De overstromingen met als gevolg veel doden en schade waren het gevolg van een weerverschijnsel dat in Spanje DANA heet. DANA staat voor Depresión Aislada en Niveles Altos (geïsoleerde depressie op hoger niveau). In het Nederlands heet een dergelijke situatie een koudeput.
Fig.1 Bron: Martin Leon (2003)
Figuur 1 toont het ontstaan van een koudeput. De pijlen geven de straalstroom weer, bij B is er een begin van een afsnoering van koude lucht. Op tekening D is de koudeput volledig afgesnoerd van de normale circulatie. De zeer koude lucht bevindt zich op ongeveer 5 km hoogte en beweegt onafhankelijk van de normale W-O stroming. Een dergelijke koudeput is daardoor soms stationair of beweegt zelfs in tegenovergestelde (O-W) richting. Kenmerkend van een dergelijke koudeput is dat er aan de grond van die lage druk vaak weinig merkbaar, de lage druk bevindt zich ongeveer op 5 km hoogte.
DANA laat zich 1x per jaar of twee jaar aan de oostkust van Spanje zien. Relatief warme vochtige lucht wordt met wind vanaf zee het land opgeblazen, terwijl relatief koude lucht in de koudeput zich op enkele kilometers hoogte bevindt. Daardoor ontstaat er een onstabiele temperatuuropbouw, met als gevolg een zeer sterke luchtstroming omhoog. De waterdamp condenseert in de koude bovenlucht en er valt veel neerslag.
Een koudeput werkt dan als een enorme pomp. Als de trog niet beweegt (stationair is) kunnen er op dergelijke wijze enorme hoeveelheden water naar beneden komen. Het is dan als het ware een op zichzelf staand systeem waarin de temperatuurverschillen tussen de lage delen en de koudeput in de bovenlucht de energie levert voor sterke convectie en wolkvorming. Dat was ook het geval op 13 en 14 juli 2021 boven het grensgebied van Zuid-Limburg, België en Duitsland. Zie het artikel over die situatie hier.
Fig.2 Bron: AEMET
Figuur 2 toont de gebieden die in de laatste week van oktober 2024 te lijden hebben gehad onder de DANA. Met name in het gebied ten W van Valencia waren de neerslagcijfers zeer hoog en de overstromingen op sommige plaatsen verwoestend. Dat gebied vormt hydrografisch gezien een afvoerbekken en tevens een administratieve eenheid, de SIA Júcar afkorting van Sistema de información del aqua de la Confederación Hidrografica Júcar. We gaan ons op deze regio concentreren.
Fig.3 Bron: CHJ
De grafiek van figuur 3 toont de totale jaarlijkse waterafvoer van het hydrologische bekken van CHJ, het afwateringsgebied tussen Cuenca en de Middellandse Zeekust van 1940 t/m 2022. De rode lijn is de gemiddelde waterafvoer per jaar over de hele periode, ongeveer 3500 kubieke hectometer. Dat is 3500 miljoen m3. Te zien is dat de jaarlijkse afvoer sterk schommelt, een bekend verschijnsel in droge gebieden. De minimum afvoer is ongeveer 2000 kubieke hectometer, sommige jaren tonen echter uitschieters tot meer dan 6000 kubieke hectometer. De hoogste uitschieter in de databank was 1989-1990 met bijna 7000 kubieke hectometer, daarna volgt er t/m 2022 een rustige periode.
Fig.4 Bron: SIA Júcar
Bovenstaande kaart geeft het hydrologische afwateringsgebied van de rivier Júcar en wijde omgeving weer. De afstand van Cuenca naar Valencia is ongeveer 200 km. Het binnenland bestaat uit hoogvlakte en middelgebergte met toppen tot bijna 2 km hoogte, de kustvlakte is op veel plaatsen relatief smal. Op het kaartje (vergroten) is goed het zogenaamde dendritisch dalstelsel te zien van de rivieren, als de wortels van een boom. Dat geeft ook meteen aan waar het overstromingsgevaar het grootst is, namelijk stroomafwaarts, waar het water van veel zijrivieren zich verzamelt.
