Jörgensen, N.O., Laier, T . , Buchardt, B. and Cederberg, T . 1989. Shallow hydrocarbon gas in the northern Jutland-Kattegat region, Denmark. Bull. Geol. Soc. Denmark, 38. pp. 69-76. Jong, H . de, 1984. Fysisch-geografische streekbeschrijving no. 6: Texel. K . N . A . G . Geografisch Tijdschr. N.R. 18, pp. 26-37. Reinhold, T h . , 1947. Delfstoffen, pp. 21-23 in Hollands Noorderkwarteir. Toel. Geol. Kaart Nederl. No. 2. Den Haag, Staatsdrukkerij.
Schuiling, R., 1938. Nederland. Handboek der aardrijkskunde, Deel 2. 6e druk. Zwolle, Tijl.
Zandstra, J . G . , 1971. De zwerfstenen van Texel. Texel, 4e Jrg. pp. 107.
Straaten, L . M . J . U . van, 1957. Recent sandstones on the coasts of the Netherlands and of the Rhone delta. Geol. Mijnb. N.S., 19, pp. 196-213. - 1964. De bodem der Waddenzee, pp. 75-151 in J. Abrahamse et al. Het Waddenboek. Zutphen, Thieme.
De ontwikkeling van de Hollandse kust; een kwestie van schaal J. Wiersma
Om inzicht te krijgen in de vorming, het gedrag en de toekomstige ontwikkeling van de Nederlandse kust is sinds eind 1984 de kennis en kunde van een groot aantal disciplines en instituten gebundeld. Deze concentratie vindt plaats in en vormt de grondslag voor het project Kustgenese. Kenmerkend voor de werkwijze is de meer-dimensionale benadering waarbij de tijd als vierde dimensie essentieel is om het grootschalig kustgedrag te kunnen kennen, verklaren en voorspellen. Vandaar het aan Bilderdijk ontleende adagium van het project: in het verleden ligt het heden, in het nu wat worden zal.
In d e z e bijdrage w o r d e n v o o r b e e l d e n g e g e v e n v a n d e wijze w a a r o p p r o c e s sen en fenomenen op verschillende tijd- e n r u i m t e s c h a l e n v a n invloed zijn o p het k u s t g e d r a g . Tevens wordt ingeg a a n o p variaties e n trends v a n parameters welke d e w e r k i n g e n uitwerking v a n het kustsysteem b e p a l e n . Dit artikel is e e n verkorte w e e r g a v e v a n e e n voordracht g e h o u d e n o p d e jaarvergadering van d e Nederlandse Geologis c h e Vereniging o p 1 juni 1991. 2. Tijdschaal P r o c e s s e n w e l k e het k u s t g e d r a g bep a l e n s p e l e n z i c h af e n manifesteren zich op een breed spectrum van tijdstappen. In feite t u s s e n millisecond e n e n millenia. Immers, dat g e d r a g wordt, in extremo, zowel b e p a a l d d o o r d e interactie t u s s e n twee b e w e g e n d e z a n d k o r r e l s alswel d o o r zeespiegelstijg i n g over d e laatste 10.000 jaar. 2.1 J o n g e D u i n e n A a n d e vorming van d e J o n g e Duinen e n d e e r a a n te ontlenen c o n c l u s i e s met betrekking tot a c t u e l e k u s t v o r m e n d e p r o c e s s e n wordt in d e z e paragraaf a a n d a c h t b e s t e e d . Van d e totale N e -
d e r l a n d s e kustlengte v a n 3 5 0 k m wordt c a . 2 5 0 k m g e v o r m d d o o r J o n g e Duinen-afzettingen. Zij v o r m e n het belangrijkste e l e m e n t v a n d e kustverdedig i n g e n zijn als z o d a n i g te b e s c h o u w e n als d e r u g g e g r a a t v a n o n s l a n d . D e s o n d a n k s is niet b e k e n d welke proc e s s e n e n i n i t i ë r e n d e c o n d i t i e s aanleid i n g zijn g e w e e s t voor d e m a s s a l e uitstoot v a n z a n d vanuit zee. K u s t g e n e s e probeert e e n tipje v a n d e z e duistere v o r m i n g o p te lichten. B o v e n d i e n w a s het v a n meet af a a n duidelijk dat e e n m e e r kwantitatieve b e n a d e r i n g v a n d e J o n g e Duin-vorm i n g inzicht z o u k u n n e n verschaffen in d e verhouding tussen langs- e n dwarstransport in d e litorale z o n e e n tev e n s z o u bijdragen a a n d e kustlijnligg i n g o m s t r e e k s d e 10e eeuw, direct voorafgaande aan deze vorming. De s a m e n g e v a t t e studies v a n Pool e n V a n d e r Valk (1988), Pool (1989a) e n Z i t m a n (1987) h e b b e n d e juistheid v a n d e z e stellingen b e v e s t i g d .
Volume G e b r u i k m a k e n d v a n recente e n o u d e topografische kaarten e n v a n b o o r g e g e v e n s w e r d als eerste stap het z a n d volume van de J o n g e Duinen bepaald.
