De Waddenzee is een van de laatst overgebleven grootschalige bij eb droogvallende ecosystemen ter wereld. Dit systeem dat zich in de afgelopen duizenden jaren heeft gevormd, dreigt nu door zeespiegelstijging te verdwijnen. Voor behoud van de bijzondere biotoop moet, betogen Fred Sanders, Leo Schagen, Peter Vonk en Harold IJskes, worden ingezet op twee opgaven: grondsuppletie ter compensatie van de zeespiegelstijging en toevoer van zoet water, ook in droge perioden.
door Fred Sanders, Leo Schagen, Peter Vonk en Harold IJskes
De Waddenzee glinstert in de ochtendzon en de zandplaten liggen droog waardoor de vogels kleine bewegende oplichtende witte stipjes in de lucht zijn geworden. Een herkenbaar beeld voor diegene die graag over de Noord-Hollandse dijk van het Balgzand loopt of met de boot van het Friese kustplaatje Holwerd naar Ameland wel eens is overgestoken. Ook voor wadlopers die vanuit het Groningse Pieterburen een tocht hebben gemaakt is het gekrijs van de meeuwen en de geur van het wad een unieke blijvende herinnering.
De Waddenzee is dan ook heel bijzonder, het gebied strekt zich van Den Helder uit tot het meest noordelijke punt van Denemarken, er broeden jaarlijks 10 tot 12 miljoen vogels en in 2022 werden alleen al in het Nederlandse deel ruim 7.500 zeehonden geteld. In de Waddenzee vind je getijdengeulen, zeegras-weiden, mosselbanken, zandbanken, zoutmoerassen, stranden en duinen. De zeezoogdieren die er voorkomen zijn de gewone zeehond, de grijze zeehond en de bruinvis. Ook de pieren, krabbetjes, kokkels en zeesterren genieten daar van de afwisseling van lucht en water door de eb- en vloedbeweging en bieden daar de vogels hun belangrijkste voedselbron.
Niet of nauwelijks aangeraakt door de mens hebben de Wadden zich zo door de eeuwen gevormd en is de met eb droogvallende zeebodem in een zoet-zoutwater milieu de unieke plaats voor heel specifieke flora en fauna geworden. Het gebied is daarmee een van de laatst overgebleven grootschalige bij eb droogvallende ecosystemen ter wereld. Het is dan ook geen wonder dat de Waddenzee in 2019 tot UNESCO werelderfgoed is verklaard.
De bijzondere biotoop van het Waddengebied is de afgelopen duizenden jaren ontstaan, toen het zoute zeewater en het zoete water van de rivieren zich tussen de kust en de Waddeneilanden mengde
Culminatie van klimaatproblemen
Dit systeem dat zich in de afgelopen tienduizend jaar heeft gevormd, dreigt nu door zeespiegelstijging te verdwijnen. Waar deze stijging sinds de laatste ijstijd startte met gemiddeld 1,2 cm per jaar (120 meter stijging tussen 18.000 en 8.000 jaar geleden) en de afgelopen 1.000 jaar gemiddeld nog maar steeg met 0,1 cm per jaar, lijkt nu het tempo van stijging door de klimaatverandering weer naar deze 1,2 cm per jaar terug te zijn gekeerd (1,00 tot 1,20 meter in 2100) (Kroonenberg 2007).
De vraag is of het corrigerend vermogen van onze Wadden dit tempo zal kunnen bijhouden of dat de Waddenzee uiteindelijk een gewone lagune wordt met eb- en vloedbeweging zonder droogvallende zandplaten. De Waddenzee heeft de zeespiegelstijging namelijk tot nu toe bijgehouden dankzij het toestromende sediment uit grote rivieren. Jaarlijks komt uit de Maas: 200.000 m3 zand en 500.000 m3 klei, uit de Rijn: 500.000 m3 zand en 1.500.000 m3 klei, en niet in de laatste plaats de zuidelijker gelegen rivieren, die toestromend door het Nauw van Calais 1.000.000 m3 zand en 9.000.000 m3 klei leveren (Stroeken en van Winden 2009).
