Menselijke activiteiten zorgen wereldwijd voor stijgende zeespiegels, zwaardere stormen en zinkende kustgebieden. In de zoektocht naar duurzame oplossingen voor deze problemen erkennen we pas recentelijk de waarde van de natuur. Zo kunnen ecosystemen langs de kust, zoals kwelders en mangroves, bijdragen aan waterveiligheid en het tegengaan van de klimaatcrisis, ook in Nederland.

Het recent verschenen rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is duidelijk: de uitstoot van broeikasgassen moet snel omlaag of de wereldwijde gevolgen voor mens en natuur zijn desastreus.^[1] Hoewel het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen hiervoor essentieel is, is er de laatste jaren ook steeds meer aandacht voor het vastleggen van CO₂ door natuurlijke ecosystemen. Veel mensen weten bijvoorbeeld dat aanleg van bossen klimaatverandering kan tegengaan doordat bossen CO₂ vastleggen via fotosynthese. Minder bekend zijn andere natuurlijke bondgenoten die deze functie zelfs nog beter kunnen vervullen, namelijk kustecosystemen.

Nederlandse kwelders bevatten gemiddeld duizend ton CO₂ per hectare. Dat is meer dan tien keer zo veel als tropische regenwouden.

Kustecosystemen zijn bijzonder effectief in het opslaan van koolstof. Hoewel kustecosystemen zoals kwelders, zeegrasvelden en mangroves slechts 0,5 procent van de oceaanbodem beslaan, leggen ze meer dan vijftig procent van alle mariene koolstof vast.^[2] Aan deze capaciteit hebben ze dan ook de titel ‘bluecarbon-ecosystemen’ te danken.^[3] Kustecosystemen hebben nog een tweede kracht: ze kunnen kustgebieden beschermen en waterveiligheid bevorderen.^[4] Nederland heeft ambitieuze klimaatdoelen aan de horizon en een benarde ligging aan de stijgende Noordzee. Daarom is ons land een bijzonder relevante locatie om de meerwaarde van kustecosystemen te onderzoeken. Op welke manier kunnen kustecosystemen in Nederland van waarde zijn voor het tegengaan van klimaatverandering en het beschermen van kustgebieden?

Koolstofopslag langs de kust
Wat betreft koolstofopslag zijn kwelders de meest veelbelovende kandidaat van alle Nederlandse kustecosystemen. Kwelders lijken op uitgestrekte, grasachtige weilanden langs de kust en worden bij vloed overstroomd (Figuur 1). Er zijn twee mechanismen die bijdragen aan de relatief grote koolstofvastlegging in kwelders. Ten eerste verminderen de grasachtige stengels van de kwelder de stroomsnelheid van het zeewater waardoor organisch materiaal uit het water sneller zinkt en op de bodem terechtkomt.^[5] Een deel van dit organisch materiaal, bestaande uit koolstofrijke algen en plantenresten, komt uiteindelijk dieper in de kwelderbodem terecht, waar het wordt opgeslagen. Ook de kwelderplanten zelf dragen bij aan de koolstofopslag: de wortels van deze snelgroeiende planten blijven in de bodem nadat ze zijn afgestorven en vergroten zo de hoeveelheid opgeslagen koolstof.^[6]

Afbeelding 1: Een kwelder

De natte kwelderbodem bevat relatief weinig zuurstof en veel zout waardoor de vastgelegde koolstof vervolgens langzaam wordt afgebroken.^[7] Dit is grotendeels waarom kwelders zo effectief zijn in het opslaan van koolstof wanneer ze worden vergeleken met met bossen. Een bosbodem bevat doorgaans relatief veel zuurstof en weinig tot geen zout waardoor organisch materiaal sneller wordt afgebroken door bacteriën en schimmels dan in kwelders. Als gevolg blijft koolstof in bossen gemiddeld enkele tientallen jaren in de bodem.^[8] Kwelders kunnen koolstof daarentegen voor honderden of zelfs duizenden jaren opslaan.^[9] De hoge snelheid van koolstofvastlegging en langzame afbraak verklaren samen dan ook hoe Nederlandse kwelders gemiddeld duizend ton CO₂ per hectare bevatten. Dat is meer dan tien keer zo veel als tropische regenwouden.^[10]

Hoog en droog
Naast hun koolstofvangende capaciteiten, hebben kwelders ook waarde voor het beschermen van kustgebieden. Deze dienst is te danken aan de boven- en ondergrondse processen die kenmerkend zijn voor kwelders. Zoals hierboven ook genoemd is, vangen kwelderplanten bovengronds deels de kracht van het zeewater op. Daardoor neemt de de stroomsnelheid in de kwelder af. Als gevolg hiervan komen zwevende zanddeeltjes en organisch materiaal sneller op de bodem terecht, wat ertoe leidt dat de bodem zich langzaam zal ophogen.^[11] Tegelijkertijd duwen ondergronds de groeiende wortels van de kwelderplanten het zand om zich heen weg. Een deel van dit zand wordt naar boven geduwd, waarna ook hierdoor de bodem ophoogt en de waterdiepte afneemt.^[12]

In de afgelopen eeuw is tot vijftig procent van het globale oppervlak van kwelders verloren gegaan.

