Onlesbare dorst naar een schaars goed

Het grondwatergebruik is de afgelopen jaren explosief gestegen. Niet zonder risico's, want van aanvulling is nauwelijks sprake.

Henk Donkers

GRONDWATER IS SCHOON en overal aanwezig. Ook onder droge gebieden zonder rivieren en meren zitten grote hoeveelheden schoon, zoet water, zelfs onder de Sahara. Maar omdat grondwatervoorraden slechts zeer langzaam worden aangevuld, kunnen ze niet duurzaam worden geëxploiteerd. Toch is het gebruik van grondwater de laatste decennia explosief gestegen.

In de jaren dertig voltrok zich een ramp in de Verenigde Staten. De Great Plains, de eindeloze vlaktes ten oosten van de Rocky Mountains die zich uitstrekken van Noord-Dakota tot Texas, veranderden toen in één grote stofkom: de Dust Bowl. De prairies die in de decennia daarvoor waren omgetoverd in wuivende graanvelden, vielen ten prooi aan winderosie. Honderdduizenden boeren moesten hun bedrijf opgeven en trokken berooid in eindeloze colonnes T-Fordjes over Highway 66 naar de Peach Bowl, Californië. Nobelprijswinnaar John Steinbeck schreef er een aangrijpend boek over, De druiven der gramschrap.

Tegenwoordig zien de Great Plains er groen en welvarend uit. Dankzij de exploitatie van een enorme ondergrondse zoetwaterzee, de Ogallala aquifer. Rivieren uit de Rocky Mountains hebben hier miljoenen jaren geleden dikke zand- en grindpakketten afgezet. De wind bedekte die later met löss waarin zich vruchtbare bodems ontwikkelden. De poreuze zand- en grondlagen vulden zich in de loop der jaren met water. Zo ontstond de Ogallala aquifer met een oppervlakte van elf keer Nederland en een inhoud van 3.700 kubieke kilometer zoet water.

Ogallala aquifer raakt uitgeput.

In deze aquifer (een poreuze waterhoudende laag in de ondergrond) zijn sinds de Tweede Wereldoorlog circa 150.000 gaten geboord. Op evenzovele plaatsen wordt de aquifer leeggezogen. Krachtige pompen met een capaciteit van duizenden liters per minuut halen het water naar boven. Daarop zijn grote beregeningsinstallaties aangesloten; ze bestaan uit een metalen arm op wielen van honderden meters lang waarop een leiding en sproeikoppen bevestigd zijn. Deze regeninstallaties rijden almaar rondjes, waardoor grote cirkelvormige velden ontstaan. Eén installatie kan 52 hectare beregenen. Tijdens het groeiseizoen zijn ze 24 uur per dag in bedrijf.

Uit de Ogallala aquifer wordt veel meer water opgepompt dan de jaarlijkse aanvulling. Volgens de Amerikaanse National Research Council bedraagt de gemiddelde jaarlijkse aanvulling één tot twee centimeter; de jaarlijkse onttrekking varieert van dertig tot 150 centimeter. Het opnieuw vullen van de aquifer zou zesduizend jaar duren. Op sommige plaatsen - met name in Texas - begint de aquifer al uitgeput te raken. In die staat is de aquifer dun en pompen veel boeren water op. Door de dalende waterspiegel en de stijgende pompkosten is het geïrrigeerde areaal daar met 41,6 procent teruggelopen van 1,8 tot 1,1 miljoen hectare. Het Texaanse deel van de aquifer is al voor tweederde deel leeggepompt. Over de hele linie is het geïrrigeerde areaal geslonken van 5,2 tot 4,2 miljoen hectare, een afname van 19,6 procent. Een verdere daling tot 3,0 miljoen hectare in 2020 is waarschijnlijk. Zo'n zeventig procent van de agrarische productie in de Great Plains (vooral maïs, tarwe, sojabonen en katoen) komt van geïrrigeerde velden. Het grootste deel daarvan wordt overigens gebruikt voor de productie van beef.

Overpumping van aquifers heeft in de Verenigde Staten niet alleen plaats op de Great Plains, maar ook in Arizona, Californië en Florida. In Florida ondervinden de Everglades, één van de grootste wetlands ter wereld, er schade van. In Arizona zijn grote scheuren in de aarde ontstaan doordat er teveel grondwater is opgepompt. In Centraal-Californië is de aquifer ingeklonken. Door de aanleg van stuwmeren heeft men daar een bovengrondse opslagcapaciteit van 53 kubieke kilometer gecreëerd, maar door inklinking van de aquifer is de ondergrondse opslagcapaciteit met 24 kubieke kilometer verminderd.

