Verzilting is een complex probleem dat wereldwijd steeds meer aandacht krijgt. Het zoutgehalte in zowel oppervlaktewater als grondwater neemt toe, wat aanzienlijke gevolgen heeft voor de waterkwaliteit, de landbouw en de natuur. Maar waardoor is de zee eigenlijk zout, en wat zijn de oorzaken van de toenemende verzilting?

De Oorsprong van Zout in de Zee

In al het water dat via de rivieren in zee terechtkomt, zit een beetje opgelost zout; meegekomen met het regenwater dat gesteenten verweert.

Dat de zoutconcentratie van de zee groter is dan van de rivieren komt door indamping: het water verdampt, het zout blijft achter.

Een deel van het zout in de zee is 'afslijtsel' van bergen. Water dat uit de hemel valt, stroomt via beken en rivieren weer naar zee. Onderweg lossen er allerlei mineralen op in het water. Die ionen (geladen deeltjes) worden meegesleept in rivieren en komen uiteindelijk in de oceanen terecht.

Veel van die deeltjes worden opgenomen door organismen in het water, die mineralen verdwijnen dus ook weer uit het water. Maar van chloride- en natriumionen (samen keukenzout) is veel meer dan er door organismen wordt opgenomen. Er zit een slordige 35 gram zout in een liter zeewater.

Als zeewater verdampt, dan stijgt die damp op en ontstaan er wolken. Uit die wolken valt weer regen op aarde. Het zout uit de zee verdampt bijna niet mee, dat blijft achter in de zee. Neerslag is daarom altijd zoet. Onderweg van de bergen, door rivieren naar de zee wordt dat zoete water wel weer een klein beetje zouter.

Toch lijkt de zee niet steeds zouter te worden. Er spoelt ook niet zo heel veel zout de zee in. En de oceanen zijn natuurlijk enorm groot. Maar er verdwijnt ook weer zout uit de zee. Het slaat neer op de kust of het wordt opgenomen in mineralen die op de zeebodem gevormd worden.

Vormen van Verzilting

We kunnen verzilting in twee hoofdcategorieën indelen:

  • Externe verzilting: Dit treedt op wanneer zeewater via het oppervlaktewater een zoetwatersysteem binnendringt.
  • Interne verzilting: Dit ontstaat wanneer zout of brak grondwater als kwelwater omhoog komt.

Externe Verzilting

Als zeewater via het oppervlaktewater het watersysteem binnendringt noemen we dat externe verzilting. Het zeewater kan binnendringen via open riviermondingen en estuaria, maar ook via schut- en spuisluizen of vispassages op ‘gesloten’ zoet-zoutovergangen.

Zout water is zwaarder dan zoet water doordat zout water een hogere dichtheid heeft dan zoetwater. Van nature wil het zoute water hierdoor een waterlaag (zouttong) vormen onder de zoete waterlaag. In sommige watersystemen zie je dit ook gebeuren. Dit noemen we gestratificeerde (gelaagde) systemen. In andere watersystemen is er veel menging (bijv. door getij, wind of scheepvaart) waardoor de chloride concentratie vrij constant blijft over de diepte.

In estuaria, ofwel bij open verbindingen tussen rivier en zee is de mate van zoutindringing onder andere afhankelijk van de waterstanden (combinatie van getij en windopzet) en de rivierafvoer.

Als het zoetwatersysteem niet in directe verbinding staat met de zee is er sprake van een gesloten systemen. Er is bij deze systemen over het algemeen sprake van een sterke zoet-zout scheiding. Denk bijvoorbeeld aan de Afsluitdijk. Deze vormt een scheiding tussen de Waddenzee en het zoete IJsselmeer. In gesloten systemen is er vaak sprake van zoutindringing bij de schut- en spuisluizen.

De mate van zoutindringing bij schutsluizen is o.a. afhankelijk van het aantal schuttingen en de hoeveelheid zout die binnenkomt per schutting.

Externe verzilting neemt toe door klimaatverandering. Droge zomers met lage rivierafvoeren zullen steeds vaker voorkomen. Ook de zeespiegel stijgt.

Interne Verzilting

Interne verzilting ontstaat wanneer zout of brak grondwater als kwelwater omhoog komt. Het komt daardoor terecht in de bodem, in het grondwater en in het oppervlaktewater.

In de kustgebieden kan de interne verzilting toenemen bij stijging van de zeespiegel en toenemende onttrekkingen, bijvoorbeeld in droge zomers. Ook verder landinwaarts komt interne verzilting voor. Dit gebeurt vooral in de laaggelegen delen van Nederland, zoals diepe poldergebieden en droogmakerijen. Dit is een gevolg van ontwatering en bodemdaling.

Naast geleidelijke verzilting van het grondwater, kunnen daarbij ook wellen ontstaan, verbindingen tussen het diepe zoute grondwater en het oppervlaktewater. Verdergaande bodemdaling en toenemende onttrekkingen zorgen voor meer verzilting.