Dit sediment stroomt meegenomen door de naar het noorden gerichte kuststroom bij Den Helder de Waddenzee in. Zo veerde het waddensysteem altijd met de zeespiegelstijging mee. Niet alleen is het voor de Waddenzee nu zorgelijk dat de zeespiegelstijging versnelt, ook het sediment in de kuststroming neemt af. Dat komt doordat de gesmolten gletsjers bovenstrooms geen sediment meer aanleveren en de rivieren bij heftige regenval zoveel harder stromen dat het sediment niet in de kuststroom maar verder in zee terecht komt. Als dit zo doorgaat zal het zout-zoet watermilieu van de Waddenzee met de daarbij behorende bijzondere biodiversiteit aan flora en fauna verloren gaan.
Deze bijzondere biotoop van het Waddengebied is de afgelopen duizenden jaren ontstaan, toen het zoute zeewater en het zoete water van de rivieren zich tussen de kust en de Waddeneilanden mengde, waardoor brakwaterzones ontstonden. In de vroege middeleeuwen (400 - 800 AD), voedden de IJssel en de Amstel, beide aftakkingen van de (oude) Rijn, het Aelmere, het binnenmeer dat door zandplaten van de Noordzee was afgesloten.
Maar door zeespiegelstijging en de stormvloeden van 1282 en de St. Luciavloed in 1287 werd deze barrière doorbroken waarmee de Zuiderzee ontstond en voor het eerst zoet water rechtstreeks het Waddengebied instroomde (de Boer et al 2021). Sindsdien kent het Waddengebied een gemengd zoet-zoutwater milieu met de daarbij behorende bijzonder vegetatie, zeedieren en ontwikkelde het gebied zich (van Den Helder tot Esbjerg in Denemarken) tot het grootste intergetijdengebied ter wereld.
De Wadden strekten zich in die tijd uit tot diep in de Zuiderzee, nu IJsselmeer, waarbij de afstand tussen het eiland Wieringen en de kust van Friesland een smalle geul was. Met de aanleg van de Afsluitdijk veranderde de situatie ingrijpend: het hele Waddengebied in de Zuiderzee verdween.
Ook namen de brakwaterzones in de het gebied van de huidige Waddenzee af doordat de zoetwateraanvoer afnam, dit ondanks de uitwaterende sluizen, de Lorentzsluizen bij Kornwerderzand aan de Friese kust en de Stevinsluizen bij Den Oever. De aanwezige flora, fauna en ook de vogelstand kregen een knauw maar hielden stand. We werden wel een zoetwatermeer rijker voor onze drinkwatervoorziening en de agrarische sector en het terugdringen van de zoute kwel onder de duinen door. Toch is de vraag nu wel hoe we het Nederlandse deel van de Waddenzee onder de aankomende invloeden van de klimaatverandering, kunnen handhaven.
Sediment
De sedimentaanvoer naar de Waddenzee waardoor de bodem nu nog meebeweegt met de huidige zeespiegelstijging, komt voornamelijk uit de Rijn en de Maas en de meer zuidelijk gelegen rivieren in Frankrijk. De kuststroom langs onze primaire zeekering brengt dat sediment door het Marsdiep bij Den Helder de Waddenzee in.
Van al het sediment uit de rivieren komt maar een klein deel (bij benadering 5 procent) in de Waddenzee aan omdat het meeste sediment niet in deze kuststroom terecht komt. Het merendeel van het sediment in de rivieren stroomt door de snelheid van het rivierwater ver de Noordzee in. Ook wordt het sediment dat voor de scheepvaart uit de rivieren wordt gebaggerd ver weg op zee gebracht. Daarmee verdwijnt zoveel sediment dat de natuurlijke zandsuppletie naar onze stranden en duinen sterk is afgenomen.
De situatie is nu al zo ingrijpend dat er zandmotoren voor de Nederlandse kust zijn aangelegd, bij Hoek van Holland voor de Delftse zeekering en in Hargen voor de Pettense zeekering (Gerdes et al 2021). Feitelijk wordt het sediment dat naar zee stroomt en daar naartoe is gebracht weer teruggehaald om de afslag van onze duinen en stranden te herstellen. Deze zandmotoren lijken goed te werken, maar zijn wel kostbaar omdat steeds weer nieuw zand uit zee moet worden aangevoerd.
Deze zandmotoren dragen helaas weinig bij aan het behoud van de Waddenzee. Hooguit wordt de huidige sedimentinstroom naar de wadden op niveau gehouden, maar de capaciteit is niet ontworpen om de afnemende sedimentstroom en de versnelde zeespiegelstijging voor de Waddenzee te compenseren.
