Sturen  van  waterkwaliteit  door  dynamiek  in  peilbeheer

Aniel   Balla   (Wi+eveen+Bos),   Jan   de   Bie   (Vlaamse   Landmaatschappij),  Marieke   Fennema   en  

Barend  de  Jong  (Wi+eveen+Bos)

’t   Pompje   is   een   voormalig   kleiwingebied   van   ongeveer   100   ha   in   West-‐Vlaanderen.   De  

natuurontwikkeling   is   gericht  op  zilt  grasland  en  rietmoeras  als   habitat  voor  weidevogels  en  moerasvogels.   In   opdracht   van   de   Vlaamse   Landmaatschappij   heeE   WiFeveen+Bos   een  

systeemanalyse  gemaakt  om  de  waterkwalteit  verder  te  kunnen  verbeteren.  Het  blijkt  dat  er  sprake  is  van  nutriëntenrijk  water  met  lange  verblijEijden,  maar  de  verwachte  algenbloei  en  

een  waterplantenarm  watersysteem  treden  niet  op.  We  vermoeden  dat  de  dynamiek   in  het  

watersysteem   -‐   sterke  peilfluctuaMe,   inundaMe,   sMkstoflimitaMe   en   sterk   wisselende   zout-‐gehaltes   -‐   hiervoor   verantwoordelijk   is.   Eutrofiëringsproblemen   in   nutriëntenrijke   naFe  

natuurgebieden  kunnen  dus  mogelijk  worden  tegengegaan  met  dynamisch  beheer.  

’t  Pompje  is  een  terrein  van  circa  100  ha  in  de  gemeente  Oudenburg  in  West-‐Vlaanderen  (zie  

a?eelding  1).  Het  gebied  is  een  voormalige  ontginningssite  (klei-‐   en  veenwinning)  en  is  sinds  lange  Ejd   in   gebruik   als  militair  antennepark.  Rond  de   eeuwwisseling   is  het   beheer   van   het  

gebied  langzamerhand  overgegaan  van  regulier  landbouwgebruik  naar  agrarisch  natuurbeheer.  Sinds  2008  is  er  nulbemesEng  van  toepassing,  met  uitzondering  van  enkele  percelen  die  privé-‐

eigendom   zijn.   In   2009-‐2010   is   er   als   natuurcompensaEe   voor   de  havenuitbreiding   van   de  

achterhaven  van  Zeebrugge  gestart  met  grootschalig  habitatherstel  in  ’t  Pompje.  Er  is  circa  40  ha   zilt   grasland   ontwikkeld   en   circa   10   ha   rietmoeras   en   er   zijn   inrichEngs-‐   en   beheers-‐

maatregelen   doorgevoerd.   Deze   50   ha   is   hydrologisch   geïsoleerd.   Het   waterpeil   wordt  gereguleerd   met   een   pomp   die   water   vanuit   de   omringende   landbouwgronden,   via   het  

Noordgeleed,  het  gebied  inpompt.  Dit  water  is  weliswaar  voedselrijk,  maar  van  betere  kwaliteit  

dan  het  water  uit  de  omgeving.

A"eelding  1.  ‘t  Pompje

H2O-Online / 25 augustus 2014

Het  gebied  valt  onder  de  Vogel-‐  en  de  Habitatrichtlijn  (poldercomplex  BE2500932  en  polders  BE2500002).  De  natuurontwikkeling   in   ’t  Pompje  is  gericht   op  de  ontwikkeling   van  een  zilte  

habitat   voor   zilt  grasland  en  weidevogels  als  kluut  en   tureluur,   ontwikkeling   van   rietmoeras  rondom  puYen  als  broedhabitat  voor  bruine  kiekerdief,  roerdomp  en  woudaapje,  en  een  goede  

visstand  voor  de  roerdomp  en  het  woudaapje.  In  2013  en  2014  is  een  ecohydrologische  studie  

gedaan  naar  de  waterkwaliteit  in  ’t  Pompje,  in  het  kader  van  het  project  RESTORE.  RESTORE  is  een   Europees   INTERREG-‐IVB-‐project   dat   zich   richt   op  het  herstel  van  acEeve  en   voormalige  

minerale  ontginningssites.  ’t  Pompje  is  één  van  de  demonstraEegebieden  van  het  project.  

