Nederland en de zeespiegel

Ongeveer 35% van het Nederlandse oppervlak ligt beneden 0 m  NAP,  ongeveer het gemiddelde zeeniveau. Zonder allerlei menselijke maatregelen zoals dijkaanleg en pompen zag Nederland er nu als volgt uit:

ben zeeeniv

Bron:  Rijkswaterstaat

Paars is het gebied dat beneden 0 m NAP ligt. Dit gebied zou permanent onder water staan. De kustlijn wordt gevormd door een duinenrij (met onderbrekingen), die zich van België uitstrekt tot in Denemarken. Daarachter ligt een zogenaamd haf, een ondiep (enkele meters) strandmeer dat gevoed wordt met water uit de rivieren en zeewater door de openingen in de duinenrij/strandwal. Waar die openingen erg groot zijn hebben we de zee vrij spel gelaten en vormen de duinen (die op zogenaamde strandwallen liggen) de Waddeneilanden.

Berendsen 2005

Bron:  Berendsen 2005

Dat haf is in de loop van de tijd dichtgegroeid met laagveen. Tijdens het eerste deel van de laatste transgressiefase, aan het begin van onze jaartelling, is de zee door gaten in de strandwal in het ZW en N van ons land heengeslagen (ingressie) en het daar achter liggende laagveen is tijdens stormen grotendeels opgeruimd. Ervoor in de plaats kwam water:  Waddenzee, Zuiderzee en de Zeeuwse wateren. In Noord- en Zuid-Holland bleef de strandwal grotendeels intact, daar is het laagveen dan ook blijven liggen. Door afgraven van het veen en door inklinking liggen ook die gebieden nu beneden zeeniveau.

De afgelopen duizenden jaren is de kustlijn van wat nu Nederland is voortdurend veranderd van ligging. Dan weer schoof die landinwaarts op (transgressie), dan weer zeewaarts.  Omdat de zeespiegel vanaf het einde van de laatste ijstijd gemiddeld flink gestegen is is de hoofdrichting van de kustverplaatsing landinwaarts. Die zeespiegel is de afgelopen 12.000 jaar ongeveer 120 m. gestegen: in het begin van die periode lag de huidige Noordzee zelfs droog en lag de kustlijn ergens tussen Schotland en Noorwegen.

transgressie

Bron: K.-E. Behre, Eine neue Meeresspiegelkurve für die südliche Nordsee, Oldenburg 2003

De grafiek hierboven toont de relatieve zeespiegelstijging gedurende de afgelopen 4000 jaar. Relatief omdat het niet de werkelijke zeespiegelstijging weergeeft maar die ten opzichte van het land. Dat is belangrijk omdat de aardkorst ook beweegt (tektoniek) en bovendien de aanvoer van rivierafzettingen en veengroei ook een rolt spelen.  Gaat de lijn omhoog dan is er sprake van transgressie, naar beneden van regressie.

nl kantelt

Nederland ligt op de scheidslijn van daling en opheffing.  NW Nederland daalt:  het is deel van het Noordzeebekken.  Bekkens zijn grote schotelvormige dalingsgebieden als gevolg van tektoniek. Dat is hier vooral het gevolg van gebergtevorming (Alpine plooiing) die al zo’n 60 miljoen jaar aan de gang is. ZO Nederland ligt aan de rand van het Midden-Europese gebergte (Ardennen, Eiffel, Sauerland) dat vanwege diezelfde Alpine plooiing aan het stijgen is.

Op onderstaande kaart is de verwachte stijging/daling te zien in ons land van 2000 tot 2050.  Ik heb een diagonaal getrokken op het kantelpunt van de ondergrond. Vooral in West en Noord-Nederland is het een lappendeken aan dalingsgebieden. Behalve de grootschalige tektonische daling spelen ook inklinking van veen en klei en gas-en zoutwinning een grote rol.

bodemdaling

Bron: Rijkswaterstaat, NAM

Als je een beeld wilt hebben van de verwachte tektonische daling in NW-Nederland dan moet je natuurlijk een plek zoeken zonder inklinking en zout– of gaswinning. De zandige delen van de Waddeneilanden geven een verwachte daling weer van 2 tot 10 cm in een halve eeuw, dus 4 tot 20 cm per eeuw. Voor Den Helder is de afgelopen eeuw een daling aangenomen van 5 cm, dat valt nog binnen de marges.

