Foto Het water de Groote Kerkvliet is de verbinding tussen de Vlist, het dorpje Polsbroek en de Lansing. Bron: Tineke Dijkstra

Tien jaar geleden is de bodem van de provincie Zeeland in kaart gebracht. Het doel: meer inzicht in verzilting van de bodem in de kustgebieden. Dit wordt steeds belangrijker met het oog op klimaatverandering. Nu staat een volgende grote stap gepland: van Groningen tot en met Zeeland wordt de bodem minutieus in kaart gebracht. Vincent Klap (senior beleidsadviseur Zoetwater bij provincie Zeeland), Daniël van Buren (strategisch Adviseur Water bij provincie Friesland) en Jan Gunnink (senior onderzoeker bij TNO) vertellen er meer over.

Verzilting: wat is het?

Uit de nieuwe Deltascenario’s blijkt dat het wateraanbod in de zomer afneemt, door minder neerslag en minder aanvoer vanuit de rivieren. Dit geldt ook voor de hoeveelheid grondwater. In de kustgebieden komt daar verzilting door versnelde zeespiegelstijging nog bij. Verzilting is de toename van het zoutgehalte in de bodem, het grondwater en het oppervlaktewater. Verzilting heeft zowel effect op het grondwater als op het zoutgehalte in de sloten. Met doorspoeling kunnen veel sloten nog redelijk zoet gehouden worden, maar dit kost wel veel water. Aan de verzilting van het grondwater kan ook wat gedaan worden, maar dan is het wel van belang om in kaart te brengen hoe zout het grondwater daadwerkelijk is. Daarnaast zijn kleilagen in de bodem belangrijk omdat deze het grondwater te beschermen. 

De helikopter haalt het meetinstrument op waarmee de elektromagnetische straling wordt uitgezonden om de ondergrond te karteren.
De helikopter haalt het meetinstrument op waarmee de elektromagnetische straling wordt uitgezonden om de ondergrond te karteren. Bron: TNO.

Kartering zoet en zout en kleilagen in de ondergrond

Tot voor kort werd de ondergrond in kaart gebracht door middel van puntmetingen, zoals boringen of sonderingen. Dit geeft een plaatselijk beeld en is relatief duur. Je moet immers op veel plekken gaan meten wil je een dekkend beeld krijgen. ‘Een efficiëntere methode is om vanuit de lucht de bodem in kaart te brengen’, zo legt Gunnink uit. Deze techniek vindt haar oorsprong in de mijnbouw. Later is deze techniek verder ontwikkeld voor grondwater. In bijvoorbeeld Denemarken is een groot deel van het land op deze manier gekarteerd. De reden hiervoor is dat er in Denemarken al langer diverse vraagstukken spelen rondom grondwater, en de productie van drinkwater (vrijwel) volledig afhankelijk is van grondwater. 

Het proces van karteren gaat als volgt. Onder een helikopter hangt een meetinstrument dat vanaf ongeveer 40 meter boven het grondoppervlak elektromagnetische straling uitzendt. Op basis van de reactie van de ondergrond op deze straling wordt bepaald of er zoet- of zoutwater in de grond zit. Dit komt doordat de elektrische geleidbaarheid hiervan verschilt. Ook wordt er gekeken of er kleilagen aanwezig zijn. Het mooie is dat je iedere paar meter een meting hebt en op verschillende dieptes. Op minder gunstige plekken tot 20 meter diep en op andere plekken tot wel 150 meter diepte, zo vertelt Gunnink.

Toch ben je er dan nog niet, zo waarschuwt Gunnink. ‘De informatie moet nog worden geïnterpreteerd. Zout grondwater is een goede geleider. Dat geldt echter ook voor klei.’ Daarom worden op verschillende punten boringen en sonderingen gedaan om te zien of het nu gaat om klei of zout grondwater. Als je dit eenmaal hebt gedaan, kun je hele landsdelen snel in kaart brengen. ‘Dat zou een mens nooit lukken!’ 

Eerste kartering in Zeeland

In Zeeland is verzilting een fenomeen dat momenteel nog bescheiden van invloed is, ondanks de lange kustlijn en buiten de aanwezigheid van grote rivieren. De reden hiervoor is dat Zeeland gemiddeld op zeeniveau ligt en verzilting met name plaatsvindt rondom diepere sloten en de laaggelegen gebieden. Met een stijgende zeespiegel is Zeeland echter kwetsbaar en wil zich voorbereiden op verzilting. ‘Toen tien jaar geleden de mogelijkheid bestond om de ondergrond in kaart te brengen, hebben we deze met beide handen aangegrepen’, aldus Klap van de provincie Zeeland. De aanvraag van het project FRESHEM (FREsh Salt groundwater distribution by Helicopter ElectroMagnetic survey) werd goedgekeurd door het Deltaprogramma Zoetwater en in 2014 gingen de metingen van start en liepen door tot in 2015.