A l s o n d e r v l a k voor d e z e b e p a l i n g w e r d gedefinieerd het g r e n s v l a k met d e o n d e r l i g g e n d e O u d e D u i n e n , d a n wel met j o n g e getijde-afzettingen v a n d e W e s t l a n d Formatie of met H o l l a n d veen. O p de Waddeneilanden waar d e z e g r e n s h o r i z o n t e n veelal o n t b r e k e n w e r d d e +1 m N A P als e e n o n d e r v l a k g e h a n t e e r d (Pool, 1989b). Het berek e n d e v o l u m e J o n g D u i n z a n d bed r a a g t voor d e hele N e d e r l a n d s e kust bijna 3.10 m . Hiervan bevindt z i c h o p d e W a d d e n e i l a n d e n 0,6.10 m e n is l a n g s d e g e s l o t e n H o l l a n d s e kust, exclusief d e m a r i e n e o v e r s l a g g r o n d e n in d e k o p v a n N o o r d - H o l l a n d , 1.6.10 m z e e z a n d in d e J o n g e D u i n e n o p g e s l a g e n . Het zal duidelijk zijn dat d e regionale s p r e i d i n g groot is; z o b e d r a a g t het v o l u m e in Z e e u w s - V l a a n d e r e n slechts 2.9.10 m , o p W a l c h e r e n 81,6.10 m . Van b e l a n g is o m te b e r e k e n e n d e hoev e e l h e i d z a n d welke per e e n h e i d v a n tijd e n kustlijnlengte a a n het kustsysteem is onttrokken. Hierbij is er vanuit g e g a a n dat d e J o n g e D u i n e n gev o r m d zijn in d e p e r i o d e 1000-1850 A D . D e z e t i j d b e g r e n z i n g e n zijn enigszins arbitrair o m d a t , v o o r a f g a a n d a a n het jaar 1000, plaatselijk r e e d s grote verstuivingen o p t r a d e n , d a a r e n t e g e n in 1850 d e e o l i s c h e d o o r v o e r vanaf het 9
3
9
3
9
6
3
6
Grondboor en Hamer november 1991
3
3
129
strand r e e d s sterk w a s ingeperkt. Voor het g e s t e l d e d o e l is d e tijdsduur belangrijker d a n d e t i j d b e g r e n z i n g . U i t g a a n d e v a n e e n ruim g e n o m e n vorm i n g s p e r i o d e v a n 8 5 0 jaar h o u d t dat in dat voor het g e b i e d G r o e t - M o n s t e r c a . 3 0 m per s t r e k k e n d e meter kustlengte per jaar a a n het kustsysteem w e r d onttrokken. D e z e h o e v e e l h e i d is weliswaar niet extreem ten o p z i c h t e v a n a n d e r e g e b i e d e n met actieve d u i n v o r m i n g , z o a l s in Australië e n Zuid-Afrika. Echter ten o p z i c h t e v a n d e hoeveelh e i d v a n g e m i d d e l d 3 m m/j, d i e rec e n t l a n g s d e H o l l a n d s e kust vanaf het strand in d e z e e r e e p wordt afgezet (De R u i g e n Louisse, 1991), is d e b e r e k e n d e h o e v e e l h e i d groot. H i e r m e e wordt b e v e s t i g d dat d e o m g e v i n g s c o n d i t i e s gedurende d e vorming van d e J o n g e D u i n e n sterk v e r s c h i l d e n v a n d i e in d e h u i d i g e situatie. O p g r o n d v a n het o n g e v e e r gelijktijdig ontstaan v a n duinafzettingen in verschillend g e o r i ë n t e e r d e d e l e n v a n het zuidelijk N o o r d z e e g e b i e d lijkt dit verschil naar mijn m e n i n g m i n d e r g e l e g e n te zijn in e e n v e r a n d e ring in het (wind)klimaat of in e e n versterkte afslag g e d u r e n d e p e r i o d e n met e e n h o g e stormvloedfrequentie. B e p a l e n d z o u k u n n e n zijn dat het profiel v a n strand e n o n d e r z e e s e oever m e e r z a n d bevatte d a n het evenwichtsprofiel. Zulke c o n d i t i e s k u n n e n z i c h hebb e n v o o r g e d a a n bij e e n d a l i n g v a n d e z e e s p i e g e l of bij e e n flauwer kustprofiel d a n het t e g e n w o o r d i g e .
e n I J m u i d e n niet m e e r d a n 0,2 tot 0.4.10 m als z a n d b r o n voor d e vorming van de J o n g e Duinen door langstransport a a n g e v o e r d k a n zijn. Dit houdt in dat het p r o c e s v a n langstransport volstrekt o n t o e r e i k e n d is ter verklaring v a n d e v o l u m i n a a a n z a n d d i e in d e d u i n e n zijn o p g e s l a g e n . Het b e l a n g dat a a n dwarstransport, a a n uitwisseling met d i e p e r e d e l e n v a n d e o n d e r w a t e r o e v e r wordt t o e g e k e n d , is d o o r d e z e e n dergelijke b e r e k e n i n g e n o o k voor d e actuele transportproc e s s e n sterk t o e g e n o m e n .
