Erosie Willem Frederik Hermans
bron Willem Frederik Hermans, Erosie. Uitgeverij Heijnis, Zaandijk 1960
Zie voor verantwoording: http://www.dbnl.org/tekst/herm014eros01_01/colofon.htm
© 2007 dbnl / erven Willem Frederik Hermans
t.o. 3
1. Stofstorm in Z.O. Colorado, maart 1937. (Foto U.S. Soil Conservation Service)
Willem Frederik Hermans, Erosie
5
Voorwoord De overtuiging dat de wetenschap binnen ieders bereik behoort te zijn, is misschien te idealistisch, maar bewerkt toch dat er telkens weer pogingen worden gedaan het niet-deskundige publiek op algemeen begrijpelijke wijze voor te lichten. Is dit doel onbereikbaar? Misschien. Sommige wetenschappen, ik denk vooral aan de wis- en natuurkunde, vergen dat iemand die de nieuwste vorderingen ervan begrijpen wil, op jeugdige leeftijd al zich er geheel aan wijdt, om zich de noodzakelijke basiskennis eigen te maken. Populaire verhandelingen over relativiteitstheorie, atoomsplitsing, cybernetica, enz. krijgen door de noodzakelijke vereenvoudigingen, onwillekeurig een romantisch aureool in het oog van de leek. Aan de ene kant is daardoor de science-fiction ontstaan, een onschuldig vermaak, aan de andere kant verliest het publiek nooit het gevoel dat het eigenlijk voor de gek gehouden wordt. Een soort angst, zelfs haat tegen de wetenschap is dan het falikante gevolg van de goedgemeende pogingen begrip te wekken. Het onderwerp dat in dit boek behandeld wordt, ligt gelukkig niet op het terrein van de theoretische natuurkunde, maar valt binnen het bestek van de toegepaste wetenschap. De theoretische kennis, nodig om het erosieprobleem te begrijpen, is elementair en bovendien heb ik niet geaarzeld hier en daar ter verduidelijking passages in te lassen die op zichzelf eerder in leerboeken der natuurkunde, chemie of mineralogie thuishoren. Mijn bedoeling is geweest dat ook wie de betreffende feiten nooit geleerd heeft of ze sinds zijn schooljaren vergeten is, toch alles bij de hand zou hebben om het betoog te kunnen blijven volgen. Ik hoop dat het boek leesbaar zal zijn voor iedere belangstellende en misschien leerzaam als inleiding voor hen die landbouwonderwijs volgen of gevolgd hebben, voor beginnende studenten in de geologie, de geografie, de economie en de sociale wetenschappen, kortom ieder
Willem Frederik Hermans, Erosie
6 die met het erosieprobleem op een of andere wijze te maken krijgt. Erosie is een begrip dat bij vele deelwetenschappen opduikt; ‘erosiekunde’ bestaat niet, is geen wetenschap op zichzelf. Het is daarom misschien een experiment het in een verhandeling centraal te stellen, zoals hier is gebeurd. Ik ben allen die mij op een of andere wijze behulpzaam geweest zijn veel dank verschuldigd, in het bijzonder Prof. Dr. F.A. van Baren (Kon. Inst. v.d. Tropen te Amsterdam en Rijksuniversiteit Utrecht) en Prof. Dr. C.H. Edelman (Stichting voor Bodemkartering en Landbouwhogeschool te Wageningen), die mij nuttige wenken gaven en fotomateriaal ter beschikking stelden. Eveneens werden mij foto's en inlichtingen verstrekt door de Directeur van de Grondbewaringsdienst te Pretoria en de U.S. Information Service te Den Haag. Ook naar deze instellingen gaat mijn erkentelijkheid uit. Groningen, september 1959. W.F.H.
Willem Frederik Hermans, Erosie
7
Inleiding Al in de 17-de eeuw is bij filosofen als Descartes en Leibnitz de gedachte opgekomen het gehele universum te vergelijken met een nauwkeurig geregelde machine. Deze gedachte is nog altijd in meerdere of mindere mate het gronddenkbeeld van ieder die een wetenschap beoefent. Hij die zou weten hoe de machine in elkaar zit, zou alles weten. Hij zou de volmaakte geleerde zijn. Van deze volmaakte geleerde is ook de moderne geleerde, hoe vaak ook de dagbladpers zijn lof moge zingen, ver verwijderd en vooral dat hij beter weet hoe ver, onderscheidt hem van zijn voorouders. Haast alle machines die de wereld driehonderd jaar geleden kende, waren machines met bewegende delen: raderwerken. Zij waren gebaseerd op de eenvoudige wet dat één omwenteling van een groot rad bijvoorbeeld twaalf omwentelingen van een klein rad ten gevolge heeft en dat er, omgekeerd, twaalf omwentelingen van een klein rad nodig zijn om het grote rad éénmaal te doen ronddraaien. De meest algemene toepassing hiervan vond men in het uurwerk. Het is in onze tijd al lang gelukt machines te vervaardigen die op het oog geen bewegende delen bezitten: ogenschijnlijk beweegt er niets in een spelende radio. Als een klein rad in een groot grijpt en het grote rad heeft twaalf maal zoveel tanden als het kleine, moet het kleine twaalf maal ronddraaien als het grote eenmaal draait. Eenmaal ronddraaien van het grote rad veroorzaakt dat het kleine twaalf maal draait. Met dit soort stelligheid worden de kosmische processen al lang niet meer beoordeeld. Wanneer in onze tijd iemand zegt dat een toestand B veroorzaakt wordt door een toestand A, bedoelt hij min of meer dat, wanneer A eenmaal geschied is, andere toevalligheden dan het optreden van B zo goed als buitengesloten zijn. De vergelijking van de kosmos met een klassiek uurwerk gaat mank, maar kan misschien toch zijn nut hebben, nu het erom gaat probleem en inhoud van dit boek aan te geven. Ik bedoel het volgende: Wanneer wij een klok bezitten waarvan het slagwerk elk half uur in werking komt, gebeurt er, voor wie niet beter weet, absoluut niets met het slagwerk in de tijd dat de grote
Willem Frederik Hermans, Erosie
8 wijzer zich ergens tussen het hele en het halve uur beweegt. Maar in werkelijkheid wordt er bijvoorbeeld in het mechanisme een hefboom langzaam opgeheven die, als hij op een bepaald punt aangekomen is, het slagwerk ontgrendelt. Het uurwerk stelt het slagwerk in werking, toch zijn uurwerk en slagwerk niet twee afzonderlijke machines, maar zij vormen tezamen een geheel. Ongeveer op dezelfde wijze stelt ook in de kosmos het ene mechanisme op een gegeven ogenblik het andere in werking. Zo goed als er een zekere tijd verstrijken moet voor het uurwerk het slagwerk in werking stelt, zo goed verlopen ook de processen in de kosmos schijnbaar niet allemaal tegelijk. Het ene moet op het andere wachten. Het is of er een tijd lang niets gebeurt, niets verandert. Dat was ook bij onze klok al zo, maar ondertussen werd, aan ons oog onttrokken, de grendel van het slagwerk langzaam opgelicht. Men zou zich bij wijze van spreken kunnen indenken dat het slagwerk, omdat het tussen de halve en de hele uren niet meedoet, eventjes uit de klok gehaald kon worden om nader te worden beschouwd. In feite bestaat deze mogelijkheid natuurlijk slechts in schijn: het slagwerk moet wel degelijk altijd aanwezig zijn, om zijn grendel geleidelijk te laten oplichten. Op een soortgelijke schijnbare mogelijkheid berust ook de verdeling en onderverdeling van de mechanismen (om deze wat antieke term duidelijkheidshalve te blijven gebruiken) waaruit het mechanisme van de kosmos is samengesteld. De beschouwing van deze mechanismen apart roept de wetenschappen in het leven die zich met de kosmos bezighouden. Onze planeet is weliswaar een deel van de kosmos, maar toch kan men de invloed van de kosmos vrijwel geheel buiten beschouwing laten: onze aarde verkeert ten opzichte van de kosmos min of meer in dezelfde situatie als het slagwerk van de klok uit ons voorbeeld tussen de halve en de hele uren. De laatste keer dat de kosmos zich intensief met de aarde bemoeid heeft is bijna uit het gezicht verdwenen; het was toen de aarde ontstond. De volgende keer dat de kosmos zal ingrijpen is nog niet in zicht. Het zal zijn als de aarde
Willem Frederik Hermans, Erosie
9 vergaat, of als de zonne-energie die het aardse leven en de circulatie van de dampkring in stand houdt, verstek laat gaan. Het tijdsgebied dat de wetenschap ergens tussen deze twee punten overziet, is, bij wijze van spreken, minder dan een seconde. Maar ook in die relatief zo korte spanne tijds, is de wereld niet waarlijk in rust gebleven, net zo min als de grendel van het slagwerk in rust blijft. Niemand weet precies wat er gebeuren zal als eenmaal de aarde ‘ontgrendeld’ wordt en ook niet hoe het zal gebeuren. Wel zijn er enige plausibele veronderstellingen maar hierop nader ingaan valt verre buiten het bestek van ons boek. Wij houden ons alleen bezig juist met die ‘grendel die langzaam opgeheven wordt’. Het is onnodig dat de lezer hierbij door angst wordt bevangen. Want mogelijk is er meer dan één grendel. Zolang wij niet precies weten wat het einde van de aarde zal zijn, weten wij evenmin waardoor het veroorzaakt kan worden. Ook is de machinerie van de kosmos oneindig veel ingewikkelder dan de klok op onze schoorsteenmantel. Iedere grendel, iedere hefboom is op zijn beurt weer uit een groot aantal kleine hefboompjes samengesteld die ook weer elk op hun beurt in beweging moeten komen. Alle processen waar wij over zullen spreken, bestaan uit elkaar opvolgende evenwichtstoestanden. Een moeilijke vraag is in hoeverre een evenwicht dat telkens verbroken wordt, nog een evenwicht kan worden genoemd, om nog niet te spreken over de vraag wat ‘het juiste evenwicht’ is. Deze laatste vraag valt alleen op te lossen wanneer men de mensheid als doel en bekroning van de kosmos beschouwt. In dit boek zal dat in beginsel niet worden gedaan, omdat het in strijd is met de objectieve beschouwing van de natuur. Maar wel verdient de vraag enige aandacht omdat zelfs de meest objectieve toeschouwer zijn solidariteit met de rest van het mensdom niet zover zal kunnen verloochenen, dat hij zou weigeren na te denken over die evenwichtstoestand waarbij het mensdom het beste gedijt. Erosie is een van de vele exotische termen die de laatste twintig, dertig jaar herhaaldelijk het oog van de krantenlezer treffen en hem menigmaal verontrusten.
Willem Frederik Hermans, Erosie
10 Men stelt het soms wel voor alsof het verschijnsel dat men met deze naam aanduidt, een van de onverwachte nieuwe plagen is, die de veiligheid, welke de moderne techniek met zoveel inspanning poogt op te bouwen, wreed verstoren. Deze zienswijze kan door de wetenschap maar ten dele onderschreven worden. Op zichzelf is erosie niet iets dat van vandaag of gisteren dateert. De aarde, zoals zij zich thans aan ons vertoont, zou niet denkbaar zijn zonder erosie. De mens, al in de meest primitieve beschavingsvorm een erosieve factor van groot gewicht, zou zonder erosie nooit zijn ontstaan. Het is heel wel mogelijk juist de erosie op te vatten als het voornaamste element dat een dynamische planeet als de aarde onderscheidt van een dood hemellichaam zoals, bij voorbeeld, de maan. Deze wijze van beschouwen zal in dit boek dan ook worden gevolgd. Erosie wordt, in het algemeen gesproken, onderscheiden in twee soorten. Dit zijn de geologische erosie en de versnelde erosie, ook wel bodemerosie genaamd. De uitdrukking ‘versnelde erosie’ geeft de indruk als zou de eerder genoemde ‘geologische erosie’ langzame erosie zijn. Deze indruk is onjuist. Het gaat in feite om één enkel complex van processen. Het onderscheid bestaat alleen hierin, dat de geologie zich in het algemeen bezighoudt met grote vormen zoals gebergten of rivierdalen, terwijl de bodemkunde zich bezighoudt met bodems. De bodem, waaronder men het bovenste gedeelte van de aardkorst verstaat waarin de planten wortelen, kan onder bepaalde omstandigheden in zeer korte tijd verdwijnen, worden geërodeerd. Dit proces kan onder meer door de werkzaamheid van de mens worden versneld (maar ook wel vertraagd). De gevolgen van bodemerosie zijn zichtbaar binnen een paar maanden, soms zelfs binnen enkele dagen. Men kan binnen een mensenleeftijd waarnemen dat een bodem beschadigd is of vernietigd, geërodeerd. Anders is het gesteld met een berg, of een rivierdal. Het is bekend
Willem Frederik Hermans, Erosie
11 dat zelfs een klein, op het oog onbetekenend riviertje in staat is een dal van vele tientallen meters diepte uit te slijpen, uit te eroderen. Toch zal in het algemeen hij die in zijn prille jeugd een foto van een dergelijk dal maakt, geen verschillen opmerken tussen deze foto en een tweede foto die hij vijftig jaar later maakt op hetzelfde punt. Schijnbaar gaat dus de geologische erosie onmerkbaar langzaam te werk. Er is in werkelijkheid geen sprake van twee verschillende soorten erosie, alleen van twee verschillende taken die één en dezelfde erosie bezig is te volbrengen. Onder deze taken zijn gemakkelijke en moeilijke. De erosie nu, is op de meeste plaatsen reeds zovele duizenden jaren werkzaam, dat zij de gemakkelijke taken al grotendeels volbracht heeft. Slechts daar waar het optreden van de mens plotseling haar taak vereenvoudigt, kan zij tot resultaten komen die vrijwel onmiddellijk zichtbaar zijn. Ook is dit laatste mogelijk in gebieden waar de erosie bijzonder krachtige werktuigen tot haar beschikking heeft, zoals in het hooggebergte en in sommige semi-aride gebieden. Lawines en aardstortingen in het hooggebergte, modderstromen optredend als gevolg van wolkbreuken in een streek waar maanden, misschien een paar jaar lang geen neerslag gevallen is, hebben eveneens versnelde erosie ten gevolge. Maar ook dan nog is het er zo mee gesteld, dat daar in enkele dagen plaatsgrijpt wat al gedurende lange tijd was voorbereid ... als het slaan van een klok. Erosie is zo goed als altijd en zo goed als overal werkzaam. Zij knaagt aan de aardkorst met een groot aantal kleine schokjes of met een geringer aantal grotere die wat verder uit elkaar liggen. Het sneller of langzamer optreden van de erosie is alleen afhankelijk van de sterkte van de instrumenten die de erosie ten dienste staan en de weerstand die deze ontmoeten. Het is een kwestie van evenwicht, een meestal labiel evenwicht dat, eenmaal verstoord, in versneld tempo verder verloren gaat. Bekend is het klassieke voorbeeld van de zanger die in het gebergte door de luchttrillingen van zijn stemgeluid een lawine op zijn geweten heeft. Maar de sneeuw had zich al lang tevoren opgehoopt. Voor een aardstorting geldt mutatis mutandis hetzelfde.
Willem Frederik Hermans, Erosie
12 Het optreden van de mens neemt dikwijls de vorm aan van een natuurramp. Ook dit is geenszins een verschijnsel van de laatste decennia of de laatste honderd jaar. Waardoor verwekt het dan juist in onze tijd zoveel verontrusting? Het antwoord op deze vraag is niet moeilijk. De laatste honderd jaar vormen een van de periodes in de geschiedenis van de mensheid waarin de wereldbevolking zich ontzaglijk uitbreidt. Dit heeft tot gevolg gehad dat er naar nieuwe woongebieden en nieuwe landbouwarealen moest worden omgezien. Bij deze nieuwe zijn er vele die een ontginning door de mens niet zonder meer verdragen. Het zijn streken waar tussen klimaat, bodem, erosie en natuurlijke begroeiing een evenwicht ontstaan was, dat gemakkelijk verstoord kon worden. De ontginning ervan, dus de vernietiging van de natuurlijke vegetatie, had een even catastrofale uitwerking als de stem van de al genoemde zanger. Aanvankelijk wekte dit geen verontrusting. Het plegen van roofbouw vond slechts afkeuring in het oog van natuurbeschermers en een handjevol enkelingen die verder zagen dan de dag van morgen. Maar toen de dag van morgen en nog heel wat latere dagen verstreken waren, bleek dat er aan de roofbouw een einde komen moest, omdat er weldra niets meer te roven zou zijn. En dat niet alleen: ook omdat de zonden uit het verleden zich begonnen te wreken op het heden. Niet alleen dat de zonder voorzorgsmaatregelen in gebruik genomen gronden hun bodem door erosie verloren, maar de door water en wind getransporteerde aarde verspreidde zich over gebieden die zelf niet van erosie te lijden hadden, het water vervuilend, alles onder stof bedelvend. Het regenwater kon niet meer opgenomen worden in de kaalgeworden stroomgebieden van de rivieren, de rivieren traden buiten hun oevers en verwekten overstromingsrampen. Dit alles is op zichzelf noch nieuw, noch onnatuurlijk. Daarmee is niet gezegd dat het voor de mens niet verontrustend zou zijn. Want het staat vast dat de mensheid in haar huidige omvang niet zou kunnen leven in een wereld waar aan de natuur de vrije loop gelaten werd.
Willem Frederik Hermans, Erosie
13
Hoofdstuk I De grote slijtage Atmosfeer en lithosfeer Het woord erosie zullen wij gebruiken in een zeer algemene betekenis. Wij zullen er alle processen onder verstaan die de aardkorst afbreken en het puin wegvoeren. Deze nadere aanduiding van ons woordgebruik is wel nodig, want erosie is een term die niet bij alle schrijvers een even ruime betekenis heeft. Erosie is een complex van verschijnselen dat kenmerkend voor de aarde moet worden genoemd. Geen ander hemellichaam heeft een atmosfeer die gelijk is aan de onze en juist de atmosfeer is voor het grootste deel voor de erosie verantwoordelijk. Op de maan vindt geen erosie plaats, voor zover ons bekend. Misschien heeft er op de maan verwering plaats gevonden, maar indien dit het geval geweest is, dan is zij al lang geleden tot een eind gekomen. Het verweerde materiaal heeft het eronder liggende niet verweerde gesteente tegen verdere verwering beschermd en niets kan deze beschermende puinmantel verplaatsen, want de maan heeft geen atmosfeer, er is regen noch wind. Op de planeten heersen analoge toestanden. Mogelijk vormen Venus en Mars hier uitzonderingen op. Maar als er daar erosie plaatsvindt, moet het wel een zeer eenzijdige vorm van erosie zijn. Zoals zoveel aardse verschijnselen heeft ook de erosie alles te danken aan de unieke aardse dampkring. Deze dampkring bestaat uit een mengsel van gassen; onder deze gassen zijn er vier van belang voor ons onderwerp. Het zijn Stikstof Zuurstof Koolzuur
(78,9 % in droge lucht) (20,95 % in droge lucht) ( 0,03 % in droge lucht)
Het vierde gas, waterdamp, komt in droge lucht niet voor, maar wel in vochtige lucht. De hoeveelheid waarin waterdamp in de lucht kan voorkomen heeft een maximum dat afhankelijk is van de temperatuur van de lucht. Elke luchttemperatuur laat de aanwezigheid van
Willem Frederik Hermans, Erosie
14 een maximale hoeveelheid waterdamp toe. Is deze maximale hoeveelheid aanwezig (d.w.z. de relatieve vochtigheid van de lucht is 100 %) en daalt de temperatuur van de lucht, dan zal een deel van de waterdamp het gasmengsel moeten verlaten. Dat doet het dan ook. Het wordt vloeibaar en slaat neer als vloeibaar water, dauw bijvoorbeeld. Nu zijn de natuurlijke temperaturen aan het aardoppervlak zodanig dat water er zowel in vloeibare, als in gasvormige, als in vaste toestand kan voorkomen. Daalde de temperatuur van de lucht nooit onder nul graden, er zou geen ijs bestaan, daalde hij nooit onder 100 graden ... goed, ook dan zou er nog wel vloeibaar water mogelijk zijn onder bepaalde fantastische omstandigheden, maar de erosie zou sterk van aard verschillen, al was het alleen maar omdat onder die omstandigheden geen organisch leven meer mogelijk zou zijn. Een tweede eigenschap van onze atmosfeer is ook belangrijk: zij bezit een aanmerkelijke dichtheid. Het gasmengsel heeft aan het aardoppervlak een druk van ongeveer 1 atmosfeer. Het is in beweging, de gassen kunnen met aanzienlijke snelheden stromen. Daardoor zijn zij in staat andere stoffen te transporteren. Water en wind zijn de voornaamste eroderende elementen. Water, ijs en wind transporteren het puin. Bovendien speelt, zoals wij zien zullen, het water verreweg de belangrijkste rol bij het produceren van het puin. Er zijn op aarde ijskappen, gletsjers, rivieren, meren en zeeën. Er is grondwater. Er moet, evenwel, een tijd geweest zijn dat dit alles er niet was. Dit moet geweest zijn in de tijd dat de aarde nog niet zo lang geleden als een gasvormige massa uit de zon tevoorschijn was gekomen. De bol koelde van buiten naar binnen steeds meer af. Het gas werd vloeistof, de vloeistof kreeg een harde korst. Aanvankelijk was deze vaste korst zo heet dat er geen vloeibaar water op aanwezig kon zijn. De hard geworden, gestolde korst bestond uit stollingsgesteenten. Gemakshalve nemen wij aan dat dit dezelfde soorten stollingsgesteenten waren die thans nog in de aardkorst worden gevonden. De stollingsgesteenten worden verdeeld in twee groepen: de granitische en de
Willem Frederik Hermans, Erosie
15 bazaltische stollingsgesteenten. Deze twee groepen ontstaan uit vloeibare massa's van verschillende samenstelling: granitische magma's en bazaltische magma's. Er *) zijn ook thans nog vulkanen die granitische lava uitwerpen en andere die bazaltische lava uitwerpen. Wij nemen aan dat toen de aardkorst stolde, zij niet homogeen van samenstelling was. Het granitische magma was soortelijk lichter dan het bazaltische. Schollen van granitische gesteenten dreven op taaivloeibaar bazalt. Toen alles (tot een diepte van ong. 30 kilometer) hardgeworden was, kon een doorsnede van de aarde er uitgezien hebben als op figuur no. 1. Grosso modo komt deze er hierop neer, dat de continenten uit graniet bestonden en dat zich laagten bevonden op de plaatsen waar dit ontbrak. Dit was in hoofdzaak de bodem van de zee die wij nu de Stille Oceaan noemen.
Fig. 1. Sialische schollen (graniet enz.) ‘drijven’ op Sima (basalt enz.)
Er bevonden zich zwakke plekken in de korst waardoor nog vloeibaar gebleven magma omhoog kon komen en eventueel uitvloeien. Daardoor bestonden en bestaan de continenten niet uitsluitend uit granitische gesteenten. Wij treffen bazaltische en granitische ge-
*)
Magma = vloeibaar gesteente. Lava = magma dat aan het aardoppervlak komt.
