NMDC - ROOT of content - Wageningen UR

SamenvattingDe komende decennia verandert het klimaat, landgebruik en de manier van landbouw en natuurbeheer. Watbetekent dit voor grondwater, landbouw en natuur die afhankelijk zijn van voldoende water van de juistekwaliteit? De waterbeheerders hebben behoefte aan kwantitatieve inzichten en bijkomende onzekerheden zodatzij de komende jaren goed op de veranderingen kunnen anticiperen. Nederlandse Kennisinstituten ontwikkelendaarom modellen die meer dan voorheen rekening houden met verandering van temperatuur, CO2-gehalten,opeenvolgende droge en natte jaren en de terugkoppelingen die er zijn tussen de groei van vegetatie /gewassen en de vocht- en zouthuishouding in de ondiepe bodem.Het goed op elkaar aansluiten van deze modellen is complex en vergt een intensieve samenwerking tussen deexperts van de betrokken instituten. Alterra heeft daarom het initiatief genomen voor de onderhavige studie dieis uitgevoerd in het kader van het Nationaal Modellen- en Datacentrum (NMDC). In 2011 is deze studie gestartals NMDC innovatieproject 'Integraal waterbeheer - van kritische zone tot kritische onzekerheden' gestart(www.nmdc.eu). De projectdoelen waren om de modellen voor bodem, water, vegetatie enklimaat(verandering) door samenwerking beter op elkaar aan te laten sluiten, daarbij beter geschikt te makenom effecten van klimaatverandering te berekenen en om de verschillende typen onzekerheden bij dit soortstudies in beeld te brengen. Het project is uitgevoerd door Alterra, Deltares, KNMI, PBL en TNO. In twee cases(Baakse Beek en Walcheren) hebben zij hun state-of-the-art modellen voor meteo, gewasgroei, vegetatieontwikkeling,hydrologie en geologie ingezet en aan elkaar gekoppeld.Case 1 WalcherenIn de case Walcheren is een koppeling gelegd tussen regionale klimaatscenario’s, het geohydrologische Zoet-Zout grondwatermodel van Zeeland (deelgebied Walcheren), dat stroming van zoet-brak-zout grondwatersimuleert (Baaren et al., 2012), het model SWAP dat de vocht- en zouthuishouding in het ondiepe bodemprofielberekent en het gewasproductie-model WOFOST. Er zijn door het KNMI nieuwe klimaatreeksen opgesteld meteen nieuw ontwikkelde methode, waarbij beter rekening is gehouden met ruimtelijke verschillen in het klimaat inNederland. Met de nieuwe klimaatreeksen is met het hydrologische model SWAP-WOFOST eenreferentiesituatie doorgerekend (1981 t/m 2010 op dagbasis) en vier klimaatscenario’s (G, G+, W, W+ vooreen periode rond 2050). Nieuw was dat SWAP-WOFOST iteratief was gekoppeld aan het Zoet-Zoutgrondwatermodel, waardoor rekening kon worden gehouden met terugkoppelingseffecten tussen degewasgroei, vochthuishouding in de onverzadigde zone en grondwateraanvulling onder invloed van verhoogdeCO2 en temperatuur. Daarbij zijn voor deze case realisaties van de doorlatendheden van de ondergrondstochastisch berekend met GeoTOP (TNO). Deze zijn vervolgens gebruikt in het Zoet-Zout grondwatermodelom te kwantificeren hoe onzekerheden over de bodemopbouw doorwerken op de berekende stroming enzoutgehalten van het grondwater en op het uittredende drain- en kwelwater.Case 2 Baakse BeekIn de case Baakse Beek is een koppeling gelegd tussen regionale klimaatscenario’s, het hydrologische modelAMIGO, het gewasproductie model WOFOST en het bodem-natuur-effectmodel SMART2-SUMO2-NTM3. In dezestudie zijn ook klimaatreeksen opgesteld die beter de regionale verschillen in klimaat binnen Nederlandweergeven. Nieuw daarbij was dat de klimaatverandering niet alleen op de individuele meetstation-reeksen wasgesuperponeerd, maar dat de klimaatveranderingen ook ruimtelijk (op rasterniveau) werden gegenereerd. Denieuwe klimaatreeksen vormden de invoer voor het hydrologisch model AMIGO (Actueel Model InstrumentGelderland Oost), dat gebruikt werd om het gebiedsproces in de Baakse Beek te ondersteunen (Linden et al.,2008). Dit model is ontwikkeld door Deltares/TNO, Alterra, TAUW en Royal Haskoning in opdracht van deprovincie Gelderland, waterschap Rijn en IJssel en Vitens. AMIGO bestaat uit een MODFLOW-model datAlterra-rapport 2443 7