Het zand raakt op

Naast een klein deel dat wordt gebruikt om beton mee te maken, zijn er volgens Baptist twee belangrijke redenen waarom Nederland zand uit de Noordzee wint: “Ten eerste gebruiken we veel zand voor de ondergrond van wegen en woonwijken. Zeker op slappe veenbodems is een stevige laag ophoogzand nodig. Ten tweede is er veel zand nodig om onze kust op sterkte te houden. Als we dat niet doen, dan slaat de zee de duinen weg en loopt het achterland onder.”

In de jaren 80 en 90 van de vorige eeuw, was dit een reëel scenario, haalt hij terug: “Toen was er echt sprake van voortschrijdende kusterosie, met strandpaviljoens die in zee verdwenen en veel duinafslag. Inmiddels hebben we aardig door hoeveel zand we uit de Noordzee nodig hebben om de kust sterk te houden. Maar door klimaatverandering gaat de zeespiegel versneld stijgen. Dus is er meer zand nodig om de kustverdediging in stand te houden.”

Nederland boft met een ondiepe zandbak voor de deur. “Maar de voorraad in de Noordzee is niet oneindig”, waarschuwt Baptist: “En er zijn andere gebruikers die aanspraak maken op delen van de Noordzee. Hoe verder schepen moeten varen om zand te winnen, hoe duurder de winning wordt. Bovendien zijn er ecologische gevolgen : als je overal diepe putten en geulen moet graven, verandert de leefomgeving van flora en fauna in de Noordzee.”

In het publiek-private samenwerkingsprogramma OR ELSE wordt een aanpak ontwikkeld voor ‘ecosysteem-gebaseerde’ zandwinning. “De kern is dat we het gebruik van natuurlijke hulpbronnen voor zandwinning én de ecologische toestand van die hulpbronnen in stand willen houden. Doel is dat het programma aanbevelingen oplevert waar beleidsmakers en uitvoerders direct mee aan de slag kunnen. Het gaat daarbij niet alleen om de techniek en de natuur. Het gaat ook over hoe alle instanties die zich met de Noordzee bezighouden dat samen doen. Hoe breng je al die belangen bij elkaar, hoe maak je afspraken?”

Want de Noordzee is een druk zeetje, benadrukt hij: “De scheepvaart heeft grote belangen, er zijn grote windparken, deels in aanbouw, waarvoor kabels moeten worden aangelegd. Er is een belangrijke visserij. Er is natuur die bescherming verdient. En er liggen pijpleidingen van de oude olie- en gasindustrie. Dat zit elkaar vaak in de weg.”

OR ELSE verbindt waterbouw, ecologie en beleid, met universiteiten, onderzoeksinstellingen, natuurorganisaties, overheid en industrie als partners. Centraal in de bijdrage van Wageningen Marine Research staat de vraag hoe groot de gevolgen voor het bodemleven en de visstand zijn van grootschalige zandwinning en hoe je die gevolgen kunt sturen via ontwerp en planning. Baptist: “Kun je een diepte kiezen voor zandwinning die minder ongewenste effecten of zelfs gewenste effecten heeft? Welke gevolgen heeft de hellingshoek van een zandput voor de getijdestroming? Die helling bepaalt hoe water en sediment bewegen en dus hoe het bodemleven en de visgemeenschappen worden beïnvloed.”

De Kaderrichtlijn Mariene Strategie is glashelder: “Volgens die richtlijn mogen de bodemomstandigheden niet structureel achteruitgaan. We zoeken dus naar ontwerpprincipes die de stroming minder abrupt afremmen. Denk aan de oriëntatie ten opzichte van de getijbeweging of aan flauwere taluds van zandputten. En minder steile helling is ook belangrijk voor vissers: zij willen niet dat hun vistuig plotseling veel dieper zakt.”

In OR ELSE worden modellen van waterbeweging en sedimenttransport gekoppeld aan habitat- en populatiemodellen. Voor de visstand in de Noordzee gebruikt Wageningen Marine Research zogenoemde Dynamic Energy Budget-modellen. “Met deze modellen rekenen we door wat temperatuur en voedsel doen met het energiebudget van vissen. Oftewel: hoeveel energie heeft een vis nodig om te overleven, te groeien en geslachtsrijp te worden? Als de voedselomstandigheden door zandwinning verslechteren, kan de vis minder goed in zijn energiebehoefte voorzien. Ook de opwarming van het zeewater door klimaatverandering werkt door op de visstand.”

Daarin speelt mee dat de Nederlandse Noordzeekust een belangrijk opgroeigebied is voor jonge vis: “We noemen het niet voor niets de kinderkamer. Schol, tong, tarbot, griet; ze groeien allemaal op in de ondiepe wateren voor onze kust. Als die soorten door zandwinning minder groot groeien, dan heeft dat ook effect op de commerciële visserij.”

Voor zandwinning is een deel van de Noordzee aangewezen. “Dit gebied ligt relatief dicht bij de kust, maar ook weer niet zo dichtbij dat je je eigen strand aan het afgraven bent”, legt Baptist uit. “Het idee is om daar zoveel mogelijk zand uit te halen. Dus: zo diep mogelijke putten.”