Willem Frederik Hermans, Erosie
16 steenten door elkaar aan. Toch is het niet onwaarschijnlijk dat er voor de grote slijtage begonnen was, voor de erosie kans gekregen had de granietschollen af te slijpen, er op de continenten minder basaltisch gesteente was dan nu. Nu immers is in de loop van honderden miljoenen jaren de aardkorst afgesleten, zodat magma dat op grote diepte gestold is, hier en daar als vaste rots aan het daglicht treedt. Het verschil tussen beide soorten gesteenten is, zoals gezegd er een van soortelijk gewicht, dus van samenstelling. Het vastworden van de aardkorst en het ontstaan en de aard van de stollingsgesteenten zijn overigens geologische problemen apart die wij hier niet uitvoeriger zullen behandelen dan noodzakelijk is voor de kennis van de materialen waarop de erosie inwerkt. Magma noemden wij vloeibaar gesteente. Men zou ook kunnen zeggen: magma's zijn vloeibare mengsels van mineralen. Mineralen zijn verbindingen tussen elementen. (Sommige mineralen bestaan uit slechts één enkel element. Voorbeeld: diamant dat uit zuivere koolstof bestaat.) Het is de vraag of bij hoge temperaturen deze mineralen, deze verbindingen dus, wel bestaan. Sommige mineralen ontstaan pas wanneer het magma gaat stollen. Ook dit vormt een afzonderlijke wetenschap die wij buiten ons betoog zullen houden. Onder deze mineralen zijn er die zeer algemeen voorkomen, maar er zijn er ook die zeldzaam tot zeer zeldzaam zijn. De zeldzaamheid van een mineraal wordt in hoge mate bepaald door de zeldzaamheid van de elementen waaruit het is samengesteld. Het is tot een vrij hoge mate bekend in welke gewichtspercentages de elementen in de atmosfeer en de aardkorst voorkomen (over het binnenste van de aarde kan men hoogstens gissen). Verreweg het meest voorkomende element is Zuurstof (O): 49,5 %. Het wordt op de voet gevolgd door Silicium (Si) 25,3, Aluminium (Al) 7,5, IJzer (Fe) 5,08, Calcium (Ca) 3,39, Natrium (Na) 2,63, Kalium (K) 2,40, Waterstof (H) 0,87, Titanium (Ti) 0,63, Chloor (Cl) 0,19, Zwavel (S) 0,060, Barium (Ba) 0,040, Chroom (Cr) 0,038 en Stikstof (N) 0,030 procent. Dit zijn de achttien meestvoorkomende elementen. Zij maken in
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 16
2. Het beroemde Grand Canyon van de Coloradorivier is door het stromende water uitgeslepen in een horizontaal lagencomplex. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 17
3a. Devil's Tower in Wyoming (U.S.A.). De uit stollingsgesteente bestaande kern van een uitgedoofde vulkaan. De kern is vroeger het aanvoerkanaal van de lava geweest. De zachtere mantel van vulkanische as eromheen is weggeërodeerd. (Foto USIS)
3b. De ‘Painted Desert’ in Arizona (U.S.A.). Het woeste, dorre gebied dankt deze naam aan de bonte kleuren van gesteenten en verweringsbodems. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
17 gewichtsprocenten ruim 99½ % uit van aardkorst, water en lucht tezamen genomen. De overige 61 elementen (in het Periodiek Systeem is plaats voor meer elementen, maar deze komen niet alle in de natuur voor) maken nog geen half procent uit! De elementen die bij de meer grootscheepse geologische processen een rol spelen, vinden wij in de eerste groep van achttien, maar zelfs daarbij zijn er, met name Titanium, Barium en Chroom, die wij vrijwel buiten beschouwing kunnen laten. Ook nemen de hoeveelheden in de eerste groep verre van gelijkmatig af. Zuurstof en Silicium alleen, vormen al samen 75 %. Derhalve zijn de gesteentevormende mineralen merendeels verbindingen van Silicium en Zuurstof: silicaten en het vrije Silidioxide (SiO2) is het meestvoorkomende en meestverbreide mineraal (kwarts). De zuurrest SiO2 kan zich op de meest verschillende wijzen verbinden met oxiden van een der andere genoemde elementen, vooral Aluminium, IJzer, Calcium, Natrium, Kalium en Magnesium. De aldus ontstane mineralen (silicaten) kunnen al of niet met een of meerdere H2O groepen, water dus, gebonden zijn. Een tweede belangrijke zuurrest is CO3, de verbinding van een atoom koolstof met drie atomen zuurstof. CO3 verbindingen heten carbonaten. Het Ca CO3, Calciumcarbonaat (als mineraal genaamd Calciet of Kalkspaat) zullen wij nog dikwijls tegenkomen. Het Ca kan hierin geheel of gedeeltelijk door Mg vervangen zijn, het mineraal heet dan Dolomiet. In stollingsgesteenten spelen de carbonaten echter geen rol. Toen de aarde nog jong was en er nog geen andere gesteenten dan stollingsgesteenten waren, bestond de aardkorst voornamelijk uit silicaten. Nu nog altijd bestaat de aardkorst voor 95 % uit silicaten, het vrije kiezelzuur SiO2 (Kwarts) daarbij gerekend. Carbonaten komen slechts plaatselijk in grote hoeveelheden voor.
Gesteentevormende mineralen a) Kwarts. Kwarts is in meer dan een opzicht als gesteentevormend mineraal zeer belangrijk. Het kwartsgehalte is van belang voor de kleur van het gesteente en voor zijn soortelijk gewicht. Stollingsgesteenten die veel kwarts bevatten zijn licht van kleur en hebben
Willem Frederik Hermans, Erosie
18 een (betrekkelijk!) laag soortelijk gewicht. Bovendien is kwarts van belang voor wat men noemt de zuurgraad van het gesteente. Gesteenten die veel kwarts bevatten zijn zure gesteenten, gesteenten die weinig kwarts bevatten noemt men basische gesteenten. Basaltische magma's zijn zwaar en basisch, zij bevatten weinig of geen kwarts. Zij zijn donker van kleur. b) Veldspaten. De veldspaten zijn verbindingen van Siliciumoxiden met Aluminiumoxide, waarbij in wisselende hoeveelheden Kalium-, Natrium- en Calciumoxide kunnen komen. Hierop berust de onderscheiding in de verschillende soorten.
Kaliveldspaten zijn het meest zuur. Wij noemen: Orthoklaas (K2O Al2O3 6SiO2) Sanidien Mikroklien
Plagioklazen vormen mengsels van zuivere Natriumveldspaat (Albiet) NaAl Si3O8 en zuivere Calciumveldspaat (Anorthiet) Ca Al2-Si2O8. Men kan tussen deze beide uitersten een reeks opstellen naar afnemend Natriumgehalte en toenemend Calciumgehalte, waarmee een toename in soortelijk gewicht van 2,62 tot 2,76 gepaard gaat, nl.: Albiet, Oligoklaas, Andesien, Labrador, Bytowniet en Anorthiet. Leuciet en Nefelien, ook wel veldspatoïden genoemd, komen slechts in recente vulkanische gesteenten voor. c) Glimmers. Ook wel genaamd mica: de lichtgekleurde Muskoviet en de donker gekleurde Biotiet. Het zijn eveneens silicaten. Zij vormen bladvormige kristallen die als de bladen van een boek op elkaar liggen. d) Amfibolen en Pyroxenen. Si-oxiden (metasilicaten) gebonden aan Ca, Mg, Fe, Na, K, Al. Hun s.g. bedraagt ongeveer 3 (zij worden tot de z.g. zware mineralen gerekend, d.w.z. hun s.g. is meer dan 2,8). Hoornblende en Augiet zijn de meest bekende vertegenwoordigers.
Willem Frederik Hermans, Erosie
19 e) Peridoten. IJzer-Magnesium orthosilicaten. Soortelijk gewicht 3,3. Belangrijkste vertegenwoordiger Olivijn (Mg,Fe)2 SiO4. Dit zijn dus de voornaamste gesteentevormende mineralen. Zij maken de hoofdmassa uit van de stollingsgesteenten. Erbij kunnen komen de accessorische mineralen in veel kleinere hoeveelheden. Ook deze bestaan voor een gedeelte uit silicaten (zoals Granaat, Toermalijn, Topaas, Titaniet, Beryll, Zircoon) en verder uit oxiden (zoals Rutiel, Korund, Magnetiet, Hematiet, Limoniet, Ilmeniet). Magnetiet, Hematiet en Limoniet kunnen soms in grote opeenhopingen voorkomen, maar niet in stollingsgesteenten. Het zijn ijzeroxiden die als ijzerertsen ontgonnen kunnen worden. Hun ontstaan hangt, zoals wij zullen zien, ten nauwste samen met de processen waar het in dit boek om gaat. Andere accessorische mineralen zijn sulfiden (Pyriet) en fosfaten (Apatiet). Men ziet dus (en onderstaande tabellen verduidelijken dit nog) dat wanneer wij in onze volgorde afdalen van kwarts tot olivijn, de zuurheid van de mineralen (SiO2-gehalte) afneemt en de alkaliniteit (gehalte aan MgO en FeO) toeneemt. Tegelijkertijd neemt het soortelijk gewicht toe en de kleur wordt donkerder.
Kwarts Orthose Albiet Anorthiet Muskoviet Biotiet Amfibolen en Pyroxenen Olivijn
SiO2 x x x x x x
Al2O3
K2O
x x x x x
x
x x
x
x
Na2O
CaO
MgO
FeO
x
x
x x
x x
x x x x x
Willem Frederik Hermans, Erosie
20 SiO2 Mg en FeO Soort.gew. kleur (zuurgraad)(alkaliniteit) % % Kwarts 100 2,65 helder Orthose 65 2,5-2,6 helder Anorthiet 43 2,75 helder Muskoviet 38 2,75 helder Biotiet 32 32 3,1 donker Amfibolen en variërend variërend 3-3,5 donker Pyroxenen Olivijn 25 75 3,3 donker
lichte mineralen lichte mineralen lichte mineralen zware mineralen zware mineralen zware mineralen zware mineralen (naar Pomerol en Fouet)
Gesteenten die zijn samengesteld uit lichte mineralen (licht zowel van gewicht, als van kleur) bevatten dus vooral Silicium en Aluminium, gesteenten uit donkere en zware mineralen gevormd bevatten Silicium en Magnesium. Men heeft de chemische symbolen van deze elementen samengevoegd en spreekt over Sial en Sima, *) sialische gesteenten en simatische gesteenten. Graniet is een sialisch gesteente, bazalt een simatisch gesteente. Schollen van sial (granitisch) drijven op het zwaardere sima (bazaltisch). Wij weten niet precies hoe snel de oorspronkelijke aardkorst is afgekoeld. In een magma dat snel afkoelt, krijgen de mineralen niet de gelegenheid grote kristallen te vormen. De gestolde massa wordt microkristallijn of zelfs glasachtig, dat is in het geheel niet kristallijn (amorf). Gaat de afkoeling langzaam te werk, dan zullen de mineralen hetzij allemaal, hetzij sommige van hen, grote kristallen kunnen vormen. Bij iets snellere afkoeling kan een deel van een mineraal in grote kristallen vastworden, de rest in kleinere kristallen. Er zijn dan twee generaties van kristallen (porfierische textuur). Elk mineraal heeft een vaste temperatuur waarbij het kristalliseert. Deze temperatuur is een karaktertrek van het mineraal. Het is onder andere mogelijk dat de temperatuur van een afkoelende massa een tijd stationair blijft bij een hoogte die voor het kristalliseren van een bepaald mineraal gunstig is. Laten wij nu aannemen dat de tem-
*)
Het chemische symbool voor Magnesium is overigens niet Ma, maar Mg.
Willem Frederik Hermans, Erosie
21 peratuur daarna snel daalt. Alleen het door het temperatuurverloop begunstigde mineraal zal dan grote kristallen vormen, de andere mineralen zullen vastworden in een microkristallijne massa. Welk gesteente ten slotte ontstaat, hangt dus af van twee dingen: de samenstelling van het magma en de snelheid van afkoelen. Uit één soort magma kunnen minstens drie soorten gesteenten worden gevormd. Men noemt deze:
Uitvloeiingsgesteenten. (Het magma is aan het aardoppervlak uitgevloeid en snel afgekoeld. Geen grote kristallen. De lava die door de vulkanen wordt uitgeworpen vormt uitvloeiingsgesteenten.) Ganggesteenten. (Magma, op weg naar boven door een spleet of gang in reeds vastgeworden gesteente, is blijven steken. Afkoeling daardoor niet zo snel als wanneer uitvloeiing had plaatsgevonden. Een enkele mineraalsoort kan grote kristallen vormen, waarnaast ook kleine kristallen van dezelfde mineraalsoort voorkomen.) Dieptegesteenten. (Magma zeer langzaam afgekoeld op grote diepte. Er vormen zich grote kristallen.) De factoren mineralogische samenstelling en snelheid van afkoeling zijn samengevat in het overzicht op pag. 22.
Afzettingsgesteenten We mogen aannemen dat eenmaal, hoe lang geleden weten wij niet, het aardoppervlak uitsluitend uit deze stollingsgesteenten heeft bestaan. Daarin is verandering gekomen, toen de korst zover was afgekoeld, dat water vloeibaar kon worden in de atmosfeer, de eerste regens vielen en het neergevallen regenwater niet meer onmiddellijk verdampte, maar afstroomde lang de toevallige geulen die het vond en zich verzamelde op de laagste punten. Zo zijn de rivieren en de zeeën ontstaan. Daarmee deed tegelijkertijd de erosie zijn intrede. Ook werd hiermee de gelegenheid geschapen tot het ontstaan van een geheel andere soort van gesteenten: de sedimenten of afzettingsgesteenten. Zonder erosie geen afzettingsgesteenten. Met uitzondering van de organogene sedimenten, die via levende
Willem Frederik Hermans, Erosie
22
Willem Frederik Hermans, Erosie
23 organismen geheel of gedeeltelijk uit het koolzuur van de lucht zijn voortgekomen, bestaan afzettingsgesteenten uit afbraakmateriaal van andere gesteenten. Meestal is het afbraakmateriaal, alsvorens opnieuw tot steen te verharden getransporteerd, hetzij door water, door ijs of door de wind. Of het materiaal daarna opnieuw hard geworden is, maakt voor de benaming overigens geen verschil. Ook zand en klei worden ‘gesteenten’ genoemd. De eerste afzettingsgesteenten kunnen alleen maar uit puin van stollingsgesteenten hebben bestaan; al spoedig werden natuurlijk ook afzettingsgesteenten opnieuw afgebroken om elders weer te worden afgezet. Dit ging gepaard met een verandering in de mineralogische samenstelling. Want het spreekt vanzelf dat wanneer een stollingsgesteente uiteenvalt, de mineralen waar het uit bestaat, beschadigd zullen worden. Sommige mineralen gaan geheel te gronde, zij worden opgelost of vallen uiteen in andere verbindingen. Maar er zijn ook mineralen die veel weerstand bezitten. Kwarts is niet alleen veel verbreid, maar het bezit ook veel weerstand. De veldspaten daarentegen worden chemisch ontleed en vormen de grondstof waaruit bij de verwering de secundaire mineralen ontstaan (kleimineralen). De glimmers, vooral muskoviet houden langer stand. Onder de zware mineralen zijn er ook die lang intact blijven, maar zij zijn zó zeldzaam dat zij haast altijd maar iets als 1 % van een afzettingsgesteente uitmaken. De associatie waarin zij in een bepaald gesteente voorkomen, beïnvloedt het karakter van het gesteente niet, maar kan hoogstens dienen om na te gaan uit welk moedergesteente de afzetting ontstaan is. Het valt dus gemakkelijk te begrijpen dat afzettingsgesteenten een geheel andersoortige mineralogische samenstelling bezitten dan stollingsgesteenten. De herhaalde erosie waaraan hun materie heeft blootgestaan, maakt dat hun mineralogische samenstelling veel eentoniger zijn zal: zij bestaan uit de sterkste mineralen van de stollingsgesteenten, of uit mineralen die pas later langs allerlei omwegen zijn ontstaan. Zeer veel sedimenten bestaan in hoofdzaak uit één enkele stof. Er zijn maar weinig stoffen die zich in grote hoeveelheden ophopen. Dit zijn met name kwarts en calciumcarbonaat. Opeenhopingen van andere stoffen zijn in algemene beschouwingen over erosie bijna ge-
Willem Frederik Hermans, Erosie
24 heel te verwaarlozen en voorzover dit niet het geval is, zullen zij nog elders ter sprake worden gebracht. Sedimenten die grotendeels uit kwarts bestaan, zijn verre in de meerderheid en dit is niet verwonderlijk na wat gezegd is over de hoeveelheid waarin het element silicium voorkomt en de weerstandskracht van het silidioxyde. Klastische sedimenten noemt men gesteenten die uit klasmatica bestaan, d.w.z. puin. Zij heten zo in tegenstelling b.v. tot sedimenten die uit oplossingen zijn neergeslagen, of gevormd uit organische resten: planten, kalkskeletten, kiezelskeletten, eiwitten en vetten enz. Door de betrekkelijk eenvormige samenstelling van de klasmatica (in hoofdzaak kwarts dus) is een indeling naar korrelgrootte van het puin eerder op zijn plaats dan een mineralogische. Men onderscheidt naar afnemende korrelgrootte van de samenstellende delen: stenen, grint, zand, stofzand (silt), klei.
Textuur De klastische sedimenten bestaan uit mineralen, kristallen en fragmenten van kristallen, soms ook nog stukjes gesteente, kortom korrels die alle een verschillende grootte bezitten. Voor de indeling van de losse sedimenten (zanden en kleiën) is het van veel belang de afmetingen van deze korrels te kennen. In de verschillende sedimenten zijn deeltjes van verschillende grootte in uiteenlopende hoeveelheden vertegenwoordigd. Men kan de deeltjes scheiden in verschillende grootteklassen (fracties) door bijvoorbeeld te zeven met zeven van bekende maaswijdte. De begrenzingen van deze klassen zijn betrekkelijk willekeurig gekozen. Er bestaat meer dan één indeling die bruikbaar is. Een ervan is de volgende: stenen grint grof zand fijn zand silt (stof, sloef) klei, lutum
deeltjes deeltjes deeltjes deeltjes deeltjes deeltjes
>
<
(groter dan) 64mm 64,0 -2,00 mm 2,0 -0,09 mm 0,09 -0,016 mm 0,016-0,002 mm (kleiner dan) 0,002 mm
Willem Frederik Hermans, Erosie
25 Alle deeltjes die kleiner zijn dan 0,016 mm = 16 μ (spr. uit: mu; 1 μ = 1 mikron = 1/1000 mm) noemt men de afslibbare delen. Dikwijls wanneer men een dergelijke analyse (granulaire analyse) uitvoert, verdeelt men het monster in een groter aantal fracties dan de hierboven opgesomde. Deze fracties hebben niet allemaal namen, maar dat is de hoofdzaak niet, het gaat erom te weten tussen welke afmetingen de deeltjes in een fractie liggen. Het komt voor dat een bepaald sediment slechts uit deeltjes van één fractie bestaat. Maar de meeste sedimenten zijn mengsels, mengsels van deeltjes die ongelijk groot zijn. Bij deze mengsels zijn er die een zo uitgesproken karakter bezitten, dat zij apart onderscheiden moeten worden en recht hebben op een eigen naam. Zo is bijvoorbeeld Löss een door de wind afgezet sediment met een hoog gehalte aan fijne delen (2 tot 50 μ), soms wel 80 %. Natuurlijk zijn er allerlei overgangen tussen klei en zand. Men gebruikt wel de volgende indeling:
Naam grondsoort
percentage afslibbare delen (< 16 μ)
Zeer zware kleigrond Middelzware kleigrond Lichte kleigrond Zavelgronden Zandgronden
50-60 40-50 30-40 20-30 < 10
Leem noemt men een mengsel bestaande uit: 7 tot 40 % lutum, 60 tot 90 % stofzand en 0 tot 82% zand. De benaming leem wordt dus gebruikt voor mengsels die nogal verschillend van samenstelling kunnen zijn. Een nauwkeuriger indeling kan men krijgen door de resultaten van de granulaire analyse uit te zetten in een driehoeksdiagram. In dit driehoeksdiagram kan ik elk mengsel voorstellen door een punt. (Zie fig. 2.) Nu kan ik nagaan in welk ‘gebied’ de punt ligt, en dus zien welke naam het beste bij het mengsel past. Het driehoeksdiagram berust op de meetkundige stelling dat de
Willem Frederik Hermans, Erosie
26 som van de afstanden van een punt tot de zijden van de gelijkzijdige driehoek altijd even groot is. Deze som is nl. altijd gelijk aan één hoogtelijn: in een gelijkzijdige driehoek zijn de hoogtelijnen alle drie even groot. Stel nu deze som gelijk aan 100 %, d.w.z. het gehele mengsel. Neem aan: het mengsel A bevat 20 % zand. Alle punten op de lijn pq stellen voor mengsels met 20 % zand. Het bevat, lees ik in het analyserapport, echter ook 30% silt (stof). Alle punten van de lijn sr stellen voor mengsels met 30 % silt. De punt die het mengsel in kwestie voorstelt is dus het snijpunt van de lijnen pq en sr. We moeten het dus ‘klei’ noemen, hoewel het maar 50 % echte klei (lutum) bevat.
Fig. 2. Driehoeksdiagram voor mengsels in drie fracties verdeeld, nl. klei (< 2 μ), silt (2-50 μ), zand (> 50 μ).
Willem Frederik Hermans, Erosie
27 Uit de korrelgrootte en korrelgrootteverdelingen kan men conclusies trekken ten aanzien van de herkomst van een sediment, dikwijls kan men er ook uit afleiden door welk medium: ijs, water of lucht het is afgezet. En of het water snel stroomde of langzaam, want als water snel stroomt, kan het grotere delen vervoeren. Behalve het driehoeksdiagram zijn er nog andere grafische methoden om de cijfers van een granulaire analyse in beeld te brengen, o.a. histogrammen en logarithmische curven. Bepaalde sedimenten hebben karakteristieke curven. Door de curve te tekenen, kan men dus nagaan met wat voor soort sediment men te doen heeft: een diepzee-afzetting, of een kustafzetting, een eolische (= wind-) afzetting enz. Granulaire analyses worden op grote schaal gemaakt door landen tuinbouwkundige adviesbureaus. Dit is maar al te begrijpelijk omdat verscheidene eigenschappen van de grond die deze al of niet voor de landbouw geschikt maken, beïnvloed worden door de granulaire samenstelling. Planten moeten hun voedsel opnemen uit de lucht (koolzuur) en uit het water uit de grond, waarin zouten zijn opgelost. Deze zouten zijn daarin gekomen uit de mineralen waar de grond uit bestaat. Het spreekt vanzelf dat deze zouten te gemakkelijker in oplossing gaan, naarmate de mineralen fijner verdeeld zijn, d.w.z. naarmate de bodem meer deeltjes van kleine afmetingen bevat. O.a. hierdoor staan kleiën als vruchtbaar bekend. Bovendien is de korrelgrootteverdeling van belang voor de waterhuishouding van de grond. Zand staat bekend als ‘droog’. Zand bevat nl. zoveel betrekkelijk grote deeltjes dat water er doorheen zakt. Bevat de bodem daarentegen meer kleine deeltjes, dan zal vocht er gemakkelijker in kunnen blijven hangen. Dit is natuurlijk van groot gewicht voor de planten. Vanzelfsprekend kan het gehalte aan delen groter dan 2 mm: grint en stenen, ook een belangrijke rol gaan spelen.
Diagenese Als klastische materialen door een of andere oorzaak hard worden, ontstaan opnieuw harde gesteenten: conglomeraten (rijk aan stenen
Willem Frederik Hermans, Erosie
28 die afgerond zijn), breccies (rijk aan niet afgeronde stenen), grove zandstenen (uit grof zand), fijne zandstenen (uit fijn zand), kleiïge gesteenten enz. Het bindmiddel kan bestaan uit kiezelzuur, kalk, ijzeroxiden en dergelijke meer. Men noemt de zeer grofkorrelige gesteenten ook wel psefieten, de minder grove psammieten, de gesteenten die hoofdzakelijk uit klei bestaan pelieten. Overigens wordt de naam psammiet ook gebruikt voor een bepaald soort zandsteen met een hoog gehalte aan glimmer. Kleiën, zanden en zandstenen die een hoog kalkgehalte vertonen, noemt men mergels. Het krijtgesteente in Zuid-Limburg wordt ten onrechte mergel genoemd, het bestaat nl. voor 98 à 100 % uit kalk, bevat dus geen zand of klei.
