Gepubliceerd op 13 juli 2026
Klimaatmodellen voorspellen dat hittegolven de komende decennia vaker zullen voorkomen én intenser zullen worden, ook in Europa. Die voorspelling lijkt nu al werkelijkheid te worden. Hoewel de zomer van 2026 nog maar net begonnen is, krijgt West-Europa al af te rekenen met een uitzonderlijke hittegolf die records breekt, zowel qua temperatuur als qua duur.
Dat onderstreept hoe belangrijk het is om de processen die ons klimaat beïnvloeden beter te begrijpen. Een van de belangrijkste, maar vaak onderschatte, schakels is verdamping.
Verdamping speelt een sleutelrol in de waterkringloop. Ze beïnvloedt het klimaat, bepaalt mee hoe droog of nat een gebied wordt en heeft een grote impact op de beschikbaarheid van water voor natuur, landbouw en waterbeheer.
Toch is verdamping verrassend moeilijk in kaart te brengen. Satellieten kunnen ze niet rechtstreeks meten, waardoor er nog steeds grote onzekerheden bestaan. Precies daarom werd GLEAM ontwikkeld: een geavanceerd model dat satellietwaarnemingen en meteorologische gegevens combineert om de verdamping wereldwijd nauwkeurig te schatten.
Een nieuwe dagelijkse dataset van verdamping en bodemvochtigheid met een resolutie van 1 km
Hoeveel water verdampt er elke dag van het land? Hoe droog zijn de bodems onder akkers en bossen? En wat gebeurt er tijdens langdurige droogte of hittegolven?
Deze vragen zijn essentieel om klimaatverandering, het functioneren van ecosystemen, de landbouwproductiviteit en de beschikbaarheid van water beter te begrijpen. Toch blijft het een grote wetenschappelijke en technische uitdaging om verdamping (E) en bodemvocht in de wortelzone (SM) nauwkeurig in kaart te brengen over uitgestrekte gebieden.
Het HERMES-project bracht daar verandering in met de ontwikkeling van een nieuwe dagelijkse dataset die beide variabelen in kaart brengt met een resolutie van slechts één kilometer, voor heel Europa en Afrika. Door geavanceerde aardobservatiegegevens te combineren met hybride modelleringstechnieken ontwikkelde HERMES een van de meest gedetailleerde en fysisch consistente datasets die ooit op continentale schaal zijn samengesteld.
Figuur 1: Dagelijkse verdamping over land (in mm) op 1 januari 2018, berekend voor het volledige waarnemingsgebied van de Meteosat-satelliet.
Het GLEAM4-model
Aan de basis van HERMES ligt GLEAM4 (Global Land Evaporation Amsterdam Model), een geavanceerd model dat natuurkundige processen combineert met artificiële intelligentie. Het model verwerkt satellietgegevens van onder meer Meteosat, MODIS en Sentinel-1, samen met meteorologische reanalysegegevens om een uitgebreide dataset met modelinvoer op hoge resolutie samen te stellen.
Machine learning werd ingezet om de waterstress van vegetatie te schatten op basis van honderden metingen uit fluxmeetstations en sapstroommetingen in het veld. Zo leert het model van het werkelijke gedrag van ecosystemen, terwijl de onderliggende natuurkundige processen correct worden weergegeven.
Figuur 2. Schematisch overzicht van GLEAM4 met de verschillende invoergegevens die het model gebruikt.
Impact van irrigatie op verdamping
Het project besteedde bovendien bijzondere aandacht aan de invloed van irrigatie op de verdamping. Ook irrigatie werd expliciet meegenomen. Onderzoekers ontwikkelden een nieuwe irrigatiemodule die satellietinformatie over gewasontwikkeling combineert met wereldwijde irrigatiekaarten en Sentinel-1-data. Hierdoor geeft het model een realistischer beeld van het watergebruik in de landbouw, zonder te steunen op onrealistische aannames over hoeveel water maximaal kan verdampen. Validatie op het Iberisch Schiereiland toont aan dat de nauwkeurigheid voor geïrrigeerde landbouwgebieden duidelijk verbetert.
HERMES keek bovendien verder dan alleen het maken van datasets. Het project onderzocht ook welke factoren verdamping aansturen tijdens extreme weersomstandigheden. Met behulp van uitlegbare artificiële intelligentie brachten de onderzoekers in kaart hoe zonnestraling, status van de vegetatie, de waterbehoefte van de atmosfeer en bodemvocht elkaar beïnvloeden tijdens gecombineerde droogte- en hittegolven, zoals de Europese droogte van 2018.
Figuur 3. Gemiddelde jaarlijkse verdamping E (mm/jaar) voor de periode 2018–2022: (a) simulatie zonder irrigatie en assimilatie van bodemvochtgegevens, (b) simulatie met de nieuwe irrigatiemodule en (c) het verschil tussen beide.
Een uniek systeem voor datavisualisatie
Om de resultaten breed toegankelijk te maken, zijn de gegevens beschikbaar via het interactieve Lexcube-platform ((https://gleam.lexcube.org/). Daar kunnen gebruikers verdamping en bodemvocht verkennen in een driedimensionale ruimte-tijdweergave en op eenvoudig wijze gegevens op maat downloaden.
Figuur 4. Voorbeeld van het interactieve Lexcube-platform (https://gleam.lexcube.org/), waarmee gebruikers verdamping en bodemvocht kunnen verkennen en datasets op maat kunnen samenstellen.
Met HERMES beschikken onderzoekers en waterbeheerders over een krachtig nieuw instrument om de waterkringloop op continentale schaal beter te monitoren. Door natuurkundige modellen, artificiële intelligentie en satellietwaarnemingen te combineren, draagt het project bij aan een betere droogtemonitoring, efficiënter waterbeheer in de landbouw en een grotere weerbaarheid tegen de gevolgen van klimaatverandering.
Projectpartners
UGent: Diego Miralles - Akash KOPPA - Oscar BAEZ-VILLANUEVA - Fangzheng RUAN - Olivier BONTE - Joppe MASSANT - Baris OZTAS
Universiteit van Leipzig (GER): Miguel MAHECHA - Maximilian SÖCHTING
Universiteit van Valencia (SPA): Gustau CAMPS-VALLS - Alvaro MORENO-MARTINEZ