Uitgaande van een zeespiegelstijging van 1,2 cm/jaar aan het eind van deze eeuw komen onze Wadden dan 30 miljoen m3 sediment tekort (voor 2.500 km2 aan slikken en platen in het Nederlandse deel) en dat is een 1,6 procent van de huidige sediment aanvoer door onze rivieren (500.000 m3/jaar) (Stroeken en van Winden 2009).
Ook hiervoor kan in theorie een zandmotor worden aangelegd. De capaciteit daarvan zal echter bij verdere versnelling van de zeespiegelstijging zowel technisch als financieel steeds meer onder druk komen te staan. Waarmee de kwetsbaarheid van onze huidige nationale aanpak van de klimaatverandering ook zichtbaar wordt. Nu wordt over tien tot hooguit twintig jaar vooruit gepland waardoor we bij een versnellende klimaatverandering continu ‘achter de wagen aan’ dreigen te lopen.
Beter is het om vanuit de toekomstige behoefte terug te redeneren, om daar dan de benodigde maatregelen op af te stemmen. Alleen zo vinden we voor de klimaatverandering de juiste robuuste no-regret maatregelen. Dat geeft ook meer tijd om de waarschijnlijk enorme investeringen over de jaren te spreiden. Zo ook zal een plan voor behoud van de Waddenzee opgepakt moeten worden.
Alleen het scenario ‘Zeewaarts’ geeft de opties om zowel de kuststroom als het transport van sediment voor de Waddenzee te behouden
Hoe behouden we de Waddenzee bij veranderend klimaat?
In 2019 presenteerde de Universiteit van Wageningen (WUR) als eerste een aantal klimaatadaptieve scenario’s voor behoud van de Nederlandse delta (WUR 2019). De Technische Universiteit van Delft en onderzoeksinstituut Deltares (Deltares 2019) volgden niet lang daarna. Helaas biedt vooralsnog geen van deze scenario’s een integrale oplossing voor behoud van onze Waddenzee.
Als we de meest recente klimaatadaptieve scenario’s van Deltares voor onze delta de revue laten passeren, dan blijken deze met de Waddenzee namelijk geen rekening te houden. Bij een open of gesloten ‘Muur om Nederland heen’ met zeesluizen bij de rivieren worden de zandmotoren stil gelegd en komt het sediment van de rivieren niet meer in de Waddenzee.
Ook het scenario ‘Meebewegen’, waarbij grote delen van onze delta aan de zee worden teruggegeven, helpt de Waddenzee niet omdat de gehele kuststroom dan is verdwenen. Alleen het scenario ‘Zeewaarts’ geeft de opties om zowel de kuststroom als het transport van sediment voor de Waddenzee te behouden, maar dat vraagt wel dedicated detaillering van dit scenario om de bodem van de Waddenzee met de zeespiegelstijging gelijke tred te laten houden.
Tevens dient rekening gehouden te worden met het langetermijnperspectief, want zelfs als de doelstelling van Parijs van maximaal 1,5 graad Celsius temperatuurstijging in 2050 wordt gehaald, dan nog zal het nog circa 400 jaar duren voordat de zeespiegelstijging door de klimaatverandering voorbij is. Waarbij de top van de veranderingen over 250 jaar wordt bereikt. Elk scenario moet dus op z’n minst voor de komende 250 jaar de adequate oplossing bieden en nuchter gedacht zal er met tegenvallers rekening gehouden moeten worden, bijvoorbeeld dat het klimaatakkoord van Parijs niet wordt gehaald en dat maatregelen anders uitwerken.
Voor het op niveau houden van de Waddenzee met de zeespiegelstijging is veel sediment nodig
Zeespiegel voor de Wadden corrigeren en meer
Kijken we impliciet naar de opgave voor behoud van de Waddenzee dan gaat het om twee vraagstukken: 1. Hoe kan de sedimentiele ophoging van de wadden de komende 250 jaar gelijke tred houden met de zeespiegelstijging, en 2. Hoe kan de toevoer van zoet water voldoende blijven voor de bijzondere zoet-zout vegetatie en schelpdieren in de wadden zodat ook de vogels die daarvan afhankelijk zijn hun leef- en broedgebied kunnen behouden. Tussen de nu bekende scenario’s zoeken we daarom naar de robuuste no-regret maatregelen om onze wadden in zijn pracht met al zijn functies te behouden.
