Zand gaat dieper de zee in

Al jaren spuit de overheid zand de stranden op, voor de veiligheid en het toerisme. Maar deze klassieke methode voldoet niet meer, temeer omdat de zeespiegel stijgt....

TERWIJL DE wereld hopeloos verdeeld is over het Klimaatverdrag, wapent het ministerie van Verkeer en Waterstaat zich alvast tegen de komende zeespiegelstijging. In Nederland, waar 40 procent van het land onder de zeespiegel ligt, is dat geen overbodige luxe. Maar hoe doe je dat?

Alleen dijken verhogen is niet meer het antwoord op het risico van binnendringend water, zegt dr. Jan Mulder, kustmorfoloog van het Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ). 'Als je de kust ziet als een systeem waar het zand zich eeuwig verplaatst, is het zaak bij die natuurlijke processen aan te sluiten. Dus zand toevoegen als tekorten dreigen te ontstaan, omdat de kust geordend wordt door zand.' Maar ook de klassieke zandsuppletie voldoet niet meer.

In 1990 is vastgelegd dat de kust, waartoe ook de duinen worden gerekend, niet verder mag afkalven en op zijn plek moet blijven. Daarmee kan het beste worden gegarandeerd dat alle 'gebruikers' van de kustzone tevreden blijven. De zandige duinen beschermen een groot deel van Nederland tegen overstromingen. Duinen zijn belangrijk voor de drinkwatervoorziening, het strand trekt miljoenen toeristen en bovendien heeft het stuivende zand een grote natuurwaarde. Rijkswaterstaat spuit jaarlijks gemiddeld zes miljoen kubieke meter zand op de kust om de zogeheten 'basiskustlijn' op dezelfde plek te houden.

Het aanleggen van zo'n slijtlaag is tamelijk succesvol geweest, oordeelt Mulder, hoewel critici dit weleens spottend aanduiden als zand naar de zee dragen. 'We keken jaarlijks in secties van 250 meter hoeveel zand er was weggeslagen tussen de duinvoet en een diepte van acht meter beneden de zeespiegel. Als de trend over een periode van tien jaar negatief was, werd er zand op die plek op het strand gespoten. We vulden het zand weer netjes aan en noemen dit de sectie- of strandsuppletie.'

Op de langere termijn voldoet deze sectiesuppletie echter niet meer. Er verdwijnt namelijk niet alleen zand vlak voor de kust tot een diepte van acht meter, er blijkt ook in dieptes van twintig meter zandtransport plaats te vinden. 'Bovendien krijgen we te maken met een versnelde stijging van de zeespiegel. De afgelopen eeuw steeg de zeespiegel met 20 centimeter. Deze eeuw rekenen we op een stijging met 60 tot 85 centimeter. Het gevolg is minder zand en meer water in de kustzone. Dat noopt tot extra zandsuppletie. '

Een indirect effect van de zeespiegelstijging is dat er veranderingen optreden in de processen van zandtransport aan de kust. De Westerschelde en de Waddenzee zijn open estuaria, die veel 'zandhonger' hebben. De open gaten zuigen zand aan. Die 'honger' wordt groter als de zeespiegel stijgt.

De verwachting dat de zeespiegel versneld zal gaan stijgen was een van de redenen waarom kustmorfologen gegevens gingen analyseren over de zee verder uit de kust. Zo zijn ze erachter gekomen dat het klassieke volgen van alleen de trend aan de kustlijn over een periode van slechts tien jaar te kleinschalig is. Mulder: 'We moeten grootschaliger gaan denken en wel over een periode van vijftig jaar. Onze meetgegevens wijzen erop dat de grote zandverplaatsingen zich tot een diepte van twintig meter beneden gemiddeld zeeniveau afspelen en tot afstanden van dertig kilometer.'

Als we hiervan uit gaan, kunnen we bij Nederland negen kustsystemen onderscheiden, elk begrensd door barrières, stelt Mulder. Soms zijn die barrières kunstmatig, zoals de Maasgeul en de IJgeul, die een scherpe grens stellen aan het zandtransport langs de kust. Soms zijn het natuurlijker grenzen, zoals tussen de afzonderlijke zeegatsystemen in de Wadden.

Elk kustsysteem kan worden beschouwd als een zandbak met een bodem op twintig meter beneden het gemiddeld laagwaterniveau. De kunst is de hoeveelheid zand in de zandbak gelijk te houden. 'Ik ben de eerste om toe te geven dat dit een zeer eenvoudige gedachte is. Maar toen we hem voorlegden aan wetenschappers, vielen hun de schellen van de ogen. De wetenschappers moesten vervolgens de vraag beantwoorden hoe de zandbakken eruit zien.'