Het  waterkwaliteitsonderzoek  gaat  na  hoe  kan  worden  voldaan  aan  de  waterkwaliteitsnormen  

en   het   realiseren  van  helder  water.  De  systeemanalyse  onderzoekt  waarom  de  natuurdoelen  niet   worden   gehaald   en   waarom   de   waterkwaliteit   nog   niet   voldoet   aan   de   milieu-‐

kwaliteitsnorm.  

Watersysteembeschrijving

’t   Pompje   is   een   laaggelegen   ontginningsgebied   waar   in   het   verleden   klei   en   veen   zijn  gewonnen.  Op  dit  moment  bestaat   de  bodem  vooral  uit  klei.  Naar   verwachEng   vindt   in   het  

gebied   in   geringe  mate  wegzijging   en   kwel   plaats,   a]ankelijk   van   de   waterstanden   in   het  gebied.  

Het  watersyteem  bestaat  uit  een  hoofdwatersysteem  (een  netwerk  van  grotere  watergangen)  en   uit   het   ‘overige   gebied’:   kleine   watergangen,   rietzones,   plassen   en   droge   natuur.   Het  

hoofdwatersysteem  wordt  vooral  gebruikt  voor  de  aanvoer  van  inlaatwater  in  droge  perioden  en  de  afvoer  van  water   in  naYe  perioden.  Er  is  slechts  één  in-‐  en  uitlaatpunt,  aan  de  zuidkant  

van  het  gebied,  waardoor  de  hoofdstromingsrichEng   in  naYe  perioden  precies  andersom  is  als  

in  droge.  De  verbinding  met  het  Noordgeleed  bestaat  uit  een   inlaatpomp   (aanslagpeil  TAW+1,7  m,   zie  kader)   en  

een   stuw   (TAW+1,9  m)   waarover   overtollig   water   kan  (passief)  wordt  afgevoerd  (zie  kader).  Aan  de  noordzijde  

van  het  gebied  is  de  hoofdwatergang   voorzien  van  een  

gronddam   en   een   spindelschuif   (boven   waterpeil)  waarmee  noordelijkste  deel  van   ’t  Pompje  geen  invloed  

heec   op   de   waterkwaliteit   in   het   studiegebied.   Dit  noordelijkste   bestaat   deels   uit   een   hydrologisch  

geïsoleerd   natuurgebied,   en   deels   uit   voormalige  

landbouwgronden.  

Het  ‘overige  gebied’  heec  een  variabele  maaiveldhoogte;  het  bestaat  uit  kleinere  watergangen,  plassen,   rietzones  en   drogere  natuur.   Bij   hoge  waterstanden   in   het  gebied   (naYe   perioden)  

staat  het  gebied  grotendeels  onder  water,  terwijl  bij   lage  waterstanden   (droge  perioden)   het  

gebied  voor  een  groot  deel  droog   staat.  Daarmee  is  een  groot  gebied  aanwezig  dat  periodiek  inundeert.  

H2O-Online / 25 augustus 2014 2

TAW

De  Tweede  Algemene  Waterpassing  

(TAW)   is   de   referenEehoogte   voor  

hoogtemeEngen  in  België.  Een  TAW-‐

hoogte  van  0  meter   is  gelijk  aan  het  

gemiddeld   zeeniveau   bij   laagwater  

te  Oostende.

Het   Nederlandse   Normaal   Amster-‐

dams   Peil   (NAP)   ligt   2,33   meter  

hoger  dan  TAW.

