de wetenschappelijke methode
De wetenschappelijke methode, wie kent hem niet? Het kringetje van "theorie -> hypothese -> experiment -> data -> nieuwe theorie" is vaak bespot, want geen enkele wetenschapper werkt zo netjes gestructureerd. In de hedendaagse wetenschap is het ook vaak onmogelijk om als individuele wetenschapper alle aspecten van de cirkel te beheersen. Je bent eerder "theoreticus", of "experimenteerder". Maar als beschrijving van de wetenschap als geheel klopt de cirkel nog steeds prima. Harwit schreef in een mooi artikel over de geschiedenis van de astronomie dat doorbraken in de wetenschap afwisselend doorbraken in meetmethodes en doorbraken in theoretisch begrip zijn. Qua observaties was de "astronomische verrekijker", nu bekend als telescoop, een grote doorbraak. De gegevens van Galileo bekijkend, realiseerde Newton zich dat de gegevens verklaard werden wanneer objecten met massa elkaar aantrekken: de wet van de zwaartekracht, een ware theoretische doorbraak. Een volgende doorbraak in observaties was het experiment van Fizeau, later verfijnd door Michelson en Morley, waarin werd aangetoond dat de snelheid van het licht constant is, ongeacht de snelheid van de bron, of van de waarnemer. Deze observatie, die recht tegen de op dat moment geldende theorieën inging, was een belangrijke inspiratie voor Einsteins relativiteitstheorie.
In de hydrologie zijn we op een punt waar de beperkte meetgegevens die we hebben volledig zijn uitgemolken. Een overgroot deel van de hydrologische literatuur gaat over het steeds iets complexer (beter?) modelleren van bestaande meetgegevens in de hoop om (meestal) rivier-afvoer, en dus overstromingen, net iets beter te voorspellen. Als we al nieuwe metingen doen, dan zijn dat vaak het soort metingen dat we altijd al deden (regenval, rivierafvoer), maar dan in een nieuw gebied. Het leidt tot een bibliotheek vol aan artikelen die lezen als "Model X toegepast op nieuwe data van gebied Y". Deze bibliotheek bevat nog geen onverwachte metingen die de bestaande theorieën verwerpen. En dat geeft al aan, dat als we in de hydrologie een nieuwe grote stap willen zetten, we metingen moeten gaan doen die we nog niet gedaan hebben. We meten veelal regenval en rivierafvoer, maar onze modellen doen ook uitspraken over verdamping door bomen en planten, over de natheid van de grond, of over hoeveel regen er in het grondwater terechtkomt. Deze metingen beginnen mondjesmaat gedaan te worden, maar hebben nog niet geleid tot grote verrassingen. Als we binnen de hydrologie de volgende grote stap willen maken, moeten we op zoek blijven gaan naar die metingen die onze modellen tegenspreken. Ik stel daarom ook als tweede stelling bij mijn proefschrift dat:
De volgende doorbraak in de hydrologie zal komen vanuit nieuwe observaties en niet vanuit nog complexere modellen gebaseerd op momenteel beschikbare observaties.