Duurzaam akkers bewateren, hoe doe je dat op wereldschaal?

Bijna de helft van de geïrrigeerde landbouw maakt gebruik van grondwater. “Daarom is grondwater ontzettend belangrijk voor de voedselzekerheid wereldwijd”, stelt onderzoeker Inge de Graaf. Maar op grote schaal water oppompen, kan gevolgen hebben voor de grondwaterstand. En daar wringt het, want de natuur wordt op die plekken steeds droger. “Ik zie een groot gat tussen hoeveel voedsel we als mensheid willen produceren en hoeveel we duurzaam kunnen produceren, dus zonder dat de grondwaterstand daalt.”

De Graaf werkt aan dit probleem door een wereldwijd model voor water en de gewasproductie te ontwikkelen. Geen volledig nieuw model, maar een combinatie van bestaande modellen. In eerder onderzoek liet De Graaf namelijk al zien dat teveel grondwater oppompen effect heeft op de waterafvoer van rivieren. “Dus niet alleen de grondwaterstand zakt, maar ook beken en rivieren voeren minder water af. Dat effect is merkbaar in een groot gebied. Die link wordt nog vaak over het hoofd gezien. Ook in Nederland dringt dat besef pas langzaam door nu we steeds vaker met droogte en de negatieve gevolgen te maken hebben.”

Droge rivieren

Grote landbouwgebieden in bijvoorbeeld China, India en de VS hebben veel last van dalende grondwaterstanden. Dit kan oplopen tot een meter per jaar. Vooral in het droge seizoen is de afvoer van water door rivieren, beken, sloten en meren bijna volledig afhankelijk van grondwater. “Dit is een grote bedreiging voor de zoetwaterecosystemen die deze beken en rivieren herbergen”, waarschuwt De Graaf. “Het waterniveau wordt te laag en de watertemperatuur te hoog voor organismen die onder water leven, zoals vissen, plankton en waterplanten.”

Een mondiaal model voor grondwater, rivierwater en de gewasproductie laat zien op welke plekken problemen gaan ontstaan. De Graaf: “We gebruiken de verschillende klimaatscenario’s van het IPCC, dus de verschillende projecties van hoe snel de aarde opwarmt en daarmee hoe ons waterverbruik zal veranderen. Dan kun je laten zien waar hotspots met problemen komen en waar juist veel ruimte is voor duurzaam watergebruik. Die kennis is van belang bij het ontwikkelen van adaptatiestrategieën om te werken aan een duurzamere wereld.” Van de gebieden waar nu nog geen problemen zijn, zijn immers vaak geen modellen beschikbaar. In een mondiaal model komen deze gebieden wel bovendrijven.

Slimme irrigatie

“De uitdaging is om het gat kleiner te maken tussen wat we willen produceren en wat duurzaam kan. Dan heb je gerichte maatregelen nodig, bijvoorbeeld slimmere irrigatie”, gaat ze verder. Nu wordt in mondiale modellen vaak uitgegaan van dezelfde manier van bewateren in verschillende regio’s, bijvoorbeeld druppelirrigatie. Maar die methode is duur en alleen al om die reden niet overal de beste optie. De Graaf probeert dus per regio de meest geschikte methode te kiezen. Dan rekent ze met haar model uit hoe duurzaam deze methode is en wat dit betekent voor de gewasproductie. Ze kijkt vervolgens ook in welke andere gebieden dezelfde methode een uitkomst zou zijn.

“Ik wil de aanpak meer realistisch maken voor boeren. Al gaat het nog steeds niet om individuele akkers, maar om grote regio’s, zoals een stroomgebied van een rivier.” De uitkomsten vormen een startpunt voor watermanagers in een regio. Ook in regio’s waar volgens De Graaf nu nog weinig aan de hand is, zoals in sommige gebieden in Afrika. “Als we nu niets doen, ontstaan daar grote problemen door de dalende grondwaterstand.”