Weersextremen zijn slecht voor de kwaliteit van het water in rivieren

Hydrologie Door klimaatverandering kan de waterkwaliteit in rivieren achteruitgaan: verzilting, vervuiling en gebrek aan zuurstof.

Dode vissen in de Australische rivier de Darling in 2019, als gevolg van zuurstoftekort door zogeheten hydrologische droogte, ofwel een zeer lage waterafvoer.
Dode vissen in de Australische rivier de Darling in 2019, als gevolg van zuurstoftekort door zogeheten hydrologische droogte, ofwel een zeer lage waterafvoer. Foto Graeme McCrabb/EPA

Door klimaatverandering staat de waterkwaliteit in rivieren wereldwijd onder druk. Dat is de conclusie van een studie in Nature Reviews Earth & Environment. „Vooral weersextremen zijn bepalend”, zegt Michelle van Vliet, universitair hoofddocent waterkwaliteit aan de Universiteit Utrecht en hoofdauteur van de publicatie. „Door klimaatverandering zullen dergelijke weersextremen in de toekomst steeds vaker voorkomen.”

Van Vliet onderzocht samen met een groep internationale wetenschappers 965 casussen waarbij werd geanalyseerd hoe de waterkwaliteit in rivieren wereldwijd verandert tijdens verschillende weersextremen, zoals droogtes, hittegolven, hevige neerslag en overstromingen. „Wat betreft de waterkwaliteit hebben we onder andere gekeken naar de watertemperatuur en het zuurstof- en zoutgehalte”, zegt Van Vliet. „Maar ook naar concentraties van metalen, geneesmiddelen, plastics en nutriënten.”

Neerslag en verdamping

De rivierwaterkwaliteit wordt bepaald door zogeheten hydroklimatologische factoren: de hoeveelheid neerslag, verdamping en de afvoer van water. Ook spelen geografische factoren zoals de bodemstructuur en landgebruik een rol. Als laatste is ook het uiteindelijke watergebruik van invloed. Van Vliet: „Om het nog moeilijker te maken worden deze processen ook nog eens door elkaar beïnvloed.”

Gedurende hydrologische droogtes – een zeer lage waterafvoer in rivieren – en hittegolven nam de waterkwaliteit in 68 procent van de onderzochte rivieren af, zo concludeert de studie. Zo neemt de kwaliteit sterk af in rivieren waar vervuiling vanuit puntbronnen het water instroomt, zoals bij industriegebieden. „Dat komt doordat er simpelweg minder water is om bijvoorbeeld geneesmiddelen, metalen en andere chemicaliën te verdunnen”, zegt Van Vliet. „Dan worden die concentraties al snel veel te hoog.”

Een lagere afvoer van rivieren resulteert ook in verzilting – een hoger zoutgehalte – omdat er relatief meer water verdampt. Daarnaast kan in delta’s, zoals in Nederland, door een lager waterpeil zeewater verder de delta binnendringen. „Dergelijke verzilting belemmert bijvoorbeeld het irrigeren van landbouwgebied omdat veel gewassen niet tegen hoge zoutgehaltes kunnen.”

Lees ook deze reportage: Zout water dringt zoete rivieren binnen. Hoe is dat te voorkomen?

Ook zagen Van Vliet en haar team in veel studies extreme algenbloei tijdens hydrologische droogtes en hittegolven, met name door hogere watertemperaturen. Door de groeiende hoeveelheid algen daalt de zuurstofconcentratie in de rivier, ten nadele van ander leven. Zo stierven er tijdens een hydrologische droogte tussen 2018 en 2019 zo’n 5 miljoen vissen in de Australische rivier de Darling door een zuurstoftekort.

Algenbloei komt niet vaak voor in stromend water, maar de bouw van dammen en grote reservoirs brengt daarin verandering, zo stelt de studie. Dat heeft niet alleen een invloed op lokale ecosystemen, maar kan ook risico’s voor mensen met zich meebrengen. Zo produceren bepaalde soorten algen, zogeheten cyanobacteriën, giftige stoffen die in het drinkwater terecht kunnen komen.

Pesticiden uit de landbouw

Niet alleen hydrologische droogtes en hittegolven hebben invloed op de waterkwaliteit in rivieren. Door hevige regenval en overstromingen nam de waterkwaliteit in 51 procent van de onderzochte rivieren substantieel af, zo concludeert Van Vliet. Hevige regenval resulteert in grotere afstroming van verontreinigingen vanaf het land naar de rivier, bijvoorbeeld in de vorm van pesticiden uit landbouwgebieden of hoge concentraties zware metalen uit de bodem.

Wat betreft de weersextremen keken Van Vliet en haar team vooral naar historische meetgegevens van de waterkwaliteit. „Maar om te bepalen hoe de waterkwaliteit verandert in de toekomst, hebben we door middel van computermodellen ook gekeken naar toekomstige klimaatverandering”, zegt Van Vliet. „Naast de steeds vaker voorkomende weersextremen zijn er immers ook geleidelijke veranderingen in waterkwaliteit.” Zo stijgt de watertemperatuur in het gros van de rivieren, wat resulteert in lagere zuurstofconcentraties. Daarnaast zal ook de hoeveelheid water in rivieren in de toekomst wereldwijd dalen, wat de verdunning van afvalstoffen alsmaar bemoeilijkt.

„Het is duidelijk dat de invloed van klimaatverandering op de waterkwaliteit in rivieren substantieel is”, zegt ze. „En veel wateren in Nederland voldoen al niet aan de Europese richtlijnen, daar doet klimaatverandering dus nog een schepje bovenop.”