Zandtransport
De 10e eeuwse 'kustlijn'
K e n m e r k e n d v o o r het ' p r e - K u s t g e n e s e tijdperk' is dat o v e r w e g e n d w e r d a a n g e n o m e n dat d e ontwikkeling v a n d e Nederlandse kust vooral door langstransporten w e r d b e p a a l d . D e z e zandtransporten worden opgewekt d o o r g r a d i ë n t e n in langsrichting v a n d e g o l f g e d r e v e n kustdrift e n zijn beperkt tot e e n z o g o e d als g e s l o t e n kustsysteem, a a n d e zeezijde b e g r e n s d d o o r e e n waterdiepte v a n 5-7 m . D e richting v a n d e invallende g o l v e n ten opzichte van d e kustnormaal bepaalt d e richting v a n het zandtransport. Voor d e verklaring e n v o o r s p e l l i n g v a n het g r o o t s c h a l i g e k u s t g e d r a g moet echter o o k het dwarstransport in r e k e n i n g gebracht w o r d e n . Het b e r e k e n d e v o l u m e z a n d in d e J o n g e D u i n e n , a l s o o k d e v e r a n d e r i n g e n in d e positie v a n vroeg e r e kustlijnen, b i e d e n nu d e mogelijkh e i d o m e e n schatting te d o e n over d e verhouding tussen langsen dwarstransport. Voor d e b e r e k e n i n g e n v a n het langstransport in d e p e r i o d e v a n J o n g e D u i n v o r m i n g w e r d uitgeg a a n v a n e e n g e s c h a t golfklimaat e n v a n e e n aantal veel t o e g e p a s t e transportformules. Uit d e b e r e k i n g e n bleek dat in d e k u s t z n e t u s s e n S c h e v e n i n g e n
U i t g a a n d e v a n het b e r e k e n d e v o l u m e J o n g e D u i n - z a n d e n o n d e r d e veronderstelling dat al dit z a n d d o o r dwarstransport a a n d e k u s t z o n e is onttrokken, ligt d e v o l g e n d e exercitie voor d e h a n d . T r a n s p o n e e r al het z a n d uit d e J o n g e D u i n e n o p het strand e n d e o n d e r w a t e r o e v e r e n reconstrueer d e kustlijn v a n v ó ó r d e v o r m i n g v a n d e J o n g e D u i n e n . D o o r P o o l (1989a) is voor d e H o l l a n d s e kust a a n d e z e b e n a deringswijze uitwerking g e g e v e n . E e n aantal s c e n a r i o ' s zijn daarbij d o o r g e r e k e n d met v a r i a b e l e n z o a l s d e waterdiepte tot w a a r z a n d t e r u g g e d a c h t wordt, helling v a n d e onderwateroever, aanvoerrichting g e b a s e e r d op de Z.W-oriëntatie v a n p a r a b o o l d u i n e n . Langs deze weg redenerend werd vastgesteld dat d e kustlijn v o o r a f g a a n d aan de vorming van de J o n g e Duinen in het centrale d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust tot o n g e v e e r 1,5-2 k m z e e w a a r t s v a n d e h u i d i g e kustlijn (Rijks S t r a n d P a len-lijn) heeft g e l e g e n . In fig. 1 is d e ger e c o n s t r u e e r d e 'kustlijn'-positie uitgezet v o l g e n s twee scenario's. E é n waarbij u i t g e g a a n is v a n d e g e o m e t r i e v a n d e recente o n d e r w a t e r o e v e r e n é é n waarbij d e Z.W. windrichting e n d e flau-
3
3
130 Grondboor en Hamer november 1991
9
3
w e r e kusthelling v a n 3 6 5 0 B P verdisc o n t e e r d zijn. B e n a d r u k t wordt dat het e e n reconstructie is slechts g e b a s e e r d o p d e terugvoer v a n J o n g D u i n e n z a n d . M e t latere kustafslag, n o c h met d e a a n w e z i g h e i d v a n niet-zandige sed i m e n t e n is rekening g e h o u d e n . Het is d a a r o m o o k in d i e z i n e e n m i n i m a l e reconstructie. D e sterke kustachteruitg a n g s i n d s c a . 1000 A D d i e v o l g e n s d e z e reconstructie o o k in het centrale d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust moet zijn o p g e t r e d e n , spoort niet met g a n g b a r e opvattingen. Het z o u namelijk implice-
fig. 1 Gereconstrueerde kustlijnposities na terugvoer van volume Jonge Duinen op onderwateroever (uit Pool; 1989). ren dat bijv. l a n g s het traject Sluishav e n - H a r i n g h a v e n (IJmuiden) s i n d s d e R o m e i n s e tijd eerst n o g e e n sterke kustuitbreiding heeft p l a a t s g e v o n d e n , g e v o l g d d o o r e e n a a n d e z e reconstructie te ontlenen kustachteruitg a n g v a n c a . 1,5 k m . G e h e e l hypothetisch lijkt d e z e kustlijnreconstructie echter niet. 2.2 H i s t o r i s c h e kustlijnen M e e r z e k e r h e i d is te ontlenen a a n kustlijnreconstructie w e l k e o p e e n a n a l y s e van historische b r o n n e n e n o u d e kaarten zijn g e b a s e e r d . Z o zijn d o o r Ligtend a g (1990) d e kustlijn posities v o o r d e peiljaren 1600 e n 1750 voor d e g e h e l e zuidelijke N o o r d z e e k u s t b e p a a l d . Het blijkt dat d e kustachteruitgang vrijwel over het hele trajekt heeft plaatsgevond e n , zij het in m i n d e r e mate voor het B e l g i s c h e e n voor het centraal H o l l a n d s e kustgedeelte; z i e o o k § 2.3. E e n c o m p i l a t i e v a n resultaten voor d e H o l l a n d s e kust is in fig. 2 w e e r g e g e v e n . D e mate v a n kusterosie neemt in d e tijd af wat naast a n d e r e factoren, ongetwijfeld te d a n k e n is a a n het versterkt kustbeheer. D e sterkere erosie z e e w a a r t s v a n d e h u i d i g e H o n d s b o s s c h e - Pettemer Z e e w e r i n g , zal e e n g e v o l g zijn v a n