Metamorfose Dit overzicht van de gesteenten waar de erosie op kan inwerken is zo onvolledig mogelijk. Gesteenten en gesteentevorming eisen aparte studies die ons in dit verband te ver zouden voeren. Er moet alleen nog melding gemaakt worden van een belangrijk proces waaraan zowel stollings- als afzettingsgesteenten onderworpen kunnen worden, nl. de metamorfose. De metamorfose van de gesteenten is de metamorfose welke zij ondergaan als zij onder hoge temperatuur en/of druk komen te staan. Dit nu kan gebeuren door warmte in de nabijheid van een lavagang of instrusiefplaat (contactmetamorfose), het kan ook plaatsvinden bij een der processen die met de bewegingen in de aardkorst, de gebergtevorming, het rijzen en dalen van continenten, samenhangen. Stollingsgesteenten gaan door metamorfose over in gneiss, zandsteen verandert in kwartsiet waarin de oorspronkelijke zandkorrels niet meer te herkennen zijn, kalksteen wordt marmer. Zanden en kleiën, onder hoge druk geraakt, veranderen in leisteenachtige gesteenten: schisten. Schisten hebben een grote verbreiding, zij komen wel bijna overal voor waar gebergtevorming eenmaal heeft plaatsgevonden, waar gesteentelagen zijn samengeperst en geplooid.
Willem Frederik Hermans, Erosie
29 De schisten krijgen hierdoor de eigenaardigheid dat zij gemakkelijk in min of meer vlakke bladen gespleten kunnen worden. Soms zijn deze bladen volkomen vlak, zoals bij de beste kwaliteit schrijfleiën. Deze schistositeit heeft zijn eigen gevolgen als het gesteente aan erosie wordt blootgesteld. Hetzelfde geldt voor de diaklazen: barsten, breukvlakken in het gesteente. Diaklazen staan menigmaal, als het een gelaagd gesteente betreft, loodrecht op de laagvlakken. Dikwijls staan zij bovendien nog loodrecht op elkaar, of althans onder een hoek die min of meer constant blijft. Het ontstaan van diaklazen hangt eveneens samen met de krachten die in de aardkorst optreden. Deze barsten, soms niet dan met een microscoop te ontdekken, vormen geliefde aangrijpingspunten voor de erosie. Het gesteente is als het ware al voorgesneden! Het spreekt vanzelf dat het bovenliggende gesteente door zijn gewicht een enorme druk uitoefent op het gesteente dat eronder ligt. De barsten die in dit laatste mogelijk al bestaan, worden daardoor hermetisch gesloten. Maar dit verandert als het bovenliggende gesteente door erosie verdwijnt (of doordat de mens, in steengroeven, het verwijdert). De druk op het onderliggende gesteente wordt minder, de barsten kunnen zich verwijden, spanningen in het gesteente aanwezig, kunnen worden ontlaten, wat soms met knallen gepaard gaat, de diaklasen worden wijder. Het bederf is in de aardkorst al vroeg aanwezig!
Endogene en exogene krachten Stenen en gesteenten zijn de stomme getuigen van de lotgevallen die de aardkorst in de loop van zijn geschiedenis hebben getroffen. Deze geschiedenis zou er overigens nauwelijks een zijn, wanneer er niets anders gebeurd was dan dat de korst was gestold, de buitenste laag stollingsgesteenten door de atmosferische krachten was afgebroken en het afbraakmateriaal zich had verspreid tot een egale bedekking van afzettingsgesteenten. Dit vereenvoudigde beeld is niet meer dan een schema. In werkelijkheid is de aardkorst bijna voortdurend in beweging geweest. Bijna voortdurend, want er zijn perioden van rust en perioden van onrust geweest. Ook manifesteert de onrust zich niet
Willem Frederik Hermans, Erosie
30 overal tegelijk en op dezelfde wijze. De beweging in de aardkorst is altijd tot bepaalde zones beperkt en deze zones zijn aan verplaatsing onderhevig. De slijtage van de gesteenten, de verschillende weerstand die zij daartegen bezitten en aan de andere kant de verschillende manieren waarop de slijtage plaatsvindt, zijn niet zonder gevolg gebleven voor de vormen die de aardkorst vertoont. De wetenschap die zich met de vormen van de aardkorst bezig houdt is er een die de opbouwende krachten en de afbraak aan elkaar afmeet. Wie de vormen van de aardkorst verklaren wil, dient rekening te houden met twee groepen van krachten: de endogene krachten en de exogene krachten. Endogene krachten zijn die waarvan de oorzaak in de aarde zelf moet worden gezocht. Het vulkanisme is een endogene kracht: het kan gehele bergen opwerpen, het kan een lavadek doen uitvloeien en zodoende een gloednieuw oppervlak van uitvloeiingsgesteenten scheppen. Het kan ook uithollingen van tientallen kilometers doorsnede doen ontstaan door explosie en instorting. Er bestaan voorts geweldige spanningen in de aardkorst die zowel vertikaal als horizontaal (men zegt meestal radiaal en tangentiaal) gericht kunnen zijn. In de tegenwoordige tijd manifesteren zij zich op spectaculaire wijze als aardbevingen. De gehele aardgeschiedenis door hebben zij de korst samengedrukt tot plooiingen, welke plooien later zijn opgeheven tot gebergten (orogenese), eveneens zijn gehele continenten uit zee omhooggekomen (epirogenese). Orogenese en epirogenese zijn processen van een veel grotere omvang dan het vulkanisme. De aardkorst is door breuken in schollen verdeeld die zich ten opzichte van elkaar bewegen. Ook zonder voorafgaande plooiing kan een gebergte ontstaan: door opheffing van een schol, meestal een reeks van schollen (horstgebergte). Als de aardkorst deze bewegingen niet vertoonde, zouden wij bitter weinig over ouderdom en geschiedenis van de aardkorst afweten. Wanneer graniet (een dieptegesteente!) thans op vele plaatsen aan de oppervlakte gevonden kan worden, is het alleen doordat de tektonische krachten het betreffende gedeelte van de aardkorst hebben opgeheven en de erosie het bovenliggende gesteente verwijderd heeft.
Willem Frederik Hermans, Erosie
31 Het puin verplaatst zich onder invloed van de zwaartekracht altijd van boven naar beneden. Hetzij onmiddellijk, hetzij langs omwegen, mogelijk zelfs na op zijn weg nog weer steen te zijn geworden en opnieuw te zijn afgebroken en getransporteerd, komt het tenslotte in zee terecht en bezinkt. Men zal denken dat zodoende de zee op ondiepe plaatsen al gauw geheel opgevuld kan raken en niet langer zee meer zal zijn. Inderdaad gebeurt dit en is het gebeurd: een land als Nederland heeft er voor een groot deel zijn ontstaan aan te danken. Er bestaan echter gedeelten in de oceanen, langgerekte zeer diepe troggen die bij uitstek de plaatsen zijn waar het puin zich verzamelt. Deze geosynclinalen hebben de eigenschap dat zij dieper worden naarmate zij verder worden opgevuld. Dit kan duizenden, miljoenen jaren achter elkaar doorgaan. Er bestaan afzettingsgesteenten in lagen van kilometers dik, waarvan aangetoond is dat de afzetting plaatsgevonden heeft op constante diepte onder zeeniveau, met andere woorden, de bodem moet naarmate de afzetting vorderde, geleidelijk aan gedaald zijn. Eenmaal komt aan deze daling evenwel een einde. De twee blokken waartussen zich de trog bevindt, schuiven naar elkaar toe, de afgezette lagen worden geplooid en rijzen daarna op: een nieuw ketengebergte is gevormd. Het nieuwe ketengebergte wordt aangegrepen door de erosie, het geërodeerde puin wordt afgevoerd naar een nieuwe geosynclinale. Zo is, zeer schematisch, de geschiedenis van het worden en vergaan van ketengebergten. Hoe langer het geleden is dat een gebergte opgeplooid werd, des te langer is het onderhevig geweest aan erosie, des te verder zal het afgesleten zijn. Werkelijke hooggebergten zoals de Alpen, de Himalaya, de Rocky Mountains en de Andes zijn jonge gebergten. Zij zijn ontstaan in de alpine plooiingsperiode. Een gebied als de Ardennen heeft deel uitgemaakt van een veel oudere plooiingsketen, het Hercynisch gebergte. Feitelijk zijn de Ardennen helemaal geen gebergte meer. Het oorspronkelijke gebergte is door de erosie vervlakt tot een nagenoeg vlak plateau, een zogenaamde schiervlakte. Iedereen die een hoog punt in de Ardennen beklimt, kan zich hiervan overtuigen. Eerst doordat het gebied na de vervlakking weer in beweging is gekomen en opgeheven, zijn de rivieren in staat geweest er diepe dalen
Willem Frederik Hermans, Erosie
32 in uit te snijden, waardoor de Ardennen toch nog een bergachtig voorkomen hebben. Hoe ouder een gebergte is, hoe meer het door de erosie zal zijn vervlakt en verlaagd. Oude gebergten vertonen ronde vormen, jonge gebergten scherpe kammen en graten. De erosie is in jonge gebergten ook krachtiger dan in oude, juist doordat zij hoger zijn. De rivieren zullen krachtiger stromen, de hoogte van hun oorsprong boven de erosiebasis is immers ook groter. De erosiebasis van een rivier is het niveau waarop hij uitmondt; dat is dus van alle rivieren uiteindelijk de zee. Deze ontwikkeling van gebergte tot schiervlakte kan onderbroken worden door hernieuwde opheffing of daling. De geomorfoloog is in staat de sporen van deze tektonische incidenten in de erosievormen terug te vinden. Al zijn vele gedeelten van de aardkorst in een of meer perioden van de geologische geschiedenis aan gebergtevorming onderworpen geweest, er bestaan ook grote massieven of z.g. schilden die zich al zeer lang in bijna ongestoorde rust bevinden, die wel langzaam zijn opgerezen, maar niet geplooid (b.v. het Canadese Schild, het Baltische Schild). Op deze schilden zullen veelal gesteenten die op grote diepten ontstaan zijn, langzamerhand door de erosie zijn ontbloot. De verdeling in land en zee van onze aardkorst heeft in vroegere perioden sterk verschild van de huidige toestand. Toch is het waarschijnlijk dat deze verdeling nooit totaal anders is geweest. Zelfs als wij een kaart ontwerpen van de oudste ons bekende perioden, is daarin al iets te vinden dat op het moderne beeld lijkt. De bewegelijkheid van de aardkorst neemt namelijk naar het centrum van de continenten toe af en eveneens naar het centrum van de oceanen. Die gedeelten van de aarde die afwisselend zee en land geweest zijn, vinden wij in de randgebieden van de continenten en het daaraan grenzende, vrij ondiepe gedeelte van de zee, het z.g. continentale plat. Het beeld van deze verdrinkende en droogkomende gebieden, wordt overigens ingewikkelder gemaakt doordat ook de absolute hoogte van de zee niet constant is. Het is bewezen dat dit niveau van de zee rijst en daalt (z.g. eustatische bewegingen) waardoor dus de oppervlakte van het vasteland kan afof toenemen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
4. Doline, door oplossing en uitspoeling in kalksteen gevormde orgelpijp. Groeve in het Maastrichts Krijt te Bemelen, Zuid-Limburg. (Foto Dr. W.F. Hermans)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*2
5. Granietverwering in Galicia (Spanje). Het zand tussen de rotsblokken is het daaruit ontstane verweringsmateriaal. Het is rijk aan veldspaat. (Foto Dr. W.F. Hermans)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
6. Granietmassief bij El Grove, Galicia (Spanje). (Foto Dr. W.F. Hermans)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
7. El Grove (Galicia). Begin van schaalvormige afscheiding van graniet in eerste verweringsstadium. De schaal is 10 à 30 cm dik. (Het rijtje gaatjes is kunstmatig, evenals de doorsnede van de rots.) (Foto Dr. W.F. Hermans)
Willem Frederik Hermans, Erosie
33 In de ijstijden bijvoorbeeld, was een groter deel van het op aarde beschikbare water vastgelegd in de vorm van ijs dan voordien. Het niveau van de oceaan lag dus lager. Men heeft berekend dat aan het einde van de laatste ijstijd het oppervlak van de oceanen een 80 meter hoger is komen te liggen, door het vrijgekomen smeltwater. Al deze bewegingen gaan gepaard met verplaatsing van de erosiebasis. Zij oefenen daardoor hun invloed uit op de kracht van de erosie in het achterland en op het relief dat deze doet ontstaan. Hoewel alle puin eenmaal in zee terecht moet komen, kan dit soms lang duren. Het transport wordt, nog op het vasteland, herhaaldelijk onderbroken. Zo ontstaan de terrestrische afzettingen, die soms lange tijd niet meer in beweging komen: afzettingen in rivierdalen en gletscherdalen, meren die worden opgevuld. Een verhoging van de erosiebasis zal dit in het algemeen bevorderen; dan immers verliezen de rivieren hun transportkracht. Rijst de zee nog hoger, zodat hij een groot stuk van het vasteland overstroomt (transgredeert) dan kunnen terrestrische afzettingen overdekt worden met marine afzettingen, die de onderliggende laag conserveren. De verplaatsing van het puin is er niet altijd een van hoger naar lager niveau: de wind die duinen, stuifzand en löss kan opwerpen is in staat tot een verplaatsing van beneden naar boven. Hieruit zien wij dat ook de exogene krachten soms een opbouwende werking kunnen hebben, al is het, in het grote geheel van het slijtageproces gezien, maar tijdelijk.
Willem Frederik Hermans, Erosie
34
Hoofdstuk II Erosie meer in finesses Termen Tot dusverre hebben wij het woord erosie gebruikt in een zeer algemene betekenis. Wij hebben er een groot aantal verschillende processen onder samengevat, die alleen dit gemeen hebben dat zij veranderingen van de aardkorst van buiten af teweeg brengen. Om dieper op de erosie in te kunnen gaan, moeten wij van meer termen gebruik maken. Ook geven lang niet alle auteurs een zo ruime betekenis aan het woord erosie als wij tot dusverre gedaan hebben. De erosie kan van tweeërlei aard zijn: erosie in de geologische betekenis, de erosie dus die bergen afgraaft tot schiervlakten in onmenselijk lange perioden en de erosie in bodemkundige betekenis, welke b.v. tijdens een storm een vruchtbaar stuk grond kan veranderen in een dorre steenwoestijn. Men gebruikt verschillende benamingen naast elkaar en door elkaar. Dit is minder onpraktisch en verwarrend dan het lijkt, omdat de verschillende processen meestal zich gelijktijdig afspelen en dikwijls het ene het andere met zich meesleept. Zo betekent erosie feitelijk ‘uitknaging’ (lat. erodere) terwijl men onder denudatie eigenlijk alles tegelijk verstaat: de afbraak van een hoogte, dus het tot puin worden van het gesteente tezamen met het transport ervan; het woord betekent ‘ontbloting’. Het transport volgt niet alleen op de verwering maar gaat ook op zichzelf weer met afbraak gepaard. Want de puindelen zullen tijdens het transport kleiner worden door slijtage en ten tweede zullen zij een uitschurende, eroderende werking hebben op de weg die zij volgen: de helling waar zij afglijden, het rivierdal waarin zij door het water worden vervoerd. Kleine deeltjes die zich louter door de zwaartekracht (maar meestal toch ook wel met behulp van afstromend regenwater) aan de voet van een helling verzamelen, noemt met colluvium. Onder eluvium verstaat men de achtergebleven, grove en/of onoplosbare restanten.
Willem Frederik Hermans, Erosie
35 Is het te transporteren materiaal opgelost geweest en niet zeer ver van de plaats van herkomst neergeslagen, dan spreekt men van illuvium. Alluvium is materiaal dat door een rivier vervoerd is en afgezet. Het landijs, zoals zich dat op Groenland en Antarctica bevindt en ook de gletsjers hebben een bijzondere eroderende werking die men wel abrasie noemt. Dezelfde naam wordt bovendien gegeven aan de verwoestende werking die de zee, beladen met rolstenen, op de kusten uitoefent. De zee kan op deze wijze aanzienlijke vlakten afschaven (abrasieplatten). Attritie is meer in het bijzonder de slijtage van het onderweg zijnde puin zelf. Hoe langer het vervoer duurt, hoe kleiner zijn korrelgrootte wordt. De stortbeken in het hooggebergte sleuren grote rotsblokken mee. Maar als hun water via een lange rivierloop eindelijk in zee uitmondt en zijn materiaal in een delta afzet, zijn de stenen verpulverd tot zand en klei. Een bijzondere vorm van transport bewerkt de wind. De wind kan fijn materiaal uitblazen (deflatie). Daarvoor is nodig dat het vaste gesteente door andere oorzaken tot fijn poeder uiteengevallen is en bovendien zal droogte bevorderen dat het materiaal gemakkelijk wordt opgenomen door de wind. Voortdurende droogte veroorzaakt afwezigheid van vegetatie, welke anders het materiaal met zijn wortels vasthoudt en ook de wind afremt. Woestijnen zijn dus de gebieden waar deflatie een grote rol speelt. De met stof beladen wind oefent op zichzelf ook een zekere schurende werking uit (corrasie) maar van veel belang is deze niet. Door oneffenheden in de bodem of doordat de wind gaat liggen, verliest hij zijn transportkracht en laat het materiaal vallen (accumulatie). De transportkracht van wind en water is afhankelijk van de snelheid van deze media. De snelheid waarmee het water stroomt kan op verschillende plaatsen in een dal zeer uiteenlopen. Daar waar deze snelheid plotseling vermindert, bijvoorbeeld doordat het dal zich verbreedt, zal het water zijn materiaal niet meer in beweging kunnen krijgen. Ook daar vindt accumulatie, afzetting, plaats. De grofste delen worden van-
Willem Frederik Hermans, Erosie
36 zelfsprekend het eerst afgezet. Deze wijze van afzetting heet aggradatie. Indien een rivier minder materiaal vervoert dan hij uit hoofde van zijn snelheid kan dragen, zal hij nieuw materiaal uit het dal meeslepen (degradatie). Zowel het lengteprofiel van het rivierdal als het dwarsprofiel vertellen ons iets over de ouderdom van de stroom. Nemen wij aan dat een gebied omhoog komt uit zee. Het wordt blootgesteld aan de werking van de atmosfeer. Het regenwater verzamelt zich op de laagste punten en stroomt langs de weg van de minste weerstand naar de oceaan. De reliefenergie (het verschil in hoogte tussen het laagste en het hoogste punt) is groot. Het lengteprofiel van de rivieren zal steil zijn, het water zal vooral in vertikale richting insnijden. Het dal dat zodoende ontstaat, bezit steile wanden, het heeft in doorsnede gezien de vorm van een V. Bij langere duur van de riviererosie, dieper insnijden, zal het lengteprofiel minder steil worden, de transportkracht van het stromende water neemt af. Ook het V-vormige dwarsprofiel wordt vlakker, want verwering en denudatie brengen materiaal van de dalwanden in de rivier. Op de zeer lange duur zal een evenwicht kunnen ontstaan. De rivier stroomt dan door een zeer vlak dal waarvan de bodem en de omgeving bestaan uit zijn eigen puin dat hij niet meer in staat is verder te brengen. De dalwanden zijn zo vlak geworden, dat het losse materiaal zo goed als niet meer aan de zwaartekracht onderhevig is, niet meer naar beneden rolt, niet meer door afstromend regenwater wordt meegenomen, ook al doordat op de flauwe hellingen, met een dikke laag verweerd gesteente bedekt, zich een dichte vegetatie heeft kunnen vestigen waarvan de wortels het materiaal vasthouden. De geomorfoloog noemt een dergelijk relief oud. Het is vooral de Amerikaanse geomorfoloog W.M. Davis geweest, die zich erop toelegde uit de terreinvormen de ouderdom van een landschap te bepalen. In een ‘oud’ gebied heerst een zeker evenwicht. Erosie en denudatie zijn zeer gering geworden. De toestand zou zogezegd altijd zo blijven, wanneer niet de abrasie van de zee voortging te knagen, zijn abrasieplat uit te breiden ten koste van dit oude relief dat zich maar weinig boven zeeniveau verheft. Een dergelijke evenwichtstoestand kan door drie oorzaken worden
Willem Frederik Hermans, Erosie
37 verstoord: a) bewegingen in de aardkorst, b) klimaatsverandering en c) ingrijpen van de mens. De bewegingen in de aardkorst en de veranderingen van het zeeniveau hebben gedeeltelijk een zelfde uitwerking: nl. een verplaatsing van de erosiebasis, een verandering van het bedrag der reliefenergie. Verlaging van de erosiebasis kan ten gevolge hebben dat de rivier, die al min of meer tot evenwicht gekomen was, opnieuw vertikaal gaat insnijden in zijn eigen puin. Een nieuwe, lagere dalbodem wordt gevormd; van de oude dalbodem zullen ter weerszijden terrassen overblijven. Maar ook deze terrassen kunnen aan denudatie ten offer vallen terwijl eveneens in het gehele gebied erosie en denudatie in kracht zullen toenemen. Davis legde zeer de nadruk op het begrip ‘erosiecyclus’. De erosie heeft in theorie althans een cyclisch verloop, gemarkeerd door (relatieve) stijging en daling van het zeeniveau. Een klimaatsverandering kan een soortgelijke uitwerking hebben (wanneer het klimaat vochtiger wordt, de rivieren dus meer water gaan voeren) maar in het algemeen zullen klimaatsveranderingen veel ingrijpender en gevarieerder veranderingen teweeg brengen. De Franse bodemdeskundige Erhart onderscheidt twee toestanden die hij Biostasie en Rhexistasie heeft genoemd. Biostasie is een evenwichtstoestand waarbij de erosie door de begroeiing bijna tot stilstand is gebracht. Het is een bekend feit dat rivieren die door ongeschonden tropische oerwouden stromen in geen geval grof materiaal en meestal ook geen fijn materiaal medevoeren. Alleen de oplosbare delen van het gesteente transporteren zij. De onoplosbare delen (eluvium) blijven achter, vastgehouden door het dichte plantendek, waaronder alleen de chemische verwering actief is. Verweringsbodems van enorme dikte worden zodoende gevormd. Zolang deze toestand ongewijzigd blijft, is er sprake van biostasie. Maar een klimaatsverandering zal het evenwicht verstoren. Nemen wij bijvoorbeeld eens aan dat het klimaat droger wordt, in die zin, dat terwijl eerst de regen het gehele jaar door viel, er thans langdurige droge perioden voorkomen, terwijl de regen als hij valt, in zondvloedachtige stortbuien naar beneden komt. Het ligt voor de hand dat de vegetatie die ontstaan was onder een altijd vochtig klimaat zal afsterven. Niet langer zal zij in staat
Willem Frederik Hermans, Erosie
38 zijn het losse verweringsmateriaal vast te houden. De wind krijgt vat op de kleinere delen en verstuift deze: enorme stofstormen ontstaan. Gedurende de schaarse maar heftige regenval zal het puin in grote massa naar beneden komen. Erosie en denudatie gaan anders te werk dan voordien. De rivieren veranderen in modderstromen, hun dalen zijn bovendien niet aangepast aan het vervoer van grote waterhoeveelheden ineens, de rivieren zullen derhalve buiten hun oevers treden en enorme overstromingen veroorzaken. Bovenstrooms vindt snelle erosie plaats, benedenstrooms afzetting, aggradatie van grote omvang. Deze rhexistatische toestand, waarin een nieuw evenwicht gevonden moet worden, zal het relief van een gebied grondig wijzigen. Iets soortgelijks gebeurt als de mens de natuurlijke vegetatie verwijdert, vooral als dit op onoordeelkundige wijze geschiedt. Wij komen hierop in hoofdstuk V uitvoerig terug.
Water Het lijdt geen twijfel dat de voornaamste rol bij de erosie door het water wordt gespeeld. Water doordrenkt de gehele aardkorst tot op grote diepte, voorzover het gesteente waar hij uit bestaat water doorlaat. Dit ondergrondse water noemt men grondwater. Men kan meren en rivierdalen definiëren als plaatsen waar het vaste oppervlak beneden het niveau van het grondwater daalt. Dit niveau van het grondwater kan zich op zeer verschillende diepten beneden het aardoppervlak bevinden. Ook het grondwater stroomt, zij het meestal uiterst langzaam. Het stroomt het snelste waar het aan de buitenlucht treedt, omdat het daar de minste weerstand ondervindt. Wichelroedelopers die immers beweren langs magische weg ‘wateraders’ te kunnen aantonen, behalen meestal een goedkoop en alleszins verklaarbaar succes. In een land als Nederland dat aan de oppervlakte bijna geheel uit los, water doorlatend materiaal bestaat en bovendien laaggelegen is, zal men praktisch overal water aanboren, waar men ook maar een gat maakt.
Grondwater Ook het grondwater heeft een transporterende en eroderende wer-
Willem Frederik Hermans, Erosie
39 king. Met name heeft het deze daar, waar het gesteente oplosbaar is. In water is altijd enig koolzuur opgelost en in grondwater meer dan in ander water, omdat de wortels van levende planten koolzuur afgeven en bij het vergaan van planten- en dierresten koolzuur vrijkomt. Grondwater is zodoende in staat kalksteen op te lossen. In gebieden die uit kalksteen zijn opgebouwd, kan het water grote holen en onderaardse kanalen door oplossing vormen. Het grondwater beweegt zich met zoveel gemak, dat rivieren overbodig worden. Zij ontstaan dan ook of wel helemaal niet, doordat het water van het begin af is weggezakt in de grond, of zij lopen bij lage waterstand droog, het rivierstelsel wordt ondergronds. Het grondwater heeft dan een sterk ondermijnende werking. Inmiddels wordt het voortdurend aangevuld door regenwater dat van boven naar beneden komt sijpelen door het oplosbare gesteente. Deze oplossing zal op bepaalde plaatsen (bijvoorbeeld daar waar twee barsten in het gesteente elkaar snijden) gemakkelijker gaan dan op andere. Daar kan zich door oplossing een min of meer vertikale pijp vormen (geologische orgelpijp, doline), welke zich op den duur tot een kuil verwijdt (polje). Poljes kunnen ook onmiddellijk ontstaan door instorting van een hol. Verenigen zich verscheidene dolines doordat zij aan elkaar groeien, dan spreekt men van een uvala. Deze erosie zal pas een einde nemen als al het oplosbare gesteente verdwenen is. Lag hieronder bijvoorbeeld een laag zandsteen, dan zal de ondergrondse hydrografie hierop weer in een normaal bovengronds riviernet veranderen. Het klassieke voorbeeld van dit soort erosie vindt men in het Karstgebergte. De vreemde terminologie is dan ook ontleend aan de benamingen daar ter plaatse. Karsthydrografie, karsterosie komt bijna overal voor waar zich kalkgesteente bevindt. Spectaculairder dan de dolines in Zuid-Limburg (zie foto 4) zijn de grotten van Han, Remouchamps enz., de enorme Carlsbadgrot in Nieuw Mexico en andere meer. Kalksteenplateaus kunnen veranderd worden door oplossing in een buitengewoon grillig landschap van talloze kloven en geulen die elkaar snijden. Dit noemt men lapiès. IJs, steenzouten en gips zijn eveneens oplosbare gesteenten, maar karstverschijnselen komen er zelden in voor. Dit is begrijpelijk: kalk-
Willem Frederik Hermans, Erosie
40 steen is weliswaar oplosbaar, maar dit proces gaat zeer langzaam. Bovendien is kalksteen hard. Holen in een steenzoutlaag zullen daarentegen, behalve wanneer zij geheel gevuld zijn met verzadigde oplossing, niet lang standhouden. Gips- en zoutlagen die dagzomen, verdwijnen spoedig geheel, behalve in gebieden met zeer droog klimaat.
Periglaciale en glaciale erosie De temperatuur van de lucht daalt in het algemeen van beneden naar boven. Als wij b.v. met een ballon opstijgen van de grond zal een niveau bereikt worden waar de temperatuur zo laag wordt, dat water niet meer in vloeibare toestand kan bestaan. o
Dit hoeft niet precies het niveau van o C te zijn, omdat in de atmosfeer ook veel onderkoeld water voorkomt, maar het is er wel bij in de buurt. Gemakkelijk valt in te zien dat dit niveau in de buurt van de equator hoger ligt dan op gematigde breedte (de temperatuur beneden is immers in de equatoriale streken ook hoger en de temperatuurdaling per 100 m stijging is overal min of meer gelijk). Naar de polen toe komt het bevriezingsniveau steeds lager te liggen. Lang voor wij de polen zelf bereikt hebben, snijdt het het aardoppervlak. De lijn volgens welke het aardoppervlak gesneden wordt, schuift op het noordelijk halfrond naar het zuiden in de winter en naar het noorden in de zomer. Hoge gebergten prikken door het bevriezingsniveau heen, in het koude jaargetijde verder dan in het warme. De sneeuwgrens noemt men de grens rondom de gebieden waar sneeuw het hele jaar blijft liggen. Zulke gebieden vinden wij dus rondom de polen en in hoge gebergten, waar zij te hoger liggen, naarmate het gebergte zich dichter bij de evenaar bevindt. De sneeuwgrens houdt nauw verband met het hierboven aangeduide niveau, is echter ook afhankelijk van de hoeveelheid neerslag die valt. In de subtropen ligt hij hoger dan aan de evenaar, omdat de subtropen droger zijn. Op door de geografische omstandigheden begunstigde plaatsen (beschutte plaatsen, naar het noorden gerichte hellingen, streken ver verwijderd van warme zeestromen) zal de sneeuwgrens tot lager breedte, resp. lager niveau kunnen reiken. In Nieuw Zeeland reiken de gletsjers tot aan het tropische oerwoud, in
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
8a. Grillig restant van granietbult waar schaalvormige stukken afgesprongen zijn.
8b. El Grove (Galicia, Spanje). Barst ontstaan door differentiële volumevermeerdering, vergroot door chemische verwering.
Willem Frederik Hermans, Erosie
8c. Een der granietkoepels van El Grove van nabij gezien. Mossen beginnen reeds vaste voet te krijgen op het oppervlak van verweerd gesteente. De scheuren verwijden zich door oplossing en uitspoeling. (Foto's Dr. W.F. Hermans)
Willem Frederik Hermans, Erosie
2*
9a. Exfoliatie, waargenomen aan een grafzerk van ruim honderd jaar oud (Cimetière Montparnasse, Parijs). (Foto Dr. W.F. Hermans)
9b. Aardpiramiden in de omgeving van Sabang (Sumatra). (Foto Prof. Dr. F.A. van Baren)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
10a. Bovenste foto: Zuid-Afrika. Oppervlakte-erosie en geulerosie. De geulen hebben een U-profiel. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
10b. Beneden: voortgeschreden stadium van erosie. Bouwvoor grotendeels verdwenen. ‘Sheet’ erosie en ‘gully’ erosie. Men lette op de richting van de ploegvoren: deze is niet parallel aan de hoogtelijnen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
11a. Door geulerosie verwoest gebied, grenzend aan gebied dat nog in stand is gebleven. maar bedreigd wordt, o.m. door verlaging van de grondwaterspiegel. Zuid-Afrika. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
11b. Geulerosie op een terrein in de buurt van een kopermijn. De giftige dampen van de fabriek hebben eerst alle vegetatie gedood.
Willem Frederik Hermans, Erosie
41 hun dalen voortgestuwd naar gebieden waar de temperatuur nooit onder het vriespunt komt. Men noemt wel de orografische sneeuwgrens de buitenste omranding tot waar sneeuw het hele jaar door kan blijven liggen. Tussen deze grens en het gebied van aaneengesloten sneeuwbedekking dat door de werkelijke sneeuwgrens in de zomer wordt omsloten, ligt de vergletsjeringsgrens, de uiterste rand waartoe uitlopers van het altijd besneeuwde gebied, gletsjers dus, zich kunnen uitstrekken. Daar weer buiten ligt een zone waar weliswaar 's zomers geen sneeuw ligt en de bovengrond niet bevroren is, maar wel het grondwater. Dit gebied is het periglaciale gebied. Deze bevroren ondergrond nu, geeft aanleiding tot typische vormen van erosie en transport. Als in voorjaar en zomer de sneeuw en de bovengrond ontdooien, kan het smeltwater niet wegzakken. Het vormt met het puin een dikke brij die al bij een geringe helling in staat is af te glijden (solifluctie). Herhaaldelijk bevriezen en ontdooien bevordert de snelheid van dit proces. Herhaaldelijk bevriezen en ontdooien zal, eerder nog dan in noordelijke streken, voorkomen in het hooggebergte op lage breedte. Daar immers is het temperatuurverschil tussen dag en nacht zeer groot. Het smeltwater dringt dus in gaten en spleten, bevriest, zet daardoor uit met enorme kracht, verwijdt de spleten en wringt het gesteente los. Overdag kan het weer gesmolten water nog dieper in het gesteente doordringen, waarna de gang van zaken zich herhaalt. Het is bekend dat alpinisten bij voorkeur lang voor zonsondergang op pad gaan, om de steenregen te vermijden die bij het aanbreken van de dag langs de hellingen losbarst. De verwering waaraan de toppen van de hooggebergten zijn blootgesteld, is enorm. In hoeverre dit laatste ook geldt voor de gebieden die geheel met landijs zijn bedekt, zoals Groenland en Antarctica, is niet geheel bekend. Wel weet men dat het landijs niet werkt als één grote gladmakende schaaf. Er steken nog altijd toppen boven het ijs uit (nunataks). De moeilijkheid is dat niemand onder het ijs kan kijken. Gelukkig bestaan er gebieden die vroeger door landijs bedekt waren maar nu niet meer. Zij waren dat in de ijstijden, toen landijs en gletsjers
Willem Frederik Hermans, Erosie
42 een veel grotere uitbreiding hadden en zijn thans weer bloot gekomen. In deze gebieden treft men vaak echter geen erosievormen aan, maar afzettingsvormen. Finland, waar deze afzettingen soms afwezig zijn, heeft toch geen gladafgeslepen relief, het is geen schiervlakte, maar heeft ronde rotsen (roches moutonnées) en talrijke diepten, waarin zich de beroemde meren hebben gevormd. Dergelijke gebieden noemt men fjelden. Hetzelfde geldt voor het noorden van Canada en het Finger Lake gebied in de staat New York. Het ijs laat groeven, krassen, diepe uitgefreesde geulen en gepolijste oppervlakken na op de rots waarover het zich bewogen heeft. Landijs en gletsjers ontstaan uit sneeuw en zijn doorspekt met puin. Als het ijs afsmelt, blijft het puin liggen. Deze afzettingen noemt men moraines. Zij komen in verschillende gedaanten voor en dragen naar gelang van hun vorm verschillende namen. Ook kan het materiaal waaruit zij bestaan van zeer verschillende korrelgrootte zijn. O.a. in ons land kamt uit de ijstijd afkomstige keileem voor, een zware leem, doorspekt met keien. Het smeltwater verenigt zich tot stromen die de kleinere delen met zich meevoeren en afzetten in de omgeving van de gletsjers (fluvioglaciale afzettingen). De gebieden waarover het ijs zich in de ijstijden uitbreidde, waren voordien al aan andersoortige erosie, vooral fluviatiele erosie blootgesteld geweest. Het ijs maakte vanzelfsprekend gebruik van dit relief, het begon zich op te hopen in de rivierdalen. De fjorden zijn zulke rivierdalen die vergletsjerd zijn geweest en nu weer bloot gekomen. Het ijs heeft in de dalwanden brede terrassen, trogschouders uitgeslepen. Er zijn geologen die menen dat het wereldklimaat vóór het Tertiair zoveel warmer is geweest, dat toen zelfs Groenland en Antarctica niet met landijs waren bedekt; is deze hypothese juist, dan is het nu door het ijs bedekte relief van deze gebieden, ook slechts een door het ijs gewijzigd fluviatiel relief. IJs transporteert traag, maar het transporteert zonder op grootte te letten: enorme brokken zo goed als de kleinste stofdelen voeren de gletsjers even snel mee in hun binnenste en op hun rug. Gletsjers die in zee afkalven, brengen de ijsbergen voort welke, smeltend op lage
Willem Frederik Hermans, Erosie
43 breedte, hun materiaal dus zeer ver van de plaats van herkomst op de bodem van de oceaan laten vallen. Het is begrijpelijk dat in de ijstijden de periglaciale gordel, die het ijs omgeeft zich ook veel zuidelijker (en in de gebergten lager!) bevonden heeft dan nu het geval is. Bodems waarin de sporen van solifluctie nog worden aangetroffen, zijn dan ook bijna overal in West-Europa gevonden, op plaatsen waar zij al minstens 10.000 jaar niet meer kunnen ontstaan. De gebieden waar het ijs zich terugtrok, gingen vanzelfsprekend in periglaciale gebieden over. De steeds bevroren ondergrond van periglaciale gebieden vormt een grote belemmering voor de begroeiing. Het klimaat dat op de laatste ijstijd volgde was warm en droog. De wind kon gemakkelijk vat krijgen op de kleinste delen van het glaciale puin en enorme stofstormen ontstonden. Uit deze stofstormen zijn de lemige afzettingen neergeslagen die wij löss noemen. Löss is een eolische afzetting. Löss verraadt het feit dat het is afgezet door de wind, doordat de deeltjes waaruit het bestaat, weinig zijn afgerond, minder dan rivierzand waarvan de korrels, door tegen elkaar te rollen, geneigd zijn de kogelvorm aan te nemen. De korrelgrootteverdeling van löss is bovendien typerend. Al deze hier besproken wijzen van erosie worden gerekend tot de geologische erosie. Maar toch, een essentieel onderscheid tussen bodemerosie en geologische erosie is er niet: de eerste is alleen maar een onderdeel van de laatste. Het is een normaal natuurlijk proces. De mate waarin en de manier waarop de bodemerosie in zijn werk gaat is evenals de geologische erosie in hoofdzaak afhankelijk van het klimaat en het relief en de aard van het gesteente. Het enige verschil tussen de twee is, dat er sommige vormen van geologische erosie zijn die de mens met geen mogelijkheid kan keren, terwijl hij bodemerosie kan tegengaan - meestal na dit verschijnsel ongewild te hebben bevorderd.
Willem Frederik Hermans, Erosie
44
Hoofdstuk III De voorbereiding van het transport Zodra ergens het gesteente binnen het bereik van de atmosferische lucht komt, neemt de verwering een aanvang. Men onderscheidt mechanische verwering en chemische verwering. Het woord ver-wering is beeldend, omdat het weer (beter: het klimaat) een belangrijke rol speelt bij het proces, maar het is aan de andere kant weinig precies. Verwering houdt in: uiteenvallen, omvorming en oplossing. Oplossing gaat bijna altijd onmiddellijk met transport gepaard. Opgeloste delen zijn de eerste die worden vervoerd. Daardoor is verwering ook moeilijk te scheiden van transport en hebben wij de algemene term erosie gebruikt.
Uiteenvallen, vergruizing Het uiteenvallen is niet al onmiddellijk een gevolg van het blootgesteld worden aan de atmosfeer. De spanning waaronder het gesteente diep in de aardkorst staat en die er de kiemen van barsten en scheuren in aanbrengt, de drukontlasting (unloading) die naar boven toe plaats vindt, maken dat het gesteente al in de ondergrond begint uiteen te vallen. Men heeft vroeger gedacht dat gesteenten uiteen konden vallen door de temperatuurverschillen tussen dag en nacht. Vanzelfsprekend zou deze vorm van verwering vooral in de woestijnen optreden waar deze temperatuurverschillen immers groot zijn: het gesteente overdag door verhitting uitgezet, krimpt snel in zodra de zon onder is, zó snel dat het soms met een knal uiteenbarst. Reizigers beweerden deze knallen te hebben gehoord. Inderdaad vindt men in de woestijn rotsblokken die prachtig in tweeën zijn gespleten. Maar nadere bestudering heeft twijfel gewekt aan het fenomeen. De barsten, kon men bewijzen, waren al duizenden jaren oud. En ook: als men stenen, met name graniet, in kokende olie werpt en vervolgens in smeltend ijs, barsten zij niet, hoewel zij dan aan veel grotere en veel snellere temperatuurswisselingen worden blootgesteld, dan ooit in de vrije natuur het geval is. De meeste gesteenten zijn elastisch genoeg om dit
Willem Frederik Hermans, Erosie
45 te kunnen verdragen. In oudere leerboeken vindt men nog wel de term ‘insolatie puin’, waarmee bedoeld wordt puin ontstaan uitsluitend door uitzetting en inkrimping bij verwarming door de zon. Het is thans wel zeker dat zonnewarmte alleen zelden of nooit puin vormt. Iets anders is dat ook in de droogste woestijn wel eens regen valt en bovendien de atmosfeer voldoende waterdamp bevat opdat kort voor het opgaan van de zon, als de atmosfeer op zijn koudst is, de waterdamp als dauw condenseert. Reeds bij de vergruizing van het gesteente speelt daarom de mechanische verwering een rol. De veldspaat in graniet neemt watermoleculen op (hydratatie), vergroot daardoor zijn volume waardoor het hechte mineraalbouwsel uiteengedrukt wordt. De buitenste schaal van het rotsblok wordt te wijd en valt als een schil van de kern, langs een barst die door de drukontlasting al voorgevormd is. Dit is duidelijk te zien op foto's 7 en 8 a, b, c.
Exfoliatie Onder omstandigheden van bepaalde vochtigheidsgraad en temperatuur, kunnen gesteenten ook in dunnere lagen afschilferen. Dit verschijnsel wordt exfoliatie genoemd. Door toetreden van water gevormde kleiën en carbonaten, die een groter volume hebben dan de oorspronkelijke mineralen, bewerken dat de te ruim geworden buitenste schil afspringt. Het fenomeen kan zich in korte tijd gaan voordoen. De foto 9 a stelt een grafsteen voor van ruim honderd jaar oud. Nog sterker, men heeft exfoliatie waargenomen in door de mens gegraven tunnels. De verwering van grafstenen, monumenten en gebouwen in steden is overigens geen maatstaf voor die in de natuur. De atmosfeer in steden heeft immers een hoog gehalte aan koolzuur en andere zuren (uitlaatgassen, rook), is daardoor agressiever. Ook exfoliatie is wel ten onrechte uitsluitend aan de zonnewarmte toegeschreven. Dat het verschijnsel in tunnels is waargenomen, bewijst dat dit niet juist kan zijn. In koude, vochtige gebieden, dringt water in barsten, spleten en haarscheuren. Het brengt chemische veranderingen teweeg en lost zouten
Willem Frederik Hermans, Erosie
46 op. Bij uitdroging kristalliseren de zouten uit en oefenen druk uit op de wanden van de barst. Sommige gesteenten, zoals kleiën, vormen een dikke brij met water, een grotendeels colloïdale oplossing. Wanneer deze uitdroogt ontstaan er krimpscheuren in de klei, de massa lijkt te bestaan uit zuilen. Colloïdale oplossingen van kleideeltjes zijn soms irreversibel, d.w.z. dat bij hernieuwde bevochtiging de deeltjes niet opnieuw in colloïdale oplossing gaan. De krimpscheuren zullen dus niet dichttrekken, maar integendeel wijder worden door. het erinsijpelende, eroderende water (Badlanderosie). Die zuilen waarop toevallig een of andere bescherming aanwezig is, bijvoorbeeld een steen die er als een dak op ligt, zullen langer standhouden dan andere. Op deze wijze zijn gehele landschappen met aardpiramiden ontstaan. Overigens kunnen door de afspoeling aardpiramiden ook in andere losse materialen worden gevormd en aanwezigheid van een steen als dak schijnt niet noodzakelijk te zijn. Zeer bekend zijn de aardpiramiden bij Bolzano. De verwering in periglaciale gebieden noemden wij al. Deze soort van verwering is mechanische verwering bij uitstek, want hoewel er als de temperatuur even boven het vriespunt komt, veel water is, wordt chemische verwering praktisch tot stilstand gebracht juist door deze lage temperatuur. Organismen die in andere klimaten de verwering op verschillende wijzen sterk kunnen bevorderen, zijn om dezelfde reden zo goed als afwezig. Het is dus in hoofdzaak het in het gesteente dringende water, dat bevriest en uitzet, waardoor de vaste rots wordt afgebroken. De Duitsers noemen dit Spaltenfrost. Het puin is hoekig, weinig afgerond.
Chemische verwering Het meest omvangrijk is ongetwijfeld de chemische verwering. Zij treedt meestal op in samenwerking met mechanische verwering en organogene verwering, verwering die onder invloed van microorganismen, planten en dieren tot stand komt. Chemische verwering maakt ook gebruik van stoffen (zuren en basen) die door organismen worden geleverd. Het is gemakkelijker de chemische processen aan te duiden dan
Willem Frederik Hermans, Erosie
47 deze op de voet te volgen. Een mineraal dat chemisch verweert, doorloopt vele tussenstadia voor bepaalde eindprodukten zijn gevormd. Ook is de studie van sommige eindprodukten (de kleimineralen) pas in de laatste decennia behoorlijk gevorderd, dank zij de invoering van de Röntgenanalyse. Chemische processen bij de verwering zijn:
Oplossing Onder oplossing verstaan wij oplossing in water zonder dat er chemische veranderingen plaatsgrijpen. De meeste mineralen, uitgezonderd steenzout e.d., zijn zo goed als onoplosbaar in zuiver water. Oplossing van kalksteen vindt pas plaats als het water koolzuur en andere, door organismen voortgebrachte zuren bevat.
Hydratatie De mineralen nemen watermoleculen op, vergroten daardoor hun omvang, waardoor het vaste verband in het gesteente verloren kan gaan.
Hydrolyse Oplossing die gepaard gaat met vorming van secundaire produkten. De meeste silicaten vallen hieraan vroeg of laat ten offer. Veldspaten, glimmers, enz. splitsen zich zodoende in een aantal tussenprodukten die zich op den duur weer in oxiden, al of niet aan water gebonden splitsen, in het bijzonder hydroxiden van Aluminium en IJzer. Verliezen deze hun water, dan spreekt men van dehydratie. Dehydratie treedt vooral op in sommige tropische bodems en leidt tot opeenhopingen van min of meer zuivere oxiden van ijzer en aluminium, die soms als ertsen geëxploiteerd kunnen worden. (IJzer: lateriet. Aluminium: Bauxiet.) Schematisch kan men de overgang van een algemeen verbreid silicaat, b.v. Orthoklaas in andere verbindingen als volgt weergeven:
Willem Frederik Hermans, Erosie
48 (Orthokl.) KAlSi3O8 HAlSi3O8 H3AlSi3O9 H3AlSi2O7 H2SiO3 kiezelzuur
(water) + H2O + H2O + H2O + H2O
→ → → → →
kaliloog KOH + HAlSi3O8 H3AlSi3O9 H3AlSi2O7 + H2SiO3 H3AlSiO5 + H2SiO3 H2O + SiO2
KOH (Kaliumhydroxide, zeer oplosbaar) wordt grotendeels uitgespoeld, evenals het kiezelzuur H2SiO3. Maar een deel van de KOH reageert met de Aluminiumsilicaten en een deel van het kiezelzuur verliest water en gaat over in SiO2, silidioxide, die achterblijft. Wat schematisch gedemonstreerd is voor de aluminiumsilicaten geldt ook voor ijzersilicaten als het mineraal waar we van uitgaan ijzer bevat. Deze kunnen dan (zie het boven gezegde over lateriet en bauxiet) nog verder ontleden tot Fe(OH)3 resp. Al(OH)3 en Fe2O3 resp. Al2O3. Ook kleimineralen ontstaan langs deze weg. Zo kan, afhankelijk van de zuurgraad, Al2O3 met SiO2 en water zich binden tot het kleimineraal kaoliniet (bij lage pH) of tot montmorilloniet (bij hoge pH, dus in basisch milieu).