Verder  bestaat  het  watersysteem  uit  ondiepe  waterparEjen  met  een  variabele  grooYe  (soms  

droogvallend).  Deels  zijn  deze  waterparEjen  ontgraven  tot  permanente  ondiepe  waterparEjen  (waterbodem   lager   dan   TAW+1,7   m).   Een   deel   van  het   gebied   ligt   hoger   dan  de  maximale  

waterstand   van   ca.   TAW+2,0  m,   en  staat  dus  alEjd   droog.   Het   grootste  deel   van  het   gebied  heec  een  maaiveldhoogte  tussen  deze  uitersten  in  en  is  afwisselend  nat  en  droog,  a]ankelijk  

van   de  waterstand   in   het  gebied.  A?eelding   2  geec  de  contouren  van  de  waterparEjen   bij  

diverse   waterpeilen.   De   verblijcijd   van   het   water   in   het   hoofdwatersysteem   is   gemiddeld  ongeveer  75  dagen  en  in  de  waterparEjen  ongeveer  110  dagen.  

Op  dit  moment  is  een  deel  van  het  gebied  afgeplagd  en  is  het  maaiveld  deels  verlaagd.  Ook  zijn  

talrijke   laantjes   (smalle   slootjes)   aangelegd   waar   deze   nog   niet   aanwezig   waren   met   een  

bodemhoogte  lager  dan  TAW+1,7  m.  Daarmee  is  het  gebied  verder  vernat  en  sluit  het  aan  bij  het  bestaande  landschapspatroon.  De  waterstand  in  het  gebied  wordt  acEef  beheerd,  waarbij  

vooral   het   peil   hoger   wordt   opgezet.   In   het   verleden   zijn   de   watergangen   in   het   gebied  uitgebaggerd,   waarbij   de   bagger   op   de   kant   is   gezet.   De   oeverzones   langs   de   hoofd-‐

watergangen   liggen   daardoor   over   het   algemeen   wat   verhoogd   ten   opzichte   van   het  

omringende  maaiveld.

A"eelding  2.  Maaiveldhoogte  en  inunda9e  in  ‘t  Pompje

Waterkwaliteit’t  Pompje  is  licht  brak  door  het  zoutere  grondwater  en  door  de  variabele  chloridegehalten   in  

het  Noordgeleed   en  kent   grote   lokale  en   temporele   verschillen   in   chlorideconcentraEes.  De  waterkwaliteit  voldoet  momenteel  niet  aan  de  Vlaamse  Milieukwaliteitsnormen  voor  dit  type  

water  (brakke  polderwaterloop),  met  name  voor  nutriënten  is  sprake  van  een  overschrijding.  

De   Vlaamse   Milieukwaliteitsnormen   zijn   0,14   mg   P/l   en   4,0   mg   N/l   (zomerhalhaar).   In   ’t  Pompje   is  de  gemiddelde  zomerhalhaarkwaliteit   1,50  -‐   4,50  mg   P/l  en  2,4  -‐   11,5  mg   N/l.  De  

nutriëntenconcentraEes  hebben  echter  grote  temporele  en  ruimtelijke  variaEes.  Zo   is  op  één  meetpunt  een  concentraEe  gemeten  van  8,1  mg  P/l  vóór  droogval,  en  0,06  mg  P/l  nadat  het  

gebied  opnieuw  is  geïnundeerd.

H2O-Online / 25 augustus 2014 3

Belangrijke  bevindingen  uit  het  waterkwaliteitsonderzoek:

-‐ Hoewel  al  enige  Ejd  nulbemesEng  wordt  toegepast,  vormt  de  nalevering  van  nutriënten  uit  de  bodem   nog   steeds   een   belangrijke   bron   van   nutriënten.   Dit   is   een   na-‐ijl   effect   van   de  

historische  bemesEng.  Het  na-‐ijleffect  lijkt  in  de  inunderende  delen  wel  versneld  af  te  nemen,  

door  chemische  processen  als  gevolg  van  de  wisselende  inundaEe  en  droogval  [1].  In  andere,  hoger  gelegen  delen   is  de  invloed  van  historische  bemesEng  nog   prominent  aanwezig   in  de  

bodem.  Het  regenwater  dat  op  dit   gebied   valt  wordt   opgeladen  met   nutriënten,   en  spoelt  vervolgens  deels  oppervlakkig  en  deels  via  de  bodem  naar  het  oppervlaktewater.  Het  proces  

van  inundaEe  en  droogval  lijkt  daarom  ook  bepalend  voor  de  grote  temporele  en  ruimtelijke  

