Adviesgroep Borm & Huijgens

Artikel in Water en Land (September 2020)

De Dutch Coastline Challenge (Nederlandse Kustlijn Uitdaging) richt zich op het ontwikkelen van nieuwe technieken, waarmee het versterken van onze kustlijn vanaf 2030 energie- en klimaatneutraal uitgevoerd kan worden. Men wil een overstap maken naar werkbare, betaalbare, klimaatbestendige oplossingen voor onze kustverdediging. Wie wil dat eigenlijk niet?
Eind vorig jaar is dan ook de eerste IKZ-tranche (Innovaties voor de Kustlijnzorg) door Rijkswaterstaat Zee en Delta op de markt gezet.
Volgens de Adviesgroep Borm & Huijgens is het slim om daarbij gericht sturing te geven aan natuurlijke zandaanwas voor de vorming van klimaatbuffers.

Een begin is al gemaakt
Bodemdaling en zeespiegelstijging gaven de zee eeuwenlang de gelegenheid om door de kustlijn heen ons land binnen te dringen en aan te tasten. De Afsluitdijk en de Deltawerken redden laag Nederland van de ondergang. Deze sluitende maatregelen gaven natuurlijke zandaanwas als gunstig bijeffect, zoals de opslibbing van het wad en de vorming van de Voordelta, die we hieronder nader toelichten.

Veranderingen Zuiderzee en Waddenzee
Nadat in het noorden van Nederland kwelders, moerassen en veen in wadden waren veranderd, ontstond in de late middeleeuwen een enorm zeegat: de Zuiderzee.
“Eens ging de zee hier te keer, maar die tijd komt niet weer” zong Sylvain Poons in de Zuiderzeeballade. Met de Afsluitdijk kwam in 1932 een einde aan de uitholling van Holland door de zee: “Zuiderzee heet nu IJsselmeer.”
De uitschurende werking van in- en uitstromend getij verdween en maakte plaats voor een versnelde opslibbing van het wad.
Nog altijd gaat de opslibbing van het wad met 2 cm per jaar veel sneller dan de zeespiegelstijging (2 mm/j) en de bodemdaling (0,3 mm/j) samen. Dit in tegenstelling tot de Duitse wadden waar men bij de Halligen (ontstaan in 1634 door overstroming) poogt met ophoging en slibvang de zeespiegelstijging voor te blijven. Door de aanleg van de Afsluitdijk importeert de Nederlandse Waddenzee jaarlijks 10 tot 20 miljoen m3 zand.

Gaten in het zuidwesten
Ook in zuidwest Nederland heeft de zee flink huisgehouden. Forse zeegaten getuigen hiervan. Alleen al in Zeeland verdwenen meer dan honderd dorpen in de golven. Zeeland is geen 'Land in Zee', maar 'Zee in Land'. De Deltawerken waren hier nodig om het toenemende gevaar te keren.
Na afsluiting van de zeegaten veranderden de stromingen en vulden de diepe getijdengeulen zich met zand. Aan de kust parallelle stromingen werden dominanter, waardoor zich een steilere vooroever kon handhaven. Zand vanuit zee werd door golven en stroming tegen de kust verplaatst. Dit werd de Voordelta.

Waterveiligheid
Het Expertisenetwerk Waterveiligheid (ENW) adviseert in een rapport van eind 2019 om niet tot 2050 te wachten met het nemen van maatregelen tegen de zeespiegelstijging. Dat geldt met name voor de kwetsbare plekken langs de Nederlandse kust, waar de grenzen van het huidige beleid het eerste bereikt worden. Dat zijn de locaties waar de zee in open verbinding staat met het achterland, zoals Rotterdam en de Zuidwestelijke Delta.

Maatregelen voor een meegroeiende kust

Om de kust te onderhouden brengt Rijkswaterstaat jaarlijks zo’n 12 tot 15 miljoen m3 zand van de zeebodem tegen de kust. Blijft men met dit systeem doorgaan, dan is er volgens het Expertisenetwerk Waterveiligheid bij één meter zeespiegelstijging 3 tot 5 keer zoveel zand nodig.

Dit gaat gepaard met aanzienlijke milieubelasting zoals CO2-uitstoot en ernstige verstoring van het bodemleven.

Cutterzuiger Volvox Scaldia zand opspuitend. Bron: beeldbank Rijkswaterstaat.

Zandbanken in zee, die fungeren als natuurlijke golfdempers, worden aangetast door zandsuppleties. Grote golven krijgen daardoor vrij spel en zullen de kust sterker eroderen. Met de toename van stormen betekent dit dat meer dan alleen het gedeponeerde zand in zee zal verdwijnen.