Carbonatisering Veel silicaten bevatten Calcium. Bij hydrolyse van een dergelijk silicaat zal dus, analoog aan de bovenstaande reacties geen KOH ontstaan, maar Ca(OH)2. Dit Ca(OH)2, calciumhydroxide, kan reageren met koolzuur uit de bodematmosfeer of koolzuur dat in het bodemwater is opgelost. Ca(OH)2 + CO2 ⇄ CaCO3 + H2O Zodoende wordt CaCO3, calciumcarbonaat gevormd. Naar gelang van het koolzuurgehalte van het water, blijft dit opgelost, of het slaat neer en vormt korsten of knollen in de ondergrond. Andere metalen, in de eerste plaats Magnesium geven tot soortgelijke vormingen aanleiding, op dezelfde manier. Carbonatisatie treedt het meest op in gebieden met hoge regenval. Tot neerslaan in de onder-
Willem Frederik Hermans, Erosie
49 grond komt het, door de overvloed aan water, in voldoend vochtige gebieden meestal niet, maar eerder in droge. N.B. Wat wij in het dagelijks leven kalk noemen kan zijn: CaO (ongebluste kalk) CaCO3 (kalksteen, schelpen, marmer, blauwe stoepsteen, calciet of kalkspaat, Limburgs krijt enz.). Metselkalk Ca(OH)2 wordt aan de buitenlucht hard en onoplosbaar door herzelfde carbonatiseringsproces.
Oxidatie en reductie Bij de ontleding van vele mineralen komen ijzer en mangaan vrij in de vorm van oxiden. Deze oxiden kunnen met water hydroxiden vormen. IJzer en mangaan zijn beide elementen die meer dan een valentie bezitten. Zo kan Mangaan voorkomen als MnO2, als Mn3O4; IJzer als FeO, Fe2O3 en Fe3O4. Al deze oxiden kunnen verschillende hydroxiden vormen. De ijzer- en mangaanverbindingen komen voor als korsten of knollen en als rode, bruine en dieppaarse huidjes rondom stenen of ook als alleen maar vlekken in het profiel. Klimaat, plaatselijke omstandigheden en organismen bepalen of het verbindingen zijn met veel zuurstof of weinig zuurstof. Verandering van deze omstandigheden, b.v. schommelingen in het peil van het grondwater kunnen deze verbindingen verder oxideren, dan wel zuurstof doen afstaan (reduceren).
Humeuze verwering De verschillende verweringsprocessen en de chemische omvormingen kunnen, al naar de omstandigheden en de samenstelling van het moedergesteente tegelijkertijd of na elkaar optreden. Sommige processen (b.v. de oplossing van kalk) beginnen eerder dan andere (b.v. het uiteenvallen van de silicaten). Kleinere fragmenten worden eerder aangetast dan grote, enzovoorts. Ook dienen niet al deze processen ter voorbereiding van het transport; zij kunnen eveneens een zekere consolidatie van het losgemaakte materiaal ten gevolge hebben.
Willem Frederik Hermans, Erosie
50 Een van de belangrijkste, gedeeltelijk consoliderende uitwerkingen, kan de bodemvorming zijn. Het is niet eenvoudig een scheiding aan te brengen tussen bodemvorming en verwering. Bijna altijd is bodemvorming beïnvloed door de vegetatie en planten vormen het merendeel van de materialen waaruit humus ontstaat. Onder de naam humeuze verwering vat men wel samen de chemische verwering die gebruik maakt van produkten welke door het vergaan van organismen zijn voortgebracht (humuszuren, koolzuur, ammoniak, salpeterzuur, aminozuren, nitrieten en nitraten). Planten bevorderen niet alleen de bodemvorming, maar ook de verwering. Zij bevorderen bovendien de voorbereiding van het transport, doordat hun in spleten gedrongen wortels het gesteente loswrikken. Hetzelfde doen in de grond gravende dieren, zoals wormen en larven. Hogere dieren tenslotte kunnen het transport op gang brengen door de grond los te trappen en de vegetatie te vernietigen, want plantenwortels die gesteentefragmenten los kunnen wrikken, houden anderzijds het losse materiaal vast en behoeden het tegen verspoelen en verstuiven. Groot is de invloed van klimaat, vooral van temperatuur en vochtigheid op verwering en bodemvorming, niet alleen onmiddellijk, maar ook doordat temperatuur en vochtigheid in hoge mate bepalend zijn voor de aard van het plantendek.
Structuur De korrels waaruit een door verwering vergruisd gesteente of los sediment bestaat, kleven meestal min of meer aan elkaar, zij vormen kruimels, aggregaten. Deze aggregaten kunnen verschillende vormen aannemen, het kunnen ronde kruimels zijn of zuiltjes, blokjes, plaatjes. Belangrijke eigenschappen van de bodem zijn afhankelijk van deze aggregaten, b.v. wateropname en het doorlaten van water, de doorluchting van de bodem, enz. Aggregaten, kruimels, vormen zich dus doordat de korrels aan elkaar kleven. Het kleefmiddel wordt gevonden in de colloïdale delen van de bodem, dat zijn: de kleinste minerale fracties, de organische colloïden en ook de slijmachtige stoffen die door de micro-
Willem Frederik Hermans, Erosie
51 organismen in de bodem worden afgescheiden. (Colloïde betekent: gelijkend op lijm - gr. ϰολλα). Een bodem die ‘een slechte structuur’ heeft, is dikwijls compact. Een dergelijke bodem droogt gemakkelijk uit, is onherbergzaam voor de plantenwortels en bevat ook onvoldoende bodemlucht. Structuurverval van de bodem is niet hetzelfde als erosie, maar dikwijls wordt erosie door structuurverval ingeleid. Structuurverval kan optreden door de bodem uit te mergelen zonder voldoende mest te geven van de juiste samenstelling. Zodoende wordt de bodem uitgeput. Veel bodemerosie wordt door uitputting veroorzaakt. Vooral toevoeging van organische mest (stalmest, compost, groenmest) is in staat de structuur te verbeteren. De organische colloïden die bij het vergaan van planten en dierenresten gevormd worden (humus) en de slijmachtige stoffen van de micro-organismen, welke zich vanzelfsprekend niet in grote getale kunnen ophouden in een bodem waar zij geen voedingsbodem vinden, kitten de minerale korrels tot kruimels aaneen. Een ongunstige structuur heeft ook een bodem die geen kleine minerale fracties bevat, een bodem dus die in hoofdzaak uit zand bestaat. In grove zanden vormen zich geen kruimels, omdat er geen of weinig minerale colloïdale bestanddelen zijn die de korrels aan elkaar kunnen binden. Toch kunnen zandgronden vruchtbaar zijn en een goede structuur hebben. Daarvoor is het nodig dat zij rijk zijn aan organische colloïden (humus).
Colloïden Het is misschien goed hier een kleine uitweiding over colloïden in te lassen. Een colloïdale oplossing is iets anders dan een gewone oplossing. In niet-colloïdale oplossingen (b.v. van keukenzout of suiker) is de opgeloste stof verdeeld in deeltjes ter grootte van een molecuul of kleiner (ionen). De deeltjes van een colloïdale oplossing zijn groter, nl. tussen 5 mμ en 1 μ (0,000005 mm-0,001 mm). Toch gedragen deze oplossingen
Willem Frederik Hermans, Erosie
52 zich als andere oplossingen: bij lang staan van de oplossing zakken de opgeloste stoffen niet naar beneden; gieten wij de vloeistof door filtreerpapier, dan blijft er niets achter. Anders is het wanneer we een electrolyt, d.w.z. een zuur, een zout of een base toevoegen. In dat geval kan de colloïdaal opgeloste stof neerslaan, wat men uitvlokken of coaguleren noemt. Vermindert men de concentratie van het electrolyt, dan kan het neerslag weer in oplossing gaan. Dit heet peptisatie.
Adsorbtiecomplex De colloïdale deeltjes hebben een eigenschap die van buitengewoon groot belang is voor de plantengroei, te weten hun adsorbtievermogen. Adsorbtie is het verschijnsel dat een stof zich vasthecht op het oppervlak van een andere stof. Hoe groter dat oppervlak is, des te meer adsorbtie zal er kunnen plaatsvinden. Het oppervlak van een bepaalde hoeveelheid materie wordt des te groter, naarmate de deeltjes kleiner zijn, zoals de volgende berekening illustreert. 3
2
Een kubusje van 1 cm heeft een oppervlak van 6 cm . Snijd ik deze kubus klein 3
tot kubusjes ter grootte van 1μ , dan zal het totale oppervlak van deze kubusjes 60 vierkante meter bedragen! Daardoor is dus het adsorbtie vermogen van colloïdale deeltjes zo groot. In de bodem komen twee soorten colloïdale deeltjes voor: a) minerale deeltjes, de fractie < 2 μ, en wel vooral dàt gedeelte van deze fractie dat uit kleimineralen bestaat, b) humusdeeltjes.
Deze deeltjes tezamen genomen worden wel het adsorbtiecomplex genoemd. Het adsorbtiecomplex in de bodem adsorbeert positieve ionen (kationen), o.m. H ionen, NH4 ionen, K, Na, Ca, Mg enz. ionen, Deze zelfde ionen bestaan ook in het bodemvocht, ze zijn daarin gekomen uit de ontlede mineralen, uit kunstmest enz. Tussen de ionenconcentratie in het bodemvocht en die aan de colloïdale deeltjes
Willem Frederik Hermans, Erosie
53 bestaat een evenwicht. Verstoor ik dit evenwicht door een of ander ion in overmaat toe te voegen, dan zal het evenwicht verlegd worden. Het adsorbtiecomplex zal een deel van de toegevoegde ionen tot zich nemen, maar daarvoor plaats moeten maken door andere ionen los te laten. Dit proces heet uitwisseling van basen.
Z U R E BODEM met K A L K geeft N E U T R A L E BODEM
Fig. 3. Basenuitwisseling, schematisch. Wat gebeurt als ik aan een zure bodem een basisch hydroxide, bv. gebluste kalk toevoeg? De Calciumionen zullen de waterstofionen die aan het adsorbtiecomplex zitten vervangen. Ook de Aluminiumionen laten los en vormen met de OH-ionen Aluminiumhydroxide, dat onoplosbaar is. Wordt de bodem weer zuur, dan kan het Aluminiumhydroxide weer worden opgelost.
Het adsorbtiecomplex is dus een soort voorraadkamer voor ionen, waarvan er vele voor het leven van de plant onontbeerlijk zijn. De plant is namelijk in staat zich deze ionen te verschaffen door het koolzuur dat zijn wortels produceren. Dit koolzuurgas bindt zich met water tot H2CO3. H2CO3 splitst zich in kationen (H+-ionen)
Willem Frederik Hermans, Erosie
54 en anionen (HCO3- -ionen). De H+-ionen kunnen de plaats van de basen innemen op het adsorbtiecomplex en de basen komen dus ter beschikking. Het koolzuur dat de wortels voortbrengen maakt dus op twee wijzen voedsel vrij voor de plant: 1) onmiddellijk uit de mineralen (organische verwering) en 2) uit het adsorbtiecomplex.
Zuurgraad De begrippen zuurheid en alkaliniteit van bodems en gesteenten krijgen nu ook meer relief. Water, H2O kan zich splitsen in H+-ionen en OH- -ionen. In zuiver water zullen er noodgedwongen evenveel H+-ionen als OH--ionen zijn. Verandert deze toestand, bijvoorbeeld door toevoeging van een zuur, dan blijken er méér H+-ionen dan OH--ionen te zijn. De oplossing is dan zuur, te zuurder naarmate er relatief meer H+-ionen dan OH--ionen zijn. Verschuift het evenwicht naar de andere kant, dan zijn er relatief meer OH--ionen dan H+-ionen en is de oplossing basisch. Om redenen die men in ieder scheikundeboek vinden kan, zegt men: een neutrale oplossing heeft een pH7. Een zure oplossing heeft een pH van minder dan 7 (hoe zuurder, hoe lager pH), een basische oplossing heeft een pH van meer dan 7 (hoe basischer, hoe hoger de pH is). De pH's lopen van 1 tot 14. 14
In zuiver water is namelijk 1 per 10
moleculen gesplitst. De concentratie van de
7
7
H+-ionen is dus 1/10 , die van de OH--ionen eveneens 1/10 . In elke oplossing, zo leert de wet van Guilberg en Waage, is het produkt van de 7
7
14
ionenconcentraties constant. Dit produkt is dus voor water 1/10 × 1/10 = 1/10 . Zo vinden we dus de grootte van het produkt, dat, als gezegd, constant is. Neem 7
5
aan dat de waterstofionenconcentratie groter is dan 1/10 , bijvoorbeeld 1/10 . (Let 5
7
op: 1/10 is méér dan 1/10 !) Men zegt dan: de pH is 5. Wanneer een bodem zuur is, het bodemvocht een lage pH heeft, d.w.z. veel H+-ionen bevat, is dit voor de meeste planten zeer nadelig. Immers, de H+-ionen maken basen vrij uit het adsorbtiecomplex.
Willem Frederik Hermans, Erosie
55 Geschiedt dit vrijmaken van basen door het koolzuurgas dat de plantenwortels zelf voortbrengen, dan komen de basen geleidelijk ter beschikking van de plant, in harmonie met de stofwisseling van de plant. Maar als het bodemvocht al door andere oorzaak zuur is, worden er veel te veel basen uit het adsorbtiecomplex vrijgemaakt, die, zonder de plant van nut te zijn geweest, naar beneden wegsijpelen. Weldra is het adsorbtiecomplex uitgeput. Maar er gebeurt nog meer. Het zure water zal de mineralen en hun ontledingsprodukten snel aantasten en oplossen. Ook deze voor de plant zo nuttige bestanddelen worden uitgeloogd. Alleen de meest weerstandskrachtige mineralen, vooral kwarts, blijven over. Deze weerstandskrachtige mineralen echter zijn juist daarom weerstandskrachtig omdat ze niet uiteenvallen, d.w.z. ze leveren ook geen voedingsstoffen aan de plant. Door aan een zure bodem kalk toe te voegen, vervangt men de Aluminiumionen en (vooral) de Waterstofionen die aan het adsorbtiecomplex zitten, door Calciumionen. Zodoende wordt in de bodem een voorraad Calcium gevormd, die de plant van nut is.
Moedergesteente Bodems ontstaan op een moedergesteente. Moedergesteente kan praktisch elk gesteente zijn. Als het moedergesteente vaste rots is, moet het verbrokkeld, vergruisd worden voordat het bodemprofiel zich kan ontwikkelen. Sommige moedergesteenten zijn al van huis uit los, b.v. vulkanische as, alluviale afzettingen (zanden, kleiën), windafzettingen (löss) enzovoorts. Ook vaste gesteenten kunnen moedergesteente worden; stollingsgesteenten b.v., of metamorfe gesteenten, schisten, kwartsieten, of compacte afzettingsgesteenten zoals kalk en dolomiet. Zonder vergruizing echter geen bodemvorming: en omdat bij de vergruizing de chemische verwering bijna altijd een grote rol speelt, en de chemische verwering haast altijd gebruik maakt van organische produkten, is bodemvorming dikwijls niet duidelijk van verwering te onderscheiden. Behalve in glaciale gebieden en op enkele uiterst droge plaatsen
Willem Frederik Hermans, Erosie
56 in de woestijnen, gaat verwering altijd hand in hand met bodemvorming. Ook micro-organismen kunnen al zoiets als een bodem vormen.
Wat is een bodem? Het begrip ‘bodem’ is er een waar verschillende geleerden verschillende definities van geven. Toch is het niet zo moeilijk te zeggen wat een bodem is. Een bodem is in elk geval het bovenste gedeelte van de aardkorst. De bovengrens van de bodem staat dus in contact met de buitenlucht. Er bestaan ook dieper gelegen bodems, maar dat zijn fossiele bodems, later door ander materiaal bedekt. Een bodem kan dus in beginsel alles zijn: rots, gruis, zand of veen. Maar als het hierbij bleef, zou er geen aanleiding geweest zijn, een speciale wetenschap de bodemkunde, te gaan beoefenen. In de tweede helft van de vorige eeuw ontdekte de Rus Dokoetsjajef dat dit bovenste gedeelte van de aardkorst op den duur een soort eigen leven gaat leiden, dat het dus nog wel iets meer is dan eenvoudig verweerd gesteente. Men onderscheidt jonge bodems en oude bodems, onrijpe bodems en rijpe bodems. Kenmerkend voor een rijpe bodem is dat zich een soort fysisch, chemisch en biologisch evenwicht heeft ingesteld. Kenmerkend voor veel bodems, in het bijzonder rijpe bodems is dat zij, vertikaal doorgesneden, lagen van verschillende kleur en verschillende hoedanigheden vertonen. Deze lagen noemt men horizons. Een horizon is iets anders dan wat men in de geologie een laag noemt. Als een laag grint ligt op een laag klei, heb ik twee verschillende lagen. Maar horizons ontwikkelen zich in een oorspronkelijk homogeen materiaal, het moedermateriaal. Een bodem die zeer duidelijk in horizons valt te verdelen is de podsol-bodem. Een podsolprofiel vertoont van boven naar beneden de volgende horizons: de A0-horizon, de A1-horizon, de A2-horizon, de B-horizons en de C-horizon. De A0-horizon bestaat uitsluitend uit organische afval en ligt op de A1-horizon. De A1-horizon is donker gekleurd, de A2-horizon is
Willem Frederik Hermans, Erosie
57
Fig. 4. Bodemprofiel. Diepte tot aan D-horizon kan 1 à 2 meter bedragen. B-horizon op 30 à 50 cm diepte.
Willem Frederik Hermans, Erosie
58 lichter gekleurd tot kleurloos, de B-horizon is weer donker gekleurd en de C-horizon is het moedergesteente waar de bodemvorming nog niet begonnen is. Wij zullen zien waardoor deze horizons ontstaan zijn en dat hun verschillende kleur wijst op belangrijke onderlinge verschillen. Op de A0-laag ligt de strooisellaag (A00). Dit strooisel bestaat uit afgevallen bladen en/of dennenaalden van de bomen ter plaatse. Met afgevallen bladeren, dennenaalden, dode planten enz. kunnen drie dingen gebeuren: de gunstigste toestand is wanneer zij overgaan in humus binnen de tijd van een jaar, d.w.z. voordat in de herfst een nieuwe hoeveelheid strooisel valt. Onder humus verstaat men een zwarte stof, ontstaan uit het genoemde afval en ook voor een klein deel uit dierlijk afval. De oorspronkelijke grondstof is in humus niet meer te herkennen. Organisch afval bestaat voornamelijk uit koolwaterstoffen en eiwitten. Bij de humificatie worden deze langzaam verbrand tot koolzuur en water, terwijl zouten die voor de voeding van de organismen van belang zijn geweest, vrij komen en dus in de bodem opnieuw ter beschikking staan. Humus gaat gemakkelijk in colloïdale oplossing. Het sijpelt met het regenwater naar beneden, wordt bovendien door dieren (vooral wormen) vervoerd en mengt zich met het verweerde gesteente. Zo ontstaat de zwarte A0-laag. Bij een podsolprofiel (podsolprofielen komen voor in natte klimaten) gaat dit benedenwaarts vervoer (uitloging) nog verder. Vooral gebeurt dit, wanneer het organische afval niet binnen het jaar tot humus overgaat. Er verzamelt zich dan een dikke strooisellaag die de zuurstoftoevoer gedeeltelijk afsluit, zodat de verbranding onvollediger wordt. Er vormt zich dan geen humus, maar er ontstaan humuszuren. Deze hebben in combinatie met koolzuur een sterk uitlogende werking. De A2-laag wordt zodoende ontdaan van humus, de mineralen erin worden ontleed. Dieper in de grond slaan deze meegevoerde produkten weer neer. Zij hopen zich op in de donkere B-horizon. De meegevoerde ijzeroxiden kunnen de B-laag verkitten tot een hard gesteente (IJzeroer, Ortstein), terwijl ook de kleimineralen (kaoliniet e.a.) deze laag compact maken en moeilijk doordringbaar voor water.
Willem Frederik Hermans, Erosie
59 Onder de B-horizon vindt men de C-horizon, zijnde het verweerde gesteente dat nog geen deel neemt aan de bodemvorming. De B-horizon is dus een illuviatie of aanrijkingshorizon, de A2-horizon wordt uitgeloogd (eluviatiehorizon) en krijgt een grijze kleur, wordt daarom wel loodzand genoemd. Als de omstandigheden zodanig zijn dat de afgevallen bladeren, dode planten enz. snel tot humus verteren, is de A0-laag praktisch afwezig. De grond wordt goed doorlucht (vandaar de snelle humificatie) er worden geen humuszuren gevormd, de humus vormt een soort glazuurlaagje om de mineraalkorrels en bindt deze tezamen tot kruimels (kruimelstructuur). De A-laag wordt naar onderen toe lichter en gaat geleidelijk over in de C-horizon. De B-laag is afwezig. Het tegenovergestelde gebeurt, wanneer het organische afval slechts zeer langzaam tot humus wordt. De A0-horizon kan een enorme dikte bereiken (turfvorming), de koolstof uit de planten verbrandt zeer onvolkomen, zodat het koolstofgehalte relatief toeneemt: inkoling. Er is een te geringe zuurstoftoevoer, er vormen zich humuszuren die ertoe bijdragen dat de colloïdale humus in oplossing gaat (gedispergeerd wordt). De colloïdale kleideeltjes en de in colloïdale vorm uit de mineralen vrijgekomen IJzeroxiden en Aluminiumoxiden (sesquioxiden) gaan eveneens in oplossing. De minerale colloïden vallen uiteen in SiO2, Fe(OH)2 en Al(OH)3. Deze hydroxiden tasten de fosfaten aan. Het adsorbtiecomplex verdwijnt, de genoemde stoffen en de stikstof-, alkali- en aardalkali-verbindingen zakken naar beneden en vlokken weer uit wanneer zij op een niveau gekomen zijn waar de bodem minder zuur is. Zo ontstaat de zeer compacte B-horizon. Als een bodem zuur wordt, bijvoorbeeld ten gevolge van humuszuurvorming zoals bij het heidepodsolprofiel, of doordat het gesteente van huis uit zeer zuur is zoals op zanden die uitsluitend uit kwarts bestaan, of doordat het plantenafval (strooisel) zuur is (bijvoorbeeld dennenaalden), bevat het doorsijpelende water veel H+-ionen. Deze H+-ionen maken basen los uit het adsorbtiecomplex. Het adsorbtiecomplex raakt dus zijn voorraad aan nuttige stoffen op een nutteloze
Willem Frederik Hermans, Erosie
60 wijze kwijt. Maar daar blijft het niet bij: ook het complex zelf kan vernietigd worden. Want het zuur kan de collïden waar het complex uit bestaat in oplossing doen gaan, zodat zij eveneens worden uitgespoeld. Zure bodems zijn ongunstig voor de plantengroei. Op dergelijke zure bodems kunnen alleen planten standhouden die met weinig tevreden zijn, of wel planten die zeer diep wortelen en hun voedsel uit diepere lagen opnemen. Het valt gemakkelijk te begrijpen dat het beschreven podsolprofiel geen goede voedingsbodem is voor de meeste planten. De A-horizon is te zuur, het adsorbtiecomplex is voor een groot deel verdwenen en voor zover aanwezig zitten er veel waterstofionen aan, waar de plant niets aan heeft, weinig basen, de mineralen zijn door het zuur ontleed, alleen zeer resistente mineralen die dus ook geen plantenvoedsel kunnen verschaffen, zijn overgebleven, het profiel heeft bovendien een harde B-horizon, waar wortels niet in kunnen doordringen en waarboven het water stagneert. Dergelijke podsolprofielen komen voor in koude natte streken, op zuur gesteente (b.v. morainen), de begroeiing bestaat uit naaldbomen en lagere zuurminnende planten zoals paardestaarten en varens. Het podsolprofiel komt ook veel voor onder heide, vandaar de naam heidepodsol, voor dit extreme type.
