Kunnen we Nederland met zeespiegelstijging en bodemdaling boven water houden?

Zonder waterbeheer zou Nederland voor een groot deel onder water staan. Waterbeheer is dus essentieel voor het leven in een laaggelegen delta als Nederland [1]. Nederland heeft een heel hoog waterveiligheidsniveau. Om dat te blijven behouden bij een stijgende zeespiegel en een voortgaande bodemdaling is in 2015 een adaptief plan gepubliceerd door het Deltaprogramma en wordt nu gewerkt aan de uitvoering daarvan [2]. Dit plan houdt rekening met een stijging tot 1 meter in 2100 en bestaat kort gezegd uit het verder versterken en ophogen van dijken en keringen, het vergroten van de zoetwatervoorraad, het beperken van de watervraag, en het vergroten van pompcapaciteit om water af te voeren naar zee. Er is nog veel onzekerheid over de toekomstige zeespiegelstijging. Recente studies geven aan dat het mogelijk is dat de zeespiegel veel sneller stijgt dan in het huidige deltaplan is aangenomen. Ook na 2100 stijgt de zeespiegel door. Eerste verkenningen laten zien dat ook bij een snellere en hogere zeespiegelstijging er technisch gezien nog veel mogelijk lijkt om Nederland veilig en leefbaar te houden. Onderzoek en innovaties zijn nog wel nodig en adaptatie zal veel sneller en op veel meer plekken moeten gebeuren dan we nu gewend zijn. Duidelijk is dat Nederland er dan anders uit gaat zien en dat niet alles kan; keuzes in landgebruik zijn onvermijdelijk, omdat we op de lange termijn steeds meer tegen de grenzen van het huidige waterbeheer aanlopen. Op geologische tijdschalen, over honderden jaren als de zeespiegelstijging steeds verder stijgt, zullen steeds meer delta’s verdwijnen of aanzienlijk van karakter veranderen.

#waterbeheer #Zeespiegelstijging #bodemdaling #waterniveau

Nederland is een laaggelegen delta [1]. Op dit moment ligt zo’n 26% onder het gemiddelde zeeniveau en bijna 60% is kwetsbaar voor grote overstromingen vanuit de kust en de rivieren. Waterbeheer is daarom cruciaal voor het leefbaar houden van de delta. Al eeuwenlang hebben Nederlanders zich aangepast aan veranderende omstandigheden als gevolg van een stijgende zeespiegel, bodemdaling, verandering in rivierafvoeren, maar ook veranderingen in landgebruik. Dat heeft hen veel rijkdom gebracht en daardoor kon men verder investeren in het verbeteren van het waterbeheer [3]. Uiteindelijk is een vernuftig waterbeheersysteem ontstaan van o.a. dijken, keringen, sloten, kanalen, en pompen (zie bijvoorbeeld deze tijdslijn over waterbeheer [4]). Omdat de gevolgen van een eventuele overstroming heel groot kunnen zijn, heeft Nederland een heel hoog beschermingsniveau. Waar andere landen een kans van 1 in de 10 tot 100 jaar hanteren als maximaal toelaatbare kans op een overstroming, heeft Nederland gekozen voor een basisbeschermingsniveau waarbij het risico op overlijden van elk individu door een overstroming maximaal 1:100.000 jaar is.

Het ontwateren van de drassige gebieden maakte het veenweidegebied bewoonbaar en geschikt voor landbouw. Bodemdaling is echter de keerzijde daarvan. Dit is het gevolg van oxidatie van veen dat leidt tot een hogere CO2 uitstoot. Bodemdaling kan leiden tot verzakking van huizen en nattere omstandigheden. Daarmee zijn we in een vicieuze cirkel terechtgekomen: naarmate de bodem verder daalt, moet ook de grondwaterstand weer lager worden om schade aan huizen en landbouw te voorkomen, waardoor de bodem weer verder oxideert en er meer CO2-uitstoot [5] is, etc. In het veenweidegebied betekent dit nu al dat er keuzes gemaakt moeten worden tussen: óf droge voeten gepaard met een voortgaande bodemdaling en CO2 uitstoot en mogelijke verzakking van huizen, óf bodemdaling sterk beperken middels vernatting en daardoor mogelijk natschade aan huizen en landbouw, óf bodemdaling beperken en ophogen van het land en de daarop staande huizen. De Raad voor de leefomgeving en infrastructuur pleitte recent voor het afstappen van het pad van voortgaande peilverlaging in veenweidegebieden [6].