Fig.5 Bron: Federación Valenciana de Municipios y Provincias
De vraag komt uiteraard op of de neerslag en de daarop volgende overstromingen van eind oktober 2024 uitzonderlijk zijn. Op een korte tijdschaal wel. Maar aan de grafiek van figuur 3 is te zien dat dat op langere tijdschaal waarschijnlijk niet zo is. Al zolang als er historische gegevens bestaan weten we dat overstromingen altijd een plaag zijn geweest voor de stad Valencia. Vóór 2024 waren de meest recente grote overstromingen die van 22 november 1897 en 14 oktober 1957. In dat laatste jaar kwamen grote delen van Valencia onder water te staan als gevolg van het overstromen van de rivier Turia (figuur 5), die destijds nog dwars door de stad stroomde. De oorzaak was een DANA van 12 tot 14 oktober, met zware regen in de stad en stroomopwaarts langs de rivier de Túria. De Turia overstroomde en loosde 300 kubieke hectometer water in het stadscentrum. Alleen al in Valencia kwamen toen meer dan 80 mensen om en de materiële schade was enorm groot.
Fig.6 Naar: kaart CHJ
Als reactie op de ramp keurde het Spaanse parlement in 1961 unaniem het Plan Sur goed. Dit verlegde de bedding van de Turia van het centrum naar de zuidrand van Valencia, drie kilometer van zijn oorspronkelijke loop. Op het kaartje van figuur 6 is de oude bedding met een blauwe streepjeslijn weergegeven en de nieuwe met een lila lijn. De nieuwe loop is 12 kilometer lang en 175 meter breed en aangelegd tussen 1965 en 1973.
Fig.6 Bron: Pacopac
De foto van figuur 6 is genomen op 30 oktober 2024 langs het omleidingskanaal van Plan Sur. Ten zien is dat de breedte (175m) en diepte van het omleidingskanaal voldoende blijkt. Bedenk dat Mediterrane rivierbeddingen vele maanden per jaar nagenoeg droog staan.
Fig.7 Bron: earth nullschool
Figuur 7 laat de situatie op 28 oktober om 12u zien in de bovenlucht op 700 hPa, dat is ongeveer 3 km hoogte. Volg de link voor het dynamische plaatje. De wind draait cyclonaal rond het lagedrukgebied op hoogte ten Z van de Golf van Cadiz. Daardoor wordt relatief warme lucht vanuit de Sahara over het westelijk deel van de Middellandse Zee aangevoerd. Die lucht was op 0 m hoogte in de Sahara ongeveer 30 °C en koelde over het water af tot ongeveer 20 graden voor de kust, daarbij grote hoeveelheden waterdamp opnemend. Boven land ontstond stuwing tegen de rand van het Iberisch Hoogland dat direct achter de kust al hoogten bereikt van meer dan 1000m, en DANA ‘vliegwiel’ deed de rest.
Fig.8 Bron: Mercator
Direct na de hevige neerslag en overstromingen werd in media gewezen op de extreem hoge temperatuur van het water van de Middellandse Zee dit jaar dat een rol zou hebben gespeeld. Mercator houdt de SST (sea surface temperature) van onder andere de Middellandse Zee bij. In de grafiek van figuur 8 is inderdaad te zien dat afgelopen zomer de sst van de Middellandse Zee opvallend hoog was. Maar DANA ontstaat niet ‘s zomers maar in het najaar, in 2024 in de laatste week van oktober. De grafiek laat zien dat eind oktober de (voorlopige) sst geen recordhoogte meer laat zien en net boven het gemiddelde voor die tijd van het jaar ligt. De grafiek van 2023 ligt eind oktober ongeveer een graad hoger dan van 2024, maar van DANA in de herfst van 2023 was geen sprake. Dat is niet verbazingwekkend, want het ontstaan van DANA is afhankelijk van een veelheid van factoren, en de sst is er een van.