Fig. 5. Gegeneraliseerde Wereldbodemkaart. (Naar Soils and Men)
Willem Frederik Hermans, Erosie
61
Bodemgroepen Het is niet onze bedoeling alle bodemtypen in de finesses te beschrijven. De voorafgegane beschouwing van de heidepodsol kan echter hopelijk een beter denkbeeld geven van wat een bodem is en wat hij voor de plantengroei betekent. Echte podsols bestaan wel in Nederland, maar zij zijn niet bevormd in het klimaat dat er thans heerst. Ons huidige klimaat is eerder geschikt voor het tot standkomen van grijs-bruine podsols. Dit bodemtype ontstaat als de bladeren etc. snel en volledig tot humus vergaan, wat wijst op een goede doorluchting van de grond. De humus verspreidt zich door de A-horizon die niet bijzonder dik is, de uitgeloogde A2-horizon is evenmin dik en gaat over in een bruine B-horizon die niet is verkit doordat immers het bovenliggende materiaal veel minder sterk wordt uitgeloogd. De Nederlandse bodems zijn overigens merendeels in het geheel niet gepodsoliseerd. Het zijn jonge bodems, waarin de aard van het moedergesteente (klei, zand, veen) nog overheerst over het specifieke bodemkarakter. Omdat het klimaat in vele gevallen de doorslaggevende factor is bij de bodemvorming, heeft men geprobeerd de bodems in te delen naar de klimaatzones waaronder zij zijn ontstaan. Deze indeling is in wetenschappelijk opzicht aanvechtbaar, maar te gebruiken voor ons overzicht. Het klimaat is niet de enige bodemvormende factor. Een klimatologische indeling gaat alleen nauwkeurig op als de andere factoren, met name het moedergesteente, gelijk blijven. Maar als moedergesteente en klimaat gelijk blijven, kan nog het relief verschil in bodem veroorzaken. Op de steilste gedeelten van een helling zal zich in het geheel geen bodem vormen, doordat het verweerde gesteente bijna onmiddellijk naar beneden valt. Ook het regenwater stroomt met maximale snelheid naar beneden. Is de helling iets minder steil, dan zal er ten eerste meer materiaal blijven liggen, en het regenwater, in plaats van volledig af te stromen, zal gedeeltelijk in het losse materiaal dringen en de bodemvormende processen in stand houden. Al naar de steilheid van de helling zal men dus een
Willem Frederik Hermans, Erosie
62 reeks verschillende bodems naast elkaar kunnen aantreffen. Een dergelijke reeks noemt men een catena.
Tijd Er zijn jonge, rijpe en oude bodems. Het stadium van rijpheid waarin een bodem verkeert, is niet (zoals de naam onwillekeurig zou doen denken) een kwestie van tijd alleen. Sommige bodems vormen zich in korte tijd, andere doen er langer over. Bepaalde klimaten, moedergesteenten, topografieën en begroeiingen bevorderen de bodemvorming, andere werken deze tegen. Verandering van vegetatie of wijziging in de grondwaterstand kan bestaande bodems vernietigen. Maar toch is bodemvorming een proces waarmee tijd gemoeid is, als met alle natuurlijke processen en het stadium waarin het proces zich bevindt, hangt mede af van het aantal jaren dat het aan de gang is. Deze tijd is, in vergelijking met de tijden waarmee de aardgeschiedenis rekent, gering, tenminste wanneer men afziet van de tijd die benodigd is voor het accumuleren van voldoende los gesteente, die naar gelang van de omstandigheden lang of kort kan zijn. Maar eigenlijke bodemvorming, het ontstaan dus van duidelijke horizons, kan onder gunstige omstandigheden in enkele honderden jaren plaatsvinden. Enkele honderden jaren is niet veel in vergelijking met de tijd waarin een gebergte afgeslepen wordt tot een schiervlakte. Maar het is aanzienlijk langer dan een mensenleeftijd. Daarom komt het er voor de mens op aan de bodem niet aan erosie ten prooi te doen vallen. Bodemvorming kan het transport voorbereiden, maar deze voorbereiding komt - juist door de bodemvorming - niet onmiddellijk tot uitvoering. Bodemvorming is dus eigenlijk een onderdeel van de grote slijtage waaraan onze planeet onderhevig is. Maar doordat bodemvorming aan de planten gelegenheid geeft wortel te schieten, doordat planten het losse materiaal vasthouden, de kracht van wind en regen breken en de hoeveelheid afstromend water verminderen, is bodemvorming ook een rustpauze in het grote slijtageproces. Wij zullen zien hoe aan deze rustpozen een eind kan komen en hoe zij kunnen worden verlengd.
Willem Frederik Hermans, Erosie
63
Zonale bodems De klimaatselementen die de meeste invloed hebben op de bodem zijn a) neerslag, verdamping en vochtigheid, b) temperatuur en c) de wind. Al deze factoren zijn niet alleen kwantitatief (sterkte, grootte enz.) van belang, maar ook de mate waarin zij over het jaar verdeeld voorkomen (droge en natte, koude en warme seizoenen) telt mee. In voortdurend warme en regenrijke klimaten, zoals het tropisch regenwoudklimaat, zijn chemische verwering en uitloging zeer actief. Niet alleen de basen maar ook het SiO2 worden uitgespoeld (desilificatie). De hydroxiden kunnen hun OH-groepen verliezen en overgaan in oxiden, de B-horizon wordt tot een zwarte laterietkorst (lateritisatie). In droge klimaten daarentegen overheerst de verdamping de neerslag. Deze uitspraak lijkt misschien paradoxaal, maar de planten en de capillaire opstijging in de grond kunnen grondwater naar boven brengen en aan de verdamping prijsgeven. Dit water voert opgeloste stoffen met zich mee, er kan dus een materiaalverplaatsing van beneden naar boven optreden. Kalk, gips, zelfs zout en soda kunnen op die manier korsten bovenin of op de bodem gaan vormen. Naar gelang de bodems goed, matig, of helemaal niet corresponderen met bepaalde klimaatszones, verdeelt men ze in zonale bodems, intrazonale bodems en azonale bodems. De zonale bodems, vertonen een duidelijke horizontering, naar model van het podsolprofiel. De onderverdeling berust op dikte en hoedanigheid van de verschillende horizons; een of meer horizons kunnen bij sommige groepen afwezig zijn, enz. De grote Amerikaanse bodemkundige Curtis Fletscher Marbut verdeelde bovendien de bodems in twee hoofdklassen: de pedalfers en de pedocals. Pedalfers komen voor in humide gebieden, waar dus de neerslag een uitlogende werking heeft, uit de A-horizon Aluminium en IJzer (Ferrum) oplost en afzet in de B-horizon. Calcium lost op en verdwijnt geheel. Pedocals zijn typisch voor aride en semiaride streken. Calcium blijft in de bodem en wordt opgehoopt in een horizon.
Willem Frederik Hermans, Erosie
64
Willem Frederik Hermans, Erosie
65
Willem Frederik Hermans, Erosie
66
Hoofdstuk IV Versnelde erosie Primitieve bodems Zolang er planten bestaan, moeten er bodems zijn geweest. Zelfs de primitiefste vormen van plantengroei zijn al in staat iets als een bodem te vormen. Het eerst komen de bacteriën, die zelfs op onverweerd gesteente soms overvloedig gedijen. In streken waar door ongunstige omstandigheden alleen de eenvoudigste vormen van plantengroei, vertegenwoordigd door algen, zwammen en mossen, mogelijk zijn, valt ook al een begin van bodemvorming aan te tonen. Algen zijn gevonden in lagen ouder dan het Primair, ouder dus dan zeg 500 miljoen jaren. Iets hoger ontwikkelde planten, de sporeplanten (varens, wolfsklauwen) zijn, al minstens 300 miljoen jaar oud. Al die tijd hebben er dus ook bodems bestaan. Al die tijd is de erosie werkzaam geweest. Bodemvorming kan men opvatten als een rustpoos in de erosie maar meer dan een pauze is het niet. Gehele gebergten en continenten zijn verdwenen, ook zonder dat hun verdwijning aan overstroming door de zee te wijten is. Voortdurend zijn er dus bodems door erosie verdwenen. Het optreden van de mens heeft het proces in het algemeen belangrijk versneld. Hoewel gedurende de hele beschavingsgeschiedenis de door de mens veroorzaakte erosie een grote omvang heeft gehad, is dit pas een probleem geworden sinds de bodem schaars is geworden. De eenvoudigste vorm van bodemexploitatie is deze: men kapt of verbrandt een stuk bos, bebouwt het perceel, verlaat het als het geen behoorlijke opbrengst meer geeft en neemt nieuwe maagdelijke grond in gebruik. Om de erosieverschijnselen bekommert men zich weinig. Maar, nu in onze tijd de maagdelijke grond niet meer voor de eerstkomende beschikbaar ligt, is het zaak erosieverschijnselen op de grond die men in gebruik heeft, spoedig te onderkennen.
Erosieverschijnselen Bodemerosie treedt meestal op in fasen. Deze fasen kunnen snel
Willem Frederik Hermans, Erosie
67 na elkaar optreden, of langzamer. Het begin kan haast onmerkbaar zijn, maar de volgende stadia kunnen met verbluffende snelheid op elkaar volgen. Aan de eigenlijke erosie is meestal een vorm van bodembederf voorafgegaan.
Druppelerosie Tijdens een zware regenbui doen op kale stukken land of land dat met wijd uit elkaar staand gewas beplant is, de neerslaande regendruppels fijne bodemdelen in het rond spatten. Men heeft berekend dat op die manier wel meer dan 1 cm van de bovenste laag aan deze verwoestende rondedans kan deelnemen. Vooral zware heftige regens verwekken dit verschijnsel, in tegenstelling tot langdurige motregens (klimaatsfactor!). Het verschijnsel is op zijn krachtigst 2 à 3 minuten nadat de bui begonnen is. Op zeer uitgedroogde bodem zal dan een waterlaagje staan, dat in modder verandert. De bodem kan dichtgeslagen (verslempt) worden, d.w.z. dat het water niet in de grond sijpelt maar staan blijft en in de richting van de grootste helling (indien het terrein helt) afvloeit. Bepaalde bodemsoorten neigen sterk tot deze verslemping. Begroeiing is, als steeds, de beste bescherming hiertegen. De bladeren, stengels en takken van de planten zullen de kracht van de regendruppels breken en zelfs grotendeels verhinderen dat zij de grond onmiddellijk treffen. Bovendien zullen de planten de vorming van plassen tegengaan. Is het niet mogelijk het land met planten bedekt te houden, dan dient men ervoor te zorgen dat de grond oneffen is (ploegen, niet eggen). Regendruppelerosie wordt ook zeer verminderd door het spannen van een of ander weefsel boven de grond, maar dit is natuurlijk een kostbare onderneming.
Oppervlakte-erosie Oppervlakte-erosie (Eng. sheeterosion) kan zeer verraderlijk zijn en is niet altijd gemakkelijk te herkennen. De bouwvoor, dat is dus de A-horizon van het bodemprofiel, wordt aanvankelijk pleksgewijze
Willem Frederik Hermans, Erosie
68 en ten slotte geheel verwijderd. Oorzaak is hetzij de wind, hetzij afspoelend regenwater. Oppervlakte-erosie verraadt zich door het optreden van lichtergekleurde plekken in het land. Dat zijn dus plaatsen waar de uitgeloogde A2-horizon blootgekomen is. Oppervlakte-erosie door afvloeiend regenwater (Eng. run-off) zal vooral plaatsvinden op land dat min of meer helt. In een vlak land als Nederland zal menigeen niet beseffen dat in vele andere gebieden de landerijen meestal niet horizontaal liggen. De afgespoelde fijne delen verzamelen zich als slik in kuilen en greppels aan de lage zijde van de helling. Omdat het adsorbtiecomplex dat van zoveel gewicht is voor de plant, op die manier langzaam maar zeker verdwijnt, zullen de oogstopbrengsten verminderen. Als men eenmaal voor het gevaar gewaarschuwd is, kan het geconstateerd worden door platte stenen in de aarde te leggen. Aan de hoge kant van de helling worden deze stenen na verloop van tijd uitgeprepareerd, aan hun lage kant verzamelt zich slik. Dit gebeurt eveneens als de grond van nature al stenen bevat. Deze komen dan vanzelf boven. De boeren zeggen: er groeien stenen in het land. De mate waarin oppervlakte-erosie plaatsvindt hangt af van de hoeveelheid afstromend water, van de snelheid waarmee het stroomt, dus van de helling van het terrein en van de weerstand die de grond biedt. Deze laatste is vooral afhankelijk van de structuur van de grond. De kruimels kunnen sterker of zwakker zijn en dit hangt weer af van het bindende element: humusgehalte en minerale colloïden, dus het slibgehalte. Nu is het slibgehalte niet zo gemakkelijk te veranderen, maar het humusgehalte wel: door het toevoegen van organische mest of het onderploegen van voor groenbemesting verbouwd gewas. Een goede bodemstructuur zal bovendien de hoeveelheid afvloeiend water verminderen, doordat de grond niet verslempt en de neerslag voor een groot deel in de grond zakt.
Vlakslooterosie Oppervlakte-erosie kan gemakkelijk overgaan in rillerosion, een verschijnsel waar geen Nederlands woord voor bestaat omdat het in
Willem Frederik Hermans, Erosie
69 ons land praktisch niet voorkomt, maar een Zuid-Afrikaanse term is er wel: vlakslooterosie. Waarom zouden wij die term niet gebruiken, al heeft het verschijnsel niets te maken met dat wat wij een sloot noemen? Vlakslooterosie ontstaat als het water kan samenkomen in lage gedeelten. Over een aanzienlijk oppervlak ontstaan vrij dicht bij elkaar geultjes (Zd.-Afr. slootjes). Er vormt zich een rivierstelsel op kleine schaal! Het water, geconcentreerd in stroompjes, vloeit sneller en zal dalletjes uitslijpen die voortdurend breder en groter worden. In sommige streken heeft men de slechte gewoonte de ploegvoren op een helling van boven naar beneden te trekken. Waar dit gebeurt heeft vlakslooterosie gemakkelijk spel. Als vlakslooterosie op meer natuurlijke wijze ontstaat, bezitten de geultjes aanvankelijk een diepte van 3 cm en ze zijn 4 à 5 cm breed. Zij kunnen zich verplaatsen, soms tijdens een enkele regenbui. Het is alsof de helling wordt afgekrabd met een enorme hark. De bodemdelen verzamelen zich aan de voet van de helling en komen tenslotte in de grote rivieren terecht. Ploegen en eggen doet de ‘slootjes’ verdwijnen, maar bij de volgende regenbui ontstaan ze opnieuw. Het is een vorm van erosie die vooral optreedt daar waar de regen in heftige buien valt, de helling vrij aanzienlijk is en het bodemprofiel zodanig, dat de bovenste horizon los is, terwijl zich daaronder een harde of slecht doorlatende laag of horizon bevindt. Indien men geen afdoende maatregelen treft, zullen de geultjes tenslotte de afmetingen van ware beken gaan aannemen.
Geulerosie Wanneer de slootjes zo groot geworden zijn dat landbouwwerktuigen er niet meer overheen kunnen komen, is er sprake van gullyerosion. Voor deze vorm van erosie heeft zich in onze taal het woord geulerosie ingeburgerd. Aangezien een geul kleiner is dan een sloot, wordt daardoor eigenlijk een verkeerde voorstelling gewekt. Helaas. De Afrikaanse term ‘slooterosie’ is voor ons gevoel eveneens weinig beeldend. De geulen in kwestie kunnen enorme afmetingen aannemen in soms zeer korte tijd. Zij kunnen ontstaan zonder dat de eerder ge-
Willem Frederik Hermans, Erosie
70 noemde fasen eerst opgetreden zijn. Een voetpad, een traktorspoor, een veepad kan het begin betekenen. Klassiek is het voorbeeld van de twee boeren in Floyd County (Georgia) die in 1872 een greppel groeven om hun landerijen van elkaar te scheiden. De greppel was na 60 jaar uitgegroeid tot een kloofdal van 20 meter diep en enige honderden meters lang. Beroemd is ook de 35 m diepe geul die ontstond op een plaats waar geregeld regen van een dak druppelde. Geulen voeren gewoonlijk alleen water tijdens of kort na een bui, of na het smelten van de sneeuw. Maar hetzelfde geldt voor veel rivieren en juist dikwijls in de streken waar dit soort erosie voorkomt, nl. waar de regen vooral in één bepaald seizoen valt. De dwarsdoorsnede van een geul kan twee vormen hebben, een V-vorm en een U-vorm. De V-vorm treedt op in het beginstadium. Later wijken de wanden van de geul verder uiteen en ontstaat de U-vorm. In bodems die veel stenen bevatten (lithosols) zijn de geulen meestal smaller dan in zonale bodems. Geulen kunnen gemakkelijk breed worden en de U-vorm aannemen als verschillende lagen, een harde op een iets zachtere, boven elkaar liggen. Het stromende water zal dan de dalwanden ondergraven, die daarna loodrecht afkalven, precies zoals dit in het groot geschiedt. Bodems waaronder löss ligt, watervoerend zand, diep verweerd gesteente of andere niet samengekitte lagen, zijn er zeer gevoelig voor. Soms bereikt de geul vast gesteente en neemt dan weer de V-vorm aan. Geulen breiden zich niet alleen in de diepte en naar beneden uit. Zij kunnen zich door terugsnijdende erosie verlengen, zij kunnen zich vertakken, zodat zij tenslotte een miniatuur-berglandschap kunnen uiteroderen, dat van het niet door erosie aangetaste land gescheiden is door een steilwand. (Zie foto's 11 a en 11 b.) In het niet aangetaste gebied wordt hierdoor een daling van de grondwaterspiegel bewerkt, waardoor het moeilijker tegen erosie is te beschermen. De lokale erosiebasis is eveneens gedaald. Bescherming van het niet aangetaste land wordt steeds moeilijker, zoniet onmogelijk, als men niet de ontwikkeling van de geul zelf tot staan brengt.
Willem Frederik Hermans, Erosie
71
Transport en bloc Geulerosie kan, maar hoeft niet de voorbereiding te zijn voor het optreden van aardverschuivingen, aardlawines, enz. Deze menigmaal catastrofaal verlopende gebeurtenissen krijgen soms in enkele minuten hun beslag. Maar het kan ook langzamer in zijn werk gaan. De scheiding tussen bodemerosie en denudatie is moeilijk te trekken, ook al omdat menigmaal delen van de aardkorst die niet tot de bodem behoren, aan de bewegingen deelnemen. Hetzelfde geldt voor de in periglaciale gebieden optredende solifluctie en de zeer trage vorm daarvan, de creep. Creep kan overal optreden waar de helling steil genoeg is. Aardverschuivingen worden niet in hoofdzaak door afstromend water veroorzaakt. Zij vinden plaats op zeer steile hellingen en dikwijls bevordert de aard van de ondergrond het afglijdingsproces. Een kleilaag op enige diepte kan met water doordrenkt raken en een soort glijbaan gaan vormen. Of de bodem rust onmiddellijk op het vaste gesteente en glijdt af na geheel met water verzadigd te zijn. De bodem schuift dan naar beneden in grote samenhangende schollen en laat een halvemaanvormig litteken achter (slumping). Latere bewegingen en afspoeling vergroten deze kuil. Het verschijnsel is vooral bekend uit Noord-Afrika, maar Noord-Afrika is niet het enige gebied waar het voorkomt, al hebben in het bijzonder subtropische gebieden met regentijd in de winter en droge tijd in de zomer, er onder te lijden. De afgegleden brokken oefenen druk uit op lager gelegen delen van de bodem. Bij slumping kan zodoende de zone van de flowage zich voortdurend uitbreiden. De grond wordt doortrokken met spleten. Spleten, in kleiige gebieden ontstaan door verregaande droogte, worden als de regen valt uitgeschuurd, de regen kan zelfs tunnels uitgraven die later instorten tot geulen (tunnelerosie). Creep is een onderdeel van de algemene denudatie. Het treedt overal ter wereld op, maar in gunstige, erosiebestendige gebieden waarschijnlijk zo langzaam dat de bodemvorming het verlies aan teelaarde kan bijhouden. Creep wordt bevorderd door bevriezen en
Willem Frederik Hermans, Erosie
72 ontdooien, door uitzetting bij warmte en afkoelen bij koude. De stammen van op hellingen groeiende bomen zijn bij de wortel gekromd, onder invloed van de creep. Er bestaat evenwel reden dit in sommige gevallen te betwijfelen. Zou niet op een helling zonder enige creep, de stam onderaan gekromd zijn, doordat de kiem van de boom de kortste weg naar de buitenlucht gezocht heeft en deze kortste weg loodrecht op de helling staat, dus niet vertikaal is?
Winderosie Winderosie is het erosieve proces dat de emoties van het grote publiek het sterkst weet op te wekken. Het ‘verstuiven van vruchtbare bodem’ is een bekende zinswending in redevoeringen en kranten; voor de meeste leken staat ‘erosie’ gelijk met winderosie zonder meer. Toch heeft in het algemeen de erosie door water een veel grotere omvang. Winderosie kan in combinatie met een der andere vormen van erosie optreden; hetzelfde land kan bij droogte of in de droge tijd van winderosie te lijden hebben, bij regen of in het natte seizoen van oppervlakte-, vlaksloot- of geulerosie. Dit te eerder, doordat b.v. geulerosie de grondwaterspiegel verlaagt, de grond zodoende gemakkelijker uitdroogt en de wind er sterker vat op krijgt. Winderosie valt te vrezen op brede open vlaktes, in aride en semiaride klimaten, maar ook elders bij langdurige droogte (b.v. in Nederland in de uitzonderlijke droge zomer van 1959) bij afwezige of schrale plantengroei, bij een losse bodemstructuur. Indien door watererosie de bodemcolloïden verdwenen zijn, zal de betekenis van de winderosie toenemen, doordat de grond zandiger is geworden. Winderosie kan horizontale en hellende terreinen in even sterke mate aangrijpen, is soms zelfs op horizontale terreinen, die immers geen hoogten en laagten bezitten, sterker doordat de wind minder weerstand ontmoet. De grond wordt door de wind vervoerd op drie manieren, afhankelijk van de grootte der te vervoeren deeltjes.
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
12. Uitspoelingsgeul (gully). Hay Creek, Minnesota. (Foto American Forests)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*2
13. Afzetting van zand en grint dat na een lichte voorjaarsregen van de heuvels is afgespoeld. Hay Creek, Minnesota. (Foto American Forests)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
14a. Winderosie. (Foto USIS)
14b. Zuid-Afrika. Winderosie en accumulatie. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
15. Zuid-Afrika. Door erosie met ondergang bedreigde bomen. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
73 1) De kleinste deeltjes worden opgenomen zonder in lange tijd weer op de bodem te komen. Het stofzand kan zodoende grote hoogten bereiken en verre afstanden afleggen, soms duizenden kilometers. 2) De partikels bewegen zich voort in een reeks van sprongetjes (saltaties). De lengte van de sprong is vier à vijf maal groter dan zijn hoogte. 3) Het materiaal wordt over de grond voortgerold.
De grootte van de deeltjes die aan deze bewegingen deelnemen is afhankelijk van de windsnelheid. Wanneer de snelheid afneemt, zullen het eerst de grotere delen tot stilstand resp. neerslaan komen. Dit zal ook gebeuren daar waar de wind plaatselijk wordt afgeremd: bij heggen, bosjes en bossen, schuttingen, huizen, heuvels. Daarvóór (maar soms nog meer daarachter) hoopt het materiaal zich op. De richting waaruit de wind waait en zijn sterkte zijn veranderlijk. De wind zal zijn materiaal daardoor op een vrij willekeurige manier deponeren. In een gebied dat door winderosie geteisterd wordt is het dikwijls moeilijk te zeggen wat de meeste schade veroorzaakt: de uitblazing door de wind of het vervoerde zand en stofzand dat waardevolle grond bedelft. (zie foto's 14 a en 14 b.) Gaat winderosie lange tijd door, dan kunnen dicht bij de plaats waar de erosie plaatsvindt duinen ontstaan. De fijnste bodemdelen blijven als suspensie in de lucht en zullen tenslotte letterlijk aan het andere eind van de wereld terechtkomen. De beroemde Amerikaanse stofstorm van 12 mei 1934 erodeerde 200 à 300 miljoen ton bodemdelen. Op sommige plaatsen kwam 100 ton stof per vierkante mijl naar beneden. Er kunnen ook geulen ontstaan door winderosie. De door water ontstane geulen lopen van boven naar beneden, staan dus min of meer loodrecht op de hoogtelijnen. Windgeulen hoeven niet loodrecht op de hoogtelijnen te staan.
