Kwelders beschermen de kust bij storm, blijkt uit een proef met zo’n zoutwatermoeras dat werd weggehaald bij het Friese Moddergat

In een uniek en kostbaar experiment hebben Nederlandse onderzoekers aangetoond dat zoutwatermoerassen aan de kust goed bestand zijn tegen de beukende werking van stormgolven. En via hun vegetatie dempen ze de inkomende golven deels. Een zoutwatermoeras, ook wel kwelder of schor genaamd, is een stuk land dat bij eb droogvalt en bij vloed onder water loopt. De onderzoekers pleiten voor behoud en gebruik van kwelders, en aanleg waar passend, als natuurlijke kustbescherming. Zeker bij kustplaatsen wereldwijd die door klimaatverandering te maken krijgen met heftigere stormen. De resultaten van het onderzoek zijn deze woensdag gepubliceerd in Nature.

„Dat kwelders kunnen werken als golfbrekers is al heel lang bekend. Alleen al omdat ze iets hoger liggen dan de zeebodem”, zegt biogeomorfoloog Pim Willemsen. Hij is verbonden aan de Wageningen University & Research en eerste auteur van het gepubliceerde artikel. „Wij wilden specifiek weten hoe de kwelderbodem zich houdt tijdens een extreme storm, en in hoeverre de vegetatie kan bijdragen aan het dempen van de golven.” Het onderzoek was breed opgezet. Behalve de universiteiten van Wageningen, Utrecht, Twente en Delft namen ook het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, kennisinstituut Deltares, Wetterskip Fryslân en de Leibniz Universität in Hannover eraan deel.

Voor Nederland zijn de resultaten van het experiment van belang voor het Hoogwaterbeschermingsprogramma. Daarbij moeten 21 waterschappen en Rijkswaterstaat ervoor zorgen dat alle dijken, dammen, duinen, sluizen en gemalen uiterlijk in 2050 voldoen aan de geldende veiligheidsnormen. Ze moeten bijvoorbeeld bestand zijn tegen extreme stormen die zich eens in de paar duizend jaar voordoen. Daarbij speelt klimaatverandering een rol. Stormen zullen volgens het KNMI deze eeuw niet heftiger worden, maar de zeespiegel stijgt wel, en ook zal de waterstand in de rivieren soms hoger zijn dan nu, waardoor de druk op waterkeringen toeneemt.

Voor het dijkversterkingsprogramma trekt Nederland bijna 14 miljard euro uit. Het nu gepubliceerde onderzoek werd vanuit dit programma gefinancierd. Volgens Willemsen kostte het experiment 2 miljoen euro. Wetterskip Fryslân gebruikt de opgedane kennis al bij haar dijkversterking.

Volgens Willemsen was het experiment „een behoorlijke onderneming”. Er werd 306 m² aan zoutwatermoeras voor uitgegraven in de Peazemerlannen, een beschermd natuurgebied aan de Waddenzeekust van Friesland, bij Moddergat. „We hadden meerdere vergunningen nodig, en toestemming van It Fryske Gea, de natuurorganisatie die de kwelder beheert”, zegt Willemsen. Vervolgens moesten er rijplaten worden gelegd, voor de zware kranen en vrachtwagens.

Met een „uit de kluiten gewassen koekjesvorm” staken de kranen stukken kwelder uit van 2 bij 2 meter, met een dikte van 40 tot 70 centimeter. Daarbij werden vooraf ook nog ijzeren platen op een diepte van ongeveer een meter onder de uit te steken blokken geschoven, om ze zo intact mogelijk te houden. Vervolgens werden die blokken in 20 vrachtwagens naar Delft vervoerd. Willemsen: „De vrachtwagens waren dicht, omdat je niet wil dat onderweg stukken kwelder wegwaaien.”

In Delft werden de kwelderblokken bij kennisinstituut Deltares in de zogeheten Deltagoot gelegd. Dat is een testfaciliteit van 300 meter lang, 9,5 m diep en 5 m breed, waar op ware grootte het effect van extreme golven op dijken, duinen en andere waterkeringen kan worden getest. In dit geval werden met 66 kwelderblokken twee rijen van circa 2 m breed en zo’n 70 m lang gevormd. De vegetatie op de blokken bestond vooral uit zeekweek, en in mindere mate uit spiesmelde. „In totaal hebben we zo’n 20 dagen tests uitgevoerd”, zegt Willemsen. Elke dag werden in de goot gedurende een paar uur verschillende soorten golven opgewekt, die over de kwelderblokken stroomden. De golven waren tot 2 meter hoog, een hoogte die niet eerder in de wereld was getest. „In Hannover is een dergelijk onderzoek eerder gedaan, maar met golven tot een meter hoog”, zegt Willemsen.

Tijdens de tests bleek de kwelderbodem „verrassend goed” bestand tegen de krachtige golven. „Er was niet of nauwelijks erosie”, zegt Willemsen. De vegetatie had wel te lijden onder de kracht van de golven. De totale biomassa nam gedurende de tests met driekwart af, en de stengellengte met de helft. De demping van de golven nam daardoor in de loop van de tests ook af. In het begin bedroeg die 15 tot 20 procent, bij golven tot ongeveer een meter hoog. „Een golf van 75 centimeter nam dus af tot 60 centimeter”, legt Willemsen uit. Golven van 2 meter hoog werden minder gedempt. „De demping is een gevolg van de wrijving van het water langs stengels en bladeren. De golf verliest daardoor aan energie.”

Volgens bestuurslid Frank Jorna van Wetterskip Fryslân heeft het experiment zich al min of meer terugbetaald. Hij vertelt dat ze de komende jaren 15 km van een bestaande harde stenen zeedijk gaan vervangen door een groene dijk, die een kern heeft van zand of klei, met aan de zeezijde nog een extra laag klei, die de dijk beschermt tegen de golfwerking vanuit zee. „Op basis van het experiment hebben we berekend dat die kleilaag 10 centimeter minder dik hoeft te zijn dan aanvankelijk gepland. Dat klinkt misschien weinig, maar over de hele lengte bespaart ons dat enkele miljoenen euro’s.”

Jorna zegt dat er wel voldoende geld beschikbaar moet blijven voor het Hoogwaterbeschermingsprogramma. Er is volgens hem momenteel „politieke druk” op het budget. Het heeft te maken met het achterstallig onderhoud van infrastructuur – bruggen, wegen, spoor en waterwerken – dat de laatste jaren aan het licht is gekomen. In een recente Kamerbrief heeft minister Karremans (Infrastructuur en Waterstaat, VVD) aangegeven hiervoor 18 miljard euro te willen vrijmaken t/m 2041.

Jorna benadrukt nog eens de waarde van kwelders, in combinatie met groene dijken. „Een groene dijk laat zich makkelijker aanpassen dan een stenen dijk, waarbij je eerst de asfaltlaag moet verwijderen. En kwelders groeien mee met de zeespiegelstijging omdat er tijdens vloed sediment vanuit zee op neerslaat.” Een groene dijk, met voldoende voorland, is volgens hem op langere termijn de goedkoopste en meest duurzame optie om te blijven voldoen aan de waterveiligheidsnormen. Willemsen voegt nog toe dat kwelders ook goed zijn voor de biodiversiteit. En daarnaast leggen ze, via de groei van vegetatie en het invangen van sediment, CO₂ vast.

Lees ook

Hoe er ruimte wordt gemaakt voor de Maas, om hoog water in de toekomst op te vangen

Kies NRC als voorkeursbron