Factoren die Verzilting Beïnvloeden

Verschillende factoren dragen bij aan de toename van verzilting:

  • Klimaatverandering: Droge zomers, lage rivierafvoeren en zeespiegelstijging verergeren de verzilting.
  • Menselijk Handelen: Ontwatering, bodemdaling, grondwateronttrekkingen en lozingen door industrie en rioolwaterzuiveringen spelen een rol.
  • Irrigatie: Overmatig gebruik van irrigatie kan leiden tot verzilting van stroomgebieden.

De Gevolgen van Verzilting

Verzilting heeft diverse negatieve gevolgen:

  • Landbouw: De meeste land- en tuinbouwgewassen hebben zoet water nodig om goed te groeien. Schade kan ontstaan wanneer het zoutgehalte van het beregeningswater of in het grondwater in de wortelzone te hoog is voor het specifieke gewas. Vooral teelten als bloembollen, fruit en bomen zijn erg gevoelig voor te veel zout.
  • Natuur: In de natuur is verzilting vooral een probleem voor gebieden die afhankelijk zijn van zoetwater. Veel planten en dieren kunnen een bepaalde variatie in zoutgehalte aan, maar sommige soorten zijn gevoeliger dan andere. Als de chloride concentraties te hoog oplopen kunnen verschillende dier- en plantensoorten verdwijnen.
  • Drinkwaterproductie: Verzilting vormt een probleem als het water wordt gebruikt voor de drinkwaterproductie. Verhoogde chlorideconcentraties in het drinkwater zijn nadelig voor de smaak. Bovendien is chloride een indicator voor andere zouten in het drinkwater die de kwaliteit nadelig kunnen beïnvloeden.
  • Industrie en Energiesector: Net als bij leidingwater geldt voor proces- en koelwater dat een verhoogd zoutgehalte zorgt voor sterkere corrosie en slijtage van technische installaties.

Maatregelen tegen Verzilting

Maatregelen tegen verzilting kunnen preventief zijn, mitigerend (verzachtend) of compenserend.

De waterbeheerder moet er naar beste vermogen voor zorgen dat de chloride-concentratie op diverse locaties (waaronder drinkwaterwinlocaties) niet boven de wettelijke norm uitkomt.

Een toekomstbestendige zoetwatervoorziening vereist daarom een klimaatbestendig land- en watergebruik.

Uitgangspunt van het gezamenlijk beleid (Deltaprogramma Zoetwater) is om de vraag naar water af te stemmen op de beschikbaarheid van water.

Actieve Verzilting

In sommige situaties wordt verzilting bewust geaccepteerd voor andere functies zoals scheepvaart en natuur. In deze situaties is er sprake van actieve verzilting. Dit gebeurt bijvoorbeeld door visvriendelijk spui- of sluisbeheer op een zoet-zoutovergang en het aanleggen van brakke zones. Dit is positief voor ecologie, maar kan wel voor meer verzilting zorgen. Een ander voorbeeld is het verdiepen van een watergang.

Verzilting Wereldwijd: De Dode Zee en de Middellandse Zee

De Dode Zee, op de grens van Jordanië, de Westelijke Jordaanoever en Israël, is hiervan een voorbeeld bij uitstek. Deze ligt ruim 400 meter onder zeeniveau en is daarmee het laagst gelegen punt op aarde. Water verdwijnt er dus alleen uit door middel van verdamping, waarbij het zout achterblijft. Bovendien is het er heet, stroomt er niet veel water in en valt er hooguit 10 centimeter regen per jaar.

Ook de Middellandse Zee heeft heel erg zoute perioden gekend, omdat deze zee door tektonische processen afgesloten raakte van de Atlantische Oceaan en het water dus niet weg kon.

Zo´n 6 miljoen jaar geleden viel de Middellandse Zee bijna droog. Dikke pakketten steenzout en gips in de ondergrond en omgeving van deze binnenzee getuigen van een enorme verzilting en verdroging in het gebied, die plaatsgevonden moet hebben van 5.97 tot 5.33 miljoen jaar geleden: De Messiniaanse Zoutcrisis.

De Middellandse Zee was in deze tijd (het Messinien) bijna volledig afgesloten van de Atlantische Oceaan.

Door de geleidelijke afsluiting van de verbindingen met de Atlantische Oceaan liep de zoutconcentratie langzaam op, en vormde zich gips aan de randen van de Middellandse Zee, schrijft Topper in zijn proefschrift. Daarna werd de zoutconcentratie zelfs zo hoog dat er dikke zout (haliet) pakketten zijn afgezet. “Het grootste deel van de Middellandse Zee was toen minstens net zo zout als de Dode Zee tegenwoordig”, vertelt Topper.

Klimaatschommelingen tijdens de Messiniaanse Zoutcrisis zorgden op gezette tijden voor nattere perioden, met veel regen.

Ook de Atlantische Oceaan zelf was ooit (deels) een min of meer afgesloten binnenzee: In het midden van de Krijt-periode was noordelijke deel van deze oceaan ingesloten door Europa, Afrika, en Noord en Zuid Amerika.

labels:

Zie ook: