Klimaatverandering

Bij Wageningen University & Research (WUR) werken wij aan die hele keten van kennis, bewustwording, beleid en concrete maatregelen. We doen dat vanuit verschillende invalshoeken, van meteorologie en bodemkunde tot beleids- en sociale wetenschappen. We zoeken daarbij aansluiting bij andere partijen in binnen- en buitenland, zoals instituten, bedrijven en overheden. Zo werken we mee aan een klimaatbestendige wereld.

Oorzaak en gevolg

CO₂-record

Het verschijnsel klimaatverandering is niet nieuw. Al zolang de aarde bestaat, heeft ze periodes gekend van opwarming, afkoeling en verandering van weerspatronen. Maar sinds de Industriële Revolutie – en volgens sommigen zelfs sinds enkele eeuwen daarvoor – is er een extra factor die bijdraagt aan klimaatverandering: de mens. Door het verbranden van fossiele brandstoffen, het kappen van bossen, het ontginnen van moerassen en door grootschalige veeteelt is het gehalte aan broeikasgassen in de atmosfeer sterk toegenomen. De lucht bevat nu ruim 40 procent meer koolstofdioxide (CO₂) dan een paar eeuwen geleden – een record in de afgelopen 800.000 jaar. Ook methaan, dat vrijkomt in de landbouw en door ontwatering van veengrond, is een belangrijk broeikasgas waarvan de concentratie sterk is gestegen. Hoe meer van deze gassen er in de atmosfeer zitten, hoe langer de aarde haar zonnewarmte vasthoudt.

Dit alles heeft zijn weerslag op temperatuur en weerspatronen. Wereldwijd is het gemiddeld nu 0,9°C warmer dan in 1900. Op sommige plekken, bijvoorbeeld in de poolgebieden, is dat het viervoudige. De gevolgen zijn op veel plekken al merkbaar. Gletsjers en ijskappen worden kleiner, waardoor de zeespiegel stijgt – de komende eeuw naar verwachting zo’n 25 tot 80 cm. De toendra verzakt, doordat de permafrost – de permanent bevroren ondergrond – begint te ontdooien. Veel gebieden worden droger, waardoor er meer bosbranden optreden. En andere worden juist natter, doordat er meer neerslag valt of doordat rivieren vaker buiten hun oevers treden.

Ook het Nederlandse klimaat is in de afgelopen eeuw veranderd. Het werd gemiddeld 1,7°C warmer. We kregen er jaarlijks bijna twintig zomerse dagen bij, en verloren eenzelfde aantal vorstdagen. De hoeveelheid jaarlijkse regenval nam toe met ruim 20 procent, vooral door heviger buien.

Meer extremen

Meteorologen denken dat de weerspatronen over het algemeen steeds extremer zullen worden. Hittegolven, regenbuien, orkanen en perioden van droogte zullen waarschijnlijk vaker én heviger voorkomen. Als de uitstoot van broeikasgassen niet vermindert, dan zal het rond het jaar 2100 zo’n 2,6 à 4,8°C warmer zijn dan rond dan rond de laatste eeuwwisseling. Zelfs als we nu meteen stoppen met het uitstoten van CO₂, zal de aarde nog 0,3 tot 1,7°C warmer worden.

Die opwarming versterkt zichzelf op verschillende manieren. Kleinere ijskappen weerkaatsen minder zonnestralen dan grote, waardoor de aarde steeds meer zonnewarmte opneemt. En bosbranden, ontwaterd veen en ontdooiende permafrost brengen extra broeikasgassen in de atmosfeer.

Mensen zullen steeds meer van de gevolgen gaan merken, met name in ontwikkelingslanden. Kustgebieden en rivierdelta’s krijgen te maken met meer overstromingen. In droge gebieden ontstaan meer tekorten aan voedsel en drinkwater. Er treden meer bosbranden op en woestijnen breiden zich uit. En planten en dieren raken hun leefgebied kwijt, wat doorwerkt in landbouw en visserij.

