Ondergronds zoetwater opslaan voor de landbouw in Zeeland

Is het interessant voor akkerbouwers en fruittelers om ondergronds water op te slaan of zoetwaterlenzen op hun percelen te vergroten? Jeroen Veraart (Wageningen Environmental  Research) en zijn collega's deden hier onderzoek naar binnen het GO-FRESH project. Zij onderzochten welke socio-economische factoren een rol spelen in het besluit om als akkerbouwer of fruitteler wel of niet te kiezen voor ondergrondse opslag van zoetwater. Dit sociaaleconomische onderzoek is uitgevoerd in combinatie met het onderzoek naar de hydrologische prestaties dat door Deltares, KWR-Water research en ACACIA-Water is uitgevoerd binnen het GO-FRESH project. ZLTO en de Hogeschool Zeeland hebben een belangrijke rol gespeeld in de kennisuitwisseling. GO-FRESH is mede gefinancierd vanuit Kennis voor Klimaat en regionale overheden (o.a. Provincie Zeeland, Waterschap Scheldestromen en STOWA) met ondersteuning van het Deltaprogramma.

Tijdelijke opslag van, bijvoorbeeld een neerslagoverschot in de winter, is een vorm van klimaatadaptatie voor droogte tekorten en verziltingsrisico’s in de zomer. Wanneer deze beloftevolle technieken op een grotere schaal mogelijk worden, creëert dit ook meer speelruimte voor een klimaatbestendige en slimme gebiedsontwikkeling. Ondergrondse opslag van zoetwater neemt bijvoorbeeld minder ruimte in beslag in vergelijk tot de waterbassins die veel fruittelers en glastuinbouw nu gebruiken. De resultaten van het sociaal-economische onderzoek binnen GO-FRESH zijn recent (Juli 2016) gepubliceerd in het tijdschrift Water Resources Management. Stichting CAS stelde voor het Kennisportaal Ruimtelijke Adaptatie daarom een aantal vragen aan Jeroen Veraart.

Waarom is ondergrondse opslag van water één van de maatregelen waar boeren aan denken vanwege de klimaatverandering?

De meeste boeren denken, in eerst instantie, niet meteen aan ondergrondse wateropslag als oplossing voor klimaatverandering. Ondergrondse opslag is voor veel boeren iets nieuws en men wil er eerst het fijne van weten bleek o.a. uit de enquête die mijn collega Rianne van Duinen uitvoerde. In het GO-FRESH project is daarom ook veel aandacht besteed aan bijvoorbeeld de organisatie van bedrijvendagen. De boeren die betrokken zijn bij de proeven zijn ontzettend enthousiast en vertellen over hun ervaringen met ondergrondse wateropslag. Hun collega boeren krijgen op die manier ook meer inzicht over zowel de innovatie als over de gevolgen van klimaatverandering voor de landbouw.

De eilanden waar de GO-FRESH zijn gedaan (Zuid-Beveland en Walcheren) liggen ingeklemd tussen het zoute water van de Wester- en Oosterschelde. De bedrijven zijn afhankelijk van de neerslag voor wat betreft zoetwater, er spelen verziltingsrisico’s en droogterisico’s. Er is ook watervoorziening mogelijk vanuit de landbouwzoetwaterleiding, maar dat is relatief duur. Extra zoetwatervoorziening is daarom zeer interessant voor de landbouw in deze gebieden. Zeker ook in het kader van klimaatverandering omdat daardoor de verzilting- en droogteschade risico’s zullen toenemen.

Bij wateropslag denken we in eerste instantie misschien aan afgesloten reservoirs, maar in deze pilots gaat het om 'zoetwaterbellen' in de ondergrond die je in volume kunt laten vergroten en verkleinen. Hoe werkt dat?