De Amerikaanse technologieën worden ook toegepast in Saoedi-Arabië en Libië die eveneens over enorme aquifers met fossiel water beschikken. Saoedi-Arabië exploiteert ze sinds de jaren zeventig om het land - waar het graan betreft - zelfvoorzienend te maken. In 1984 lukte dat voor het eerst dankzij een krachtig stimuleringsbeleid met gratis land, goedkope leningen, hoge garantieprijzen en gesubsidieerd water. Tientallen miljarden kubieke meter water zijn er voor opgepompt. Het land werd zelfs een graanexporteur. Wel waren de productiekosten zesmaal zo hoog als de wereldmarktprijs en vergt de productie in de hete, winderige woestijn drie tot vijf keer zoveel water als elders. Toen het land midden jaren negentig moest bezuinigen, zakte de tarweproductie in van vijf miljoen ton in 1994 tot 1,9 miljoen ton in 1996. Tegenwoordig importeert het land weer tarwe.

In Libië liet Gaddafi de 1.860 kilometer Great Man-made River aanleggen om water, dat uit de Nubische aquifer onder de Sahara wordt opgepompt, naar de kust te brengen. Ook Gaddafi wil zijn land zelfvoorzienend maken en de woestijn tot bloei brengen. Zijn kunstmatige rivier, waarvan de eerste fase in 1991 gereed kwam, kost 25 miljard dollar. Ook Libië importeert nog steeds voedsel, terwijl het voor het werk op het land Egyptische arbeiders heeft aangetrokken.

Ook buiten rijke landen als de VS, Saoedi-Arabië en Libië heeft de exploitatie van grondwater een grote vlucht genomen, vooral in Pakistan, India en China. In India verhonderddertienvoudigde het met grondwater bevloeide areaal van 110.000 hectare in 1961 tot 11,3 miljoen hectare in 1985. Het aantal geboorde putten groeide van 3.000 tot 4,7 miljoen; het aantal elektrische en dieselpompen van 86.000 tot 12,5 miljoen. Dankzij grondwaterirrigatie kwam het land de hongersnoden uit de jaren zestig te boven.

Ruim de helft van het bevloeide areaal in India wordt geïrrigeerd met grondwater. De overheid stimuleerde dat krachtig met energiesubsidies en goedkope leningen voor pompen. Door het goedkope grondwater schakelden veel boeren over van waterextensieve gewassen als maïs en tarwe naar waterintensieve gewassen als rijst. De Indiase aquifers worden op grote schaal overgeëxploiteerd. In veel deelstaten dalen de grondwaterspiegels met een halve tot een meter per jaar. Daardoor groeit de kloof tussen rijke en arme boeren. Rijke boeren kunnen de daling van het grondwater bijhouden door de aanschaf van krachtiger pompen en het boren van diepere putten. De putten van veel arme boeren vallen droog.

Als we het water in bevroren toestand niet meerekenen bestaat bijna 99 procent van het zoete water op aarde uit grondwater. Grondwater is dus verreweg het grootste zoetwaterreservoir op aarde. De aanvulling van grondwatervoorraden verloopt echter uiterst traag. Het duurt gemiddeld 1.400 jaar voordat het water in een aquifer hernieuwd is. Wel zijn er grote verschillen tussen gebieden. In natte gebieden met goed doorlatende bodems verloopt de aanvulling relatief snel. Door het zeer trage aanvullingstempo krijgt de exploitatie van grondwater heel snel een niet-duurzaam karakter. Er wordt immers al snel veel meer opgepompt dan de jaarlijkse aanvulling.

Grondwatervoorraden worden al duizenden jaren geëxploiteerd, maar door de snelle uitbreiding van de geïrrigeerde landbouw en nieuwe technologieën voor het boren van diepe putten, het oppompen van grondwater en het beregenen van landbouwgronden is het gebruik ervan explosief gestegen. Daarnaast wordt het drinkwater van 1,5 tot 2 miljard mensen uit grondwater bereid, maar dat kost verhoudingsgewijs weinig water. In veel gebieden is het oppervlaktewater zo schaars geworden dat men is overgeschakeld op grondwater. Tijdelijk soelaas: eigenlijk kan men nergens lang doorgaan met het grootschalig gebruik van grondwater.