Een van de problemen was de meting van de zandverplaatsing langs de kust. Nauwgezet moest worden vastgelegd hoeveel zand er in de afzonderlijke bakken lag. Dit gebeurde onder meer met de WESP, de Water En Strand Profiler, een meetapparaat op drie hoge poten. Metingen met de WESP geven inzicht in de krachten die de Nederlandse kust opbouwen en afbreken. Na een storm wordt het apparaat de zee in gereden en met behulp van de navigatietechniek GPS wordt de zandverplaatsing geregistreerd.

Rijkswaterstaat gaat vanaf dit jaar met de beide suppletiemethoden werken: de strand(sectie)-suppletie en de suppletie in de negen grotere zandbakken. Er is negentig miljoen gulden voor uitgetrokken, dertig miljoen meer dan vorig jaar. De eerste prioriteit ligt in het handhaven van de veiligheid, dus in het klassieke suppletiegebied, Op de tweede plaats komt de zorg voor de grotere zandbak. Waar de sectie-suppleties niet toereikend zijn om ook de zandinhoud van de omhullende zandbak op peil te houden, wordt de grotere zandbak bijgevuld.

De grote zandbak kan flexibel worden bijgevuld. Tijdstip en plaats zijn minder belangrijk dan bij de zandopspuitingen per sectie. Zandverliezen in de diepere kustzone hoeven niet per se ter plekke gecompenseerd te worden. Mulder: 'Voor de noodzakelijke herverdeling van zand kunnen we vertrouwen op natuurlijke processen. Ligt ergens te veel zand, dan spoelt dit vanzelf weg naar een plek met zandtekort.' De eerste systeemsuppleties zijn gepland voor de kusten van Vlieland, Callantsoog en Kijkduin/Terheide. Er is vier miljoen kuub zand voor beschikbaar.

Hoeveel zand in totaal bijgevuld moet worden, hangt af van de ontwikkelingen in de kustsystemen. Op basis van trends in de afgelopen dertig jaar is een schatting gemaakt van de toekomstige behoefte. Bij een zeespiegelstijging met 20 centimeter - gelijk aan die van de afgelopen eeuw - varieert de behoefte tussen de 12 en 16 miljoen kubieke meter zand per jaar. Versnelt de stijging tot 60 centimeter per eeuw, dan moet rekening worden gehouden met een extra zandtoevoer van 19 tot 30 miljoen kubieke meter zand. Wordt het 85 centimeter, dan is zelfs 23 tot 38 miljoen kuub zand nodig.

Uit de prognoses blijkt dat de Zeeuwse delta en het Marsdiep, bij Texel, de grootste zandhonger zullen krijgen. Vlakbij Texel ligt in de buitendelta de grote zandbult Noorderhaak. De klassieke theorie was altijd dat de zandhonger in de Waddenzee werd gestild door aanvoer vanuit deze buffer. De jongste inzichten geven aan dat dit niet klopt. 'We speelden met een verkeerd idee', legt de kustmorfoloog uit. 'Onze cijfers waren gebaseerd op waarnemingen in vakken met een vaste begrenzing. Maar de zandhoop verplaatste zich tussen de vakken en daarom klopte ons beeld ook niet meer.'

Het nieuwe inzicht heeft wel gevolgen voor het kustonderhoud. 'We hebben geleerd dat het zand voor de Waddenzee niet uit de buitendelta komt, maar ten koste gaat van de kust. Het fijne snappen we er nog niet van, maar ook zonder die kennis weten we dat er altijd een bepaalde hoeveelheid zand nodig is in de Waddenzee willen we scheepvaart, visserij, recreatie en de natuurwaarden handhaven.'

Er ligt zand zat in de Noordzee, zegt Mulder. Als in de zwaarste variant van de zeespiegelstijging 38 miljoen kubieke meter zand uit de diepere Noordzee op 20 kilometer uit de kust wordt gehaald, heeft dat geen gevolgen. Wat wel een punt van zorg is dat je voor de zandwinning ruimte moet reserveren op een van de drukst bevaren zeeën.

Dat speelt in nog heviger mate wanneer ooit een vliegveld in zee wordt aangelegd als alternatief voor Schiphol. Dan schiet de zandwinning in de Noordzee een aantal jaren omhoog tot honderden miljoenen kubieke meter. Dat betekent een aanslag op een oppervlak van honderden vierkante kilometers, ervan uit gaande dat in de Noordzee tot een diepte van twee meter zand mag worden gewonnen.

Dan schraap je wel een heel groot deel van de Noordzee af, met veel gevolgen voor het bodemleven, vermoedt Mulder. Gedacht wordt aan een proef om zand op grotere diepte te gaan winnen en de effecten daarvan te bekijken.

Meer over