De geohydrologie van een eiland:en wat dat betekent voor het natuurbehoud

Ab Grootjans1,2

Evert Jan Lammerts3

1 Universiteit Groningen2 Radboud Universiteit Nijmegen3 Staatsbosbeheer

Korte inhoud

� Introductie hydrologische systeem en modeleiland

�Waar bevinden zich duinvalleien met veel Rode

Lijstsoorten

� Hydrologische systeem van een duinvallei

� Invloed hydrologie op successiesnelheid

� Aanpassingen van plantensoorten

� Bedreigingen en kansen

Hydrologisch systeem

• Zoet water is lichter

dan zout water

• Daardoor opbolling

van waterstand in

het centrum

• Daardoor stroming

van grondwater naar

de randen

• Afwijkingen mogelijk

door kleilagen

Naar: Pieter Stuyfzand

Zoetwaterlichaam Schiermonnikoog)

Zoetwaterlichaam Schiermonnikoog)

Groene strand op Schiermonnikoog

stuivend duinen

zandige kwelder

slibbige kwelder

verruigde kwelder

rietveld

oude ontkalkte duinen

strand

Model eiland

Waar vind je (natte) Rode Lijstsoorten?

Kalkrijke duinvalleien

Kalkarme duinvalleien

Strandvlakten

Model island

Hydrologische systeem van een duinvallei

Buffering van de zuurgraad

• Bij een kalkgehalte> 0.25%

wordt de pH boven 6 gebufferd

zeewater- en

kalkbuffering

grondwater

buffering

Schiermonnikoog

Uitblaas vallei

ca. 40 jaar

Primaire vallei

ca. 100 jaarBinnenduinrand

ca. 400 jaar

Primaire vallei:

ca. 100 jaar

• Grondwater zwak

brak tot kalkrijk

• pH overal > 6

• Kalkgehalten in

toplaag > 0.3 %

Secondaire vallei

Secondaire vallei:

ca. 40 jaar

• Grondwater

kalkrijk

• pH overal > 6

• Kalkgehalten in

toplaag < 0.3 %

Binnenduinrand:

ca. 400 jaar oud

• Hoogteverschillen

maximaal 18 cm

• Sterke kwel van

kalkrijk water

• Kalkgehalten in

toplaag < 0.04 %

Primaire vallei:

ca. 400 jaar

• Grondwater op

ca. 1m. kalkrijk

• pH overal 5

• Kalkgehalten in

toplaag < 0.04 %

Vegetatie successie

� 5 jaar oud

� 10 jaar oud

� 20 jaar oud

� 80 jaar oudDe Koegelwieck Terschelling

Stapeling van organische stof

10 20 30 40 50 60 70 80 900

0

8

16

32

24

40

5

1

2

4

3

6

1 Lauwersmeerpolder2 Koegelwieck3 Strandvlakte4 Vuurtorenvallei5 Kapenglop6 Gritjeplak

years

% organic m

atter

Lammerts et al. 1995

Opbouw is langzaam in

grondwatergevoede duinvalleien

Pionier vegetatie op Texel stabiel gedurende 70 jaar

Adema et al. 2002; JVS

Littorella uniflora

Microbiele mat

• Zorgt voor zuurstofloze omstandigheden

• Met sulfide en pyriet (FeS2) vorming tot gevolg.

Hoe worden pionierstadia gestabiliseerd?

Calamagrostis Carex Schoenus Littorella

Denitrification (µµ µµmol m-2 day-1

)

0

100

200

300

400

a

b

a

c

En sommige pioniers zijn hier perfect aan aangepast. Ze

lekken zuurstof via de wortels en “verspillen” daardoor veel

stikstof (uit de lucht).

Adema et al. 2003

Milieueffecten van zuurstoflekken

(ROL) in de wortelzone

Adema & Grootjans 2003

ROL verhoogd stikstofverliezen

en verhoogd fosfaatbinding

stuivende duinen

onbegroeid strand

vergrast duin

zandige kopjes in kwelder

jonge kwelder

oude lage kwelder

vergraste kwelder

knopbiesvegetatie

Zoetwaterlichaam Kroonspolders

op Vlieland

Rol van het hydrologische systeem

� Hydrologie kan pionier stadia gedurende vele

decennia stabiliseren.

� Elke verandering in het lokale hydrologische

systeem geeft aanleiding tot een versnelde

successie

� Hetgeen weer aangepast beheersmaatregelen

noodzakelijk maakt (maaien, plaggen etc), en dat

kost geld.

Groundwater ontrekking (m3/yr)

Kapenglop Schiermonnikoog: 1952Kapenglop Schiermonnikoog: 2006

Terschelling

Noordvaarder

Terschelling

Noordvaarder

Terschelling

Duinen weer laten stuiven

Effect verstuiven op verzuurde vallei

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0

20

40

60

80

100

Jaren sinds 1993

Hertenbos-Zuid;geen stuivend zand

Kalkminnend

Zuurminnend

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0

20

40

60

80

100

Jaren sinds 1993

Hertenbos-Noord; met stuivend zand

Zuurminnend

Kalkminnend

� Verzuuring als gevolg van

grondwateronttrekking gaat

door (veenmos groei)

� Maar instuivend kalkrijk

zand kan de verzuring

stoppen

� Echter de productie wordt

hoger

Conclusies

� De voor de toekomst meest waardevolle valleien zijn de

nog onbegroeide stranden waar grondwater uittreedt.

� Aan de binnenduin rand zijn een beperkt aantal plekken

waar veenvorming kan plaatsvinden of waar

kalkmoerassen kunnen groeien

� De grootste bedreiging van voedselarme valleien is nog

steeds te snelle groei van de vegetatie, voornamelijk een

gevolg van nog steeds te hoge stikstofdepositie.

� Stuivende duinen kunnen deze schade gedeeltelijk

compenseren.