Een van de aspecten waar Baptist en zijn collega’s naar kijken, is de aanvoer van vislarven. Hij legt uit: “De vissen die voor onze kust opgroeien, zwemmen verder de Noordzee op om daar te paaien. De larven zwemmen terug naar de kust en moeten de zandwinningszone oversteken. Daarvoor maken ze heel slim gebruik van de kurkentrekkerstroming. Die wordt veroorzaakt door zoet Rijnwater bovenin en zoutwater onderin dat om elkaar heen draait. Die larven stromen via de diepere waterlagen naar de kust toe.”

Die kurkentrekkerstroming is van levensbelang voor larven, die nog geen volleerde zwemmers zijn. Maar wat gebeurt er met die stroming als er overal zandputten van zes tot twaalf meter diep worden gegraven? Het antwoord is er nog niet, maar volgens Baptist is het cruciaal om dit te weten te komen.

Ook de sociaalmaatschappelijke dimensie is belangrijk in OR ELSE. Want meer zandwinning botst met bestaande belangen. De uitdaging is om er samen uit te komen. Als middel daartoe hebben Wageningen University & Research en Breda University of Applied Sciences een serious game ontwikkeld. Dit is een simulatie waarin overheid, visserij, windsector, baggerindustrie en natuurpartijen samen op de kaart zandwinning plannen, conflicten zichtbaar maken en opties verkennen. “Met de serious game brengen we het gesprek tussen stakeholders op gang.”

De eerste ervaringen zijn positief: “Het leuke is dat je tegen iemand van Rijkswaterstaat kan zeggen: jij bent nu de visserman. Het leidt ertoe dat mensen elkaar beter begrijpen en naar gezamenlijke oplossingen gaan zoeken.”

Om de effecten van ontwerpkeuzes rond locatie, diepte en hellingshoeken in detail door te rekenen, is bij Deltares de Digital Twin Noordzee in ontwikkeling. Hierin worden gegevens van hydrodynamiek, habitats en populaties aan elkaar gekoppeld. Volgens Baptist draait de eerste versie inmiddels: die modelleert de effecten van een zandwinput op waterbeweging. Ecologische modules worden nu ingebouwd.

Het programma is halverwege de looptijd. Welke inzichten heeft het tot nu toe opgeleverd? “Het onderzoek bevestigt de spanning die er is tussen dieper winnen en ecologie. Eigenlijk wil je geen putten van zes tot twaalf meter diep graven, omdat je de kans op slibvang en blijvende verandering van leefgebieden vergroot. Ondiep winnen herstelt het bodemleven in pakweg zes jaar, maar vraagt veel meer oppervlakte. Putten met flauwere hellingen zijn misschien een oplossing.”

Wat vast lijkt te staan, is dat Nederland op termijn moet rekenen op fors hogere kosten voor zandwinning: “Verder op zee is meer zand, maar dat gebied raakt steeds voller door uitbreiding van windparken. En door de grotere afstand kost het transport meer geld. Tenzij technologie sprongen maakt en autonome, elektrisch aangedreven vaartuigen ons gaan helpen. Dat duurt nog wel even.”

Ondertussen staat zandwinning dankzij OR ELSE scherper op de kaart bij beleidsmakers, constateert Baptist: “In het Noordzeeakkoord waarin afspraken over natuur, energie, visserij en ruimtegebruik zijn gemaakt, ging het over alles, behalve over zandwinning. Dat is echt wel veranderd. Iedereen beseft het belang om strategieën voor langdurig beleid te ontwikkelen.”

De ecoloog in hem wordt niet blij van het vooruitzicht dat er diepe putten in de Noordzee moeten komen. Maar hij is ook hoopvol: “Ieder gebied kun je beheren in een vorm die goed is voor de productiviteit én de biodiversiteit. Zo leven er in de Noordzee veel schelpdieren. En die schelpdieren zijn weer voedsel voor andere dieren. Dit soort elementen moeten we behouden. Misschien door ze op andere plekken in de Noordzee te versterken. Als we toch bezig moeten met zandwinnen, kunnen we het onderwaterlandschap misschien wel afwisselender maken. En kunnen we zandputten juist benutten om de leefomstandigheden voor allerlei soorten te verbeteren.”

“We ontkomen simpelweg niet aan meer zandwinning voor onze kust”, besluit hij. “Dus is het aan beleidsmakers om voor een goede balans tussen kustversterking, economie en ecologie te zorgen. Met OR ELSE leggen we daar de basis voor.”

'OR ELSE: Operational Recommendations for Ecosystem-based Large-scale Sand Extraction' wordt gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) met projectnummer NWA.1389.20.097.

• Boskalis
• Breda University of Applied Sciences
• Deltares
• Digishape
• TNO - Geologische Dienst Nederland
• Hogeschool Van Hall Larenstein
• ICES
• KIMO
• Ministerie van LVVN
• NIOZ
• Nederlandse Vissersbond
• NSAC
• NWO
• PO Wieringen
• Rijkswaterstaat
• Stichting De Noordzee
• TUDelft
• University of Twente
• Van Oord
• Wageningen University & Research