranderd
70
35
Kosten • 1,2 tot 1,6 miljard euro per jaar tot 2050 • 0,9 tot 1,5 miljard per jaar voor de periode 2050-2100 • exclusief kosten extra zandsuppleties voor kustuitbreiding
71
Een koersvaste aanpak • Ministeriële stuurgroep o.l.v. MP • Delta regisseur ziet toe op kordate uitvoering • Veelal regionale bestuurder verantwoordelijk voor uitwerking en uitvoering • Deltafonds gevoed door aardgasbaten en langlopende leningen regisseur en -programma programma • Deltawet om Deltafonds, -regisseur te verankeren
72
36
World Cities exceeding 5 million residents
1950
Analysis by Munich Re Data: U.N. Population Division
73
World Cities exceeding 5 million residents
2015
Analysis by Munich Re Data: U.N. Population Division
74
37
“Een land dat leeft,, bouwt aan zijn toekomst”
75
38
