De langetermijneffecten van menselijk ingrijpen op de sedimentconcentratie in estuaria

De afgelopen tientallen tot honderden jaren zijn veel estuaria over de hele wereld door menselijke activiteiten beïnvloedt, bijvoorbeeld door landaanwinning of het verdiepen van vaargeulen. Deze ingrepen leiden in veel gevallen tot hogere concentraties zwevend sediment (suspended sediment concentrations – SSC). Deze toegenomen vertroebeling veroorzaakt een afname van de primaire productie die de basis vormt voor de ecologische voedselketen. Het Eems-Dollardgebied is een voorbeeld van een dergelijk beïnvloed estuarium. Deltares heeft de historische veranderingen in SSC geanalyseerd en gerelateerd aan dit menselijk ingrijpen. Ook heeft Deltares advies uitgebracht over mitigerende maatregelen.

Bodemmonsters verzamelen met hand corer en box corer

Bodemmonsters verzamelen met hand corer en box corer (2)

Resultaten

Statistische analyse van historische gegevens van vier waarnemingsstations in het estuarium toont aan dat de SSC toeneemt met 0,5% tot 3% per jaar. Om deze veranderingen te verklaren, is een numeriek model opgezet dat de gevolgen van menselijk ingrijpen in het verleden systematisch onderzoekt. Het opnemen van havens gecombineerd met een tool voor baggeren en storten was van vitaal belang voor de opzet van het model. Met een bodemmodule werd het bufferen van fijn materiaal in de zeebodem in het model verwerkt.

Gedetailleerde modelanalyses leverden verrassende resultaten op. Aanvankelijk werd aangenomen dat het uitdiepen van vaargeulen en het storten van baggermateriaal uit havens en waterwegen de belangrijkste factoren waren voor veranderingen in SSC. Nu lijkt dit meer te maken te hebben met veranderingen in sedimentonttrekkingen en bezinkplekken. Jarenlang zijn grote hoeveelheden fijn sediment opgebaggerd en over het land uitgespreid. Aan het einde van de vorige eeuw kwam een eind kwam aan deze praktijk, met een aanzienlijke toename van de SSC tot gevolg. Ook zijn eeuwenlang grote hoeveelheden sediment op natuurlijke wijze afgezet in getijdezones. Dit proces werd nog versneld door landaanwinningsactiviteiten. Zonder landaanwinningsprojecten verdwenen de bezinkplekken, zodat de SSC weer toenam. Door grootschalige sedimentontrekking uit havens en vaarwegen bleef dit effect echter lang moeilijk waar te nemen.

Gevolgen

Op basis van dit onderzoek naar de rol van sedimentafvoer, zijn lokale en nationale overheden begonnen met herstelmaatregelen met het doel de SSC terug te dringen door sediment te onttrekken.

Die onttrekkingstrategieën zijn gericht op nuttig, milieuvriendelijk en kostenneutraal gebruik van het sediment. Er worden proeven genomen met het gebruik van zwevend sediment als bouwmateriaal voor het versterken van dijken. Dit kan door nieuwe getijdegebieden te creëren voor het verzamelen van fijn sediment en de klei aan land te laten ‘rijpen’.