variaEe  in  nutriëntenconcentraEes.-‐ De   water-‐   en   stoffenbalans   toont   aan   dat   de   bevloeiing   (de   inlaat)   in   grote   mate  

verantwoordelijk  is  voor  de  waterkwaliteit  in  de  hoofdwatergangen  in  het  gebied.  Dit  werkt  door  in  het  overige  oppervlaktewater.  Ook  de  externe  belasEng  door  de  bevloeiing  is  daarom  

van  belang  voor  de  nutriënten  in  het  gebied.  De  invloed  van  de  bevloeiing  op  de  kwaliteit  van  

het   ondiepe   grondwater   is   beperkt.   TheoreEsch   is   de   nutriëntenbelasEng   van   het  oppervlaktewater  van  ’t  Pompje  dusdanig  hoog,  dat  er  dominanEe  van  algen  of  kroos  valt  te  

verwachten.   Deze   theorie   is   echter   gebaseerd   op   zoete   watersystemen   met   een   relaEef  constant  waterpeil  [2].  

-‐ Gezien  de  verhouding  tussen  N  en  P  is  sEkstof  potenEeel  limiterend  voor  algen-‐  en  planten-‐

groei.  Dit  is  opvallend  omdat  in  vergelijkbare  watersystemen  meestal  P  limiterend  is.  

A?eelding  3  geec  inzicht  in  de  wisselende  samenstelling  van  het  water  in  de  inundaEezone.  

A"eelding  3.  De  herkomst  van  het  water  in  de  geïnundeerde  delen  van  ’t  Pompje

H2O-Online / 25 augustus 2014 4

Flora

Er  zijn  van  laag  naar  hoog  verschillende  vegetaEezones  aan  te  treffen  in  ’t  Pompje:-‐   Het   open   water   is   omgeven   door   een   brede   zone   met   oeverplanten.   Riet   is   dominant  

aanwezig,  met  plaatselijk  dominanEe  van  ruwe  bies,  heen  (zeebies)  en  zeeaster  (zulte).-‐   In  de  kwelderzone  komen  onder   invloed  van  chloriderijke  kwel  halotolerante  soorten  voor  

zoals  zilte  rus,  stomp  kweldergras,  melkkruid  en  spiesmelde.

-‐  In  de  overgang  van  laag  naar  hoog  komen  vooral  fioringras  en  veldgerst  voor.-‐  In  de  hoger  gelegen  gebieden  liggen  producEeve  graslanden  met  Engels  raaigras.  Op  percelen  

met  historisch  een  lagere  bemesEngsdruk  komt  ook  kamgrasland  voor.

Systeemanalyse

De  aanvoer  van  nutriënten  naar  ’t  Pompje  is  op  dit  moment  hoog,  zoals  a?eelding  4  laat  zien.  De  belasEng   ligt   seizoensgemiddeld   boven   de   kriEsche  grenzen   voor   het  watersysteem   (de  

kriEsche  grens  is  het  omslagpunt  tussen  een  watersysteem  dat  potenEeel  gedomineerd  wordt  door   waterplanten   en   een   watersysteem   dat   potenEeel   gedomineerd   word   door   algen   of  

kroos).  De  belangrijkste  bronnen  zijn  de  inlaat  van  het  water  en  de  uit-‐   en  afspoeling   van  de  

hoger   gelegen   percelen.   Met   ‘hoofdwatersysteem’   worden   de   permanent   watervoerende  hoofdstructuur  van  het  oppervlaktewatersysteem  bedoeld,   die  ook  wordt  gebruikt  voor  aan-‐  

en  afvoer   van  water.  Het   ‘geïnundeerde  gebied’   zijn  de  (ondiepe)   plassen  en  naYe  zones,  die  sterk  in  omvang  variëren,  a]ankelijk  van  de  waterstand.  

A"eelding  4.  Herkomst  van  nutriënten  in  ‘t  Pompje

H2O-Online / 25 augustus 2014 5

Lokaal   is   het   water   troebel,   vermoedelijk   doordat   slib   vanaf   waterbodem   opwoelt.   Het  

beperkte  doorzicht  is  mede  bepalend  voor  het  ontbreken  van  een  gedegen  watervegetaEe.  