Door deze bodemophogende processen vormen kwelders een brede, natuurlijke dijk die achterliggende gebieden kan beschermen tegen de zee. De aanwezigheid van een kwelder zorgt ervoor dat er minder golfenergie naar de dijken wordt getransporteerd waardoor de achterliggende dijken minder hoog hoeven te zijn om dezelfde waterveiligheid te bieden.^[13] Ook historisch onderzoek naar watersnoodrampen bevestigt dit: de aanwezigheid van kwelders vermindert niet alleen de kans op een dijkdoorbraak, maar verlaagt ook de schade ervan. Dat geldt zelfs voor grootschalige overstromingen.^[14]

Water als vijand
Hoewel kwelders dus een rol kunnen spelen bij waterveiligheid, kunnen ze op zichzelf niet garanderen dat kustgebieden ongedeerd blijven. Deze zekerheid kan alleen geboden worden door waterkeringen. Dat zijn objecten zoals dijken en dammen die als functie hebben om water tegen te houden. Sinds de Watersnoodramp van 1953 weten we in Nederland als geen ander hoe belangrijk robuuste waterkeringen zijn. Nadien hebben we hard ons best gedaan om de waterveiligheid op orde te brengen door middel van ingrijpende, ‘harde’ maatregelen zoals de Deltawerken. En met succes: Nederland is sindsdien goed beschermd geweest tegen de onvoorspelbare krachten van de zee.

Maar tegen welke prijs? Door de grootschalige maatregelen zijn de natuurlijke kustprocessen flink ontregeld. Waar het zeewater eerst sediment aanvoerde naar kustgebieden, houden dijken, dammen en sluizen dit proces nu grotendeels tegen waardoor kustgebieden niet meer kunnen meebewegen met de zeespiegel.^[15] Aan de landwaartse kant van dijken dalen kustgebieden steeds verder, met name als gevolg van de landbouw en grondwaterwinning, terwijl de zeespiegel aan de zeewaartse kant door klimaatverandering gestaag blijft stijgen.^[16] Hierdoor stijgt de zee steeds verder ten opzichte van het land.

In Zeeland zien we hiervan negatieve gevolgen voor de economie, waterveiligheid en landbouw. Het landoppervlak van Zeeland daalt jaarlijks met meer dan vier millimeter ten opzichte van de zee, met als gevolg dat grote delen nu al onder de zeespiegel liggen.^[17] Om bestand te zijn tegen stijgende zeeën en zwaardere stormen moeten de Zeeuwse dijken in de toekomst constant worden opgehoogd en versterkt, wat groeiende kosten met zich meebrengt.^[18] Het steeds grotere verschil in waterstand tussen de zee en benedendijkse gebieden kan er daarnaast toe leiden dat zeewater onder de dijk door sijpelt. Wanneer dit proces lang aanhoudt, vormt zich een kanaal onder de dijk. Dit kanaal slijt langzaam de grond onder de dijk uit waardoor de dijk kan verzwakken en uiteindelijk zelfs kan instorten.^[19] Ook zorgt het zoute zeewater dat onder dijken doorkomt voor verzilting van achterliggende agrarische gebieden. Daardoor wordt het bedrijven van landbouw langs de kust lastiger en duurder.^[20]

Tussen de drie en negen procent van de totale toekomstige uitstoot van Zeeland kan worden gecompenseerd met dubbele dijken.

Ten slotte heeft uitgebreide kustontwikkeling geleid tot de wereldwijde teloorgang van natuurlijke kustecosystemen. In de afgelopen eeuw is tot vijftig procent van het globale oppervlak van kwelders verloren gegaan, met name doordat ze vervangen zijn door behuizing en landbouw. Met de huidige gang van zaken zal ongeveer dertig tot veertig procent van de resterende kwelders over honderd jaar ook verdwenen zijn.^[21] De grote koolstofopslag in kwelders betekent dat deze afname een grote bron van uitstoot is. De afgelopen honderd jaar hebben de wereldwijde verliezen geresulteerd in een geschatte uitstoot van minimaal twee miljard ton CO₂. Dat is meer dan tien keer de huidige jaarlijkse uitstoot van Nederland.^[22]

Een groen-grijze stategie
Herintegratie van kustecosystemen in kustbescherming blijkt bovenstaande problemen in veel gevallen te kunnen verminderen of zelfs terugdraaien.^[23] Er wordt dan ook hard gewerkt aan concepten waarin de krachten van zowel ‘grijze’ als ‘groene’ kustbescherming naar voren komen. Deze ‘hybride’ oplossingen combineren harde structuren zoals dijken (grijs) met de natuurlijke processen van kustecosystemen zoals kwelders (groen).^[24] Met de juiste uitvoering blijken hybride oplossingen op veel locaties conventionele ‘grijze’ kustverdediging te kunnen overtreffen.