o p grote tijd- e n r u i m t e s c h a l e n . E e n v o o r b e e l d d a a r v a n is d e h o o g t e l i g g i n g van m a r i e n e E e m i e n afzettingen welk in N e d e r l a n d tot o p -8 m N A P e n l a n g s het N a u w v a n C a l a i s tot + 2 0 m N A P w o r d e n aangetroffen (V.d. Valk, 1990). D e z e kanteling wordt hier o o k verantwoordelijk g e a c h t voor het verschil in zeespiegelstijging s i n d s d e R o m e i n s e tijd welke l a n g s d e H o l l a n d s e kust c a . 1,5 m heeft b e d r a g e n e n in Z e e l a n d c a . 1,0 m . Of d e z e g e r i n g e tektonische bew e g i n g e n in d e o r d e v a n 2 c m / 1 0 0 j het z e e s p i e g e l n i v e a u e n d a a r m e e het g r o o t s c h a l i g e k u s t g e d r a g heeft b e ï n -
d a n d e H o l l a n d s e . D e g e r i n g e r e relatieve zeespiegelrijzing l a n g s d e V l a a m s e kust kan d a a r d e o o r z a a k v a n zijn. M a a r niet alleen o p grote tijdschalen s p e l e n b o d e m b e w e g i n g e n e e n rol in d e kustontwikkeling. O o k o p kleinere tijd- e n r u i m t e s c h a l e n w o r d e n differentiële b o d e m b e w e g i n g e n m e d e verantwoordelijk g e a c h t voor d e verschillen in d e kustontwikkeling (Stolk, et a l . 1987). D o o r recent o n d e r z o e k v a n d e M e e t k u n d i g e Dienst v a n d e Rijkswaterstaat wordt d e z e veronderstelling o n d e r b o u w d . Uit e e n a n a l y s e v a n primaire nauwkeurigheidswaterpassin-
fig. 2 Kustlijnreconstructie Noord-Holland (Gebaseerd op Ligtendag 1990). d e g e p r o n o n c e e r d e expositie v a n dit kustgedeelte. E e n versterkend effect kan daarbij zijn het feit dat d e b o d e m v a n d e e r o d e r e n d e kustzone niet uit z a n d i g e afzettingen, m a a r uit m i n d e r weerstandskrachtige geulopvullingen v a n d e W e s t l a n d Formatie heeft bestaan. Interessant is dat e e n p o g i n g o m voor d e H o l l a n d s e kust d e z e historische kustlijnen te reconstrueren met b e h u l p v a n e e n fysisch-mathematisch kustlijnm o d e l mislukte. W a a r e e n retrospectie over d e z e tijds c h a a l ontspoorde, zal o o k d e voors p e l l e n d e w a a r d e v a n dergelijke mod e l l e n over grote tijdstappen niet overschat moeten worden. 2.3 Neotektoniek e n k u s t d y n a m i e k N a a r m a t e d e stijging v a n het z e e n i v e a u afnam, n e e m t het b e l a n g toe v a n a n d e r e factoren d a n stijging v a n het z e e n i v e a u d o o r afsmelting v a n ijskapp e n . E e n v a n d i e factoren is d e verticale b e w e g i n g v a n het l a n d ten o p z i c h t e v a n d e zee. In het a l g e m e e n manifesteert e e n dergelijke b e w e g i n g z i c h
fig. 5 Luchtopname kustgedeelte ten Zuiden van Bergen aan Zee. Strandsuppletie bij Bergen. Zware mineraal-concentraties en pre-Romeinse veenlaag op strand. Opname: Rijkswaterstaat, directie Noordzee, 15-10-1990 v l o e d , zal niet met z e k e r h e i d zijn vast te stellen. Het is echter w e l aannemelijk. Het blijkt i m m e r s dat uit historische e n historisch-kartografische kustlijnreconstructies (Leenders, 1986, resp. L i g t e n d a g , I.e.) over d e laatste 2 millenia d e V l a a m s e kust m i n d e r erosief is
g e n uitgevoerd in 1926-1978 is d e verticale bewegingssnelheid berekend van o n d e r g r o n d s e , tot o p het P l e i s t o c e e n gefundeerde peilmerken (Groenew o u d et al., 1991). D e b e w e g i n g is vastg e s t e l d ten o p z i c h t e v a n e e n referentievlak d o o r 15 o n d e r g r o n d s e m e r k e n Grondboor en Hamer november 1991
131
w a a r v a n d e g e m i d d e l d e b e w e g i n g gelijk a a n nul is. In fig. 3 zijn, m e d e g e b a seerd op geologische gegevens, de vertikale b e w e g i n g e n als isolijnen in c m / 1 0 0 j w e e r g e g e v e n . O n d e r z o e k is g a a n d e naar d e o o r z a k e n v a n d e z e actuogeologische bewegingen van de top v a n het P l e i s t o c e e n . In a a n m e r k i n g k o m e n tektoniek, c o m p a c t i e , voortgaande bekkenvorming, isostasie. Voor dit b e t o o g is het v a n b e l a n g dat met e e n extrapolatie naar d e kust toe, uit d e z e g e o d e t i s c h e a n a l y s e e e n o p v a l l e n d patroon naar v o r e n komt. D e k o p v a n N o o r d - H o l l a n d e n het kustgeb i e d v a n Delfland-Voorne blijken namelijk significant te d a l e n ( > 7 c m / 1 0 0 j) ten o p z i c h t e v a n het t u s s e n g e l e g e n d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust. O p v a l l e n d is dit patroon v a n w e g e d e sterke overe e n k o m s t met het g e d r a g v a n d e kustlijn; zie fig. 3. D e kustlijn v a n d e K o p v a n N o o r d - H o l l a n d is sterk erosief, het c e n trale d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust is stabiel tot a a n w a s s e n d , d e kustlijn v a n Delfland is erosief. A a n g e n o m e n kan w o r d e n dat d e g e m e t e n verschillen in b o d e m b e w e g i n g z i c h o o k in d e kUSt-