De  nutriëntenbelasEng,  het  lichtklimaat  en  de  producEe  van  de  waterbodem  doen  verwachten  dat  er  een  grote  kans  bestaat  op  een  soortenarm  watersysteem,  gedomineerd  door   algen  of  

kroos.  Het  watersysteem  van   ’t  Pompje  is  echter  sterk  dynamisch.  Het  wisselend  wel  en  niet  

inunderen  en  het   inlaten  van  water  leidt  tot   steeds  andere  situaEes.  De   inundaEe  is  gunsEg  voor  het  afvoeren  van  nutriënten,  met  name  sEkstof   via  denitrificaEe.  Daarnaast  wordt  fosfor  

gebonden  aan  het  geoxideerde  ijzer  in  de  bodem  (na  droogval)  en  wordt  zwavel  uit  de  bodem  afgevoerd.  We  verwachten  dat  door  deze  dynamische  effecten  de  sEksto?elasEng  gedurende  

het   jaar   wisselend   boven   en   onder   de   kriEsche   belasEng   zal   liggen.   Dat   betekent   dat   er  

omstandigheden  voorkomen  waarin  waterplanten  zich  kunnen  vesEgen.  Dat  dit  zo  is,  blijkt  ook  uit  de  beschikbare  gegevens  van  de  watervegetaEe  (zilte  waterranonkel,  gesteelde  zannichelia,  

schedefonteinkruid).   Dat   houdt   tegelijk   in   dat   het   lichtklimaat   niet   alEjd   of   overal   een  probleem  is  in  ’t  Pompje.  

Daarbij  moet  worden  opgemerkt  dat  de  berekening  van  de  toelaatbare  belasEng  geldig  is  voor  zoete  watersystemen.  Er  bestaat  nog  geen  ecologisch  model  waarmee  de  toelaatbare  belasEng  

kan   worden   berekend   voor   brakke   of   zoute   watersystemen.   De   zoutconcentraEes   blijken  regelmaEg   zo  hoog   te  zijn   (a?eelding   5)   dat  diverse  organismen   van   zoet  water   niet  zullen  

overleven.   Hierdoor   verandert   het   ecosysteem   en   ook   de   doorwerking   van   de   nutriënten-‐

belasEng   en  de  ecologische  waterkwaliteit.   In  het  kader  van  Kennisnetwerk  Ontwikkeling  en  Beheer   Natuurkwaliteit   (O+BN)   wordt   in   Nederland   onderzoek   gedaan   naar   de   kansen   en  

bedreigingen  van  verbrakking   voor  het  natuur-‐   en  waterbeheer   in   het   laagveen-‐   en   zeeklei-‐landschap   [3].  Verbrakking   als  middel  om  de  waterkwaliteit   in   ’t  Pompje   te   verbeteren  was  

echter  geen  opEe  omdat  het  niet  mogelijk  bleek  om  voldoende  zout  water  uit  de  omgeving  of  

het  grondwater  aan  te  voeren  om  het  watersysteem  voldoende  mee  te  verbrakken.

De  hoge  sulfaat-‐   en   chloridegehaltes   leiden  er   in   ’t   Pompje   nu  waarschijnlijk   toe   dat,  als  er  waterplanten  tot  ontwikkeling  komen,  dit  vooral  algemene,  veel  voorkomende  soorten  zijn  die  

bestand  zijn  tegen  deze  hoge  concentraEes  in  bodem  (sulfide)  en  water  (chloride)  en  tegen  de  

dynamische  omstandigheden.  

