Zoet grondwater onder de zee: een potentiële bron van water?

Gepubliceerd: 10 januari 2022

In veel kustgebieden in de wereld bevinden zich grote hoeveelheden zoet grondwater onder de zeebodem. Deze zouden kunnen dienen als tijdelijke waterbron in kustgebieden met waterschaarste.

In een wetenschappelijke studie die net is gepubliceerd hebben onderzoekers van de Universiteit Utrecht en Deltares een schatting gemaakt van de hoeveelheid zoet grondwater die is opgeslagen in geologische lagen onder de zeebodem. Zij laten zien dat in sommige kustgebieden zoet grondwater tot 100 km uit de kust kan worden gevonden. Het totale volume zoet grondwater onder de zeebodem wordt geschat op 1,1 miljoen km3. Dit is ongeveer drie keer meer dan eerder werd geschat en ongeveer 10% van het zoete grondwater dat op het land te vinden is.

Deze enorme hoeveelheden zoet grondwater onder de zeebodem stammen uit de tijd dat de zeespiegel bijna 120 meter lager stond dan nu, zoals dat het geval was tijdens de laatste ijstijd. De lage zeespiegel in die periode zorgde ervoor dat de huidige zeebodem van de ondiepe zeeën langs de kust bloot kwamen te liggen, waardoor de onderliggende grondwaterdragende geologische lagen (ook wel aquifers genoemd) werden gevuld met zoet water uit regenval. Later werden delen van deze lagen afgesloten door ondoordringbare klei, zodat het zoete grondwater in deze lagen behouden bleef, zelfs nadat de zeespiegel na de ijstijd weer steeg tot het huidige niveau.

Om tot hun schattingen te komen, gebruikten de wetenschappers een groot aantal (2784) computermodellen die de evolutie van zoet en zout grondwater simuleren in geologische profielen loodrecht op de kust. Deze simulaties liepen van het begin van de laatste ijstijd tot nu. Eerste auteur Daniel Zamrsky van de Universiteit Utrecht merkt op: “Voor elk profiel hebben we een apart model gebouwd, waarin we zoveel mogelijk gedetailleerde informatie hebben opgenomen over de geologische gelaagdheid onder land en onder de zeebodem. Het was een enorme inspanning om al deze computermodellen over zo’n lange tijdspanne te laten draaien, en dat kon alleen op een supercomputer”.

Deze kaart toont de geschatte hoeveelheden zoet grondwater onder de zeebodem (OFG) (blauwe linten) en de watervraag voor drinkwater, irrigatie en industrie op het land (groene tot rode linten). Het is duidelijk dat in veel regio’s met een grote watervraag op land ook grote hoeveelheden grondwater onder de zeebodem te vinden zijn.

Co-auteur Gu Oude Essink van Deltares vult aan: “Dit is niet de eerste keer dat er een schatting wordt gemaakt van de hoeveelheden zoet grondwater onder de zeebodem. In deze studie hebben we dat echter voor het eerst op een eenduidige en kwantitatieve manier gedaan, en voor bijna alle kustgebieden op de wereld. We hebben overigens gebieden met kalksteenlagen nog niet meegenomen, dus onze schattingen kunnen aan de lage kant zijn”.

De wetenschappers legden de resulterende kaart van onderzeese zoete grondwatervolumes naast schattingen van de vraag naar water in de aanliggende kustgebieden. “Hieruit blijkt duidelijk dat in veel regio’s met een grote waterbehoefte op het land, zoals Zuidoost-Azië en de oostkust van de VS, ook grote voorraden onderzees zoet grondwater aanwezig zijn”, zegt co-auteur Marc Bierkens van de Universiteit Utrecht. “En een vrij groot deel van deze voorraden liggen relatief ondiep en gaan met de huidige watervraag honderden jaren mee. In gebieden waar al booreilanden staan kunnen deze voorraden wellicht worden geëxploiteerd en gebruikt als tijdelijke bron van zoet water in gebieden met waterschaarste, terwijl ondertussen gestreefd wordt naar een meer duurzaam watergebruik”.

Publicatie: Zamrsky, D., Oude Essink, G.H.P., Sutanudjaja, E.H., van Beek, L.P.H and Bierkens, M.F.P. (2021). Offshore fresh groundwater in coastal unconsolidated sediment systems as a potential fresh water source in the 21st century. Environmental Research Letters, 17