drift. G e c o n c l u d e e r d kan w o r d e n dat hierdoor, a l s o o k d o o r d e directe inv l o e d v a n d e relatieve zeespiegelrijz i n g , d e differentiële, regionale bod e m b e w e g i n g invloed uitoefent o p het g r o o t s c h a l i g , langjarig k u s t g e d r a g . 3. R u i m t e - s c h a a l E v e n a l s o p d e tijdschaal zijn er o o k grote variaties in het k u s t g e d r a g kenm e r k e n d e factoren o p d e ruimtelijke s c h a a l . Immers, z o w e l d e D o g g e r s b a n k is v a n b e l a n g o m d a t d i e b a n k waarschijnlijk invloed heeft o p d e verd e l i n g v a n golf(deining)energie in d e kustzone. M a a r o o k d e v o r m i n g v a n e e n priel o p e e n w a d p l a a t , o m d a t d a a r d o o r uiteindelijk e e n invloed uitgeoefend wordt o p het z a n d b u d g e t v a n d e kustzone.
3.2 B r a n d i n g s r u g g e n 3.1 M a r i e n e morfologie
D e variabiliteit in v o r m e n s a m e n s t e l ling v a n d e z e e b o d e m is groot. Het i d e e dat d e b o d e m v a n d e kustzone e n het a a n g r e n z e n d e d e e l v a n het continentale plat e e n uniforme z a n d b a k kan zijn, wordt fraai w e e r g e l e g d d o o r d e m o r f o l o g i s c h e kartering d o o r V a n A l p h e n e n D a m o i s e a u x (1990). E e n ges c h e m a t i s e e r d detail e r v a n is in fig. 4 w e e r g e g e v e n . In het N o o r d e n bevindt z i c h d e buitendelta v a n het z e e g a t v a n Texel, tot welk c o m p l e x d e H a a k s g r o n d e n en de R a z e n d e Bol behoren, De inhoud van deze ebdelta bedraagt c a . 1.10 m . In d e a f g e l o p e n 5 0 jaar is c a . 2 0 0 . 1 0 m g e ë r o d e e r d . Uit d e z e volum i n a blijkt d e grote rol d i e d e z e e n dergelijke delta's s p e l e n in d e z a n d h u i s h o u d i n g v a n zee, kusten e n estuaria. D e o v e r g a n g s z o n e v a n kustlijn naar vlakkere z e e b o d e m wordt d e onderwateroever g e n o e m d (E.: shoreface). D e z e z o n e is c a . 10 k m b r e e d in het n o o r d e n e n z u i d e n e n c a . 2 k m in het centrale d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust. De g e m i d d e l d e hellingshoek van d e onderwateroever varieert d a n o o k tuss e n resp. c a . 1:400 e n c a . 1:200. Het MOO 3 Scheveningen bovenste profielgedeelte, d e branDEN HAAG d i n g s z ö n e , heeft in het centraal H o l l a n d s e kustgedeelte juist e e n flauwer ' Hoek van Holland hellingshoek. Dit komt tot uiting in d e z a n d h o e v e e l h e i d in e e n vlak d w a r s o p jonge duinen d e kust t u s s e n + 0 m N A P e n -8 m N A P . l^AO^l dieptelijn onderwaterD e i n h o u d v a n dit s e g m e n t b e d r a a g t in | • | strandpaal oever het stabiele kustgedeelte bij Noordwijk shoreface con• tti ... , nected ridges 1 ^ 1 golfbrekers 3 7 0 0 m / m , m a a r in het erosieve kustgedeelte bij B e r g e n slechts 2 4 5 0 m / m . E e n oorzakelijke s a m e n h a n g fig. 4 Morfologische hoofdkenmerken van de Hollandse kustzone, (uit Short, 1991, geschema- ligt voor d e h a n d . O p v a l l e n d e morfolotiseerd naar Van Alphen en Damoiseaux, 1989). g i s c h e e l e m e n t e n zijn d e 'shorefacec o n n e c t e d ridges', r u g g e n w e l k e in het centraal H o l l a n d s e k u s t g e b i e d overz o n e v o o r d o e n . D o o r d e z e verschillen g a a n in d e onderwateroever. Veronwordt d a n e e n t r a n s p o r t g r a d i ë n t g e g e dersteld wordt dat o o k d e z e r u g g e n o p n e r e e r d welke in d e o r d e v a n grootte enigerlei wijze het g r o o t s c h a l i g kustgeligt als d i e v a n d e g o l f g e d r e v e n kust9
3
6
3
3
3
132
Grondboor en Hamer november 1991
d r a g b e ï n v l o e d e n . O p w e l k e wijze d e z e e n dergelijke ruimtelijke v a r i a b e l e n o p elkaar inwerken, al d a n niet e e n h i ë rachie bezitten, o p welke wijze z e gev o r m d w o r d e n d o o r e n invloed uitoefen e n o p e e n b r e e d s k a l a a a n hydrodyn a m i s c h e p r o c e s s e n , is n o g niet bek e n d . E e n holistische b e n a d e r i n g s w i j z e v a n het g e h e l e systeem v a n kustvorm e n d e p r o c e s s e n , factoren e n fenom e n e n is d a a r t o e n o d i g . Immers zulk e e n c o m p l e x , s a m e n h a n g e n d systeem kent e i g e n s c h a p p e n welke niet a a n d e s a m e n s t e l l e n d e d e l e n afzonderlijk ontl e e n d k u n n e n w o r d e n . N a a s t e e n deductieve onderzoekslijn, zal het kustond e r z o e k d a a r o m o o k e e n inductieve m o e t e n omvatten, te k e n m e r k e n d o o r het a a n v a n g s m o t t o v a n K u s t g e n e s e : v a n groot naar klein, v a n grof naar fijn.