Willem Frederik Hermans, Erosie
74
Bewegingstypen bij verstuivende bodemdeeltjes bewegingstype
diameter deeltjes in mikrons kwartskorrels kruimels beweging als suspensie100 180 beweging met 100- 500 180- 200 sprongen rollende beweging 500-1000 1200-1500
gewichtspercentage van totale massa 3-38 55-72 7-25 (Uit: Rapport Studiegroep)
Winderosie treedt ook in Nederland op, stofstormen worden ook in ons land waargenomen, zij het in veel geringere mate dan in de centrale staten van Noord-Amerika, Zuid-Afrika, het zuiden van Rusland, China, of Australië. Van de drie voornaamste factoren die verstuiving doen optreden: klimaat, vlak relief, structuur van de bouwvoor, is in ons land de laatste wel de hoofdschuldige. Toch, hoewel ons klimaat vochtig is, betekent dit niet dat bepaalde gronden niet te droog kunnen worden. Ook biedt ons relief weinig weerstand aan de wind. Kleigronden blijken goed bestand te zijn tegen winderosie. Maar vooral lichte gronden, met name lichte zandgrond in Noord-Limburg en humeuze zanden in Drente kunnen er minder goed tegen. Bij droogte en sterke wind, worden de kleinste humusdelen opgenomen in de lucht en verplaatst. De grond wordt daardoor armer aan humus. Juist deze humusverarming maakt dat de bouwvoor de kleinste bodemdelen niet meer kan vasthouden. Het proces is bevorderd door het steeds toenemende gebruik van kunstmest. Het opbrengen van kunstmest, die de organische bestanddelen niet aanvult, heeft de humusverarming ingeleid. Gronden die voldoende stalmest krijgen hebben geen last van winderosie, doordat de micro-organismen die in organisch afval voorkomen, slijmachtige stoffen produceren die korrels en kruimels aan elkaar doen kleven. Bij achterwege blijven van voldoende organische mest, treedt structuurverval op met als gevolg: vergemakkelijking van de verstuiving, verarming aan colloïden, vermindering van de vruchtbaarheid, extra-arbeid aan dichtgewaaide greppels enzovoorts.
Willem Frederik Hermans, Erosie
75 Doordat de boer minder dieren houdt dan vroeger is het overigens niet zo eenvoudig in het gebrek aan organische mest te voorzien.
Erosieclassificatie De Amerikaanse Soil Survey gebruikt de volgende erosieclassificatie. Naar gelang een perceel meer of minder door erosie is aangetast, brengt men het onder in de desbetrefende klasse. Deze klassen zijn overigens geen hermetische eenheden. Want een bepaalde mate van erosie heeft een verschillende betekenis op verschillende bodems en in verschillende streken. Een begin van erosie kan bijvoorbeeld lange tijd een begin blijven zonder zich verder te ontwikkelen, als de bodem goed weerstand aan erosie biedt en de helling van het terrein gering is. Maar in het tegengestelde geval zal lichtere erosie een heel andere betekenis hebben; te weten: het begin van een catastrofe. Voor dus de bodemkundige een bepaald geval classificeert, dient hij te bedenken welke de betekenis is van de waargenomen erosie op dat bepaalde bodemtype. Ook moet hij bedenken dat erosie meestal gepaard gaat met andere vormen van bodemdegeneratie, die tot uitdrukking komen in lage opbrengsten. Dikwijls, ofschoon niet altijd, is lage vruchtbaarheid (slechte structuur, laag gehalte aan organische stof enz). immers de hoofdschuldige aan de erosie. Boeren die te kampen hebben met erosie, hebben meestal hun land op een of meer manieren verwaarloosd. Bij erosie door water onderscheidt men de volgende graden:
Klasse 1: De bodem vertoont hier en daar ondiepe geultjes en scheuren, de A-horizon is plaatselijk dun, maar over het geheel genomen nog intact. Niet meer dan 25% van de A-horizon is verdwenen. Als de erosie niet verder is voortgeschreden dan tot dit stadium, kunnen grondbewerking en bodemgebruik nog gelijk zijn aan die op in het geheel niet geërodeerd land. Maar daar komt verandering in, als het een bijzonder dunne bodem betreft, of een
Willem Frederik Hermans, Erosie
76 bodem met een ondoorlatende compacte laag in de ondergrond. In dat geval heeft geringe erosie een veel ernstiger betekenis.
Klasse 2: A-horizon zo dun dat de ploeg er doorheen komt. 25 à 75% van de oorspronkelijke bouwvoor is verdwenen. Smalle erosiegeulen aanwezig. Klasse 3: De gehele bovenlaag is praktisch aan denudatie ten offer gevallen. Bouwvoor bestaat uit B-horizon of andere diepe horizons. Kleine geulen en een stuk of wat grote. Klasse 4: Bodemprofiel geheel verwoest. Het hele land bestaat uit geulen, als een miniatuur berglandschap. In deze vorm niet meer voor cultuur vatbaar. Herstel van het land voor beweiding of als bouwland is moeilijk, maar mogelijk als de bodem er zich overigens toe leent en de erosie bij goed beheer in bedwang kan worden gehouden. Op dezelfde wijze onderscheidt men klassen van winderosie en eolische accumulatie.
Klasse 1: De wind heeft zoveel van de A-horizon verwijderd, dat bij het ploegen delen van B-horizon of andere horizons in de bouwvoor komen. Klasse 2: De wind heeft de A-horizon geheel verwijderd en een deel van de eronder liggende horizon. Klasse 3: De gehele bodem is grotendeels weggestoven. Het land is voor gewone teelt niet meer bruikbaar zonder bijzondere herstelmaatregelen. Hier en daar zijn gaten uitgeblazen tot op het moedermateriaal. Daartussen heeft accumulatie van verstoven grond plaats. Naar de mate waarin accumulatie heeft plaatsgevonden onderscheidt men wederom twee klassen:
Klasse 1a: Fijn materiaal kort geleden opgestoven tot maximaal 50 cm dik. Klasse 2a: Opgestoven materiaal vormt heuveltjes of lage duinen en barkanen (sikkelduinen).
Willem Frederik Hermans, Erosie
77
Fig. 6. Algemeen overzicht van de geërodeerde gebieden in de Verenigde Staten.
Willem Frederik Hermans, Erosie
78
Gevolgen van de erosie Er zijn landen voor welke de erosie een dodelijk gevaar inhoudt. Erosie, vroeger beschouwd als een plaatselijke vorm van tegenspoed, is in onze tijd een wereldprobleem. Eertijds begreep men niet dat de erosie niet alleen plaatselijk bodems vernietigde, maar ook in staat is de gehele economie van een land uit te hollen. Naar schatting is ruim een miljoen hectare bouw- en grasland in de Verenigde Staten ernstig door erosie aangetast, terwijl nog eens drie maal zoveel meer ernstig gevaar loopt. In de Unie van Zuid-Afrika schat men dat per jaar ongeveer driehonderd miljoen ton grond door erosie verloren gaat. Dit verlies gaat grotendeels ten koste van de vruchtbaarste gebieden. Het tempo waarin bodemvorming plaatsvindt is zeer veel langzamer dan dat van de erosie. De National Resources Board van de Verenigde Staten schat dat de natie, in de vorm van oogsten en veevoer, per jaar tweeëneenhalf miljoen ton fosfor (P2O5) aan de bodem onttrekt - en dat er bijna drie miljoen ton verloren gaat door erosie. Méér gaat verloren door erosie dan door oogsten! Het verlies aan fosfor is hier alleen een illustratie, de verliezen aan andere nuttige stoffen zijn overeenkomstig. Hoe groot deze verliezen aan waardevolle stoffen op zichzelf al zijn, de secundaire gevolgen van de erosie zijn minstens even schadelijk. Erosie onthoofdt het bodemprofiel. Dit is daardoor incompleet geworden, een natuurlijk evenwicht is verstoord. Als de A-horizons verwijderd zijn, kan men proberen landbouw te bedrijven op de B-horizon of zelfs de C-horizons. Het zal geen verbazing wekken dat dit grote moeilijkheden met zich meebrengt en geringe opbrengsten levert. B-horizons zijn arm aan humus, hebben een ongunstige structuur. Menigmaal zijn zij compact, hard en ondoorlatend. Eenmaal met veel moeite en kunstmest tot ontginning gebracht, tonen zij een grotere neiging aan erosie ten prooi te vallen dan A-horizons. Wat gebeurt inmiddels met het weggespoelde of weggewaaide materiaal? Het wordt elders afgezet. Bij oppervlakte-afspoeling kan het de
Willem Frederik Hermans, Erosie
79 bouwvoor van naburige percelen bedekken. Het verandert beken in moddergoten waardoor onder de visstand grote sterfte optreedt. Hetzelfde gebeurt in plassen en meren. De weinige overgebleven vissen kunnen de in het water levende larven van sommige insekten niet meer in toom houden. Insektenplagen, eventueel epidemieën van door deze insekten verspreide smetstoffen teisteren plant, dier en mens. Stuwmeren, ten koste van veel geld aangelegd, slibben dicht, verliezen hun functie van waterreservoir, waterregulateur en energievoortbrenger. Water voor irrigatie, industrie, elektriciteitsopwekking en drenking van mens en dier wordt schaarser. Te ernstiger is dit omdat erosie vooral optreedt onder klimaten die niet regenrijk zijn, in landen dus waar zonder bijzondere maatregelen geen grote bevolking kan huizen. De grond die overblijft, droogt uit. Waar juist die bodemlagen verdwenen zijn, die het meest geschikt zijn regenwater op te nemen, zal een veel groter deel hiervan afstromen en zonder enig nut in de rivieren terecht komen. Dit heeft zowel overstromingen ten gevolge in het natte seizoen als een vermindering van de watervoorraad ondergronds. De spiegel van het grondwater daalt, putten lopen droog. Land dat nog niet aan erosie ten prooi gevallen is, wordt gemakkelijker aangetast, want de droogte beschadigt de structuur van de bodem. Ook de begroeiing gaat achteruit. Bijzonder droge jaren hebben ware rampen ten gevolge, uitzonderlijk natte maanden eveneens. Ook wegen en spoorwegen kunnen de nadelige gevolgen van erosie ondervinden. Dijken en funderingen worden ondergraven. De greppels langs de wegen die meer water verwerken moeten dan waar zij voor berekend zijn, worden dieper en ten slotte gevaarlijk. In Texas bijvoorbeeld, beliep in een periode van 8 maanden, beginnend in september 1935, de erosieschade aan de wegen ruim anderhalf miljoen dollar.
Willem Frederik Hermans, Erosie
80
Hoofdstuk V Oorzaken van versnelde erosie De primitieve mens De oorzaken van de versnelde erosie kunnen gescheiden worden in zulke van globaal karakter en oorzaken van meer incidentele aard. Het is de vraag of erosie geheel voorkomen zou kunnen worden als de mens volkomen sluitend binnen de natuurlijke evenwichten zou leven. Ook dan is en blijft erosie een natuurlijk proces. Maar de mens is verre van het vervullen van een evenwichtige functie in leven en sterven op het oppervlak van de planeet. Waarschijnlijk zou het aantal mensen zeer veel kleiner moeten zijn om niet de gigantische veranderingen in de natuur op te wekken die hun aanwezigheid thans veroorzaakt. Zolang de mens een primitief wezen was, werd hij door de omstandigheden gedwongen te blijven leven op die plaatsen en op dat levensniveau waar hij zich met zijn geringe krachten kon handhaven. Maar de beschaving stelde hem in staat op grote schaal in te grijpen in de modus van geven en nemen die mineraal en organisme proefondervindelijk gevonden hadden in de miljoenen jaren dat de mens niet bestond. In gebieden als Amerika, Afrika en Australië herhaalt zich in het groot wat zich op kleinere schaal al veel eerder had afgespeeld in streken waar de menselijke beschaving langer op uitgebreide schaal gehuisvest is. Als erosie in Europa een veel minder besproken probleem is, komt dit ook voor een groot deel doordat wat er hier (met name in het Middellandsezeegebied) geërodeerd kon worden, al sinds eeuwen geërodeerd is en de mensen geleerd hebben zich daarbij aan te passen. De volkomen natuurlijke, oorspronkelijke begroeiing van de aarde bestond uit bossen en enkele prairiegebieden; het waren plantengemeenschappen die zich in harmonie met bodem, relief en klimaat hadden ontwikkeld. Wanneer nu ergens de mens op grote schaal de bossen gaat plat-
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
16. Technici van de U.S. Soilconservation meten met een stopwatch de hoeveelheid water die de irrigatiegenlen binnenstroomt. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*2
17. Idaho. Bonencultuur op droog land met irrigatie. Het doorsteken van een dijkje bewerkstelligt dat het teveel aan water weer afvloeit in het bevoorradingskanaal. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
18a. Vijver bij boerderij, zoals aanbevolen door de bodembeschermingsdienst. De afgebeelde vijver vervult tevens de functie van irrigatiereservoir. (Foto USIS)
18b. Zuid-Afrika. Door gras beschermde waterloop. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
19a. Zuid-Afrika. Geul gestabiliseerd door beplanting.
19b. Zuid-Afrika. Dam van stenen, opgeworpen in een geul om deze te stabiliseren. (Foto's Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
81 branden om er akkers van te maken of de prairiën gaat bevolken met enorme kuddes van dieren die er niet thuishoren, worden oeroude evenwichten verstoord. De bossen hadden zich aangepast aan de bodem en de bodem kon slechts in stand blijven dank zij de bossen, die de aarde vasthielden met hun wortels en met dode bladeren het profiel onophoudelijk van nieuwe humus voorzagen. De mens maakt hieraan een einde; hij gaat planten verbouwen om ze te oogsten, niet om ze weer tot de bodem te laten terugkeren. De bodem krijgt dus geen nieuw humusvormend materiaal. Het wortelstelsel van de door de mens geplante planten is anders dan dat van de natuurlijke begroeiing. Het klimaat heeft in de verspreiding van de natuurlijke vegetatie een grote rol gespeeld. Daar waar het klimaat zeer regenrijk is, heeft het relief zich daaraan aangepast door het vormen van een uitgebreid rivierstelsel. Door de overvloedige regenval is bovendien de vegetatie welig ontwikkeld. De vegetatie houdt erosie tegen, want waar planten staan, kan meer water door de bodem opgenomen worden, minder vloeit oppervlakkig af, meer verdampt. Overstromingen komen niet voor. In drogere gebieden leven minder planten en dan nog vaak planten die zuinig met water omspringen; zodoende blijft ook hier het evenwicht gehandhaafd. De natuurlijke erosie is aanzienlijk in woestijnen en glaciale gebieden, maar omdat alle plantengroei er toch onmogelijk is, baart dit geen agrarische zorgen. Het is onvermijdelijk dat bij ingrijpen van de mens, het klimaat een nieuw evenwicht gaat bewerkstelligen. Het ene klimaat heeft een heftiger uitwerking dan het andere. Men heeft wel gesproken van de agressiviteitscoëfficient van het klimaat. Maximaal agressief zijn klimaten die een droge tijd vertonen, afgewisseld met een periode van stortregens. Het maakt verder een belangrijk verschil of de regenperiode samenvalt met de warmste periode (zomer) dan wel de zomer ook de droge tijd is.
Neutraal klimaat Het klimaat met lage agressiviteitscoëfficient noemt men een
Willem Frederik Hermans, Erosie
82
neutraal klimaat. West-Europa is hiervan een voorbeeld. De regen valt tamelijk gelijkmatig verdeeld over alle seizoenen. Er is dus geen plotseling optreden van stortbuien die door een uitgedroogde en dichtgeslagen bodem niet kunnen worden verwerkt, er zijn geen plotseling zwellende rivieren. Voor gebergten geldt dit natuurlijk niet, ook al, doordat het klimaat met toenemende hoogte extremer wordt.
Klimaten met matige agressiviteitscoëfficient. Hieronder vallen de tropische regenwoudklimaten. De zon staat het gehele jaar door hoog. Voortdurend stijgt verwarmde lucht op, waarin waterdamp condenseert. Stijgingsregen valt het gehele jaar door. Het gesteente verweert snel en diep en wordt verregaand uitgeloogd. Maar de vegetatie is dicht. Dood blad stapelt zich op en kan dikke humuslagen vormen. Het oerwoud gedijt op zijn eigen afval. Zodoende is het sprookje van de ‘tropische’ vruchtbaarheid in de wereld gekomen, want deze is grotendeels een sprookje. Het beeld verandert namelijk zodra het woud gerooid wordt om plaats te maken voor cultures. De bodem wordt door spitten en omploegen losgebroken en daardoor beter geventileerd. Zuurstof wordt in grotere hoeveelheid aan de humus toegevoegd, waardoor deze verder ontleedt (in koolzuur en water). Er is geen gestadige regen van bosstrooisel meer dat voor nieuwe aanvoer zorgt. Door de sterke uitspoeling van de bodem is deze arm aan minerale bestanddelen: slechts mineralen die veel weerstand tegen chemische erosie vertonen zijn overgebleven en deze staan dus ook geen zouten meer af aan de planten. Tropische landbouw, op ondeskundige wijze bedreven, floreert de eerste jaren goed door de onder het woud gevormde voorraden op te teren, maar verkommert daarna spoedig. Wordt het bedrijf verlaten, dan kan, in altijd vochtige tropische gebieden, het oerwoud ‘zijn rechten hernemen’ zoals men het wel uitdrukt. Toch zal daar enige tijd overheen moeten gaan. In tropische gebieden met een uitgesproken droge tijd (moessonklimaten), is dikwijls van herstel weinig of geen sprake. Inplaats van oerwoud komt er een begroeiing van struiken (scrub), doornig en houtig, slechte
Willem Frederik Hermans, Erosie
83 humusleveranciers; of het terrein wordt tot op het vaste gesteente geërodeerd. Deze enkele voorbeelden tonen aan hoe het klimaat het erosierisico kan bepalen bij het in cultuur brengen van maagdelijke grond.
Relief, endogene krachten en klimaatsverandering Er zijn ook streken waar zelfs een in de loop van duizenden jaren uitgeselecteerde natuurlijke vegetatie slechts met moeite de bodem vasthoudt. Dit zijn vooral heuvelachtige of bergachtige terreinen. Iedere poging tot cultivering zal daar al spoedig fataal worden. Het is van huis uit armelijk bouwland en het zou buiten beschouwing kunnen blijven, wanneer er geen arme boeren waren die zich er noodgedwongen vestigen. Wij raken hier aan een punt waar wij later nog wel op terug zullen komen: erosie is vooral ook een economisch probleem. Is erosie van nature krachtig in heuvelachtig terrein, zij is dat ook in gebieden die langzaam worden opgeheven. De natuurlijke oorzaken voor erosie zijn immers opheffing en klimaatsverandering. Deze natuurlijke oorzaken oefenen natuurlijk nog altijd ongestoord hun invloed uit, niet alleen door middel van de menselijke activiteit, maar ook onafhankelijk ervan. In gebieden die opgeheven worden, staan bij wijze van spreken de bodem en de verweringslaag al op het punt te worden afgevoerd. Een Amerikaan heeft dit vergeleken met een geladen kanon: er hoeft alleen maar iemand te komen om de trekker over te halen. Alleen al het rooien en verslepen van bomen kan dan ernstige gevolgen hebben. In het Piedmont-gebied in het zuidoostelijk deel van de Verenigde Staten was kort voor het in cultuur gebracht werd, een nieuwe erosiecyclus (in geomorfologische betekenis) begonnen. Het rooien van het bos en in gebruik nemen van de bodem voor op rijen geplant gewas, verhaastte het natuurlijke proces. Op het Atherton tafelland in N.-Queensland is iets dergelijks geschied. Het is dikwijls niet goed mogelijk te voorspellen hoe de bodem op cultivering zal reageren. Daartoe loopt de erodibiliteit te veel uiteen, en is zij van teveel factoren afhankelijk. Maar wel is het mogelijk, wanneer de eerste sporen van erosie zich vertonen, maat-
Willem Frederik Hermans, Erosie
84 regelen te treffen, het proces tot stilstand te brengen, zelfs de schade te herstellen of anders tijdig naar beter geschikte gronden om te zien. Tenminste... wanneer economische en sociale omstandigheden dergelijke besluiten mogelijk maken. In het bijzonder in onderontwikkelde gebieden, waarvan er juist vele in sterke mate onder erosie lijden, is dit problematisch. Het vereist enorme financiële investeringen, een groots opgezette opvoeding van de bevolking en diep ingrijpende politieke maatregelen die menigmaal met lang gevestigde tradities in conflict komen. Klimaat is een begrip dat een hoge mate van stabiliteit in zich besloten houdt. Zo zal kennis van het klimaat ons een inzicht geven in het gevaar voor erosie op bepaalde plaatsen. Het klimaat verandert slechts langzaam, een klimaatschommeling neemt minstens een paar duizend jaar in beslag. Toch is het klimaat daarbinnen nog onderhevig aan fluctuaties. Een opeenvolging van een aantal bijzonder natte jaren of juist uitzonderlijk droge jaren, kan een erosie op gang brengen die zelfs door deskundigen niet werd verwacht.
Landbouwmethoden die de erosie in de hand werken Erosie kan onmiddellijk bevorderd worden door verkeerde methoden, die deels aan kortzichtige winzucht zijn te wijten, deels aan slordigheid, deels aan gebrek aan financiële middelen. Landbouwers zowel als veehouders maken zich eraan schuldig.
Overbeweiding Wanneer er meer vee gehouden wordt dan de weide kan voeden, is er sprake van overbeweiding. De grasgroei kan de eetlust van de dieren niet bijhouden; waar hun hoeven de graszode die de bodemdelen bijeenhoudt, vertrapt heeft, kan geen herstel intreden. Er ontstaan kale plekken waarop regen en wind vrij spel hebben. De grond wordt bovendien te vast aangetrapt, zodat er minder regenwater in de grond sijpelt en meer afvloeit; het gras komt vocht tekort en wordt steeds schraler.
Selectieve beweiding dreigt waar vee gehouden wordt op velden die deels met gras
Willem Frederik Hermans, Erosie
85 begroeid zijn dat de dieren beter smaakt dan gras op andere plaatsen. Het gevolg is dat het gras zich op de uitverkoren plaatsen niet kan herstellen en er kale plekken optreden die zich, als de erosie eenmaal begonnen is, snel zullen uitbreiden. Het is eveneens verkeerd het vee te laten grazen in de periode dat het gras zaad schiet. Natuurlijke uitzaaiing van het gras wordt hierdoor belemmerd. In droge streken kan het voorkomen dat er slechts weinig plaatsen zijn waar het vee kan drinken. Hier wordt de zode vertrapt en de omgeving van de drinkplaats wordt bovendien intenser afgegraasd. Paden waarlangs het vee geregeld heen en weer trekt kunnen verworden tot verzamelgeulen voor het regenwater.
Brandcultuur Van oudsher heeft de mens vrij baan gemaakt voor zijn cultures door het bos in brand te steken. Menigmaal stond hem ook geen ander middel ten dienste. Het staat evenwel vast dat het afbranden van ongewenste begroeiing schadelijk is voor de grond. Een soortgelijke fout is het afbranden van stoppels en verdroogd loof na de oogst. Nuttige organische stof gaat op in rook. Onderploegen is verre te prefereren, omdat de organische bestanddelen zodoende aan de bodem worden teruggeven. (Zie foto 30 a.)
Grondbewerking Een fout die op geaccidenteerd terrein al spoedig fataal wordt is het ploegen van boven naar beneden. Vooral semi-primitieve volkeren maken zich hieraan schuldig, omdat het ploegen zodoende gemakkelijker gaar. Het wordt ook uit onnadenkendheid gedaan: men volgt eenvoudig een der perceelsgrenzen, welke laatste natuurlijk niet corresponderen met het relief. Maar het spreekt vanzelf dat dit weinig anders is dan de vlaksloot- en geulenerosie op gang helpen, vooral wanneer men ook nog van boven naar beneden irrigeert. Alle diensten die ter bestrijding van erosie zijn opgericht voeren een intense propaganda voor het contourploegen, dat is dus ploegen in horizontale richting, wat erop neerkomt dat de ploeg de hoogtelijnen (Eng. contours) volgt.