Fig.9 Bron: Mercator
Bovendien, de sst grafiek van figuur 8 betreft de gemiddelde sst van de gehele Middellandse Zee. Op het kaartje van figuur 9 is goed te zien dat in de maand september de temperaturen van het water met name in het centrale en oostelijke deel van de zee hoger waren dan normaal. Het westelijke deel, tussen Spanje en Italië, laat geen verhoging zien. Het lijkt me daarom niet aannemelijk dat de sst van het westelijke deel van de Middellandse Zee een rol van betekenis
Fig.10 Bron: Col. State Univ.
Laten we eens kijken naar de inrichting van het afvoerbekken van de Jucar en omgeving. Figuur 10 is een schematische weergave van het lengtedal van een rivier. Stuwdammen bevinden zich normaliter in de bovenloop van de rivier vanwege het reliëf. Alle neerslag die benedenstrooms van de stuwdam valt heeft normaal gesproken vrij baan naar zee.
Fig.11 Bron: SAIH
Bovenstaande figuur geeft de hydrologische infrastructuur weer in het afvoerbekken van de Jucar. Dat bestaat uit een aantal stuwmeren (embalses) in de bovenloop van de rivieren. Dergelijke stuwmeren zijn belangrijk voor de opvang en vasthouden van water ten behoeve van droogtebestrijding en vaak ook van het opwekken van hydro-elektriciteit. Voor het bufferen van extreme neerslag is hun rol beperkt gezien de hoogteligging. Alle neerslag die benedenstrooms van de stuwdammen valt heeft ‘vrij baan’. Verder zijn er veel regenmeters geplaatst een ring van afvoermeters die het debiet in de rivieren meten. De afvoer van neerslagwater in het afvoerbekken van de Jucar lijkt dus goed gemonitord.
Fig.12 Bron: SAIH
Ik zoom nu in op de omgeving van het stadje dat zo zwaar getroffen is, Paiporta (rood omlijnd). Het stroomopwaarts dichtstbijzijnde neerslagstations is Chiva. Het afvoermeetstation in de rivier Rambla del Poyo die even stroomafwaarts door Paiporta stroomt levert geen data. Wellicht beschadigd? Daarom gebruik ik de grafiek in de rivier de Turia even ten N ervan. Dit zijn de meetgegevens van de afgelopen dagen:
Fig.13 Bron: SAIH
De grafieken spreken voor zich!
Er circuleren berichten dat de overstromingen ook het gevolg zijn van het weghalen van stuwen. Van die situatie geeft de Confederacion Hidrografica del Jucar voor het afvoerbekken van de Jucar een overzicht:
Fig.14 Bron: Confederacion Hidrografica del Jucar
In eerste instantie lijkt het een massale ingreep. Maar bedenk dat het altijd kleinschalige stuwen waren die meestal in het verleden werden aangelegd om water af te leiden naar bouwland.
Fig.15 Bron: Maldita
Bovenstaande foto geeft een impressie om wat voor verwijderde stuwen het gaat. Heel veel van dergelijke obstakels in Spaanse rivieren zijn verwijderd sinds 2000, bijna allemaal kleine muurtjes die verouderd waren. Bij grote waterafvoeren zoals die van afgelopen week spelen ze geen enkele rol.
Wat wel een rol speelt is het feit dat een rivier die een stad of dorp kruist wordt ingedamd in een stroomgeul met hoge opgaande wanden. De hoogte en breedte van dergelijke constructies geven al aan dat men voorbereid is of denkt te zijn op extreme waterafvoer.
Fig.16 Bron: Google Maps
Bovenstaande foto is van de droge bedding van de Rambla del Poyo door het centrum van Paiporta. De foto is genomen in februari 2023. Iedereen die wel eens Zuid Europa heeft bezocht kent dit type bedding dat vrijwel altijd droog staat. Je zou zeggen dat de bedding breed en hoog genoeg is om je veilig te kunnenwanen. Maar schijn bedriegt soms.