Voor het op niveau houden van de Waddenzee met de zeespiegelstijging is veel sediment, zijn veel zand en kleideeltjes nodig. Al dat sediment moet uit onze rivieren komen. Uitgaande van de piek van 1,2 cm jaarlijkse zeespiegelstijging ergens over 250 jaar zal er voor de Waddenzee tien keer zoveel sediment nodig zijn dan de huidige 5 procent, dus 50 procent van het sediment dat onze rivieren nu aanvoeren.
Dit terwijl het sediment in de rivieren gaat afnemen met het smelten van de gletsjers. Kortom over 250 jaar zal bij benadering al het sediment dat bij Rotterdam uit de rivieren komt nodig zijn om onze Wadden op peil te houden. We hebben feitelijk een kanaal langs de kust nodig om al dit sediment bij Den Helder met de vloedstroom mee naar de Waddenzee te brengen, het scenario ‘Zeewaarts’ in aangepaste vorm biedt daarvoor als enige mogelijkheden.
Ook de aanvoer van zoet water blijft noodzakelijk om de brakwater omgeving in de Waddenzee vast te houden. Dankzij de uitwaterende Lorentz- en Stevinsluizen worden de Nederlandse Wadden nog steeds van zoet water voorzien, maar de aard veranderde doordat het IJsselmeer tevens als zoetwater bekken in gebruik werd genomen.
Ook wordt het IJsselmeer gebruikt als zoetwateropslag bij te veel rivierwater zodat Rotterdam geen last van het hoge rivierwater krijgt. Zoet water wordt naar de Waddenzee afgevoerd als er te veel water in het IJsselmeer staat en niet primair om de Waddenzee van zoet water te voorzien. De zes mega-pompen die momenteel in de Afsluitdijk worden geplaatst zijn dan ook vooral om de toenemende pieken van wateraanvoer van Rijn en Maas via het IJsselmeer weg te pompen.
Het toenemend tekort aan zoet water is voor de Waddenzee een enorm probleem en dat vraagt om een structurele aanpak
Afgelopen december hebben we voor het eerst het risico daarvan meegemaakt, toen de uitwateringssluizen de toevloed van water niet konden wegwerken waardoor op het IJsselmeer een extreem hoogwater ontstond. De kades van havens zoals die van Volendam stroomden over en er waren zandzakken nodig om de straten droog te houden.
De mega-pompen moeten voorkomen dat zulke excessieve situaties in de toekomst blijven ontstaan. Dat betekent ook dat er tijdens droge perioden van weken tot maanden geen zoet water naar de Wadden zal gaan omdat de pompen dan stilliggen. Met name in perioden dat de rivieren weinig water toeleveren zal de zoetwaterbuffer van het IJsselmeer vooral voor onze drinkwatervoorziening en de landbouw gebruikt worden.
Als compensatie werken de waterschappen en de noordelijke provincies samen om het zoete regenwater dat in Drenthe op de hogere grond valt, begeleid naar de Waddenzee af te laten stromen. Het gaat om hele spraakmakende projecten zoals bijvoorbeeld ‘Holwerd aan Zee’ (Wing 206). Helaas hebben deze initiatieven veel last van droge perioden, de perioden dat de Waddenzee het zoete water juist zo hard nodig heeft. De betrokken waterschappen in Noordelijke provincies kunnen ook niet veel meer dan dat, omdat ze voor de Waddenzee geen actieve rol hebben.
De Waddenzee valt onder Rijkswaterstaat en niet onder de Waterschappen. Het toenemend tekort aan zoet water is daarmee voor de Waddenzee een enorm probleem en dat vraagt om een structurele aanpak. Feitelijk is een tweede zoetwaterbuffer gevuld door de rivieren nodig om een continue stroom aan zoet water naar de Waddenzee te borgen.
Het IJsselmeer is al in gebruik en daarmee is de enige waterbuffer die te creëren is een lagune tussen de huidige primaire zeekering van de kust van Zeeland, Zuid- en Noord-Holland en een nog aan te leggen tweede zeekering op kilometers afstand in de Noordzee. Door de lagune die dan ontstaat kunnen we het zoete water en het slib van de grote rivieren naar de Waddenzee laten toestromen.