Een kartering op deze schaal was nog niet eerder vertoond in de wereld en zeker niet in Nederland. De cijfers die Klap opsomt zijn dan ook indrukwekkend: ‘De helikopter heeft in totaal 8000 kilometer gevlogen en daarbij zijn in totaal twee miljoen metingen gedaan.’ Het resultaat is te bekijken via een kaart van de provincie Zeeland.

Er zijn twee redenen om het grondwater in kaart te brengen, zo vertelt Klap: inzicht krijgen in de huidige situatie en een referentiepunt opbouwen. Welke effecten hebben ingrepen, zoals ontpoldering en onttrekking van grondwater door boeren, op de verdeling tussen zoet en zout? Met name vanwege die tweede reden, is Klap benieuwd naar de tweede ronde karteringen voor een deel van Zeeland, want boeren hebben sinds 2014 veel meer water onttrokken. ‘Het is niet ondenkbaar dat de zoete grondwatervoorraden hierdoor zijn afgenomen, wat niet strookt met onze doelstelling. De nieuwe kartering moet hier inzicht in verschaffen.’

Kaart van het grensvlak tussen zoet en zout grondwater in Zeeland.
Kaart van het grensvlak tussen zoet en zout grondwater in Zeeland. Bron: Deltares.

‘Duurzame onttrekking is mogelijk’, zo vervolgt Klap, ‘en is becijferd op 8000 kuub per hectare per groeiseizoen’. Naast gedetailleerd karteren met grote tussenpozen is real-time informatie ook belangrijk. Provincie Zeeland en waterschap Scheldestromen zijn bezig een grondwatermeetnet aan te leggen van 40 vaste meetlocaties. Dit meetnet gaat meer informatie verschaffen over de dynamiek van het zoetwater in de ondergrond.

Aan de slag

Goed voorbeeld doet goed volgen, en dat is precies waaraan wordt gewerkt, zo vertelt Van Buren van de provincie Friesland. In 2025 zal een helikopter (delen van) Friesland, Groningen, Drenthe, Noord-Holland, Zuid-Holland, West-Brabant en Zeeland in kaart brengen. Er zijn inmiddels al diverse extra grondboringen gedaan om de data vanuit de helikopter te kunnen verifiëren.

Kaart van de gebieden die in het kader van FRESHEM in kaart worden gebracht. De kleur groen geeft weer hoe gedetailleerd gebieden in kaart worden gebracht.
Kaart van de gebieden die in het kader van FRESHEM in kaart worden gebracht. De kleur groen geeft weer hoe gedetailleerd gebieden in kaart worden gebracht. Bron: Deltares/TNO.

Net zoals tien jaar geleden in Zeeland is het doel van het project FRESHEM om meer inzicht te krijgen in verzilting in de ondergrond, zodat betrokkenen zich hier beter op kunnen voorbereiden. Van Buren vertelt dat daarnaast de kleilagen in de ondergrond beter inzichtelijk worden gemaakt, waardoor je ‘echt een ander beeld krijgt van de geohydrologie’. Kleilagen zijn immers moeilijk doordringbaar en beschermen het zoete grondwater. Op sommige plekken weten we dat er zoet grondwater aanwezig is, maar nog onvoldoende hoe deze voorraden zijn afgesloten door klei. Binnen het project worden de metingen voor zand en klei daarom verder verfijnd. Tot slot vormt het onderzoek belangrijke input om landelijke modellen te actualiseren. Karteren is dus ook van belang voor de lange termijn.

Voordat er gevlogen kan worden, moet er wel het een en ander geregeld worden. Zo wordt de omgeving ingelicht over de werkzaamheden, omdat vliegen tot overlast kan leiden. Op een website zal worden aangegeven waar wordt gevlogen en wanneer. Daarnaast moeten vergunningen worden aangevraagd voor het vliegen over Natura2000-gebieden.

Bij het project (dat wordt begeleid door Deltares en TNO) zijn provincies, waterschappen en Rijkswaterstaat betrokken, en ook meerdere drinkwaterbedrijven. Van Buren, Klap en Gunnink kijken uit naar de start van het project. Van Buren: ‘We geven onze kennisbasis hiermee een enorme boost: we verhonderdvoudigen onze kennis over grondwater in deze gebieden met dit project!’