Floods in 2023-2024 in the JCAR ATRACE Study Area and Surroundings
Don't look too close, but enlarge your perspective
Over the past seven years, extremes seem to have become the new normal, and average conditions have become the exception. Either the conditions throughout the year were exceptionally dry, as in 2018, 2019, 2020, and 2022, or there were exceptionally wet conditions, as in 2021 and 2023-2024.
DE OVERSTROMINGEN VAN AFGELOPEN JAAR IN DE BENELUX EN DAARBUITEN
Als je van te dichtbij kijkt, zie je het niet
In deze laatste periode viel er gedurende 12 maanden (veel) meer dan gewone hoeveelheden regen. En al die regen viel over een groot gedeelte van Duitsland, Nederland , België en Luxemburg. Deze regen zorgde ervoor dat de omstandigheden, zeer langdurig en over een enorm gebied uitzonderlijk nat waren.
Omdat het overal zo nat was, was de bodem verzadigd met water en kon regen nauwelijks meer wegzijgen in de grond. Er was maar weinig extra water nodig om direct hoogwater in de rivieren te veroorzaken. Op zijn beurt leidde dat op veel plaatsen tot overstromingen. De oververzadigde bodems leidden er dan ook toe dat op zich weinig bijzondere regenbuien relatief grote gevolgen hadden. Omdat het een erg lange periode betrof, een jaar, werden een aantal regio’s zelfs meer dan eens door een overstroming getroffen. Gelukkig nergens met zulke desastreuze gevolgen als in juli 2021.
Kritische omstandigheden waren er vooral in de regionale wateren, in de grote rivieren zoals Rijn, Maas, Schelde was de afvoer wel groot, maar zeker niet uitzonderlijk.
In Vlaanderen leidde alle regen in november en december tot overstromingen in de Westhoek en het IJzerbekken. De hoeveelheden regen waren er groot, zo’n 2.5 keer de normale hoeveelheid. In het bovenstroomse Franse deel viel zelfs 500mm in een maand tijd, wat meer is dan de helft van de jaarneerslag. Dat delen van het gebied van grasland waren omgezet in gedraineerde akkerbouw versnelde de afstroming. Een maand later, in januari 2024, leidde extra regen wat verder naar het oosten in het gebied van de Dender tot lokale overstromingen.
500mm
Neerslag in december 2023 in Vlaanderen
Het bleef nat tot in de zomer en in mei overstroomden diverse rivieren in het grensgebied van Wallonië, Vlaanderen en Nederland. In de gemeente Voeren stond het water in een honderdtal huizen tot wel een meter hoog. Het centrum van Moelingen, een deelgemeente van Voeren, werd getroffen door een elektriciteitsuitval en vijfhonderd gezinnen kwamen zonder elektriciteit te zitten. Via de Geul en de Gulp stroomde dat water naar Nederland. Maar hier bleven de waterstanden relatief laag en leidden nauwelijks tot overlast. Wel hadden de autoriteiten preventieve maatregelen getroffen, indachtig de overstromingen van juli 2021.
Ook in heel Duitsland vielen grote hoeveelheden neerslag gedurende de maanden december en januari op de ook hier reeds verzadigde bodem. Met kerst leidde dit met name in het noordwesten tot hoge waterstanden in de regionale rivieren. Ook hier waren de hoeveelheden niet buitengewoon maar de duur en de grootte van het gebied waar de regen viel wel. Zo’n dertigduizend mensen werden getroffen en een kleine 2000 gebouwen. In Hamburg en Bremen leidde een combinatie van al hoge rivierwaterstanden en storm op zee tot ontwrichtende omstandigheden zoals op grote schaal overstroomde wegen, verstoringen van het treinverkeer en grootschalige stedelijke overstromingen. Via de grensoverschrijdende rivieren verzamelde zich grote hoeveelheden water in de Vecht en dat stroomde naar Nederland.
30,000
mensen in Duitsland
werden getroffen
Hier leidde dit tot de hoge afvoeren en hoogste waterstanden ooit gemeten in de plaats Emlichheim en uitgebreide overstromingen in het Nederlandse deel van het Vechtstroomgebied.
Van 20 december tot 12 januari zorgden overvloedige regenval en sterke noordwestelijke winden voor aanhoudend hoge waterstanden in de nederlandse delen van de Rijn, de Maas en het IJssel- en Markermeer. Twee grote stormen, Pia en Henk, verergerden de situatie. Tijdens storm Pia op 21 december werden voor het eerst in 27 jaar alle zeven nederlandse stormvloedkeringen gesloten omdat de waterstanden kritieke drempels overschreden. De haven van Rotterdam was daarmee een aantal uren niet meer vanuit zee bereikbaar. De Rijn bij Lobith had een middelmatige hoge afvoer, maar de IJsseltak had te maken met extreme instromen, wat leidde tot onverwacht hoge waterstanden. De gecombineerde hoge afvoeren in de IJssel en de Vecht, samen met ongunstige afvoervoorwaarden, leidden tot recordhoge waterstanden in zowel het IJsselmeer als het Markermeer.
