Waterwinning duurzaam combineren

Laatste nieuws

Laatste nieuws

06 jun, 15:16 •

Lancering webpagina “Waterwinst, waterwinning duurzaam combineren” op BTO-dag

03 mrt, 15:49 •

Webpagina klaar voor BTO-bijeenkomst 10-3-2016

Kustduin

Dit landschap komt voor in een smalle strook langs bijna de gehele kust. De duinen zijn het breedst bij Schoorl in Noord-Holland, circa 5 kilometer breed.

Onderstaande tekst is overgenomen uit Witte, J.P.M. et al, 2007

 

Dwarsdoorsnede van de kustduin

Ecohydrologische dwarsdoorsnede van een Nederlands kustduin (Witte, J.P.M. et al., 2007).

 Ontstaan

De meeste van onze kustduinen zijn vanaf de Middeleeuwen gevormd. Ze zijn door de wind afgezet op mariene lagen van zand en klei (afzettingen van strand, strandwallen en wad). In het duinmassief en de onderliggende afzettingen bevindt zich zoet grondwater dat door percolatie van neerslagwater wordt aangevuld. Door de lagere dichtheid drijft het als een zoetwaterbel op zout grondwater. De bovenkant van de bel steekt enkele meters boven het zeeniveau uit (zie figuur), de dikte van de zoetwaterbel beneden zeeniveau is vaak 15-25 keer zo groot. Vanuit het centrum stroomt het grondwater naar de randen van de bel. Hoe breder het duinmassief, des te hoger de weerstand tegen grondwaterstroming naar de omgeving en dus des te hoger de opbolling van de zoetwaterbel. Ook de weerstand van de ondergrond, bijvoorbeeld ten gevolge van slechtdoorlatende lagen in mariene afzettingen, draagt bij aan een verhoging van de opbolling.

In het duinmassief komen valleien voor die ontstaan zijn door afsnoering van strandvlaktes (primaire duinvalleien) en valleien die door verstuiving van een duin ontstaan (secundaire valleien). In de beginfase van hun ontwikkeling onderscheiden primaire valleien zich van secundaire valleien door de aanwezigheid van brakke milieuomstandigheden, zie de systeemschets). Duinvalleien zijn samen met de binnenduinrand de plekken waar zich grondwaterafhankelijke vegetaties bevinden. Via de aangroei van zandplaten kan een duinmassief in de breedte aangroeien zodat de grondwaterstand stijgt. Deze vernatting kan zo sterk zijn dat er duinmeren in de valleien ontstaan. Bij kustafslag treedt juist verlaging van de grondwaterstand op.

Natuurlijke processen

Zonder menselijk ingrijpen

Door de zeer beperkte aanwezigheid van ontwateringsmiddelen als sloten en beken (met ander woorden: door de hoge drainageweerstand), kan de grondwaterstand in een duinmassief aan grote fluctuaties onderhevig zijn. Deze fluctuaties, die natuurlijk worden veroorzaakt door variaties in het neerslagoverschot, hebben samen met verschillen in maaiveldshoogte grote invloed op de zonering van vegetaties in duinvalleien.

 

Duivallei met Zeebies

Primaire duinvallei met onder andere Zeebies, een plantesoort die duidt op de (voormalige) invloed van brak water. Foto: C.J.S. Aggenbach.

Aan de randen van een duinmassief liggen duinvalleien met sterke kwel van dieper grondwater, waardoor de dynamiek in grondwaterstand er relatief gering is. Vóór de sterke ontwatering van de aangrenzende polders stond de binnenduinrand vaak ook onder invloed van deze grondwaterstroming. Dit diepere grondwater is altijd basenrijk. Duinvalleien die hoger en meer centraal in het duinmassief liggen, kunnen onder invloed van kwel van ondiep grondwater ontstaan, met meer dynamiek in grondwaterstand. Zulke valleien kunnen ook aan de ene zijde kwelwater ontvangen, terwijl de andere zijde onder invloed staat van wegzijging. Kwel- en infiltratiepatronen beïnvloeden de  basenrijkdom en voedselrijkdom in de bodem en bepalen  aldus de ruimtelijke rangschikking van verschillende vegetatietypen (Bakker, 2005; Grootjans et al., 1995). De basenrijkdom van het toestromende ondiepe grondwater is laag als het door kalkarm duinzand heeft gestroomd en hoog bij stroming door kalkrijk duinzand.

Een belangrijk criterium voor typering van duinvalleien is de wijze waarop de zuurgraad wordt gebufferd. Een hoge pH is aanwezig in valleien met:

  • Periodieke toestroming van zeewater (strandvlaktes en nog niet geheel afgesnoerde primaire valleien).
  • Kalk in de bodem. Bij een kalkgehalte van meer dan 0.25% treedt kalkbuffering op door oplossing van calciumcarbonaat (link achtergrondinfo grondwater en natuur, chemie_stuk).
  • Toestroming van basenrijk grondwater.
Duinvalleivegetatie

Figuur: Natte, basenminnende duinvalleivegetatie met Parnassia. Foto: C.J.S. Aggenbach.