Om laag Nederland bij dalende bodem en een stijgende zeespiegel droog te houden moeten we steeds meer ontwateren en pompen. Technisch is dat nog lang mogelijk, maar het wordt wel steeds kostbaarder en er zijn belangrijke maatschappelijke consequenties, zoals het verzakken van huizen en effecten op natuur.

In het verleden was het waterbeheer vaak reactief, bijvoorbeeld pas na een overstroming werden dijken opgehoogd, maar sinds eind vorige eeuw is men steeds meer gaan anticiperen op wat er in de toekomst kan gebeuren, om zo het waterbeheer tijdig voor te bereiden [7]. Om Nederlands waterbeheer verder voor te bereiden op klimaatverandering en socio-economische ontwikkelingen is het Deltaprogramma [2] in het leven geroepen. In 2015 is daartoe een adaptief plan gepubliceerd. Het huidige plan gaat uit van zeespiegelstijging tot maximaal 1 meter in 2100. Ook dan loopt het waterbeheer tegen een aantal belangrijke beslispunten aan, omdat de keringen steeds vaker dicht gaan, de zoetwaterbeschikbaarheid afneemt terwijl de vraag juist toeneemt, en we meer en steeds vaker water moeten gaan pompen naar zee (zie bijvoorbeeld onderstaand figuur [8]). Bij het ontwerp van de deltawerken is rekening gehouden met een zeespiegelstijging van zo’n 0.40 meter en de beoogde levensduur was 200 jaar. Door nieuwe inzichten in de zeespiegelstijging is duidelijk dat de levensduur mogelijk veel korter wordt [8].

Mogelijke gevolgen versnelde zeespiegelstijging

Mogelijke gevolgen van een versnelde zeespiegelstijging. [8]

Er is veel onzekerheid over de toekomstige zeespiegelstijging. Mogelijk stijgt deze meer dan waar het huidige adaptieve plan op is gebaseerd. De meest recente scenario’s van het Deltaprogramma [9] zijn gebaseerd op de KNMI scenario’s uit 2014 en houden rekening met een zeespiegelstijging van 0,35 tot 1 meter in 2100. Vorig jaar heeft het IPCC een special report uitgebracht over oceanen en cryosfeer (SROCC) [10] (voor een toegankelijke duiding voor Nederland zie KNMI special11). Het SROCC rapport geeft aan dat wanneer de uitstoot van broeikasgassen sterkt wordt verminderd dit leidt tot een wereldgemiddelde zeespiegelstijging van 0,3-0,6 meter in 2100 (RCP2.6; ~1 °C) en een hoge uitstoot van broeikasgassen (RCP8.5; ~4 °C) leidt tot 0,6-1,10 m in 2100. Het IPCC geeft de bandbreedte voor waarschijnlijke veranderingen wat betekent dat er ongeveer 2/3 kans is dat de zeespiegelstijging binnen deze bandbreedte valt. Er is echter ook een kans van 17% dat de zeespiegel meer stijgt. Het SROCC rapport zegt ook dat een stijging van 2 meter in 2100 mogelijk is en schrijft daarbij dat het voor landen met een lage risicotolerantie, zoals Nederland, ook verstandig is om te kijken naar de mogelijke gevolgen van stijgingen buiten de waarschijnlijke bandbreedte.