A"eelding   5.  Zoutgehalten   ´t   Pompje   en  de  kromme  van   Remane.  De  gemiddelde   zoutconcentra9e  

ligt  rond  1000  mg/l

H2O-Online / 25 augustus 2014 6

Leerpunten

Een   gestructureerde   systeemanalyse   leidt   tot   belangrijke   inzichten   in   de   werking   van   het  ecosysteem.  Met  die  kennis  is  het  mogelijk  om  gericht  aanvullende  studies  te  doen  en  zinvolle,  

kostenefficiënte   herstelmaatregelen   te   ontwerpen.   De   inzichten   uit   het   onderzoek   van   ’t  Pompje  kunnen  ook  elders  worden  benut:

-‐ Er   wordt   vaak   ingezet   op   afplaggen   om   nutriënten   uit   de   toplaag   te   verwijderen.   Het  

periodiek   laten   inunderen  van  gebieden  kan  een  alternaEef   zijn,  zodat  nutriënten  en  zwavel  versneld  door  het  systeem   zelf   verwijderd  worden.   De  eerste  meEngen  in   ’t   Pompje   tonen  

aan  dat  de  hoeveelheid  nutriënten  in  de  bodem   van   gebieden  met   Ejdelijke   inundaEe  fors  lager   is  dan   in   de  delen  die  niet   inunderen.  Aanvullende  monitoring   in   ’t  Pompje  en  meer  

kennis  over  deze  processen  in  prakEjksituaEes  is  gewenst.  

-‐ Het   is   niet   bekend   wat   de   kriEsche   nutriëntenbelasEng   is   voor   brakke   watersystemen.  Misschien  is  het  in  brakwatergebieden  mogelijk  om  met  wisselende  waterpeilen  te  sturen  in  

de   nutriëntenaanvoer   en   zoutgehalten   en   daarmee   de   habitatkansen   voor   ondergedoken  vegetaEesoorten.  In  ’t  Pompje  is  gebleken  dat  er  ondanks  de  hoge  nutriëntenconcentraEes,  

hoge   nutriëntenbelasEng   en   lange   verblijcijden   toch   geen   toestand   met   dominanEe   van  

kroos   en   algen   tot   ontwikkeling   komt.   Het  O+BN-‐verbrakkingsonderzoek   in  Nederland   kan  hier  in  de  nabije  toekomst  mogelijk  meer  inzicht  in  geven  [3].  

Het  voldoen  aan  de  Vlaamse  milieukwaliteitsnormen  is  voor  ’t  Pompje  geen  doel  op  zich  meer  

van  de  Vlaamse  Landmaatschappij  (VLM).  De  focus  ligt  nu  op  het  behouden  van  helder  water  

met   een   plantenrijke   toestand.   Om   hier   een   bijdrage  aan   te   leveren   heec   de   VLM   ervoor  gekozen   om   het   inlaatwater   te   gaan   zuiveren   met   een   percolaEefilter   (helofytenfilter).  

Daarnaast  zullen  nieuwe  waterparEjen  aangelegd  worden  om  het  areaal  geschikte  habitat  te  vergroten   en   gezuiverd   inlaatwater   vast   te   houden.   Het   huidige   beheerregiem   met  

peildynamiek  in  ’t  Pompje  zal  voortgezet  worden.

Dit   onderzoek   werd   ondersteund   door   het   Europees   Fonds   voor   Regionale   Ontwikkeling  

(EFRO)   via  het   Interreg   IV-‐B   project  RESTORE   (restora9on  of   mineral  sites   for   biodiversity,  people  and  the  economy).

Literatuur1. Smolders,  A.,  Lucassen,  E.,  Tomassen,  H.,  Lamers,  L.,  Roelofs,  J.  (2006)  De  problemaEek  van  

fosfaat  voor  natuurbeheer.  Vakblad  natuur  bos  landschap,  april  2006,  5-‐11.2. Jaarsma,  N.,   Klinge,  M.,  Lamers,   L.,   (2008)   Van  helder  naar  troebel  en  weer   terug.  STOWA  

publicaEe  2008-‐04.  

3. Van   Dijk,   G.,   Westendorp,   P.,   Loeb,   R.,   Smolders,   F.,   Lamers,   L.,   Klinge,   M.,   Klee,   H.   van  (2013).  Verbrakking  in  het  laagveen-‐  en  zeekleilandschap.  Van  bedreiging  naar  kans.  DirecEe  

Agrokennis,  Ministerie  van  Economische  Zaken.  Rapport  nr.  2013/OBN170-‐LZ.

H2O-Online / 25 augustus 2014 7