Promotie: Feedbacks between hydrology and crop growth under droughts and heatwaves: Food for thought for adaptation strategies

Klimaatverandering vormt een ernstige bedreiging voor de wereldwijde voedsel- en waterzekerheid door stijgende temperaturen, veranderende neerslagpatronen en frequentere en hevigere extreme weersomstandigheden. Droogtes, hittegolven en combinaties hiervan vormen een directe bedreiging voor landbouwproductiviteit en zoetwaterbeschikbaarheid,. Geïrrigeerde landbouw speelt een cruciale rol bij het verzekeren van een betrouwbare voedselproductie, maar is zelf zeer kwetsbaar voor toenemende watertekorten en toenemende competitie voor water met andere sectoren.. Naarmate de klimaatvariabiliteit toeneemt, wordt inzicht in de interacties tussen gewasgroei en waterbeschikbaarheid essentieel voor het nauwkeurig inschatten van risico’s en het ontwerpen van effectieve aanpassingsstrategieën. 

Gewasgroei en de hydrologie zijn nauw met elkaar verbonden voornamelijk via de beschikbaarheid van bodemvocht voor verdamping tijdens het assimilatieproces.droogte, hittegolven en watertekorten hebben een negatieve invloed op de gewasgroei en uiteindelijke opbrengst, maar indien geïrrigeerd, kan de verminderde beschikbaarheid van bodemvocht aangevuld worden door meer irrigatie. Het negeren van de wisselwerking tussen bodemvocht en gewasgroei kan leiden tot een onderschatting van de risico's voor landbouw- en watersystemen. Tegelijkertijd bieden aanpassingsstrategieën zoals verbeterde gewasvariëteiten, geoptimaliseerde zaaidata en verbeterd waterbeheer kansen om voedsel en waterzekerheid te verbeteren en meer veerkracht op te bouwen. Dit proefschrift onderzoekt deze processen door te kwantificeren hoe de wisselwerking tussen gewasgroei en het hydrologisch systeem gewasopbrengsten beïnvloedt onder klimaatvariabiliteit en -extremen, en door te evalueren wat het potentieel is om toekomstige opbrengstverliezen te beperken door adaptatie. De overkoepelende doelstelling van dit proefschrift is daarom: 

Het kwantificeren van hoe de interactie tussen waterbeschikbaarheid en gewasgroei de gewasopbrengst en het watergebruik beïnvloedt onder klimaatvariabiliteit enextremen zoals droogtes en hittegolven; en, 
Het evalueren van de effectiviteit van aanpassingsstrategieën om opbrengstverliezen te voorkomen onder toekomstige klimaatverandering. 

Dit proefschrift draagt bij aan een beter begrip van de wisselwerking tussen gewasgroei en hydrologie onder invloed van klimaatvariabiliteit en -extremen, en het biedt een kader voor het evalueren vanadaptatiestrategieën op regionale en mondiale schaal. Door procesgebaseerde modellering, vergelijkingen tussen verschillende modellen en klimaatgerichte gewasselectie te integreren, levert deze studie betere inschattingen van toekomstige risico's voor voedsel- en watersystemen. Hoewel adaptatie door middel van het selecteren van beter geschikte gewasrassen en zaaidata de negatieve gevolgen van klimaatverandering kan verminderen, zijn bredere systeemveranderingen nodig om de landbouwproductiviteit te waarborgen en een veerkrachtiger systeem op te bouwen.