Mogelijke maatregelen

In 1992 kwam het VN-Klimaatverdrag (UNFCCC) tot stand. Daarin spraken landen af zich te zullen inspannen om klimaatverandering tot een minimum te beperken. Sindsdien is het verdrag regelmatig aangescherpt en uitgebreid. De laatste mijlpaal binnen UNFCCC is het Akkoord van Parijs, dat in april 2016 door 174 landen is ondertekend. Landen spreken daarin af dat de temperatuur deze eeuw maximaal 2⁰C stijgt en liefst niet meer dan 1,5⁰C. Landen nemen vrijwillig maatregelen om dat te bereiken. Of al deze maatregelen voldoende werken, wordt elke vijf jaar geëvalueerd.

Wetenschap is een belangrijk onderdeel van het UNFCCC-proces. Het International Panel on Climate Change (IPCC), een panel van landen, vraagt honderden gerenommeerde wetenschappers uit de hele wereld regelmatig de stand van zaken te analyseren. Wat weten we over de oorzaken van klimaatverandering en over het complexe systeem ‘klimaat’, wat weten we over mogelijke effecten en wat zijn kansrijke maatregelen?

Die maatregelen vallen onder twee noemers. Ten eerste zogeheten mitigatie, die de oorzaken van klimaatverandering moet wegnemen. Bijvoorbeeld door het gebruik van fossiele brandstoffen te beperken, boskap te stoppen en nieuwe bossen aan te leggen. Ten tweede gaat het om adaptatie: aanpassing om de gevolgen van klimaatverandering zo goed mogelijk op te vangen. Denk bijvoorbeeld aan het ophogen van dijken en het verbeteren van regenwaterafvoer.

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Wetenschap aan de basis

Mitigatie en adaptatie: beide typen maatregelen zijn nodig – en beide moeten wetenschappelijk goed onderbouwd zijn. Alleen dan kunnen ze echt effectief zijn. “Het werk van wetenschappers wereldwijd draagt daaraan bij”, vertelt Rik Leemans, hoogleraar Milieusysteemanalyse. “Kennis over hoe klimaatverandering werkt, maar ook over hoe menselijke systemen daarop reageren. Bij Wageningen University & Research zijn wij juist sterk in die combinatie.”

Zijn vakgebied, de systeemanalyse, kijkt naar klimaatverandering in samenhang met andere grote milieuproblemen, zoals verontreiniging en de achteruitgang van biodiversiteit. “Het heeft geen zin om ze los van elkaar te onderzoeken”, zegt Leemans, “want ze beïnvloeden elkaar wederzijds. Wij kijken naar de hele keten: wat zijn de oorzaken, de processen, de gevolgen – maar ook: wat zijn de praktische oplossingen?”

Diensten

Zijn onderzoeksgroep heeft al met een aantal belangrijke studies bijgedragen aan het werk van de VN-panels die zich bezighouden met klimaat (het Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) en met biodiversiteit (het Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES). ‘Ecosysteemdiensten’ zijn de voordelen die wij ondervinden van ecosystemen, bijvoorbeeld in de vorm van voedsel, grondstoffen en schoon water, maar ook recreatie en culturele identiteit. “En bijvoorbeeld bestuiving”, vertelt Leemans. “Veel mensen staan er niet bij stil, maar een groot deel van onze gewassen is afhankelijk van bijen en andere insecten. Als we die kwijtraken, bijvoorbeeld door bestrijdingsmiddelen of door klimaatverandering, dan heeft dat enorme economische gevolgen.”

Leemans en zijn collega’s brengen onder meer in kaart hoe de biodiversiteit verandert onder invloed van klimaatverandering. “De uitdaging is om de waarde van die biodiversiteit in te schatten”, vertelt hij, “zodat je die in je berekeningen kunt meenemen. Dan kun je heel concreet aantonen wat de waarde is van het beschermen van ecosystemen.”

Objectief te meten

Niet alleen de rapporten van het IPBES, maar ook die van het IPCC geven een systeemanalyse. “Er staan scenario’s in voor klimaatverandering”, vertelt Leemans, “en welke effecten die hebben op ecosystemen. Die grafieken laten zien hoe kwetsbaar we eigenlijk zijn. En ze laten zien waar die 2⁰C-doelstelling uit het Akkoord van Parijs vandaan komt. Die is niet zomaar uit de lucht gegrepen.”

Voor Leemans staat het als een paal boven water: de wetenschap achter de klimaatdiscussies is ijzersterk. “Daar wordt weleens anders over gesproken”, zegt hij, “maar alleen maar met onzinargumenten. Veel zogenaamde experts halen zaken uit hun context. Maar de dingen waar wij naar kijken, die zijn gewoon objectief te meten en te verklaren.”