Een praktijkvoorbeeld van hybride oplossingen is dat van ‘dubbele dijken’, recentelijk voorgesteld door Nederlandse onderzoekers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ).^[25] De eerste stap bij het realiseren van dubbele dijken is de aanleg van een tweede dijk, een paar honderd meter landwaarts van de bestaande dijk. Dit kan een nieuwe dijk zijn of een opgewaardeerde oude dijk. In de zeewaartse dijk wordt vervolgens een sluis gemaakt, wat betekent dat het gebied tussen de dijken mag overstromen tijdens vloed (Afbeelding 2, Fase 2). Doordat het zeewater met vloed zand transporteert naar het gebied tussen de dijken, ook wel de ‘wisselpolder’ genoemd, zal dit gebied steeds verder ophogen. Ook zal een deel van de wisselpolder zich over de jaren ontwikkelen tot kwelder (Afbeelding 2, Fase 3). En zoals beschreven draagt de aanwezigheid van kwelders verder bij aan de ophoging van het gebied door het invangen van zand. Na een periode van vijftig jaar kan de wisselpolder daardoor al meters hoger liggen.^[26]

Figuur 2: IMPLEMENTATIE VAN DUBBELE DIJKEN IN EEN AGRARISCH GEBIED EN DE BIJBEHORENDE GEVOLGEN VOOR DE BODEM EN DE VERKREGEN FUNCTIES.

De wisselpolder is precies waar de grote kracht van dubbele dijken ligt. Ten eerste compenseert de stijgende wisselpolder de huidige bodemdaling en daarmee de eerdergenoemde verzilting in landbouwgebieden en de verzwakking van dijken.^[27] Na voldoende ophoging zal de wisselpolder tevens fungeren als een uitgestrekte dijk van honderden meters breed. Mochten beide dijken tijdens een uitzonderlijk geval toch doorbreken, dan zal er minder water binnen kunnen stromen, met als gevolg dat de resulterende schade van de overstroming een stuk lager is.^[28] Ten slotte kan de wisselpolder worden toegewijd aan allerlei waardevolle functies. Zo kan hij worden ingezet voor natuurontwikkeling, wat ten goede komt aan de biodiversiteit. Ook kunnen er mosselen, oesters en zeekraal worden verbouwd. Voornamelijk door de hieruit verkregen inkomsten blijkt dat dubbele dijken op de lange termijn goedkoper kunnen uitvallen dan de huidige strategie.^[29]

Met name door de aanwezigheid van kwelders in de wisselpolder kunnen dubbele dijken daarnaast aanzienlijke hoeveelheden koolstof vastleggen. Om te schatten hoeveel er precies kan worden vastgelegd, kan Zeeland opnieuw als casus worden genomen. Neem bijvoorbeeld het scenario dat er langs de Ooster- en Westerschelde dubbele dijken zouden worden aangelegd op alle locaties waar dat haalbaar is. Als de wisselpolders vervolgens tot 2100 de tijd krijgen om op te hogen, dan zal dit resulteren in een geschatte totale CO₂-opname van vier tot negen miljoen ton.^[30] Ter vergelijking: jaarlijks stoot Zeeland ongeveer acht miljoen ton CO₂ uit.^[31] Aangezien Zeeland streeft om in 2050 klimaatneutraal te zijn, zal het tussen nu en 2050 nog ongeveer 120 miljoen ton CO₂ uitstoten (uitgaande van een lineaire afname in uitstoot).^[32] Dit betekent dus dat tussen de drie en negen procent van de totale toekomstige uitstoot van Zeeland gecompenseerd kan worden met dubbele dijken.

Conclusie
Menselijke activiteiten resulteren in zeespiegelstijging, heftigere stormen en dalende delta’s. De gevolgen hiervan voor mens en natuur zullen blijven escaleren totdat we besluiten het roer om te gooien. Dubbele dijken laten zien dat de herintegratie van natuurlijke processen in kustbeheer een betekenisvolle bijdrage kan leveren aan de duurzaamheidspuzzel en waterveiligheid. Tegelijkertijd is het cruciaal om te beseffen dat natuurlijke ecosystemen geen silver bullet zijn: ze kunnen slechts een deel van onze uitstoot compenseren en kunnen de gevolgen van de huidige klimaatverandering nooit volledig bijbenen. En daarmee kunnen we kustecosystemen zien voor wat ze zijn: een bescheiden maar waardevol onderdeel van het complexe netwerk van duurzaamheidsgerichte concepten en acties die samen een betere toekomst bouwen.

Redacteur: Elvi van den Beemt

Merijn Berghorst (2000) studeerde in 2023 af van de opleiding Biologie aan de Universiteit Utrecht, met als specialisaties ecologie, mariene biologie en duurzaamheid. Dit artikel schreef hij naar aanleiding van zijn bachelorscriptie over koolstofvastlegging met betrekking tot natuurgebaseerde kustverdediging. Sindsdien is hij begonnen aan de bachelor Psychologie in Utrecht. Daar probeert hij de duurzaamheidsproblematiek door de lens van de sociale wetenschappen verder te onderzoeken. Verder wordt hij enthousiast van de natuur, klimsport en boeken.