Natuurlijke zandaanwas is altijd beter dan het alsmaar blijven opspuiten van de kust. Zacht materiaal als zand, dat de mens mechanisch aanbrengt, spoelt uiteindelijk weer weg. Het is als water naar de zee dragen. Wat de natuur uit zichzelf deponeert is blijvend en gaat geleidelijk, zonder verstoring van het bodemleven. Het is dan ook zaak te zoeken naar ‘harde’ maatregelen die stromingsprocessen, golfslag en sedimenthuishouding op een gunstige wijze blijvend beïnvloeden. Kostbare noodmaatregelen als het opspuiten van zand kunnen daarbij worden verminderd of afgebouwd.

Ter illustratie enkele voorbeelden:

• Als gevolg van de Afsluitdijk is de hoeveelheid natuurlijke zandaanwas in de Waddenzee van dezelfde orde van grootte als de totale kustsuppleties en deze is bovendien blijvend.

• Bij verdere sluiting van de kustlijn zal de zandaanwas vanuit zee toenemen.

• Gestuurd door drijvende golfdempers kan zand door de zee op natuurlijke wijze aangevoerd worden van buiten de 6-mijlszone. Dit is veelbelovend getest in het laboratorium voor vloeistofmechanica van de TU Delft. Na nader onderzoek en optimalisatie, kan hiermee aangevangen worden.

 

Stimulering en sturing van zandafzetting aan de kust met kanteling van de hellingshoek door drijvende golfdempers. Ontwerp: Ing. R. van den Haak.

• Brede stranden en hoge duinen zijn zowel van belang voor zeewaterveiligheid als voor de vorming van een zoetwaterkolom als klimaatbuffer tegen verzilting van het achterland.

• Sluizen voor de Nieuwe Waterweg maken grotendeels een einde aan zoetwatertekorten en verbeteren met een gunstige landelijke zoetwaterverdeling het transport van rivierslib.

• Strategisch gelegen strekdammen in zee, zoals de Eierlandse Dam bij Texel, vangen veel zand.

• In de luwte van de Maasvlakte verbreden de stranden langs de Haringvlietmonding en verondiepen de Slikken van Voorne.

• Aan de kust van onze noordelijke provincies wordt natuurlijke landaanwinning door kweldervorming op het wad succesvol gestimuleerd door kades en strekdammen.
Deze beproefde werkwijze kan men gebruiken om ook tegen de Afsluitdijk natuurlijke klimaatbuffers te vormen.

Afsluitdijk met aan de waddenzijde een klimaatbuffer en aan de zuidzijde een natuurdijk voor afvang van zoute indringing en overslag, bescherming tegen golfslag en kruiend ijs. Dit in combinatie met een geïntegreerde vismigratierivier. Ontwerp: Adviesgroep Borm & Huijgens

• Zowel bij de aanleg van migratierivieren voor vissen op ondiepe zeevlakten als bij de realisatie van bekkens in zee, is het raadzaam om eerst met dammen een luwte of lagune te vormen en deze gedurende meerdere jaren als zandvang te laten opslibben.

Voorbeeld van een migratierivier tegen de kust voor de Slikken van Voorne tussen de Maasvlakte en de monding van het Haringvliet. Deze 'opgevouwen' versie is ook uit te voeren in een langgerekte versie onder de Maasvlakte. Ontwerp: Adviesgroep Borm & Huijgens.

• Vergelijkbaar kunnen stroming en afzetting van zand en slib ingezet worden bij de problematiek van de landwaarts gevormde zoute cultuurlandschappen, zoals de zeegaten in het zuidwesten.
Daar zou het beleid zich minder mogen richten op behoud van de ontstane situatie en meer op klimaatbestendig bouwen met de natuur (Building with Nature): omvorming en herbestemming voor waterveiligheid, verzoeting, zoetwatervoorraadvorming en noodberging van rivierwater in samenhang met natuurontwikkeling. Met behulp van het getij kan de zoute en zuurstofloze onderlaag geleidelijk met een kokersluis naar zee geheveld worden.

Rekening houden met de toekomst

De samenstellers van het Deltaprogramma en de Nationale Omgevingsvisie zullen in overleg met wetenschappers en deskundigen, vanwege toenemende stijgsnelheden van het zeepeil, samenhangende keuzes maken voor klimaatbestendigheid. Daarbij komt de nadruk te liggen bij waterveiligheid en zoetwatervoorziening, waarbij andere belangen zo goed als het kan mogen en kunnen meeliften. Een hoge mate van terughoudendheid voor de grote wateren is gewenst, aangezien huidige plannen en suggesties bij koersbepaling als sneeuw voor de zon kunnen verdwijnen.

Een extra duwtje
Dat neemt niet weg dat op de korte termijn alle ‘gratis’ en duurzame aanwas voor een robuuste en meegroeiende kust meer dan welkom blijft, ongeacht welke langetermijnvisie er in de komende jaren ontwikkeld gaat worden.