Het gaat om 3 pilots: Freshmaker, Drains2buffer en Kreekrug Infiltratieproef.  In iedere pilot is het concept weer net iets anders. Bij de Freshmaker wordt er zout water op een diepte van circa 15 meter weggepompt en op 7 meter diepte wordt er actief zoetwater in een bestaande zoetwaterbel gepompt. Door het wegpompen van het zoute water kan er daarboven een veel grotere hoeveelheid zoetwater opgeslagen worden. Dat is de essentie, Koen Zuurbier (KWR) kan je allerlei details vertellen. Bij de Kreekrug infiltratieproef  is er een zogeheten ‘peilgestuurde drainage systeem’  aangelegd. Het drainage systeem wordt hier dus niet alleen gebruikt om water af te voeren, maar ook om water te infiltreren met een pomp. Op die manier groeit de zoetwaterbel in de kreekrug. Toen de proef begon was de diepte van de bel gemiddeld 11 meter.  Als de bel dikker wordt dan 15 meter, dan mag de boer vergunningstechnisch meer water uit de zoetwaterbel onttrekken voor irrigatie. In de derde proef, Drains2buffer, blijft de boer afhankelijk van de neerslag. Maar, door de toepassing van peilgestuurde drainage en ook een slim design van je drainage systeem kan de dunne regenwaterlens in de onverzadigde zone groter worden en houden de gewassen het langer vol bij droogte en zijn de risico’s op zoutschade kleiner.

Wanneer is een dergelijke ondergrondse zoetwateropslag voor een ondernemer de moeite waard?

Als eerste hangt dat af van de geo-hydrologie onder het perceel. Er moet een zoetwaterbel zitten, de opbouw van de bodem is ook belangrijk. Hoe diep zit het zout, is er veel zoute kwel, etc. Binnen Kennis voor Klimaat zijn bijvoorbeeld ook kaartbeelden gemaakt om dat in beeld te brengen (het project Freshoptimizer) en Deltares heeft met helikoptervluchten ook metingen gedaan om de zoetwaterbellen in beeld te brengen (project FRESHEM).

In de tweede plaats hangt het af van het type bedrijf. Voor Fruittelers is de Freshmaker bijzonder interessant, mede omdat ze het kunnen combineren met fertigatie en het water ook kunnen gebruiken voor nachtvorstbestrijding. KIP en Drains2buffer zijn interessant voor akkerbouw en tuinbouwbedrijven.  De technieken worden nog interessanter als je kosten kunt besparen en als je je gewaskeuze tegelijkertijd aanpast met de investering in de verbetering van je zoetwatervoorziening dan kun je de investering sneller terugverdienen.

Tot slot is de ondernemer vooral gebaat bij een bepaalde ‘ zekerheid’ of ‘ garantie’  over de zoetwatervoorziening die ondergrondse opslag kan leveren, dat is misschien nog wel belangrijker dan de kosten. Ook moet het vergunningstechnisch niet te moeilijk zijn. Ook op dit laatste punt is voortgang geboekt.

Vanuit Kennis voor Klimaat hebben jullie veel samengewerkt met het Deltaprogramma. Wat hebben jullie bij kunnen dragen aan bijvoorbeeld de deelprogramma's Zoetwatervoorziening en Zuidwestelijke Delta?

Zonder Kennis voor Klimaat waren de 3 pilots nooit van de grond gekomen (denk ik). De promovendi die de proeven hebben geleid (Pieter Pauw, Koen Zuurbier, Jouke Velstra) zijn in het Zeeuwse, maar ook in het Noorden (Project Spaarwater) nog steeds de drijvende kracht die deze innovaties een stap verder kunnen brengen.  In 2015 zijn de pilots in het Deltaprogramma deelprogramma Zoetwatervoorziening benoemt tot ‘ Klimaat pilots’  en is er vanuit het Deltafonds financiering beschikbaar gekomen om de ondergrondse zoetwaterbellen in de Zuidwestelijke Delta in beeld te brengen (FRESHEM campagne), een grote kennisbehoefte vanuit de Provincie Zeeland. De onderzoekers vanuit kennis voor Klimaat hebben meegedraaid in het deelprogramma Zuidwestelijke Delta op het onderwerp Zoetwatervoorziening in nauwe samenwerking met o.a. Steven Visser.

Wat verwacht je in de toekomst te aanzien van de ontwikkelingen op het gebied van ondergrondse zoetwateropslag?

Ik denk dat er wel muziek in zit. Elders in de wereld hebben de technieken zich al eerder bewezen in regio’s met een zoete ondergrond. In Nederland zijn we nu ‘ frontrunner’ voor wat betreft de toepassing in kustzone gebieden met brakke ondergrond, gelegen onder zeeniveau. De projectleider van GO-FRESH (Gu Oude Essink) zegt bijvoorbeeld dat men bij internationale congressen vaak verbaasd is hoe ver we in Nederland op dit punt zijn.