Deltas on the move Making deltas cope with the effects of climate change Report nr. 001/2006 Deltas on the move Making deltas cope with the effects of climate change Making deltas cope with the effects of climate change Report nr. 001/2006 Authors Jessica Reker1, Jan Vermaat2, Alphons van Winden1, Marieke Eleveld2, Ron Janssen2, Wim Braakhekke1, Nils de Reus2, Nancy Omzigt2. (1) Stroming, (2) Institute for Environmental Studies (IVM) Vrije Universiteit ISBN-10: 90-8815-001-X ISBN-13: 978-90-8815-001-2 This project (COM11; Deltas on the move) was carried out in the framework of the Dutch National Research Programmes Climate changes Spatial Planning and Living with Water and commissioned by the International Association of Dredging Companies (IADC) and World Wide Fund for Nature Netherlands (WWF) (http://ivm10.ivm.vu.nl/deltas). Copyright @ 2006 National Research Programme Climate changes Spatial Planning / Nationaal Onderzoekprogramma Klimaat voor Ruimte (KvR) All rights reserved. Nothing in this publication may be copied, stored in automated databases or published without prior written consent of the National Research Programme Climate changes Spatial Planning / Nationaal Onderzoekprogramma Klimaat voor Ruimte. In agreement with Article 15a of the Dutch Law on authorship is allowed to quote sections of this publication using a clear reference to this publication. Liability The National Research Programme Climate changes Spatial Planning and the authors of this publication have exercised due caution in preparing this publication. However, it can not be expelled that this publication includes mistakes or is incomplete. Any use of the content of this publication is for the own responsibility of the user. The Foundation Climate changes Spatial Planning (Stichting Klimaat voor Ruimte), its organisation members, the authors of this publication and their organisations can not be held liable for any damages resulting from the use of this publication. KvR report 001/2006 Deltas on the move Contents Samenvatting ............................................................................................................... 5 Summary...................................................................................................................... 7 1. Introduction ....................................................................................................... 9 2. Deltas .............................................................................................................. 11 2.1 Deltas of the world .......................................................................................... 11 2.2 A game of sand and water .............................................................................. 13 2.3 Bird feet, lobes and other delta forms............................................................. 15 2.4 Deltas and nature............................................................................................ 17 2.5 Deltas and climate change.............................................................................. 17 2.6 Summary......................................................................................................... 19 3. Deltas and men............................................................................................... 21 3.1 Why do people live in deltas? ......................................................................... 21 3.2 How do societies influence a delta ? .............................................................. 23 3.3 Interventions.................................................................................................... 26 3.4 Summary......................................................................................................... 27 4. System-based approach ................................................................................. 29 4.1 System-based approach ................................................................................. 29 4.2 System-based strategies ................................................................................ 31 4.3 Examples of system-based measures............................................................ 33 4.4 Summary......................................................................................................... 41 5. Data on deltas................................................................................................. 43 5.1 How to characterize deltas?............................................................................ 43 5.2 Sources of information .................................................................................... 43 5.3 The World Delta Database.............................................................................. 44 5.4 The DIVA tool.................................................................................................. 47 5.5 Developing three types of possible indicators ................................................ 48 5.6 Indicator testing and selection ........................................................................ 53 6. The DELTAS website...................................................................................... 55 6.1 Structure and functionality .............................................................................. 55 6.2 Retrieving information from the website ......................................................... 56 6.3 Ranking of deltas, an illustration..................................................................... 60 6.4 Deltas in the next phase ................................................................................. 69 6.5 Summary......................................................................................................... 70 7. Examples of system-based measures in four deltas...................................... 71 7.1 Restoring sediment dynamics......................................................................... 71 7.2 Water management and flood restoration ...................................................... 74 7.3 Adaptation ....................................................................................................... 76 7.4 Do nothing....................................................................................................... 78 8. Conclusions and subsequent steps ................................................................ 79 References................................................................................................................. 81 Annex 1 ...................................................................................................................... 85 ii iii KvR report 001/2006 Deltas on the move Samenvatting Delta’s ontstaan waar rivieren uitmonden in een oceaan of zee en grote hoeveelheden sediment worden afgezet. Hier wordt laag na laag afgezet, waardoor een platform van sediment ontstaat dat langzaam tot boven zeeniveau uitgroeit. Aan de zeewaartse kant van de delta speelt erosie door stroming, getij en golven een rol. Echter zolang de netto toevoer van sediment overheerst, zal de delta zeewaarts blijven groeien. De vruchtbare bodem, aanwezigheid van zoet water en transportroutes over rivier en zee, maken een delta aantrekkelijk om te wonen en voor economische activiteiten. Er zit echter ook een andere kant aan het verhaal: doordat delta’s in de lage kustzone liggen, zijn ze kwetsbaar voor rampen als orkanen en tsunamis. In de toekomst neemt deze kwetsbaarheid verder toe vanwege zeespiegelstijging ten gevolge van klimaatsverandering. Gemiddeld over de hele aarde zal de temperatuur met enkele graden stijgen, waardoor het weer op veel plaatsen extremer zal worden, met meer stormen en grotere rivierafvoeren. Ook de zeespiegel zal sneller stijgen dan in voorgaande eeuwen. Deze veranderingen zullen een grote invloed hebben op de natuurlijke processen in delta’s, en op het leven van de deltabewoners. Een delta kan met een stijgende zeespiegel meegroeien zolang natuurlijke processen ongehinderd hun gang kunnen gaan en er voldoende sediment wordt aangevoerd. Bewoners van delta’s hebben hun leefomgeving echter vaak al eeuwen lang aangepast, met een verminderde sedimentaanvoer tot gevolg. Erosie krijgt hierdoor de overhand en voor deltabewoners nemen de overstromingsrisico’s toe. Tot op heden hebben we de zee en rivieren vooral bedwongen met behulp van technische maatregelen zoals dijken en dammen. Louter technische maatregelen blijken echter in toenemende mate ontoereikend en hebben vaak neveneffecten omdat ze de natuurlijke processen in een delta blokkeren. Een flexibele, integrale systeembenadering, waarbij juist gebruik wordt gemaakt van de natuurlijke, dynamische processen, lijkt geschikter om met klimaatsveranderingen om te gaan. We hebben de mogelijkheden voor systeembenaderingen in delta’s over de hele wereld bekeken en onderscheiden vier strategieën: 1. fysieke maatregelen gericht op sedimentbeheer; 2. fysieke maatregelen gericht op waterbeheer management; 3. adaptatie; 4. geen actie. Strategie 1 en 2 bestaan uit fysieke maatregelen die de water- en/of sedimentdynamiek van de delta beïnvloeden. Deze maatregelen kunnen bestaan uit volledig of gedeeltelijk systeemherstel of het sturen van de natuurlijke processen in het deltasysteem. In strategie 3 worden geen maatregelen met betrekking tot de deltavormende processen uitgevoerd, maar het menselijk gebruik van de delta wordt aangepast. De spreiding van mensen en activiteiten in een delta kan worden gereguleerd m.b.v. ruimtelijke planning.