1
1
K e n m e r k e n d voor e e n wat kleinere ruimteschaal zijn d e b r a n d i n g s r u g g e n . Het aantal e n het g e d r a g is gerelateerd a a n d e helling v a n het bovenste d e e l van d e onderwateroever. In het z u i d e lijk e n noordelijk d e e l v a n d e H o l l a n d s e kust bevindt z i c h h o o g s t e n s é é n , gefixeerde b r a n d i n g s r u g . In het centrale d e e l v a n dit k u s t g e b i e d k o m e n 3-4 b r a n d i n g s b a n k e n voor, d i e vaak o n d e r e e n kleine h o e k met d e kust staan. Volg e n s d e t e g e n w o o r d i g e i d e e ë n word e n z e g e v o r m d d o o r g o l v e n met e e n lagere frequentie (meer d a n 2 0 - 3 0 sec.) d a n d i e v a n w i n d g o l v e n . D e rugg e n verplaatsen z i c h zeewaarts e n vertonen daarbij e e n o p v a l l e n d e periodiciteit. D e z e b e d r a a g t voor het kustvak tussen B e r g e n e n I J m u i d e n 15-20 jaar, tussen I J m u i d e n e n S c h e v e n i n g e n 4- 5 jaar (Bakker e n d e V r o e g , 1988). D e z e e w a a r t s e verplaatsing b e d r a a g t tientallen meters per jaar, m a a r het resulter e n d netto zandtransport is g e r i n g . Ofs c h o o n g e d u r e n d e s t o r m e n er e e n s c h o k s g e w i j z e zeewaartse verplaatsing v a n vooral d e buitenste b a n k plaatsvindt, is d o o r d e jaren h e e n d e verplaatsing vaak o p v a l l e n d lineair. O o k m.b.t. d e z e brandingsruggen komt d e v r a a g w e e r naar voren o p welke trede v a n e n in w e l k e richting o p d e tijd- e n ruimteschaal, het o n d e r z o e k naar d e s t u r e n d e p r o c e s s e n achter het g r o o t s c h a l i g e k u s t g e d r a g het m e e s t o p p o r t u u n gericht kan w o r d e n . Sedimenten Korrelgrootte-analyses w o r d e n onderm e e r uitgevoerd o m vast te stellen of uit d e grootte v a n b e p a a l d e p a r a m e t e r s e n uit het v e r l o o p d a a r v a n informatie v e r k r e g e n kan w o r d e n over transportkondities v a n s e d i m e n t e n . Uit dergelijke a n a l y s e s uitgevoerd l a n g s d e H o l l a n d s e kust voor z a n d e n uit d e zee-
reep, het strand e n d e kustnabije z o n e is in d e kustlangsrichting echter g e e n g r o o t s c h a l i g v e r l o o p vast te stellen. E e n dergelijke g r a d i ë n t k o m w e l voor v a n Terschelling tot S c h i e r m o n n i k o o g . D e g e v o n d e n afname in d e m e d i a a n w a a r d e wordt veroorzaakt g e a c h t d o o r overwegend West-Oost gerichte langstransporten. E e n d u i d i g is dit verb a n d echter niet, o.a. o m d a t verder oostwaarts, l a n g s d e Duitse W a d d e n e i l a n d e n weer grovere z a n d e n w o r d e n aangetroffen. E e n vaak veronderstelde relatie tussen d e helling v a n het strand e n d e g e m i d d e l d e korrelgrootte is uit d e tot nu toe b e k e n d e g e g e v e n s evenmin vast te stellen (Stolk, 1984). E e n g r a d i ë n t in d e g e m i d d e l d e korrelgrootte d o e t z i c h w e l veelvuldig d w a r s o p d e kust voor. In het a l g e m e e n neemt d e m e d i a a n w a a r d e vanaf d e zeereep naar d e b r a n d i n g s z ö n e af. Uit b e r e k e n i n g e n g e b a s e e r d o p e x p e rimenteel o n d e r z o e k is afgeleid dat d e korrelgrootte-verdeling l a n g s d e N e d e r l a n d s e kust e e n grote invloed heeft o p d e mate v a n duinafslag o n d e r stormvloed conditites. G r o o t s c