In opdracht van het Deltaprogramma heeft Deltares een verkenning gedaan naar de gevolgen van een hoge en versnelde zeespiegelstijging [8]. De gevolgen kunnen groot zijn (zie bovenstaand figuur), zo gaan de stormvloedkeringen steeds vaker dicht, en wordt bijvoorbeeld de zeewaterstand waarvoor de Maeslantkering is ontwerpen eens in de 10 jaar overschreden bij een stijging van 1,2 meter. Naast de hoogte van zeespiegelstijging is ook de snelheid waarmee de stijging plaatsvindt relevant voor de gevolgen en in welke mate het waterbeheer aangepast kan worden aan zeespiegelstijging. Hoe sneller de zeespiegel stijgt, hoe meer zand er nodig is om de kustlijn te handhaven en mee te laten groeien met de zeespiegel. Zo is bijvoorbeeld bij een stijgsnelheid van zo’n 10 millimeter per jaar ongeveer drie tot vier keer meer zand nodig. Een hogere snelheid zorgt er ook voor dat de functionele levensduur van maatregelen (hoe lang een maatregel voldoende effectief blijft) sterk kan afnemen. Zie bijvoorbeeld onderstaand figuur, waarin de levensduur van een maatregel voor 0,5 meter aan zeespiegelstijging afneemt van 65 jaar, naar 20 jaar en uiteindelijk 10 jaar in een scenario waarin de zeespiegel tot zo’n 2 meter stijgt in 2100. De maatregelen moeten elkaar dan steeds sneller opvolgen en dat betekent dat we flexibele maatregelen moeten implementeren en sneller moeten plannen en bouwen om de voorbereidingstijd (lead time) te verkleinen. Een alternatief is om maatregelen te implementeren voor een veel hogere zeespiegelstijging (niet 0,4 meter zoals bij de deltawerken, maar bijvoorbeeld een maatregel voor 1 of 1,5 meter). Dit vraagt dus niet alleen een aanpassing van de technische kant van waterbeheer, maar ook van het bestuur en de ruimtelijke planning.

.

Voor web.png
Gevolgen van extra versnelde zeespiegelstijging (voor uitleg, zie onderstaande paragraaf [8]). Brondata zeespiegelstijging: KNMI [12].

Bovenstaande grafiek illustreert de gevolgen van extra versnelde zeespiegelstijging aan de hand van de bandbreedte van de Deltascenario’s en de projecties voor 2 en 4 °C opwarming in 2100 (RCP4.5 en RCP8.5). De functionele levensduur van adaptatiemaatregelen wordt kleiner. Bijvoorbeeld: de functionele levensduur van een maatregel voor 0.50 m zeespiegelstijging kan bij een versnellende zeespiegelstijging afnemen van circa 65, naar 20, naar 10 jaar. Knikpunten treden eerder op. Bijvoorbeeld: Een knikpunt bij 1 meter treedt volgens de bovenwaarde van de Deltascenario’s op rond 2100, maar komt bij extra versnelde zeespiegelstijging op zijn vroegst 20 tot 30 jaar eerder. Een knikpunt bij 2 meter treedt in de Deltascenario’s op ver na 2100, maar komt bij extra versnelde zeespiegelstijging al voor in deze eeuw (op zijn vroegst rond 2090). Brondata zeespiegelstijging: KNMI [12].

Voor een hogere zeespiegelstijging, naar verwachting ergens tussen de 1 en 2 meter, zijn alternatieve maatregelen nodig. Een eerste analyse van oplossingsrichtingen is gemaakt en bestaat uit het verder beschermen, meebewegen en het aanleggen van een nieuwe zeewaartse kust [13]. Aan de nadere uitwerking van deze oplossingsrichtingen wordt gewerkt in het Kennisprogramma zeespiegelstijging [14].

Naar mate het klimaat sterker verandert, worden de kosten voor waterbeheer groter. Voor het Deltaprogramma zijn kostenramingen gemaakt onder aanname van een basis klimaatscenario (+0,85 meter in 2100) en een extreem klimaatscenario’s (+3 meter zeespiegelstijging in 2200) [15]. De ramingen komen uit op 1 miljard euro/jaar in 2025 tot 1,25 miljard euro/jaar in 2200 voor het extreme klimaatscenario, ofwel jaarlijks zo’n 1-2 promille van het (huidige) BNP. Dit is exclusief beheer- en onderhoudskosten, wat wordt geschat op 0,35 miljard euro/jaar. De grootste kosten worden gemaakt voor het kustsysteem (0,35 miljard euro/ jaar), waarvan de kostenverdeling wordt aangehouden: zandsuppleties 60%, harde waterkeringen 30%, stormvloedkeringen 10%.

Voor een hogere zeespiegelstijging zijn aanvullende maatregelen nodig. De kosten van dergelijke grootschalige oplossingsrichtingen [16] (voor een stijging van 2 tot 5 meter) zijn nog lastig in te schatten, omdat deze plannen vaak alleen nog in schetsmatige vorm bestaan. En zelfs als een plan in nader detail is uitgewerkt kunnen de kostenschattingen uiteenlopen, vergelijk bijvoorbeeld de schattingen van de bouw van een nieuwe en hogere zeewaartse kust (de Haakse Zeedijk [17]), waar de kosten genoemd worden van 80 miljard versus minimaal 155 miljard (3-5 miljard euro/jaar over 30 jaar; d.w.z. 0.5% van BNP) [13].