Vijzel voor mega-pomp bij de Stevinsluizen (links) en Friese zeedijk monument van Ids Willemsma (rechts)
Resumé en vooruitblik
Voor de Waddenzee zijn er door de klimaatverandering twee opgaven: grondsuppletie ter compensatie van de zeespiegelstijging en toevoer van zoetwater ook in droge perioden. Zowel voor de noodzakelijke sedimentaanvoer als de zoetwatertoevoer blijkt de Waddenzee afhankelijk van de aanvoer door de grote rivieren.
Omdat de sedimentaanvoer door die rivieren afneemt en de zoetwateraanvoer voor andere doelen wordt gebruikt is kunstmatig ingrijpen noodzakelijk geworden. De aanleg van een tweede kustlijn kilometers de Noordzee in, lijkt daarvoor de oplossing. Daarin kan het sediment en zoet water worden opgevangen om in Den Helder in de vloedstroom te worden gebracht.
Dat vraagt overigens aanzienlijke voorzieningen: een baggerstructuur om het sediment met het zoete water naar Den Helder te transporteren om daar door middel van sluizen of mega-pompen in de getijdestroom te injecteren. De pompen zullen vergelijkbaar zijn met de pompen welke nu in de Afsluitdijk worden geplaatst, maar hier zullen de pompen ook geschikt moeten zijn om sediment te pompen.
Zo kan de Waddenzee in stand worden gehouden, ook als het grootschalig natuurgebied dat het nu is. Deze gehele aanpak vraagt wel om een lange termijn voorbereiding en een enorm investeringsbudget. Het aanleggen van deze lagune door een tweede zeekering in zee zal dan ook niet alleen voor de Waddenzee kunnen worden aangelegd, de investering zal vooral deel moeten uitmaken van de totale klimaataanpak van de Nederlandse delta, als in onze vorige bijdrage gepresenteerd (H2O 2024).
- Fred Sanders is gepromoveerd in de duurzame stedenbouw, kustwaterbouwkundige en schrijver van streekromans
- Leo Schagen is ingenieur, gepensioneerd manager Waternet, gemeenteraadslid Purmerend, voormalig waterschapsbestuurder bij Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK)
- Peter Vonk is oprichter van de Algemene Waterschapspartij (AWP), voormalig waterschapsbestuurder HHNK, huisarts, mede-auteur van het boek ‘Water! als Medicijn’ en bestuurslid van de stichting Zee en Rivier
- Harold IJskes is adviseur en manager op het gebied van duurzaamheid, omgevingsmanagement en communicatie. Werkt voor overheden en instituten. Hij is in zijn werk betrokken bij waterschappen en biodiversiteit en vanuit deze invalshoeken draagt hij bij aan de communicatie van de stichting Zee en Rivier
REFERENTIES
- De Boer 2021, 2000 jaar strijd in het OER-IJ, NH uitgeverij, https://www.oerij.eu/wat-doen-wij/publicaties/tweeduizend-jaar-strijd-in-het-oer-ij-gebied/
- Deltares, 2019, Strategieën voor adaptatie aan hoge en versnelde zeespiegelstijging, https://publications.deltares.nl/11203724_004.pdf
- Gerdes E, Koning R, Kort M, Soomers H, 2021, Beleidsevaluatie zandmotor 2021, https://open.overheid.nl/documenten/ronl-8c3c1230-0046-46b7-8a08-30d0e5c74af6/pdf
- Kronenberg 2007, De menselijke maat – de aarde over tienduizend jaar, Atlas uitgeverij, http://www.salomonkroonenberg.nl/media.html
- Sanders FC, Schagen L, Vonk P, 2024, Bouw de tweede klimaatadaptieve zeekering en red de Nederlandse delta, H2O podium digitaal platform, https://www.h2owaternetwerk.nl/h2o-podium/opinie/bouw-de-tweede-klimaat-adaptieve-zeewering-en-red-de-nederlandse-delta
- Stroeken en van Winden, 2009, Oppolderen, Terra incognita bureau Stroming. https://edepot.wur.nl/441514
- Wing, 2016, MIRT-onderzoek Holwerd aan zee, 2016, MIRT-onderzoek Holwerd aan zee, https://www.holwerdaanzee.nl/wp-content/uploads/2018/11/mirt-rapportage-eindconcept-20-december-2016.pdf.
- WUR 2019, Een natuurlijkere toekomst voor Nederland in 2120, Wageningen University and Research, https://www.wur.nl/nl/onderzoek-resultaten/dossiers/dossier/nederland-in-2120.htm