Voor de Waddenzee geldt dit alles niet: de bodemdaling wordt gecompenseerd door de aanvoer van sedimenten vanuit de Noordzee. Vooralsnog lijkt die sedimentatie de bodemdaling te compenseren. In een artikel in de Volkskrant werd onlangs aandacht besteed aan de verzanding van de route van de veerboot naar Ameland. Of dat een teken is dat de sedimentatie in de gehele Waddenzee momenteel hoger is dan de zeespiegelstijging in de Waddenzee is me niet helemaal duidelijk. Ik vermoed dat de verzanding van de betreffende kreek gewoon onderdeel is van de dynamiek in het gebied.

ameland

Bron:  Volkskrant/ Leeuwarder Courant

Om zicht te krijgen op de relatieve zeespiegelstijging in het Waddengebied bekijk ik de meetreeksen van Den Helder en Harlingen.  De meetreeksen zijn beide 150 jaar oud en behoren daarmee tot de oudste ter wereld. Er wordt al vanaf 1865  de hoogte van de zeespiegel gemeten met behulp van een zogenaamde tide gauge (in het Nederlands een beetje verwarrend vloedmeter geheten). Met behulp van een dergelijke opstelling wordt permanent het zeeniveau ten opzichte van het land op een bepaalde plaats langs de kust gemeten.

tide gauge system

Bron: University of Colorado

Ik heb op deze plaats al meerder malen over de zeespiegel geschreven. Zoek maar eens op ‘zeespiegel’ in de zoekfunctie. De data per land worden verzameld door nationale instanties, bij ons Rijkswaterstaat. De gegevens uit veel landen worden dan verzameld door PSMSL, de Permanent Service for Mean Sea Level  in Liverpool, Groot Brittannië.

PSMSL beheert momenteel bijna 2000 meetreeksen van over de gehele wereld. Met behulp van deze gegevens berekent men dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse gemiddelden. De verticale schaal is gebaseerd op de zogenaamde RLR,  Revised Local Reference, de standaardisatie van de data die PSMSL hanteert. Vrijwel elk land immers hanteert een eigen 0-niveau van de zeespiegel, zoals bij ons het NAP. RLR is in mm  en is lange tijd geleden vastgelegd op 7000 mm beneden gemiddeld zeeniveau.

Hier zijn de grafieken van de meetreeksen van Den Helder en Harlingen, gebaseerd op de ‘annual mean sea level data’ van PSMSL. Rechtsonder in de grafieken ziet u de formule van de lineaire trendlijn die door de grafieken getrokken is. Voor Den Helder geldt een gemiddelde relatieve zeespiegelstijging van 14,7 cm/eeuw, voor Harlingen 14,0 cm/eeuw. Vrijwel gelijk, wat niet verbazingwekkend is.

tide gauge Den Helder 1865 2016

Bron:  PSMSL

Harlingen tide gauge 1865 2016

Bron data:  PSMSL

Rijkswaterstaat heeft een kaart gemaakt van de snelheid waarmee Nederland kantelt gedurende het Pleistoceen  (2,5 miljoen jaar – 10.000 jaar BP):

vertikaal NL

Bron:  Rijkswaterstaat

Te zien is dat de randen van de Waddenzee een daling kenden van 0,4 tot 0,6 mm/jaar, dus 4 tot 6 cm/eeuw. Dat komt aardig overeen met de geschatte bodemdaling in Den Helder van 5 cm/eeuw. We mogen er wel van uitgaan dat die bodemdaling de afgelopen 10.000 jaar niet wezenlijk veranderd is. Wellicht dat er enig effect is vanwege de glaciale isostasie omdat het landijs op Scandinavië afgesmolten is, maar die invloed zal in Nederland zeer beperkt zijn.

Gaan we uit van een geschatte bodemdaling van 5 cm/eeuw in het Waddengebied dan is de absolute zeespiegelstijging in Den Helder in de periode 1865-2016 dus 14,7 – 5 = 9,7 cm/eeuw  en in Harlingen 9 cm per eeuw.  Dat is aanmerkelijk minder dan de berekende gemiddelde zeespiegelstijging  tussen 1900 en 2009 (Church & White)  van 17 cm /eeuw. En nog veel minder dan de satellietmetingen vanaf 1993 ons vertellen: 34 cm/eeuw. Over die scheefloop tussen satellietdata en boei-data later meer.

sat zeespiegel 1993 2016

Bron: University of Colorado

Bovendien vertonen de grafieken van zowel Den Helder als Harlingen geen enkele versnelling als gevolg van (antropogene?) opwarming in de 20e eeuw. Heel bijzonder, omdat we regelmatig gewaarschuwd worden voor extreme zeespiegelstijging in de 21e eeuw. Maar aan die berichten liggen altijd klimaatmodellen ten grondslag. En zoals al vaker gesteld, die modellen zijn (nog) helemaal niet betrouwbaar.