De uitdaging is nu vooral, zegt hij, om de vertaalslag te maken naar beleid en naar concrete maatregelen. “In feite ligt de bal nu bij de politiek”, zegt hij. “Maar intussen gaan wij natuurlijk verder met het aanreiken van kennis. Niet alleen op natuurwetenschappelijk gebied, maar ook op economisch, sociaal en beleidsvlak. Er zijn maar drie of vier plekken op de wereld waar dat gebeurt. Wij zijn daar één van. Die systeembenadering, dat is de kracht van WUR.”

Modelleren

Hoe zal de wereld er in de toekomst uitzien? Hoe ontwikkelen de wereldbevolking en de economische groei zich? Wordt het ‘ieder land voor zich’, of gaan we steeds meer samen op? Groeit de kloof tussen arm en rijk? En wat betekent dat allemaal voor de voedselzekerheid? “Voor al dat soort vragen stellen wij toekomstscenario’s op”, vertelt Hans van Meijl, Business Developer van Wageningen Economic Research. “En daarbij kijken we: wat is de invloed van klimaatverandering op al die ontwikkelingen?”

Van Meijl schreef, samen met collega’s van gerenommeerde instituten in binnen- en buitenland, een veelomvattend rapport: Challenges of Global Agriculture in a Climate Change Context by 2050, afgekort AgCLIM50. Dit was een project in opdracht van de Europese Commissie. “Het interessante is dat klimaatverandering invloed heeft op de landbouw, maar dat de landbouw omgekeerd ook een van de drijvende factoren achter klimaatverandering is”, vertelt Van Meijl. “Landbouw, met name de veeteelt, zorgt wereldwijd voor 10 tot 20% van de uitstoot van broeikasgassen. Als we klimaatverandering willen tegengaan, dan zullen we dus zeker ook de landbouw ingrijpend moeten aanpakken.”

Onverwachte effecten

Landbouw draagt bij aan emissie van broeikasgassen, maar kan anderzijds bijdragen aan emissiereductie, zo legt Van Meijl uit. Planten en bomen halen immers koolstofdioxide uit de lucht. Aanplant van bossen en gebruik van biomassa in plaats van fossiele brandstoffen staan daarom hoog op de agenda. “Maar dergelijke maatregelen hebben soms onverwachte effecten”, waarschuwt Van Meijl. “Ze leggen beslag op schaarse landbouwgrond en kunnen daarmee de voedselprijzen opdrijven. Dat kan doorwerken in economische groei en voedselzekerheid.”

Het AgCLIM50-rapport probeert al die zaken met elkaar te verbinden, in verschillende scenario’s. Een van de conclusies van het rapport luidt dat zogeheten mitigerende maatregelen (maatregelen om de oorzaken van klimaatverandering weg te nemen) een sterkere negatieve invloed hebben op de landbouwproductiviteit dan klimaatverandering zelf. “Het kan heel goed zijn”, aldus Van Meijl, “dat alternatieve maatregelen dus meer zin hebben. Bijvoorbeeld collectief minder vlees eten, verspilling tegengaan, en zorgen dat de opbrengst per hectare toeneemt.”

AgCLIM50 is een modelstudie die voorspellingen vanuit verschillende bronnen met elkaar combineert. “Wij kregen gegevens aangeleverd vanuit andere sectoren, zoals klimaat- en plantenwetenschappen”, vertelt hij. “Die gebruiken wij in onze economische modellen. We leggen daarbij verschillende modellen naast elkaar om onzekerheden tot een minimum te beperken.”

Gefundeerde afweging

De onzekerheden blijven groot, zo merkt hij op. “Ga maar na: sommige voorspellingen gaan over het jaar 2100, bijna honderd jaar vooruit. En kijk eens hoe onze wereld in de afgelopen vijftig jaar is veranderd. Er komen deze eeuw ongetwijfeld technologische ontwikkelingen waar we nu nog niet eens van kunnen dromen. Hoe die zullen uitwerken op de wereldbevolking, inkomens, de opbrengst per hectare… Het blijft ontzettend lastig.”

Maar géén voorspellingen doen kan ook niet. “Beleidsmakers moeten ergens mee rekenen”, zegt Van Meijl. “Wat wij doen, is het hoogst haalbare.” Beleidsmakers op allerlei niveaus gebruiken het AgCLIM50-rapport daadwerkelijk voor het maken van effectanalyses van mogelijke maatregelen, weet hij. “Zo kunnen ze zien hoe bepaalde beslissingen kunnen doorwerken op andere beleidsdoelstellingen”, geeft hij aan, “en een gefundeerde afweging maken.”

Het is mooi dat wetenschappelijk werk op die manier een ingang vindt in het beleid, merkt hij op. “Wetenschap wordt hier in Europa zeker serieus genomen. We hebben korte lijntjes met de beleidsmakers, zowel nationaal als op Europees niveau. Nee, we mogen niet klagen.”

Mitigatie

Er zijn twee klimaatstrategieën tegelijk nodig, zo benadrukken onderzoekers: we moeten ons aanpassen aan klimaatverandering (adaptatie), maar tegelijkertijd ook de gevolgen wegnemen (mitigatie). Dat laatste kan op verschillende manieren. Ten eerste natuurlijk door de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Dat het kan, hebben allerlei projecten al laten zien: we kunnen minder fossiele brandstoffen gebruiken, meer zon en wind inzetten en slimme vormen van bio-energie benutten, bijvoorbeeld uit landbouwafval, mest en rioolwater.

Daarnaast moeten we verdere ontbossing tegengaan, evenals ontwatering van moerassen. Beide gebeuren nog altijd op grote schaal, om ruimte te bieden aan de groeiende vraag naar landbouwproducten. Tegelijkertijd gaat er door erosie, verschraling en woestijnvorming ook landbouwgrond verloren. Slimmer omgaan met bestaande landbouwgrond, zodat er geen nieuwe ontginning nodig is, is daarom een belangrijk onderdeel van klimaatmitigatie. Dat kan bijvoorbeeld met nieuwe plantenrassen met een hogere opbrengst.

Een andere optie is het wegvangen en opbergen van koolstofdioxide uit de lucht. Carbon capture and storage, of CCS, heet dat in internationale kringen. Dat opslaan hoeft niet per se onder de grond. Er zijn ook natuurlijker methoden. Bossen leggen tijdens hun groei immers ook koolstof vast, in de vorm van hout. Aanplant van nieuwe bossen, en het langdurig opslaan van die biomassa – bijvoorbeeld in de vorm van meubels en gebouwen – is een serieuze optie waar veel mensen toekomst in zien.

Slimmer energiegebruik

De glastuinbouw neemt in Nederland ongeveer 10 procent van het jaarlijkse aardgasverbruik voor zijn rekening – en daarmee ook een flink deel van de uitstoot van broeikasgassen. Wageningse onderzoekers bestuderen manieren om dat energieverbruik omlaag te brengen. Eén optie is het inzetten van LED-verlichting in kassen. Dat kan het energieverbruik van tomatentelers naar verwachting halveren. Acht promovendi en drie postdocs doen daar onderzoek naar, onder leiding van Leo Marcelis, hoogleraar en leerstoelhouder Tuinbouw en Productfysiologie. Technologiestichting STW en tien bedrijven financieren dit onderzoek.

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Overstappen van hogedruk-natriumlampen naar LED-verlichting bespaart al 25 procent energie op de omzetting van elektriciteit in licht, en over enkele jaren waarschijnlijk zelfs 30 procent. Daarnaast is er  30 procent elektriciteitsbesparing mogelijk door de LEDs slim te plaatsen, de mogelijkheid te benutten van verschillende kleuren licht, op het juiste moment de juiste intensiteit te geven en gebruik te maken van rassen die aangepast zijn aan energiezuinige belichting. Op verlichting kan dus in totaal 60 procent elektriciteit bespaard worden. Slimme toepassing van LED-licht kan ook het energiegebruik voor beheersing van luchtvochtigheid naar beneden brengen. Doordat LEDs weinig warmte afscheiden, zal de teler wel wat meer moeten stoken. Een netto energiebesparing van 50 procent lijkt dus reëel.

Doordat LED-lampen niet heet worden, kun je ze niet alleen boven maar ook tussen de tomatenplanten zetten. Planten groeien efficiënter als ze ook licht vanaf de zijkanten ontvangen. Marcelis en zijn collega’s onderzoeken welke kleur licht het meest geschikt is tijdens verschillende fases. Voor de teler is natuurlijk belangrijk dat de plant de extra energie gebruikt om vruchten aan te maken, en niet alleen extra blad. Het ene tomatenras zal anders op licht reageren dan het andere ras, dus ook daar kijken de onderzoekers naar. Hun resultaten zijn straks niet alleen waardevol voor telers, maar ook voor veredelingsbedrijven.

Slimmere bosbouw

Wereldwijd verdwijnt er ongeveer 13 miljoen hectare bos per jaar – ongeveer één procent van het totale bosoppervlak. Dat zorgt jaarlijks voor zo’n 1,5 gigaton extra CO₂ -uitstoot – 20 procent van de totale uitstoot wereldwijd en meer dan de bijdrage van de transportsector.

In 2008 hebben verschillende organisaties binnen de VN samen een programma opgezet met de naam REDD: Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation. Sindsdien zijn onderzoekers over de hele wereld met dit thema bezig. Wageningen University & Research heeft een groot netwerk van REDD-onderzoekers, die zich richten op verschillende thema’s: REDD-beleid; monitoring en rapportage; bosbeheer en klimaatmitigatie; en ecologische en sociale voordelen van REDD.

Een voorbeeld is het onderzoek naar betere manieren van selectieve boskap, om onnodige beschadiging van jonge bomen te voorkomen. Dat kan naar verwachting de uitstoot van broeikasgassen door ontbossing met 10 procent terugdringen. Wageningse onderzoekers ontwikkelen ook systemen die laten zien hoe het Amazonewoud verandert door klimaatverandering en wat de rol van REDD daarin is. En ze onderzoeken hoe internationaal beleid zich vertaalt in nationaal beleid, en hoe landen daarbij verantwoording afleggen en zorgen voor transparantie.

Planten beter laten presteren

Plantengroei is de motor van bijna al het leven op aarde. Met behulp van zonlicht zetten planten water en kooldioxide om in suiker en zuurstof – een proces dat we fotosynthese noemen. Dit proces levert ons voedsel, materialen en bijvoorbeeld biobrandstof. Daarnaast leggen planten jaarlijks meer dan 250 gigaton koolstof uit de atmosfeer vast – meer dan tien keer zoveel als de jaarlijkse koolstofreductie die we wereldwijd willen bereiken via het Parijse Klimaatverdrag.

“Maar die fotosynthese is niet optimaal”, stelt René Klein Lankhorst, programmaontwikkelaar bij de Plant Sciences Group. “Zeker bij landbouwgewassen. Die gebruiken maar een half procent van het invallende zonlicht. Stel dat je dat proces zou kunnen verbeteren, en daarmee de opbrengst van gewassen zou kunnen vergroten… dan zou je allerlei wereldwijde problemen kunnen aanpakken.”

Bijvoorbeeld het wereldvoedselprobleem, zo legt hij uit: we moeten op korte termijn onze voedselproductie verdubbelen om de groeiende wereldbevolking te kunnen voeden. Een ander voorbeeld is klimaatverandering. Efficiëntere planten halen immers meer kooldioxide uit de atmosfeer en kunnen ook meer biobrandstof opleveren als vervanging van fossiele brandstoffen. Zo kunnen planten dus een grote rol spelen bij klimaatmitigatie.

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Groot consortium

Klein Lankhorst en zijn collega’s bereiden samen met meer dan vijftig laboratoria in binnen- en buitenland een grootschalig EU-programma voor, genaamd Photosynthesis 2.0. Dat moet in 2021 van start gaan en is gericht op het verbeteren van de fotosynthese van landbouwgewassen. Maar hoe doe je dat eigenlijk? “Door uit te zoeken welke genen de fotosynthese aansturen”, vertelt Klein Lankhorst. “Vervolgens kun je op zoek gaan naar gunstige varianten daarvan bij wilde verwanten. Die kun je dan in de landbouwgewassen inbrengen, door klassieke veredeling – dus door ze slim te kruisen met wilde verwanten – of met nieuwe moleculaire technieken zoals CRISPR-Cas.”

Landbouwgewassen, zo legt Klein Lankhorst uit, hebben nog niet de tijd gehad om zich optimaal aan te passen aan de omstandigheden waaronder wij ze laten groeien in onze velden. Ze zijn geëvolueerd in de natuur, waar veel andere eigenschappen belangrijk zijn naast alleen hun opbrengst aan eetbare delen. Ook de klassieke plantenveredeling heeft zich nooit specifiek gericht op fotosynthese. “Dat was te complex”, zegt hij, “omdat fotosynthese wordt gestuurd door een samenspel van minstens honderd verschillende genen. Pas nu beschikken we over de technieken en de bioinformatica om het proces echt te begrijpen en te optimaliseren.”

In de natuur, zo benadrukt Klein Lankhorst, zijn er planten die tot wel tien keer zo efficiënt fotosynthetiseren als landbouwgewassen. “Bijvoorbeeld woestijnplanten, waarbij de zaden lange tijd liggen te wachten op gunstige omstandigheden om te ontkiemen”, vertelt hij. “Als die omstandigheden zich dan voordoen, dan moeten die planten razendsnel groeien, bloeien en zaad produceren. Dat lukt ze dankzij een zeer efficiënte fotosynthese.”

Maatschappelijke kant

Als succesvol voorbeeldproject noemt Klein Lankhorst recent werk aan de tabaksplant. “Net als veel andere planten heeft tabak een mechanisme om de bladeren te beschermen tegen teveel zonlicht”, vertelt Klein Lankhorst. “Bij felle zon schroeft de plant zijn fotosynthese naar beneden. Als er dan een wolk voor de zon komt, gaat er weer een tandje bij. Maar dat schakelen gaat vrij langzaam. Onlangs hebben Amerikaanse collega’s ontdekt hoe dat genetisch is geregeld. Door drie extra genen in te brengen die het schakelen versnellen, hebben ze de opbrengst van die planten met wel 30 procent verhoogd.”

In het Photosynthesis 2.0-programma willen de Wageningers ook werken aan andere planteneigenschappen, zoals robuustheid en efficiënt gebruik van water en voedingsstoffen. Daarnaast zullen er, ook vanuit Wageningen, sociaal-wetenschappers meewerken om maatschappelijke en politieke kanten van dergelijk onderzoek te belichten.

“Er is nog altijd veel weerstand tegen genetische modificatie”, merkt Klein Lankhorst op. “Maar in 2050 moeten we 10 miljard mensen voeden. Het is vijf voor twaalf. Ik zou zeggen: gebruik de technieken die er zijn. Maar doe dat verstandig – en denk goed na over de veiligheid én de maatschappelijke context. Daar zijn we in Wageningen heel goed in, in die interdisciplinaire benadering.”

Adaptatie

Wateroverlast

“Klimaatverandering is een thema dat vrijwel overal aan raakt”, zegt Tim van Hattum, programmaleider Groene Klimaatoplossingen bij Wageningen Environmental Research. “Bijvoorbeeld aan thema’s als voedsel, leefbaarheid, gezondheid, luchtkwaliteit – en ook de waterhuishouding van de stad. Op al die vlakken zorgt klimaatverandering voor extra uitdagingen.”

Veel Wagenings onderzoek richt zich op het ‘klimaatbestendig’ maken van steden. “Dat past ook in het nationale Deltaplan Ruimtelijke Adaptatie, dat in 2017 is vastgesteld”, vertelt Van Hattum. De urgentie begint nu langzaam door te dringen, maar nu is het zaak om tot actie over te gaan, stelt hij: “Overal waar de schop in de grond gaat, zou men in de uitvoering rekening moeten houden met toekomstige klimaatverandering. Maar in de bouwwereld worden klimaatoverwegingen nog niet standaard meegenomen.”

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Klimaatatlas

Hij noemt een voorbeeld. In Nederland moeten er tot 2050 honderdduizenden nieuwe woningen worden gebouwd om aan de woonvraag te voldoen. “Het is heel belangrijk om te kijken wáár we die woningen gaan bouwen”, zegt Van Hattum. “We moeten voldoende ruimte blijven houden voor waterberging in steden, en voldoende groen overhouden.” Wagenings onderzoek, zo merkt hij op, heeft geresulteerd in een Klimaatatlas: een digitale tool die laat zien wat klimaatverandering betekent voor gebieden en steden op het gebied van onder meer wateroverlast, droogte en hitte. “Die Klimaatatlas kan dienen als basis voor steden, provincies en waterschappen om klimaatverandering te agenderen”, zegt Van Hattum, “en te werken aan slimme planning en oplossingen.”

Waar we naartoe moeten, concludeert hij, is ‘Waterbeheer 2.0’: een integrale manier van kijken naar de waterhuishouding van een gebied. “Er blijft altijd een zekere onvoorspelbaarheid”, zegt Van Hattum, “want een bui kan onverwacht vijf kilometer verderop vallen ten opzichte van waar je op rekent. En er blijft altijd een spanningsveld tussen waterbergingscapaciteit en voorraadvorming. Dat maakt dit vakgebied juist zo interessant. Hoe kunnen we maximale veiligheid combineren met zo efficiënt mogelijk watergebruik?”

Gewassen die beter tegen droogte kunnen

Na 25 dagen uitdroging is er weinig van de plant over. Het verdroogde, bruinachtige polletje bevat nog maar vijf procent van zijn oorspronkelijke hoeveelheid water. Maar een kleine regenbui doet wonderen. Na vijf dagen is Xerophyta viscosa, een plant uit zuidelijk Afrika, weer weelderig een groen. Hoe kan dat? Welke eigenschappen zorgen ervoor dat deze plant die droogte zo goed kan weerstaan? Een internationaal team van onderzoekers, heeft het DNA in kaart gebracht van deze soort, die ook wel bekendstaat als ‘herrijzende plant’. De onderzoekers uit Zuid-Afrika, de VS, Australië en Nederland publiceerden hun bevindingen in het gezaghebbende tijdschrift Nature Plants.

Actieve genen

“Kennis over dit soort ‘extreme’ planten is maatschappelijk heel belangrijk”, zegt Henk Hilhorst, plantenfysioloog bij Wageningen University & Research en leider van het onderzoek. “Voedselgewassen die extreme droogte kunnen overleven, zijn richting de toekomst van groot belang. De klimaatverandering veroorzaakt langere en extremere droogteperiodes. Tegelijkertijd moeten we een sterk toenemende wereldbevolking van voedsel voorzien. Planten die extreme droogte kunnen overleven, zoals Xerophyta viscosa, zijn daarom een belangrijke bron van kennis voor het ontwikkelen van gewassen die veel beter tegen droogte kunnen dan onze huidige gewassen.”

In hun zoektocht naar de moleculaire en genetische achtergrond van de ‘herrijzing’ analyseerden de onderzoekers het DNA van het hele genoom van Xerophyta viscosa. Daarnaast onderzochten ze welke genen meer of juist minder actief werden tijdens de uitdrogingsperiode. Dat laatste was het werk van Maria-Cecília Costa en Mariana Artur, net als Hilhorst werkzaam bij de leerstoel Plantenfysiologie. Costa: “Tot onze grote verbazing vonden we geen extra activiteit van genen waarvan we weten dat ze actief zijn bij droogte-geïnduceerde verwelking en veroudering.”

Zaden

Het team vond juist wel extra activiteit van genen die betrokken zijn bij de rijping van zaden, een proces waarbij de zaden klaargemaakt worden om tot wel tientallen jaren droogte te kunnen overleven. Costa: “Dat zou kunnen betekenen dat Xerophyta viscosa zo goed tegen uitdroging kan, dankzij genen die door evolutie ontstaan zijn uit de genen die zaden in staat stellen om lange droge periodes te overleven.”

Die informatie kan helpen bij het kweken van nieuwe variëteiten van gewassen die in de landbouw belangrijk zijn. Zo kan genetische kennis van wilde planten bijdragen aan het verhogen van de productiviteit van bestaande landbouwgewassen.

Van wetenschap naar beleid

Veel van het Wageningse klimaatonderzoek is gericht op het ontwikkelen van praktische oplossingen. Als we die grootschalig willen uitvoeren, dan is daar goed beleid voor nodig. Milieubeleid is daarom een studieonderwerp op zichzelf. Want hoe maak je goed beleid? Hoe zorg je ervoor dat het beleid is gebaseerd op degelijke wetenschap - en dat het iets biedt waar mensen in de praktijk ook echt mee aan de slag kunnen? Onderzoekers van de afdeling Sociale Wetenschappen houden zich daarmee bezig. Een van hen is Jeroen van der Heijden, universitair hoofddocent Milieubeleid.

Vooruitstrevend

“Wij werken nu bijvoorbeeld aan een onderzoek dat zich richt op effectief beleid voor verduurzaming van steden rond de wereld”, vertelt hij. “Het is een internationaal project, gefinancierd door NWO en de Australian Research Council.” Voor dit project bezocht hij steden in Australië, India, Maleisië, Nederland, Singapore en de VS. Hij onderzocht beleidsprogramma's die ontwerpers, bouwers, eigenaren en gebruikers van gebouwen aanzetten om vrijwillig de duurzaamheid van hun gebouw te verbeteren. “Ofwel door technische oplossingen, ofwel door duurzamer gedrag”, vertelt Van der Heijden. “Het onderzoek past binnen mijn langdurige onderzoek rondom 'comparative urban climate governance', waarbij ik onderzoek welke keuzes en omstandigheden gezamenlijk leiden tot effectief stedelijk klimaatbeleid en welke niet. Daarbij werk ik samen met de Australian National University.”

Een typisch voorbeeld van zo’n klimaatbeleidsprogramma, zo vertelt Van der Heijden, is het Amsterdams Klimaat en Energiefonds. Dit is een beleidsinstrument dat burgers en bedrijven aanzet tot het verduurzamen van gebouwen en infrastructuur binnen Amsterdam. Van der Heijden: “Het is een interessant instrument omdat het burgers en bedrijven niet verplicht om een bepaalde mate van duurzaamheid te bereiken zoals traditionele regelgeving doet. Het Fonds biedt financiering voor vooruitstrevende oplossingen. Banken zien dit soort oplossingen vaak als te risicovol en willen geen financiering leveren. Maar zonder financiering kunnen de oplossingen niet uitgetest worden.” Het Fonds is echter geen subsidie: de partijen moeten de financiering gewoon terugbetalen tegen een marktconforme rente.

Experimenteren

Dit soort programma's, zo bleek uit het onderzoek, lijkt vooral interessant te zijn voor vooruitstrevende burgers en bedrijven: zij die toch al overtuigd zijn van de noodzaak van verduurzaming. “De programma's helpen hen uitstekend met het realiseren van hun plannen en ideeën”, vertelt Van der Heijden. “Je zou dan verwachten dat de achterhoede deze ideeën overneemt, maar dat gebeurt toch niet. Ik zie dat deze programma's vaak niet meer dan 1 procent van de mogelijke deelnemers weten aan te trekken.”

De oplossing is eigenlijk heel simpel, meent de onderzoeker. “Ik pleit ervoor om de eigenschappen van die vrijwillige programma’s en traditionele wet- en regelgeving te koppelen”, zegt hij. “Denk bijvoorbeeld aan een systeem waarbij de wetgever de markt een periode van vijf jaar laat experimenteren met oplossingen binnen vrijwillige programma’s en dan de best presterende oplossingen de basis maakt voor nieuwe wet- en regelgeving. Dan kun je een nieuwe periode starten van vijf jaar experimenteren voor weer beter toekomstig beleid. Op die manier geef je leiders de kans om te leiden en stuw je de achterblijvers naar voren met bewezen goede oplossingen.”

Een andere toekomst

De wereld van onze kleinkinderen zal er anders uitzien dan die waar wij zelf in opgroeiden, zoveel staat vast. Dingen die wij vanzelfsprekend vonden, zullen dat niet meer zijn. En andersom: de wereld van de toekomst zal oplossingen en aanpassingen kennen die we ons nu nog niet eens kunnen voorstellen. Al die ontwikkelingen gaan in rap tempo door – en wetenschappers spelen daar een belangrijke rol in.

Ze bedenken technische, logistieke en sociale oplossingen, nieuwe economische en bestuurskundige modellen. En ze volgen nauwgezet hoe de wereld verandert en in hoeverre de oplossingen voldoen. Wageningen University & Research draagt bij aan dat onderzoek van de toekomst, samen met bedrijven, burgers en overheden. Juist door verschillende disciplines te combineren, zien wij nieuwe mogelijkheden voor een klimaatbestendiger wereld.