De hoge waterstanden in het zuidoostelijke IJsselmeer en de grote afvoer van de Vecht bemoeilijkten de operaties bij de Ramspolkering, waardoor meerdere sluitingen nodig waren tijdens Storm Pia. Hoewel hoge meerstanden en sterke wind sommige onbeschermde gebieden rond het Markermeer bedreigden, vond er slechts een kleine overstroming plaats en werden er geen grote dijken ernstig bedreigd. In de Maas brak een stuw bij Maastricht (Bosscherveld), onverwachts, maar deels omdat de hoofdstuw gedeeltelijk was uitgeschakeld. Ondanks wat schade aan de waterkeringen en kleine problemen zoals beperkte ondergraving van dijktrajecten , doorstond het algehele systeem de druk zonder grote storingen.
In juli 2024 viel in het oosten van Nederland zoveel water dat een aantal dagen delen van het hoofdverkeersnet in die regio niet begaanbaar waren.
Samenvattend zijn de meest bijzondere aspecten van dit hoogwater
dat er zeer langdurig, een maand of 12 , over een zeer groot gebied, heel Duitsland, Nederland, België en Luxemburg overvloedige regen viel;
dat de afzonderlijke kritische situaties veelal ontstonden door een samenloop van weersomstandigheden die merendeels individueel niet al te bijzondere waren;
dat deze zowel door hoogwater op rivieren als hoogwater op zee als door combinaties werden veroorzaakt;
dat de periode met hoogwater / wateroverlast in de Kerstperiode een groot deel van de bovengenoemde landen trof; en
dat deze overlast langdurig (enkele weken) was.
Hoe kunnen we deze omstandigheden duiden
We bezien kritisch hoogwater meestal als een afzonderlijke gebeurtenis. En we nemen op basis van dergelijke beschouwingen eventueel maatregelen om schadelijke gevolgen te voorkomen dan wel te beperken. Afgelopen jaar liet zien dat dat wellicht niet de enige wijze, of beste manier is om naar dergelijke extremen te kijken.
Goed beschouwd, duurden de omstandigheden van waaruit gemakkelijk kritische hoogwaters konden ontstaan bijna een jaar. En die in de basis ongunstige uitgangspositie, heerste over een zeer groot gebied van vele 1000-en vierkante kilometers met daarin een groot aantal stroomgebieden die zich over verschillende landen uitstrekken. Daarin vonden verschillende hoogwaters plaats. Vaak, niet zozeer omdat de regen direct voorafgaand nu zo hevig was, maar omdat die viel op een gebied dat al verzadigd was. Het was ook geen extreme storm die leidde tot het sluiten van alle Nederlandse keringen. Ze, storm Pia, blies gewoon een hele tijd uit de zelfde ongunstige hoek. Een combinatie van hoge waterstanden op zee, een matig hoge rivierafvoer en heel veel drainage uit het rurale gebied leidde op de grote meren in Nederland tot de hoogst ooit gemeten waterstanden.
Ook de grote overstroming van juli 2021 was het gevolg van meerdaagse neerslag op een al zeer natte bodem. In dit geval bleef het neerslagfront door een zogenaamde meteorologische blokkade zeer lang (ca. 48u) over nagenoeg hetzelfde gebied liggen De neerslagintensiteit per uur was in dat front niet zo extreem, maar de neerslagaccumulatie over 2 dagen was extreem. Samen met de coïncidentie van een zeer hoge verzadigingsgraad van de bodem door de voorafgaandelijke neerslag leidde dit tot desastreuze overstromingen.
De gebeurtenissen vallen in het geobserveerde en verwachte patroon van klimaatverandering. Onderzoek laat zien dat de neerslag in de winter over de afgelopen decennia in dit deel van de wereld aanzienlijk is toegenomen. Extreme individuele weersgebeurtenissen komen steeds regelmatiger voor. Berekeningen met klimaatmodellen die het weer in een warmere wereld simuleren laten vergelijkbare ontwikkelingen zien. De grote bron van onze regen, de Atlantische oceaan, was dit jaar extreem warm en vormde daarmee een motor die grote hoeveelheden water in de atmosfeer bracht, ook dat zijn typische condities die (gaan) heersen in een warmere wereld.
Deze recente gebeurtenissen maken duidelijk dat de oorzaak niet zozeer alleen een extreme neerslagintensiteit is, zoals die klassiek wordt beschouwd in ontwerp-, risico- en klimaatadaptatieberekeningen, bv. door klimaatscenario-aanpassingen te doen aan ontwerpbuien of historische tijdreeksen, maar dat het vooral de temporele en ruimtelijke samenloop van bijzondere omstandigheden zijn die de overstroming hebben veroorzaakt. Deze samenloop zit vaak nog niet vervat in historische meetreeksen en ook in state-of-the-art klimaatscenario’s wordt die toenemende samenloop van bijzondere omstandigheden niet of nauwelijks in rekening gebracht.
En JCAR ATRACE...?
Kortom, om een beter begrip te krijgen van de gebeurtenissen in 2023-2024 kun je beter niet van te dichtbij kijken, dan zie je het niet. Ook de gevolgen strekken zich uit over meerdere landen. Dit vraagt verder onderzoek naar bv. aangepaste stress-testing methodes. Als we er wat aan willen doen is het verstandig om dat gezamenlijk te doen, samen weten we meer en kunnen we ook veel beter tot verstandige maatregelen komen. Het idee van JCAR ATRACE dus, daarom is dit alvast opgenomen in de JCAR ATRACE kennisagenda!
Jaap Kwadijk
Professor aan de Universiteit Twente
Bruno Merz
Professor aan de GFZ Helmholtz Centre Potsdam
Patrick Willems
Professor aan de KU LEUVEN
Deel dit artikel