Basenrijke, voedselarme tot matig voedselrijke duinvalleien bevatten soortenrijke vegetaties met veel zeldzame en bedreigde grondwaterafhankelijke plantensoorten, zie foto. Duinvalleien die constant worden beïnvloed door kwel van basenrijk grondwater verzuren niet en kunnen ook langdurig een laag organische-stofgehalte in de bodem behouden. Wanneer een sterk buffermechanisme ontbreekt (duinvallei met kalkarme bodem en geen aanvoer van basenrijk grondwater) ontstaan basenarme valleien met een zuurminnende vegetatie.

Met invloed van drinkwaterwinning

Tot zover zijn de relaties beschreven in een duingebied waarvan de waterhuishouding niet is aangetast. De waterhuishouding van veel Hollandse en Zeeuwse duingebieden is echter sterk beïnvloed door drinkwaterwinning. Bij de meeste winningen wordt het duin als biogeochemisch filter gebruikt: via kanalen en grondwaterputten wordt voorgezuiverd rivierwater geïnfiltreerd waarna het even verder, in een verder gezuiverde vorm, wordt opgepompt. Dit gebruik heeft grote invloed op de hoogte en de dynamiek van de grondwaterstand en tevens op de kwaliteit van het grond- en oppervlaktewater in duinvalleien.

In gebieden met grondwaterwinning zonder kunstmatige infiltratie, zijn valleien sterk verdroogd. Daar waar wel het grondwater wel wordt aangevuld met oppervlaktewater, zijn in de omgeving van infiltratiesystemen vaak kwelvalleien ontstaan met een sterke toestroming van nutriëntenrijk infiltratiewater. Voedselarme duinvalleibegroeiingen waren in de omgeving van infiltratiesystemen alleen te vinden op plekken met een neerslaglens. Tot de jaren ’80 en ’90 van de vorige eeuw werd het water niet voorgezuiverd waardoor een sterke eutrofiëring en accumulatie van fosfaat in het duinzand optrad. Tegenwoordig wordt het infiltratiewater echter gedefosfateerd zodat het destijds geaccumuleerde fosfaat nu weer uitspoelt. Op het moment dat het zandpakket voldoende is uitgespoeld kunnen in de kwelzones van het kunstmatige infiltratiesysteem voedselarme duinvalleivegetaties tot ontwikkeling komen, mits de stroomsnelheden van het grondwater niet te groot zijn. Herinrichting van waterwinning gaat nu samen met herstel van duinvalleien. Daarbij worden zelfs infiltratiesystemen dusdanig ingericht en beheerd dat ze duinvalleibegroeiingen herbergen.

Bedreigingen

  • Verlaging van de grondwaterstand door:
    • grondwateronttrekking,
    • kustafslag (momenteel grotendeels gestopt door zandsuppletie),
    • ontwatering van de binnenduinrand en achterliggende polders.
    • Grondwaterstandsdaling kan overigens ook een interne oorzaak hebben: toename van de verdamping door bosaanplant en vergrassing en ontwatering binnen het duinmassief.
  • Verzuring door het wegvallen van kwel; dit treedt op in (oppervlakkig) ontkalkte duingebieden en heeft dezelfde oorzaken als onder het vorige punt benoemd zijn.
  • Gedempte waterstandsdynamiek door kunstmatige infiltratie voor drinkwaterwinning. Door onderhoudswerkzaamheden (slibverwijdering) en calamiteiten (innamestop) kan de waterstand echter plotseling diep wegzakken.
  • Waardevolle duinvalleien kunnen verdrinken door kustaangroei, hoewel dit nog nauwelijks voorkomt. Dit effect is aannemelijk in duingebieden waar geen grootschalige verstuiving mogelijk is. Er kunnen dan namelijk geen nieuwe secundaire valleien ontstaan die een vervangende groeiplaats bieden aan natte en vochtige duinvalleivegetaties.

Overige informatie

  • Aggenbach, C.J.S. & M.H. Jalink, 2000. Indicatorsoorten voor verdroging, verzuring en eutrofiëring van plantengemeenschappen in duinvalleien van het Waddendistrict. Staatsbosbeheer, Driebergen.
  • Aggenbach, C.J.S., J. Grijpstra & M.H. Jalink, 2001. Indicatorsoorten voor verdroging, verzuring en eutrofiëring van plantengemeenschappen van het Renodunaal district. Staatsbosbeheer, Driebergen.
  • Bakker, C., 2005. Key processes in restoration of wet dune slacks. PhD thesis, VU, Amsterdam.
  • Grootjans, A.P., E.J. Lammerts & F. van Beusekom, 1995. Kalkrijke duinvalleien op de waddeneilanden. KNNV Uitgeverij, Utrecht.
  • Lammerts, E.J., 1999. Basiphilous pioneer vegetation in dune slacks on the Dutch Wadden Sea Islands. PhD-thesis, RUG, Groningen.
  • Witte, J.P.M., C.J.S. Aggenbach & J. Runhaar, 2007. Grondwater voor Natuur