Hoe ontwikkelt het bodemleven zich in een verlaten zandwinput?

Hoe ontwikkelt het bodemleven zich in zandwinputten, waarin zand tot zes meter is afgegraven? Dit hebben het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en Wageningen Marine Research (WMR) in 2022 onderzocht in opdracht van het programma Zand uit Zee (Rijkswaterstaat en Stichting LaMER). Hiervoor hebben zij het bodemleven in verlaten middeldiepe zandwinputten vergeleken met omliggende referentiegebieden met behulp van de NIOZ Triple D bodemschaaf. 

In Nederland winnen we veel zand uit de Noordzee, bestemd voor het kustonderhoud van Nederland en de aanleg van infrastructuur en bebouwing. Om aan de groeiende vraag van zand te kunnen blijven voldoen, moeten we in zandwinputten steeds dieper graven. Vroeger was dat nog twee meter, maar tegenwoordig graven we geregeld zo’n zes meter diep in de zeebodem.  

“Er zijn grote effecten zichtbaar van deze diepere zandwinning op de ecologische ontwikkeling van het bodemleven in zo’n zandwinput,” aldus Rob Witbaard, ecoloog van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ). “Zelfs 12 jaar na de zandwinning verschilt de biodiversiteit in oude een zandwinput nog duidelijk van zijn omgeving. Het zijn een soort littekens op de zeebodem.” 

Ecologische ontwikkeling middeldiepe zandputten 

Uit eerder onderzoek bleek dat het bodemleven in ondiepe zandwinputten (maximaal twee meter diepe afgraving) binnen vier à vijf jaar herstelt naar de oorspronkelijke ecologische situatie. Ook is bekend dat het oorspronkelijke bodemleven níet meer terugkeert na zeer diepe winning in een zandwinput van ongeveer 20 meter diep. In zo’n diepe put ontstaat een slibrijke bodem met andere diersoorten die daarbij passen. 

Zand uit Zee, het gezamenlijke onderzoeksprogramma van Rijkswaterstaat en de commerciële zandwinners van Stichting LaMER, heeft onder andere als doel te onderzoeken hoe het bodemleven zich ontwikkelt in middeldiepe zandwinputten, waarin zand tot 6 meter is afgegraven. In het voorjaar van 2023 hebben NIOZ en WMR de onderzoeksresultaten opgeleverd. Later dit jaar worden ook resultaten van andere deelonderzoeken verwacht. 

Bodemfauna vergelijken 

In het voorjaar van 2022 hebben de onderzoekers vier verlaten middeldiepe zandwinputten van verschillende leeftijd (variërend van twee tot 12 jaar geleden afgegraven) én omliggende referentiegebieden bemonsterd. Dit gebeurde met een de zogenaamde bodemschaaf, die voornamelijk de grotere bodemdieren bemonsterd (groter dan 5mm) zoals schelpdieren, zeesterren, kreeftachtigen en bodemvissen zoals zandspiering. Naast bodemdieren zijn waterdiepte, korrelgrootte en het percentage organische stof in het zeewater bepaald. 

De locatie, bodemligging (blauw is diep, rood is ondiep) en jaartal van zandwinning van de 4 onderzochte zandwinputten. Het grijsgekleurde grid (500x500m) geeft een indicatie van het formaat van de put.  

Put vangt slib 

De onderzoekers zien duidelijke verschillen tussen de zandwinputten en de referentiegebieden. In de putten verzamelt zich fijn sediment en organisch materiaal, waarschijnlijk omdat de stroomsnelheden daar lager zijn door de toegenomen diepte. Dit slib heeft effect op de samenstelling van het bodemleven. Hoewel er in de zandwinputten meer dieren en meer biomassa is gevonden, is de biodiversiteit afgenomen. Diersoorten die houden van neerdwarrelend voedsel, zoals de zee-egel (Echinocardium cordatum), doen het goed. Maar soorten die hun voedsel uit water filteren, zoals de meeste schelpdieren, zijn juist grotendeels afwezig in deze oude zandwinputten. Opvallend is ook dat enkele soorten die kenmerkend zijn voor onze zandige kust ontbreken in de zandwinputten, zoals de half geknotte strandschelp (Spisula subtruncata) en de zandspiering (Ammodytes sp.). Dit zijn soorten die een belangrijke voedselbron vormen voor roofvissen, vogels en zeezoogdieren. 

Wel rekolonisatie, geen herstel 

Uit het onderzoek blijkt dat zich binnen twee jaar wel weer een levendige bodemdiergemeenschap kan vormen in een middeldiepe zandwinput. Maar de bodemsamenstelling en de bodemdiergemeenschap is veranderd ten opzichte van de zeebodem in de omgeving. Dus hoewel er rekolonisatie heeft plaatsgevonden, is van herstel naar de oorspronkelijke situatie geen sprake. Ook 12 jaar na de zandwinning verschilt een zandwinput nog duidelijk van zijn omgeving. Per put varieert de mate van slibsedimentatie en de ontwikkeling van het bodemleven sterk. Naast de diepte van de put, is het nog onduidelijk welke factoren bepalend zijn voor de ontwikkeling van een zandwinput. Komende onderzoeken kunnen daar licht op werpen. 

Vangstverschil tussen buiten (links) en in (rechts) de zandwinput (foto Rob Witbaard, NIOZ)  

Littekens op de bodem? 

De onderzoeksresultaten laten zien dat de diepte van de zandwinput (-2, -6 of -20m) van grote invloed is op de ontwikkeling van bodemleven in de put. De verkregen inzichten in de ecologische effecten van zandwinning bepalen mede hoe en waar het broodnodige zand gewonnen kan worden; de zandwinstrategie. Hoe dieper we zand winnen, hoe langer deze zandwinputten fysisch en biologisch blijven verschillen van de oorspronkelijke situatie. Bij het bepalen van de beste zandwinstrategie spelen naast ecologie ook andere afwegingen mee – onder meer vanuit de ruimtelijke ordening. Ook de kosten en praktische haalbaarheid spelen mee. En wat betekent de zeespiegelstijging voor de zandwinstrategie in de komende decennia? De kennis uit het nu gepubliceerde onderzoek geeft meer houvast bij het bepalen van deze toekomstige zandwinstrategie.