h a l i g b e z i e n kan uit werkelijk o p g e t r e d e n duinafslag echter a a n g e n o m e n word e n dat a n d e r e factoren d e mate e n lokatie v a n duinafslag in sterkere mate b e p a l e n . Daarbij is zeker d e ruimtelijke variatie in profielvorm e n -inhoud v a n strand e n onderwateroever v a n bel a n g . Verschillen in profiel i n h o u d tuss e n Noordwijk e n B e r g e n a a n Z e e zijn hierboven r e e d s a a n g e g e v e n ; e e n dergelijk mogelijk m a a t g e v e n d verschil treedt o o k o p t u s s e n het erosieve c e n trale d e e l v a n A m e l a n d met e e n kleinere profielinhoud e n het stabiele d e e l van S c h i e r m o n n i k o o g met e e n grotere profielinhoud e n e e n h o g e r l i g g e n d strand. De samenstelling van d e kustsedimenten varieert e v e n e e n s o p v e r s c h i l l e n d e ruimtelijke s c h a a l n i v e a u ' s . B e k e n d is d e 'grens v a n Bergen', noordelijk waarvan d e duin- e n s t r a n d z a n d e n o.a. mind e r ijzer e n kalk bevatten, m a a r m e e r z w a r e m i n e r a l e n . O o k o p kleinere tijde n ruimte-dimensies b e z i e n , varieert het gehalte a a n z w a r e m i n e r a l e n . O p g r o n d van hun natuurlijke radio-activiteit zijn d e z e verschillen in c o n c e n t r a ties e e n v o u d i g in het veld te meten. Hierin ligt e e n interessante mogelijkheid o m m e e r inzicht te verkrijgen in herkomst e n transport-conditites van k u s t z a n d e n (De Meijer, 1990). V a n belang is o o k dat n a d e z w a r e stormperiod e n o p het strand zeer h o g e mineraalconcentraties w o r d e n aangetroffen, welke v o o r k o m e n s e e n relatie vertonen met structureel e r o d e r e n d e kustvakken. O o k a n d e r e b e s t a n d d e l e n v a n strandafzettingen, z o a l s g r i n d , fossielen e n artefacten z o u d e n als natuurlijke tracer voor d e herkomst v a n kustzan-
e n golfvoortplanting e n d a a r m e e het sedimenttransport bepalen, spelen z i c h af o p allerlei tijd- e n r u i m t e s c h a l e n , grijpen o p elkaar in e n vertonen b o v e n d i e n e e n t e r u g k o p p e l i n g met e e n vera n d e r e n d e morfologie. E e n t o e n a m e in het g e m i d d e l d e z e e n i v e a u , e e n toen a m e in het verticaal getij, meerjarige variaties in het golfklimaat v e r a n d e r e n daarenboven de aandrijvende krachten v a n dit al uiterst c o m p l e x e systeem. Het b e l a n g v a n g o e d e w a a r n e m i n g e n , m e t i n g e n e n m o d e l l e r i n g v a n dit
d e n gebruikt k u n n e n w o r d e n . L o p e n d o n d e r z o e k naar het g e b r u i k v a n s c h e l p e n als tracer heeft r e e d s v e e l b e l o v e n d e resultaten o p g e l e v e r d (De B r u y n e , 1990), In dit o n d e r z o e k wordt getracht e e n v e r b a n d , of d e a f w e z i g h e i d e r v a n , te l e g g e n t u s s e n (recente) s c h e l p a s s o ciaties o p het strand met d e a a n waterdiepte g e b o n d e n b i o t o o p v a n g e s e l e c teerde soorten. V i a d e t r a n s p o r t w e g v a n s c h e l p e n kan z o e e n indicatie voor d e herkomst v a n z a n d w o r d e n verkregen.
Nederland
verticale bodembeweging
kustgedrag
aanwas
-daling
|
+ stijging
| 1.5
m/jaar M ^ M ^ ^ ^ B 0
erosie
1.5
fig. 3 Neotektoniek en kustdynamiek. Recente verticale bodembeweging van diepere ondergrond, gerelateerd met horizontale verplaatsing van de kustlijn.
