Grondwaterwinning bedreigt rivier en beek

Bijna twintig procent van de stroomgebieden met grondwaterwinning kampt met te lage afvoeren van rivieren en beken. In ieder geval te laag om hun zoetwaterecosysteem gezond te houden. In 2050  geldt dit voor meer dan de helft van deze stroomgebieden. Dat concluderen onderzoekers van de Universiteit Utrecht, waterinstituut Deltares, de Universiteit van Freiburg (Duitsland) en de Universiteit van Victoria (Canada).

De sterke bevolkingsgroei en economische ontwikkeling van de afgelopen vijftig jaar leidden tot een enorme toename van de zoetwatervraag. Vooral voor de irrigatie van voedselgewassen. Ongeveer de helft van dat water is opgepompt grondwater. In veel droge gebieden pompen bedrijven en particulieren meer grondwater op dan neerslag kan aanvullen. Dit leidt wereldwijd tot dalende grondwaterstanden.

Bedreiging onderwaterleven

Een belangrijk gevolg van de grondwaterstandsdaling is een lagere afvoer van beken en rivieren. Dit gebeurt in het bijzonder tijdens het droge seizoen, wanneer de afvoer bijna volledig afhankelijk is van de toestroom van grondwater. Dit is een grote bedreiging voor de zoetwaterecosystemen die deze beken en rivieren herbergen. Het waterniveau daalt onder kritische grenzen en de watertemperatuur stijgt teveel voor organismen die onder water leven, zoals vissen, plankton en waterplanten.

Wereldwijde stroming

De onderzoekers gebruiken een nieuw hydrologisch model. Dat beschrijft de wereldwijde stroming van grondwater en de interactie daarvan met oppervlaktewater. Daarmee konden zij wereldwijd de stroming berekenen van grondwater naar het netwerk van beken en rivieren tijdens perioden met lage afvoeren.

Toenemende daling

Rond het jaar 2010 was de daling van de grondwaterafvoer in 17 tot  21 procent van de stroomgebieden met grondwaterwinningen bedreigend voor het zoetwaterecosysteem. Rond 2050 zal dit gelden voor 42 tot 79 procent van deze gebieden, concluderen de onderzoekers.

Ecologische aantasting

‘We zien dat de grondwatertoevoer van stroomgebieden in het midden van de VS en de Aziatische Indus-rivier nu al ernstig is verminderd’, zegt Inge de Graaf, onderzoeker aan de Universiteit van Freiburg. ‘We verwachten dat ook stroomgebieden in Zuid- en Oost-Europa, Noord-Afrika en Australië tegen hun ecologische grenzen zullen oplopen.

Klimaatverandering zal het tijdstip waarop dit optreedt alleen maar versnellen. We verwachten namelijk dat dit in de nu al droge gebieden tot minder neerslag en dus meer grondwaterwinning zal leiden.’

Tikkende tijdbom

Medeauteur Marc Bierkens, hoogleraar hydrologie aan de Universiteit Utrecht, voegt hieraan toe: ‘Opvallend aan onze resultaten is dat er maar een geringe daling van de grondwaterstand nodig is om groot effect te hebben op de grondwaterafvoer naar een beek of rivier. Dat laat zien dat zoetwaterecosystemen extreem gevoelig zijn voor grondwaterstandsdaling.’

Het onderzoek laat ook zien dat het starten van grondwaterwinning vaak pas na tientallen jaren merkbaar is in de grondwaterafvoer naar een rivier. ‘Je kunt dus oprecht spreken van een tikkende tijdbom, waarbij de effecten van grondwaterwinning pas jaren later merkbaar worden’, aldus Bierkens.

Conservatieve schatting

Bij hun toekomstprojecties namen de onderzoekers alleen het effect van klimaatverandering mee. Ze veronderstelden dat het aantal en de intensiteit van grondwaterwinningen gelijk blijven aan die van de laatste tien jaar. Het is echter veel waarschijnlijker dat winningen toenemen door bevolkingsgroei en economische ontwikkeling. De onderzoekers denken dan ook dat hun schattingen van de toekomstige effecten van grondwaterwinningen op zoetwaterecosystemen nog aan de conservatieve kant zijn.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature.