NBS kunnen een grote rol spelen bij het aanpassen van kustgebieden aan zeespiegelstijging en toenemende weersextremen. Natuurlijke oplossingen zijn adaptief, ze kunnen bijvoorbeeld meegroeien met zeespiegelstijging, en relatief makkelijk aanpasbaar. Het doel van dit project is meer inzicht verkrijgen in de mogelijkheden van NBS voor hoogwaterbescherming en klimaataanpassing. Om dit te bereiken, gaan we in kaart brengen welke rol vegetatie speelt voor de stabiliteit van wereldwijde kusten. Vervolgens ontwikkelen we conceptuele natuurlijke oplossingen met bijhorende randvoorwaarden voor toepassing. Op basis hiervan bepalen we waar deze oplossingen toepasbaar zijn in het huidige en toekomstige klimaat gegeven ecologische randvoorwaarden. Voor de plekken waar deze oplossingen toepasbaar zijn, brengen we de effectiviteit van NBS voor hoogwaterbescherming en klimaataanpassing in kaart. We maken dit direct toepasbar voor eindgebruikers door vergelijking met lokale modelstudies, die we zullen valideren, en het formuleren van aanbevelingen voor de inpassing van natuurlijke oplossingen in management van kustzones op een aantal specifieke locaties. Het onderzoek geeft de eindgebruikers informatie over kustlocaties waar NBS inpasbaar zijn en welke randvoorwaarden in acht moeten worden genomen (o.a. reserveringen in ruimte om in oplossingsruimte te voorzien onder verschillende klimaat scenario's gegeven knikpunten en limieten). Hierbij draagt het onderzoek bij aan de MMIPs Verduurzamen en kostenbeheersing uitvoeringsprojecten waterbeheer (F1) en Aanpassen aan versnelde zeespiegelstijging en toenemende weersextremen (F2).

Veranderingen in klimaat en socio-economische omstandigheden vormen een uitdaging voor de manier waarop kustgebieden worden beschermd tegen extreme weersomstandigheden en een stijgende zeespiegel. De laatste IPCC rapporten benadrukken de koppeling tussen klimaatverandering en de slechte conditie van wereldwijde ecosystemen en geven aan dat deze uitdagingen in samenhang moeten worden aangepakt. Natuurlijke oplossingen (Nature-based Solutions (NBS)) maken op een duurzame manier gebruik van ecosystemen om deze uitdaging te adresseren. Voor het beheer van wereldwijde kusten onder zeespiegelstijging is een gezond kustecosysteem van groot belang. Immers, deze systemen leveren belangrijke diensten zoals het invangen van slib en het dempen van golven. Dit project draagt bij aan de verduurzamingsuitdaging en de uitdaging om vernieuwende maatregelen te ontwikkelen om ons aan te passen en voor te bereiden op versnelde zeespiegelstijging en extremer weer. Het project verkent waar en onder welke omstandigheden de kansen liggen voor toepassing van NBS.

Het project beslaat in totaal 5 jaar. Het eerste jaar focust op verbanden tussen vegetatie, kustlijnstabiliteit en menselijke invloeden (activiteit 1, jaar 1). Dit zal gebeuren door het koppelen van globale databronnen, zoals de globale kustvegetatie databases, globale hoogtekaarten en tools, zoals de ShorelineMonitor. Vervolgens wordt een conceptuele oplossingsruimte opgezet op basis van de data, literatuur en kennis van alle partijen (activiteit 2 jaar 2). Hiervoor zal eerst een conceptueel raamwerk worden opgezet en dat zal worden ingevuld met de data en modellen over landgebruik, overstromingsrisico, aanwezigheid van ecosystemen en menselijke bewoning. Verder wordt in het tweede jaar gestart met modelontwikkeling en het inzetten van veldmetingen of bijsturen van lopende monitoringscampagnes voor het valideren van lokale modellen (activiteit 3). De modelontwikkeling, het raamwerk met de oplossingsruimte en de globale en gevalideerde data zullen worden gebruikt voor het afleiden van een wereldwijde NBS geschiktheidskaart (activiteit 4) en impact modellering (activiteit 5). Impact modellering focust zich op het inzichtelijk maken van verschillende oplossingen op kustrisico’s in termen van (financiële) schade en de hoeveelheid mensen die mogelijk worden blootgesteld aan deze risico’s. Activiteiten 3-5 hebben een iteratief karakter en lopen daardoor grotendeels parallel. De veldcampagne (activiteit 6) loopt parallel met activiteit 3-5 voor kalibratie en validatie. De begeleiding van het traject ligt bij de TUD en Deltares. De globale data die wordt ingezet in dit project is eerder ontwikkeld door Deltares, TUD, The Nature Conservancy en van Oord en zal nu worden gekoppeld met lokale data die wordt ingewonnen door van Oord en de Wereldbank of die al is ingewonnen op eerdere projecten.

NBS winnen wereldwijd aan populariteit omdat ze bijdragen aan het mitigeren van en adapteren aan klimaatverandering. Echter, toepassingen op grote schaal zijn schaars (Ecoshape 2021). Het meenemen van natuur in ontwerp en aanleg processen stuit op maatschappelijke, economische, institutionele en technische barrières. Om deze hindernissen te slechten wordt kennis ontwikkelt die de onzekerheden rondom NBS in kaart brengt. Het TKI project Woods versus Waves is hier een goed voorbeeld van. In dit project is kennis ontwikkelt voor het beter kwantificeren van golfdemping door vegetatie door experimenten in de Deltagoot. Inmiddels is die data gebruikt voor het verbeteren van relaties voor numerieke modelering van vegetatie onder extremen (van Wesenbeeck et al., 2022). Deze nieuwe relaties kunnen worden gebruikt in modellen waarmee wereldwijde inschattingen zijn gedaan om de rol van vegetatie langs kusten te kwantificeren (van Zelst et al., 2021). Het huidig project bouwt voort op deze projecten door koppeling van de meest nieuwe modellen en door deze te valideren voor het voorspellen van effectiviteit van NBS in het veld. Hiermee worden onzekerheden in het toepassen van NBS verkleint. Daarnaast wordt in samenwerking met verschillende sectoren globale data gekoppeld en gevalideerd. Deze data zijn interessant voor het Nederlandse bedrijfsleven en de Nederlandse overheid, maar ook voor internationale financieringsinstituten en NGO’s om het wereldwijde potentieel van NBS toepassingen beter te kunnen inschatten. Om vervolgens gericht locaties te selecteren voor implementatie.

Referenties:
EcoShape. Building with Nature: Creating, implementing and upscaling Nature-based Solutions. (nai010 publishers, 2021).

van Wesenbeeck, B. K., Wolters, G., Antolínez, J. A., Kalloe, S. A., Hofland, B., de Boer, W. P., ... & Bouma, T. J. (2022). Wave attenuation through forests under extreme conditions. Scientific reports, 12(1), 1-8.

van Zelst, V., Dijkstra, J. T., van Wesenbeeck, B. K., Eilander, D., Morris, E. P., Winsemius, H. C., ... & de Vries, M. B. (2021). Cutting the costs of coastal protection by integrating vegetation in flood defences. Nature communications, 12(1), 1-11.

Het consortium heeft een sterke link naar de toepassing van onderzoek en de implementatie van NBS projecten in Nederland (RWS, Van Oord) en in de rest van de wereld (Wereld Bank, Van Oord, TNC). De ontwikkelde kennis kan direct landen in huidige projecten van de Wereld Bank zoals het grote water management project in Beira. Van Oord, TUD en Deltares zijn allen onderdeel van het EcoShape consortium en zullen een actieve rol spelen bij het vorm geven van het nieuwe EcoShape programma dat start in 2023 met de personen betrokken bij dit PPS voorstel. TNC is een NGO met een uiterst krachtige communicatie strategie en een enorm bereik. Resultaten van dit onderzoek zullen in samenspraak met TNC en het gehele consortium worden omgezet in communicatie producten en sociale media berichten.

IP van data wordt gebruikt door Van Oord, Deltares, TNW, TU Delft en de Wereld Bank. De data is toegankelijk via de repository van TU Delft.
IP van de modellen zijn van TU Delft, en zijn toegankelijk via Open Source en de repository.

De informatie vastgelegd in de wetenschappelijke publicaties wordt ook verwerkt (op eenvoudige wijze) in een two-pager met een infographic die wordt gedeeld aan de partners en zal verschijnen in nieuwsberichten van partners en indien mogelijk op de TKI website.

De mondiale kaarten worden ook toegevoegd aan de platformviewers van Deltares, van Oord en TNC.

Bij toestemming van alle huidige partners en de TUD, en bij het bieden van een vergelijkbare inkind inspanning van ca. 0.1 fte (begeleiden van afstudeerders) kunnen andere partners worden toegelaten.