4. Resultante De processen die de waterbeweging
systeem is evident. D e uitwerking v a n dit systeem resulteert er namelijk in dat d e helft v a n d e z a n d i g e kust tegenGrondboor en Hamer november 1991
133
w o o r d i g a a n erosie o n d e r h e v i g is. O p j a a r b a s i s z o u afhankelijk v a n e e n a a n tal factoren o n g e v e e r 8.10 m z a n d a a n d e k u s t z o n e m o e t e n w o r d e n toeg e v o e g d o m d e structurele erosie te c o m p e n s e r e n . D e in het a l g e m e e n m e e s t g e ë i g e n d e m e t h o d e d a a r t o e is het a a n b r e n g e n v a n e e n z a n d s u p p l e tie. F i g . 5 is e e n luchtfoto v a n het kustg e d e e l t e direct ten Z u i d e n v a n B e r g e n a a n Z e e . A a n d e noordzijde ten h o o g t e v a n d e villa in d e z e e r e e p is e e n groot d e e l v a n d e strandsuppletie n o g a a n w e z i g , te o n d e r s c h e i d e n d o o r d e bruinere kleur v a n het o p g e s p o t e n zeez a n d . D e s u p p l e t i e v a n 0.5.10 m w e r d a a n g e b r a c h t o m d e s c h a d e te herstellen v a n d e C r o c u s - s t o r m v l o e d (26 febr.-2 mrt.'90). D e v o o r g r o n d toont duidelijk d e erosie v a n strand e n zeer e e p ten g e v o l g e v a n s t o r m e n in het v r o e g e najaar v a n 1990. O o k hier, m a a r nu vanuit het o o g p u n t v a n kustverdedig i n g , komt d e kwestie v a n s c h a a l w e e r naar v o r e n . O p d e afbeelding zijn c o n centraties v a n z w a r e mineralen d u i d e lijk h e r k e n b a a r d o o r d e p a a r s - r o d e kleur. Z e zijn g e c o n c e n t r e e r d t e g e n d e duinvoet afgezet, waarschijnlijk kort n a het h o o g t e p u n t v a n d e storm. O p het strand k o m e n restanten v a n e e n uitg e b r e i d v e e n p a k k e t voor, dat z i c h tot a a n B e r g e n a a n Z e e voortzet. D e uitgestrektheid maakt het waarschijnlijk dat d e v e e n v o r m i n g plaatsvond in e e n grote duinvallei, met d i m e n s i e v a n bijk a n s e e n slufter, h e t g e e n indicaties kan i n h o u d e n over d e t o e n m a l i g e w a terstand e n kustlijn. D e o u d e r d o m v a n dit v e e n is d o o r d e Rijks G e o l o g i s c h e Dienst vastgesteld o p 2 4 0 0 jaar, preR o m e i n s . Z o komt z o nu e n d a n het verl e d e n v a n d e kust b o v e n . D a a r e n b o v e n is, dankzij d e r e g e r i n g s b e s l i s s i n g d e kustlijn te h a n d h a v e n , d e toekomst ervan g e w a a r b o r g d . 6
Literatuur
3
6
3
Alphen, J.S.L.J. van, en M.A. Damoiseaux, 1989. A geomorpholocival map of the Dutch shoreface and adjacent part of the Continental shelf. Geologie en Mijnbouw , 68, 433-443. Bakker, W.T. en J.H. de Vroeg, 1988, Coastal modelling and coastal measurements in the Netherlands. (In: A. de Graauw en L. Hammen eds.). Prototype measurements to validate numerical models of coastal processes, Grenoble, p.5-25. Bruyne, R.H. de 1990. Op het strand aangespoelde schelpdieren: een voorstudie naar herkomst en mogelijke betekenis voor zandtransport. Rapport MO 90-203. Rijksinstituut voor Visserijonderzoek, IJmuiden, 39 p. Groenewoud, W., G.K. Lorenz, F.J.J. Brouwer en R.E. Molendijk, 1991. Geodetic determination of recent land subsidence in the Netherlands Proc. 4th Intern. Symp. on Land Subsidence. Houston, 1991,p 463-471. Leenders, K.A.H.W., 1986, 2000jaar kustontwikkeling van Cap Gris Nez tot Hoek van Holland. Nota NZ-N-86.10, Rijkswaterdtaat, Directie Noorzee, Rijswijk, 44p. Ligtendag, W.A. 1990. Van I Jzer tot Jade, Een reconstructie van de zuidelijke Noordzeekust in de jaren 1600 en 1750. Rijkswaterstaat, Meetkundige Dienst, Nota MDLKK-9041, 55 p. Meijer, R.J. de, 1990.'t Zit in het zand en het tikt', Grondboor en Hamer, 4/5. 108-115. Pool, M.A. en L. van der Valk, 1988. Volumeberekening van het Hollandse en Zeeuwse Jonge Duinzand. BP 10705. Rijks Geologische Dienst. Haarlem. 31 p. Pool, M.A., 1989 a). Kustlijnreconstuctie: een benadering van berekende volumina van het Hollandse Jonge Duinzand. BP 10775. Rijks Geologische Dienst, Haarlem, 20 p.
Adres van de auteur: RWS-directie N o o r d z e e / N e d e r l a n d s C e n t r u m voor Kustonderz o e k , Delft. Postbus 5807 2 2 8 0 H V Rijswijk
Pool. M.A., 1989 b). Volumeberekening van het Jonge Duinzand van de Waddeneilanden. BP 10730. Rijks Geologische Dienst, Haarlem, 4 p. Ruig, J.H.M. de and Budget Trends Holland Coast. search 7, (4), p.
C J . Louisse, 1991. Sand and Changes Along the Journal of Coastal Re1013-1026.
Short. A.D., 1991. Beach Morphodynamic systems of the central Netherlands coast, Den Helder to Hoek van Holland. Rapport Geopro 1991.01, Geografisch Instituut, Rijksuniversiteit Utrecht, 106 p. Stolk, A., 1989. Zandsysteem kust. Technisch rapport 1, Kustverdediging na 1990. Rijkswaterstaat, 's-Gravenhage, 97 p.
134
Grondboor en Hamer november 1991
Stolk, A., J. Wiersma en T. J. Zitman, 1987. Kustgenese. Vorming en Toetsing van hypothesen. Deelrapport III: literatuurstudie grootschalige processen. Rijkswaterstaat, Dienst Getijdewateren, Den Haag, 91 p. Valk, L. van der, 1990. Holocene sealevel rise and its geological consequences. Proc. 6th Intern. IAEG Congress, p 249-255. Zitman, T. J. 1987. Kustgenese, Vorming en Toetsing van hypothesen. Deelrapport V. Analyse van de rol van langstransport bij de ontwikkeling van de Hollandse kust. Rijkswaterstaat, Dienst Getijdewateren, Den Haag, 66 p.