Samenvattend is het goed om in de komende periode waar mogelijk gewenste natuurlijke ontstaansprocessen te bevorderen met maatregelen zoals afsluitende dammen, strekdammen en golfdempers. Voor sommigen klinkt dat tegenstrijdig, maar klimaatbuffers komen meestal niet vanzelf op de voor ons gunstige plaats of op de voor ons benodigde sterkte. Een extra duwtje helpt.
Uiteraard is niet alles maakbaar, ook wij zullen ons aan moeten passen.

Wil Borm
Clemens de Witte

Adviesgroep Borm & Huijgens - mei 2020

 

Aanvullingen 2022

Interessant is de podcast met Theo Gerkema (NIOZ) over stroming, wind en sedimentatie: 'De zee als onrustige zandbank'
Opvallend is het dat we over de Waddenzee nog veel niet weten omdat de processen zo ingewikkeld zijn. De eilanden zijn restanten van de vroegere kustlijn. Na afsluiting van de Zuiderwee slibben de wadden nog altijd op en vullen zich de geulen. Baggerslib zou uitstekend te gebruiken zijn om kweldergroei voor de Afsluitdijk te stimuleren.

Wat betreft de Noordzee bepalen onder meer wind, luchtdruk en aardrotatie, naast maanstanden en maanafstand, de ciculatieprocessen.

Langs de Engelse kust gaat een zandrivier van fijn sediment zuidwaarts en deze zet zich in noordwaartse richting voort langs onze kust. Daarnaast zorgen juist de stormen voor sterke sedimentversplaatsing. Sediment van Theems en Rijn wordt hierbij meegenomen. Al met al is er een dynamisch samenspel.

Toen na de laatse IJstijd de zeespiegelstijging in snelheid afnam kreeg Nederland op natuurlijke wijze een gesloten kust en is de kustboog van Nederland enkele milliennia vrijwel ongewijzigd gebleven. Hoewel sedimenttransport deels onvoorspelbaar is, geeft dit aan dat het behoud van de kustboog mogelijk een haalbare zaak is. Vandaar ons voorgaand pleidooi voor het stimuleren van aanwas en tegengaan van afslag. Afgelopen 2000 jaar steeg de zeespiegel 4 m en de kust bleef aardig op zijn plaats. Eenzelfde 4 m wordt voor de komende 200 jaar voorzien. Dat is 10x zo snel. Het is niet aannemelijk dat de natuurlijke processen dat kunnen bijbenen, sterker, sinds 1990 is al suppletie nodig. Dus dat 'aftappen' wordt alleen maar belangrijker. Onderzoek is nodig hoe dat op de meest slimme/duurzame manier mogelijk is.

Bodemdaling het meest ingrijpende gevolg van menselijke exploitatie van Nederland, waardoor we het land slechts kunnen handhaven met een sterk kunstmatige waterhuishouding (polders en gemalen) en het sluiten van ontstane zeegaten (Zuiderzeewerken en Deltawerken). Het op natuurlijke wijze laten opslibben van het land, zoals bij wisselpolders door WWF (zie ook artikel van Cor Huijgens over wisselpolders) wordt geopperd, is niet mogelijk en zal ook de komende zeespiegelstijging niet bij kunnen houden.

De satelietfoto in het aprilnummer van Waterforum (p. 28-29 EU, Copernicus Sentinel-3 imagery) geeft een beeld van het sediment dat door de februaristormen in 2022 is verplaatst. Het bijgaand commentaar gaat over het zien van de strepen als gevolg van sedimenttransport.
Er is echter veel meer te zien op de foto. Die gele gestreepte lijn van Engeland richting Vlieland geeft de bovenbegrenzing aan van het amfidromisch gebied van de zuidelijke Noordzee. Dit gebied heeft een eigen aangedreven getij door het noordelijk gelegen gebied. De getijgolf gaat langs de oost Engelse kust naar beneden om vervolgens langs de Belgisch-Nederlandse kust naar het noorden te gaan en over te steken naar Engeland. Het draait om een amfidromisch punt midden op de zuidelijke Noordzee. Die begrenzing is relatief ondiep.
Stormvloeden vanuit het noordwesten en noorden zorgen voor grote opstuwing van de waterstanden m.n. in het zuiden door trechterwerking door een zeer lange strijklengte van de storm over de zee en stoort zich niet aan de amfidromische gebieden.
Als we die strijklengte drastisch kunnen inkorten hebben we voor onze kust en de open zeearmen bijzonder veel gewonnen, zoals ook voorgesteld met een dam door Kees Boorsma, over deze gebiedslijn, van de noordoostelijke punt van Engeland naar Texel. Deze zorgt voor een aanzienlijk kortere strijklengte over een veel kleinere watermassa, waardoor de opzet door stormvloed grotendeels getemd is. Deze maatregel verhoogt de zeewaterveiligheid, maar voorkomt niet de zeespiegelstijging en de verzilting bij de huidige kust. Binnen het Kennisprogramma Zeespiegelstijging komt dan ook een tweede kustlijn steeds meer in het vizier. Zie ook ons rapport 'Naar een tweede kustlijn'.