Hoe kwam dit artikel tot stand?

Expert: Marjolijn Haasnoot met medewerking van Ferdinand Diermanse (Deltares) en Gilles Erkens (Deltares en Universiteit Utrecht)

Reviewer: Maarten Kleinhans

Editor: Kevin Helfer

[1] Vaak wordt over Nederland gesproken als zijnde een delta van de rivieren de Rijn, Maas. Schelde en de Eems. Vroeger was dit inderdaad zo. In de huidige situatie, na een stijgende zeespiegel en een (door de mens) veranderde sedimenthuishouding bestaat Nederland uit een combinatie van delta’s (IJsseldelta bij Kampentussen de en estuaria (Westerschelde, Eems-Dollard). .

[2] Deltaprogramma. https://www.deltaprogramma.nl/

[3] Sadoff C, Hall J, Grey D, Aerts J, Ait-Kadi M, Brown C, Cox A, Dadson S, Garrick D, Kelman J, McCornick P, Ringler C, Rosegrant M, Whittington D, Wiberg D (2015) Securing water, sustaining growth. Report of the GWP OECD task force on water security and sustainable growth. University of Oxford, Oxford. https://www.gwp.org/globalassets/global/about-gwp/publications/the-global-dialogue/securing-water-sustaining-growth.pdf

[4] Tijdlijn van het Nederlandse Waterschap. https://erfgoedenruimte.nl/water/tijdlijn-van-het-nederlandse-waterlandschap

[5] Erkens, G., Meulen, J. van der & Middelkoop, H. (2016). Double trouble: subsidence and CO2 respiration due to 1,000 years of Dutch coastal peatlands cultivation. Hydrogeology Journal, 24 (3), 551-568. https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-016-1380-4

[6] Stop Bodemdaling in Veenweidegebieden: het Groene Hart als Voorbeeld. https://www.rli.nl/publicaties/2020/advies/stop-bodemdaling-in-veenweidegebieden-het-groene-hart-als-voorbeeld

[7] Haasnoot, M. & Middelkoop, H. (2012). A history of futures: A review of scenario use in water policy studies in the Netherlands. Environmental Science & Policy, 19–20, 108-120. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2012.03.002

[8] Haasnoot, M., L. Bouwer, F. Diermanse, J. Kwadijk, A. van der Spek, G. Oude Essink, J. Delsman, O. Weiler, M. Mens, J. ter Maat, Y. Huismans, K. Sloff, E. Mosselman, 2018, Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma. Een verkenning. Deltares rapport 11202230-005-0002. Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma. Een verkenning. https://www.deltaprogramma.nl/deltaprogramma/documenten/publicaties/2018/09/18/dp2019-b-rapport-deltares

[9] Deltascenarios. https://www.deltaprogramma.nl/deltaprogramma/kennisontwikkeling/deltascenarios

[10] IPCC, 2019: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. https://www.ipcc.ch/srocc/download/

[11] De laatste inzichten uit het IPCC-rapport over oceanen en de cryosfeer. https://magazines.rijksoverheid.nl/knmi/knmispecials/2019/03/index

[12] Le Bars, D. et al. (2017), Environmental Research Letters, 12, 044013. http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/aa6512

[13] Haasnoot, M, F. Diermanse, J. Kwadijk, R. de Winter, G. Winter, 2019, Strategieën voor adaptatie aan hoge en versnelde zeespiegelstijging. Een verkenning. Deltares rapport 11203724-004. http://publications.deltares.nl/11203724_004.pdf

[14] Kennisprogramma Zeespiegelstijging. https://www.deltaprogramma.nl/deltaprogramma/kennisontwikkeling/zeespiegelstijging

[15] Aerts, J.C.J.H., Bannink, B., Sprong, T, 2008. Aandacht voor veiligheid. Nederland en extreme zeespiegelstijging van +5m. http://www.deltacommissie.com/doc/Aandacht%20voor%20veiligheid%20.pdf

[16] Adaptatie aan Zeespiegelstijging. https://nladapt.deltares.nl

[17] De Haakse Zeedijk. https://haaksezeedijk.com/