Willem Frederik Hermans, Erosie
86
Drainage Teveel draineren verlaagt de grondwaterspiegel, doet de grond verdrogen en de structuur van de bodem achteruitgaan. Niet draineren waar het nodig is, werkt vergrote oppervlakte-afvloeiing en geulerosie in de hand.
Ontbossing Het is bij het rooien van bos van belang niet alle bomen te vellen. Zodoende kan men een beschutting tegen de wind verkrijgen, lange hellingen onderscheppen. Maar dikwijls wordt onoordeelkundig alles verwijderd, waardoor niet alleen de wind zijn gang kan gaan, maar ook b.v. vogels die schadelijke insekten eten, geen gelegenheid tot nestelen meer hebben. Wij raken hier aan een van de moeilijkste punten van het vraagstuk. De mens beoefent de landbouw en de veeteelt ten slotte om eraan te verdienen. Hij verwijdert de natuurlijke begroeiing om er gewassen voor in de plaats te stellen waar hij van leven kan, waar hij winst op kan maken. Hoever kan hij gaan zonder de grond te beschadigen, dit is in laatste instantie zichzelf in het vlees te snijden?
Monocultuur Cultuurgewassen groeien niet in natuurlijke gemeenschappen. Zij zijn het gemakkelijkst te kweken en te oogsten als zij soort bij soort bijeenstaan. Er zijn gebieden waar, door allerlei omstandigheden, slechts de cultuur van één gewas winstgevend is, of in elk geval winstgevender dan die van andere. Zo ontstaan de monocultures, onafzienbare vlakten beplant met graan, katoen en maïs. Bijzonder ongunstig voor de bodem zijn planten die op rijen worden geplant of uitgezaaid. Men begrijpt gemakkelijk waarom: tussen de rijen ligt ontblote grond, die bovendien meestal een geulvorm heeft. Door te wieden verwijdert men niet alleen het onkruid tussen de rijen, maar ook maakt men de grond nog eens extra los. In Amerika is het belangrijkste gewas de katoen. Katoen wordt in rijen geplant. 11% van de Amerikaanse bevolking is van de katoen afhankelijk.
Willem Frederik Hermans, Erosie
87 In het zuidelijke Piedmontgebied, aan de voet van de Appalachen, heeft men gemeten in hoeveel tijd 15 centimeter van de bouwvoor door erosie verwijderd werd onder verschillende grondbedekkingen. De cijfers spreken voor zichzelf: Maagdelijk woud gras wisselbouw katoen braakliggende grond
tonnen grond per acre 0,002 0,31 14,28 31,22 66,2
jaren 500.000 3.225 70 32 15
Erosie ageert dus onder katoen maar tweemaal zo langzaam als op kale grond, daarentegen honderdmaal zo krachtig als onder gras! Voor de hoeveelheid afvloeiend water geldt dezelfde verhouding. De erosie werd nog bevorderd doordat het verbouwen van katoen op geërodeerde grond (met sterk verminderde opbrengst!) toch nog lonend was. Maïs (Eng. corn) bevordert de erosie in even grote mate, aangezien het eveneens een ‘clean tilled crop’, d.w.z. in rijen staand gewas is, waartussen de grond door schoffelen schoon gehouden wordt. De situatie in de Amerikaanse Corn Belt is echter iets minder ongunstig dan die in de katoenstreek. De maïsverbouwende bedrijven zijn anders ingericht. Zij zijn dikwijls gemengd, houden dus soms grote hoeveelheden vee, waarvoor zij de verbouw van maïs afwisselen met andere gewassen (gras en leguminosen). Gras en leguminosen zijn grondbedekkende gewassen. Hun wortelstelsels zijn geschikt de grond vast te houden, terwijl bovendien de leguminosen stikstof binden. Het onderploegen van leguminosen als groenmest, verrijkt de bodem aan stikstof en verbetert de structuur. Aardnoten, tabak en sorghum worden op rijen geplant en werken ook al de erosie in de hand. Gunstiger eigenschappen hebben de granen, zoals tarwe, haver, gerst en rogge. Ook deze worden, machinaal, op rijen gezaaid, maar zij staan veel dichter op elkaar dan
Willem Frederik Hermans, Erosie
88 katoen, maïs en tabak. In de tijd dat erosie de bodem het meest bedreigt, bedekken zij deze als wintergraan. Ze kunnen in de winter tussenbezaaid worden met leguminosen die zodoende de bodem beschermen in de zomer, als het graan geoogst is.
Sociale problemen Het spreekt wel vanzelf dat versnelde erosie niet alleen een natuurkundig vraagstuk is. Het is misschien eigenlijk helemaal geen natuurkundig vraagstuk, wanneer men de mens beschouwt als een wezen dat terzijde van de natuur staat, wanneer men alles wat de mens met de bodem doet, alle bewerkingen die hij deze doet ondergaan, als onnatuurlijk beschouwt en het gewas dat hij aanplant als een inbreuk op natuurlijke wetmatigheid die zich noodgedwongen wreekt. Zodoende wordt versnelde erosie vooral een economisch en sociaal probleem. Of de mens gewassen als katoen verbouwt die de erosie bevorderen, hangt af van de prijzen die deze katoen opbrengt. Het is altijd de vraag of landbouwers die b.v. van de katoen leven, daar waar dit erosie veroorzaakt, ook in leven zouden kunnen blijven als zij andere gewassen zouden verbouwen die beter aan de natuurlijke omstandigheden waren aangepast. Ditzelfde vraagstuk doet zich onophoudelijk voor. Bovendien wordt veel versnelde erosie veroorzaakt door onkunde van de boer. Hoe is het mogelijk deze onkunde te bestrijden en is erosiebestrijding op een economische manier mogelijk? Gebrek aan geld, hoge pacht, gebrek aan personeel en hulpmiddelen, maken dat de landbouwer teveel van zijn bodem eist en niet in staat is de nodige beschermingsmaatregelen tegen erosie te nemen. Een diepgaande bestudering van bedrijfsinrichting en bedrijfsvoering is nodig om adviezen te kunnen geven die tot vermindering van de erosie leiden en dan is bovendien nog een grote kennis van de wereldmarkt noodzakelijk, willen deze adviezen werkelijk met goed gevolg uitvoerbaar zijn. Het lijdt geen twijfel dat vooral in de vorige eeuw, toen de vrijheid hoogtij vierde, enorme verwoestingen aangericht zijn door settlers die
Willem Frederik Hermans, Erosie
89 niets anders wilden dan in korte tijd rijk worden. Fantastische kapitalen aan energie die de natuur in duizenden jaren had opgetast zijn nutteloos verspild. Dat het nageslacht de gevolgen dragen moet, bewijst alleen maar dat ook in de vorige eeuw de menselijke bevolking al veel te groot geworden was, dan dat de individuele mens nog precies kon doen waar hij zin in had. Kan hij dat trouwens ooit, zonder vroeger of later gestraft te worden? Als hijzelf de dans ontspringt, zullen zijn kinderen of kleinkinderen het gelag moeten betalen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
90
Hoofdstuk VI Erosiebestrijding, technisch Organisatie Zelfs wanneer maar bepaalde delen van een land, ja een continent, door erosie zijn aangetast, kan de bestrijding van de erosie niet op effectieve wijze plaatsvinden, tenzij men de zaak zo groot mogelijk aanvat. Het is nutteloos een enkele landerij te saneren en de erosie op de omliggende percelen van andere eigenaars te laten voortgaan. Maar omdat het moeilijk is een geheel volk hiervan te overtuigen en er natuurlijk offers voor moeten worden gebracht, zodat men het soms niet eens kan worden over de verdeling van die offers, is het nodig geweest speciale wetten in het leven te roepen. De Verenigde Staten gaven hierin het voorbeeld door het aannemen van een speciale wet, de Soil Conservation Act (1935), waarbij tegelijk de al eerder opgerichte Soil Conservation Service opnieuw georganiseerd werd. Deze wet stelt onder andere de volgende middelen om behoud en bescherming van de grond ter hand te nemen: a) Het verrichten van wetenschappelijk onderzoek om aard, oorzaken en gevolgen van de erosie vast te stellen; het ontwerpen van uit dat onderzoek voortvloeiende middelen om de erosie te bestrijden en de waterhuishouding te beheersen. b) Het verzamelen van bodemkundige gegevens en het opstellen van landclassificaties. c) Technische hulpverlening aan plaatselijke bodembeschermingsgroepen (Soil Conservation Districts). d) Samenwerking met diensten van afzonderlijke plaatsen en staten. e) Het geven van voorlichting op het gebied van erosie en waterbeheersing.
Willem Frederik Hermans, Erosie
91
Fig. 7. De bodembeschermingsdistricten in de Verenigde Staten, juli 1951. (Naar Bennett)
Een aantal andere wetten werd nog aangenomen om het geheel van maatregelen nog effectiever te maken.
Zuid-Afrika In andere landen werden en worden soortgelijke maatregelen getroffen. In de Unie van Zuid-Afrika werd bijvoorbeeld in 1946 de Grondbewaringswet no. 46 aangenomen. Het voornaamste doel van deze wet is de oprichting van planmatige grondbeschermingsboerderijen (‘beplande bewaringsboerderye’).
Willem Frederik Hermans, Erosie
92 Men wil niet alleen de erosie bestrijden en de geleden schade herstellen, maar ook de produktie overal tot de hoogste vorm brengen die moderne methoden en de natuurlijke omstandigheden veroorloven. De toepassing van de wet berust bij het Departement van Landbouw, afdeling Grondbewaring en Voorlichting. De wet voorziet in de instelling van een Grondbewaringsraad. De voorzitter hiervan is de Secretaris van Landbouw, verder hebben er o.a. zitting in de hoofden van de afdelingen Naturellenzaken, Grondbewaring, Bosbouw, Irrigatie. De raad moet de minister voorlichten en plannen indienen. De wet kent grondbewaringsdistricten en grondbewaringsgebieden. Een grondbewaringsdistrict kan worden ingesteld op verzoek van de meerderheid van de bewoners van een bepaalde streek. De minderheid heeft zich dan te onderwerpen aan de te nemen maatregelen. Een grondbewaringsgebied omvat meer. Het wordt, op aanbeveling van de Grondbewaringsraad geproclameerd door de Gouverneur-Generaal, daar waar de grondeigenaars niet vrijwillig tot samenwerking komen en ook indien het duidelijk is dat de ten uitvoer te brengen werken te groot en te kostbaar zijn voor de plaatselijke bevolking, zodat de staat zal moeten bijspringen.
Beplande bewaringsboerderij Verder zijn er grondbewaringsdistrictscomité's. Deze worden door de minister aangesteld voor elk district. Minstens voor twee derde deel bestaat het uit boeren uit het district. Het comité maakt plannen en ziet toe op de uitvoering ervan. Op de grondbewaringsboerderij heeft de boer bepaalde plichten. Hij is niet meer gerechtigd te doen en te laten wat hij wil, maar moet zich onderwerpen aan de leiding van het comité. Dit heeft (als alles goed gaat...) het voordeel dat de zeer bekwame boeren hun kennis en ondervinding met anderen delen. Landbouwmethoden die de natuurlijke hulpbronnen op de beste wijze gebruiken moeten worden toegepast. Het doel is dat de hulpbronnen zelf intact blijven. De staat springt bij door het geven zowel van financiële als technische hulp en voorlichting. Sommige kostbare werken komen geheel ten
Willem Frederik Hermans, Erosie
93 laste van de staat, in andere gevallen geeft de staat een subsidie of een lening. Bij het beheer van de ‘beplande bewaringsboerderij’ streeft men vooral naar het opbouwen van een stabiel bedrijf. Onstabiliteit van het bedrijf is het eerste wat erosie bevordert. In vele delen van Zuid-Afrika is de neiging tot onstabiliteit groot door droogten, overstromingen, verwoestende hagelbuien en veeziekten. Het bedrijf moet dus zo georganiseerd zijn dat zelfs in ongunstige jaren de boer in staat is rentes af te lossen, zijn arbeiders te betalen, zijn bedrijfsonkosten te dekken en zichzelf en zijn gezin op een redelijk peil te onderhouden. Stabiliteit wordt bevorderd door het voeren van een gemengd bedrijf. Immers als door een bepaalde oorzaak één gewas mislukt, kan een ander gewas nog slagen, dan wel kan de veehouderij voordeel afwerpen. Vanzelfsprekend is een dergelijk bedrijf ook minder conjunctuurgevoelig.
Beschermen en behouden Erosie en accumulatie, relief, klimaat, plantengroei en bodem hangen met elkaar samen. Men kan op zichzelf het klimaat en het relief niet wijzigen, maar wel kan men zorgen dat de plantengroei erbij aangepast is, om zodoende erosie, accumulatie en bodem te beheersen. Anderzijds kan men, als men op een bepaalde plaats een bepaalde plant wil telen die niet bij het natuurlijke milieu past, bijzondere maatregelen nemen om de bodem te beschermen, de nadelen die een steil relief geeft te verminderen, het klimaat (met name het bodemklimaat) wijzigen door dry farming, irrigatie of drainage enzovoorts. Het erosieprobleem is daardoor niet alleen een kwestie van slijtage, van vervoer van verweerd gesteente. Bennett somt de volgende punten op die erbij aan de orde komen: 1) Erosie - in de zin van te snelle verwijdering van bodemdelen. 2) Accumulatie van getransporteerd bodemmateriaal.
Willem Frederik Hermans, Erosie
94 3) Uitputting van de bodem door verarming aan plantenvoedsel - door uitloging, te intensieve verbouw van gewassen, overbeweiding. 4) Aanrijking van schadelijke zouten - vooral alkaliën. 5) Brandcultuur, Afbranden van bossen. Stoppelbranden. Veenbrand. 6) Accumulatie van water in plassen enz. Slechte drainage. 7) Verkeerde grondbewerking, zoals het ploegen in de richting van de helling van het land, in plaats van loodrecht erop. 8) Verkeerd landgebruik - zoals het bebouwen van te steile hellingen die beter bebost zouden kunnen blijven of onder permanente grasbedekking. 9) Onnodige verspilling van regenwater door oppervlakte-afspoeling die verhinderd zou kunnen worden. 10) Niet toepassen van vruchtwisseling, waardoor de bodemstructuur achteruitgaat.
Men zou er nog aan kunnen toevoegen: rooien van bos over te grote oppervlakken, in plaats van hier en daar een strook te laten staan die de kracht van de wind verzwakt, schuilplaats biedt aan wild enz. Het beschermen, behouden en herstellen van de bodem, is gebaseerd op de volgende principes: 1) Graafwerken en bouwwerken (dammen enz.) om afspoeling te bestrijden, schadelijke accumulatie van afgespoeld materiaal tegen te gaan. 2) Ploegen met de juiste werktuigen, stoppelmulch enz. om de regenval zoveel mogelijk ten goede te doen komen aan de bodem. 3) Gebruik van water, groenmest, stalmest, kunstmest, kalk enz. op de best mogelijke manier en na studie van de behoeften van plant en bodem. 4) Drainage en irrigatie op zodanige wijze combineren dat opeenhoping van schadelijke zouten in de bodem voorkomen wordt en dat daar waar dit geschiedt is, verbetering intreedt. 5) Drainage om te natte landerijen droger te maken en het verzamelen van water in plassen tegen te gaan. 6) Het houden van de grondwaterspiegel op de juiste hoogte.
Willem Frederik Hermans, Erosie
95 7) Het staken van landbouw op te steile hellingen, te rotsige bodem, of om nog andere redenen ongeschikt land en dit herbebossen of onder gras brengen. Aanpassen van de hoeveelheid vee op een weide aan de snelheid waarmee zich het afgegraasde gras herstelt. Selectieve beweiding tegengaan. Voldoende fouragegewassen telen. 8) Improduktief land verbeteren indien mogelijk, door drainage, het opruimen van stenen, irrigatie enz., zodat dit de rol van geërodeerd of erosiegevaarlijk land kan overnemen. 9) Bebossen van voor andere doeleinden ongeschikt land. 10) De juiste landbouwmachines gebruiken. 11) Alle grondconserveringstechnieken toepassen waar nodig.
De Amerikaanse Soil Conservation Service maakt bij haar bezigheden gebruik van het volgende schema. Andere soortgelijke diensten hebben analoge programma's. Het maken van een bodemkundige kaart is een eerste vereiste, verder moet ieder bedrijf nauwkeurig bestudeerd worden, zowel landbouwtechnisch, als economisch en sociaal. Er moet door de boer en de landbouwspecialisten een nauwkeurig werkprogramma worden opgesteld. De volgende achttien handelwijzen kunnen in overweging worden genomen: 1) Aanleg van terrassen op hellende akkers. Maximaal toegelaten helling 5 %. Als de helling meer bedraagt, is het beter het land niet meer te bebouwen, maar het onder gras te leggen of bos. 2) Vruchtwisseling. 3) Zaaien van grondbedekkende gewassen, vooral in het seizoen waarin het erosiegevaar het grootst is. 4) Strookbeplanting (‘stripcropping’). 5) Te sterk beschadigd of te steil land aan de cultuur ontrekken (zie 1). 6) Planten en ploegen volgens de hoogtelijnen. 7) Bebossing. 8) Tot staan brengen van geulerosie door gras. 9) Beschermen van waterlopen door grassen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
96 10) Aanleg van door gras beschermde waterlopen om het van de terrassen afstromende water op te vangen. 11) Aanleg van brede grasstroken voor hetzelfde doel. 12) Op daarvoor geschikt land weiden aanleggen door het uitzaaien van de juiste grassoorten en leguminosen; bemesting en tijdige onkruidverwijdering (voor het zaaien). 13) Verbeteren van weiden door geregelde verplaatsing van het vee. Hoeveelheid vee aanpassen aan capaciteit van de weide. 14) Kleine percelen verkavelen zodat ze bij grotere kunnen worden aangesloten of tezamen een groot perceel kunnen vormen, waardoor maatregelen als terrassering, contourploegen, strookbebouwing enz. uitvoerbaar worden. 15) Aanleg van vijvers om watervoorraad te vormen. 16) Planten van bomen (windsingels) loodrecht op de meest voorkomende windrichting, om verstuiving tegen te gaan. 17) Bescherming van stoppelvelden tegen overbeweiding. 18) Stoppelmulch.
Willem Frederik Hermans, Erosie
97
familie
Overzicht van de belangrijkste Leguminosen onderfamilie enkele soorten Houtgewassen, heesters. Mimosoïdeën
De echte acacia's; gombomen uit tropisch Amerika, Australië, Afrika, Middellandsezeegebied. Mimosa Pudica.
Bomen; L e g u m i n o s e n Caesalpinioideën in Europa slechts twee soorten: Cercis siliquastrum (Judasboom) en Ceratonia siliqua(Johannes-broodboom), veelvuldig in Middellandsezeegebied (Fr. Caroubier, It. Caruba). De bonen gebruikt men als veevoer. Hymenaea courbaril, Zuid-Amerika, levert Copalt. Tamarinde. Bouhinia: tropische lianen. Cassia, enige soorten in Afrika en Klein-Azië leveren de Sennepeultjes (purgeermiddel) Campèche-houtboom, afkomstig uit Midden-Amerika.
Kruiden of kleine struiken. Lespedeza. Papilionaten Alfalfa. (Vlinderbloemigen) Kudzu. Luzerne. Klavers.
Honingklavers. Boonachtigen, Soya. Wikke-achtigen. Lupine. Crotalaria (hennep)
Behalve deze fouragegewassen, talrijke tuinbouwgewassen (erwten, bonen), sierheesters als Gouden Regen en Gaspeldoorn; de z.g. Acacia (Robinia pseudoacacia), de Indigo en de Aardnoot (Arachis hypogaea).
Willem Frederik Hermans, Erosie
98
Fig. 8. Schematische Bodemgeschiktheidskaart. (Naar FAO)
Landclassificatie Voordat men bijvoorbeeld een regionaal project tot bodemherstel en grondsanering gaat aanvatten, is het gewenst de landerijen te classificeren naar de mate waarin zij van erosie te lijden hebben en voor bebouwing geschikt zijn. Men gaat na tot welke bodemgeschiktheidsklasse de diverse landerijen behoren en kan zo komen tot het maken van een bodemgeschiktheidskaart. Er worden acht bodemgeschiktheidsklassen onderscheiden:
A. Land geschikt voor bouwland Klasse 1: Land dat vrij van erosieverschijnselen is en een goede opbrengst levert. Kan bebouwd worden zonder dat bijzondere maatregelen nodig zijn. Klasse 2: Goed land dat veilig bebouwd kan worden, mits eenvoudige maatregelen tegen erosie worden genomen, zoals vruchtwisseling, bemesting en contourploegen. De klasse wordt verdeeld in
Willem Frederik Hermans, Erosie
99 vier subklassen naar gelang er gevaar bestaat voor a) erosie, b) wateroverlast, c) mislukking door bodemeigenschappen, e) mislukking door klimatologische anomaliën. Klasse 3: Matig geschikt land, dat alleen bebouwd kan worden als afdoende maatregelen tegen erosie worden getroffen. Klasse 4: Land met ernstige gebruiksbeperkingen. Kan bebouwd worden maar niet vaker dan eens in de zes jaar. De overige tijd beter als weiland of hooiland te gebruiken.
Fig. 8a. Gebruik van bodemgeschiktheid grafisch voorgesteld. De kleuren zijn die welke men bij algemene afspraak op bodemgeschiktheidskaarten gebruikt. (Naar Rapport Studiegroep)
Willem Frederik Hermans, Erosie
100
Fig. 8b. Een landschap verdeeld in de verschillende bodemgeschiktheidsklassen. (Naar Bennett)
B. Land dat voor bouwland ongeschikt is Klasse 5: Land uitsluitend geschikt als bos of weide. Niet onderhevig aan erosie, geringe of geen helling. Klasse 6: Als boven, maar er moeten maatregelen tegen erosie genomen worden. Men dient te waken tegen overbeweiding enz. Klasse 7: Als boven, maar tegen erosie moet worden opgetreden. Het best geschikt voor bos of ander blijvend gewas. Klasse 8: Land voor elk gebruik ongeschikt, behalve natuurbos dat niet gerooid wordt. Land als dit is meestal zeer steenachtig, steil, zandig, zout, nat, of onderhevig aan ernstige erosie. Kan van belang worden voor de wildstand, als recreatiegebied enz.
Willem Frederik Hermans, Erosie
101
Submarginal land purchase Tot de in verband met de verdediging van de bodem genomen maatregelen behoort ook de z.g. submarginal land purchase, het aankopen van voor cultuur ongeschikte grond. Een wet van 1937 stelt de Amerikaanse regering in staat land aan te kopen dat hetzij voor cultuur ongeschikt is, hetzij hopeloos bedorven door erosie, en ook land waarvan de eigenaars niet in staat zijn het herstel te bekostigen.
Hoogtelijnen en grondbescherming In de loop van ons verhaal is het contourploegen, dat is dus het
Fig. 9. Blokdiagram met hoogtelijnen. Gestippelde lijnen: hoogtelijnen op de kaart. Waar helling sterker wordt, komen hoogtelijnen dichter bij elkaar.
Willem Frederik Hermans, Erosie
102 ploegen langs de hoogtelijnen, al meermalen ter sprake gekomen. Wij weten hoe belangrijk de helling van het terrein is in verband met het erosiegevaar. Hoogtelijnen (Eng. contours) verbinden op een kaart punten van gelijke hoogte, een steile helling verraadt zich in het kaartbeeld doordat de hoogtelijnen dichter bij elkaar liggen. (Zie fig. 9.) Daar, waar het terrein nauwelijks helt, liggen de hoogtelijnen ver uit elkaar. Iedere hoogtelijn maakt deel uit van een horizontaal, plat vlak. Wanneer ik een kanaal graaf dat in de richting van de hoogtelijn loopt, zal dit kanaal nauwkeurig horizontaal liggen. Als er water in staat, zal het niet vanzelf gaan stromen, het zal dus ook niet kunnen eroderen. Wat doet een boer die zijn land ploegt eigenlijk anders dan het maken van talrijke kanaaltjes naast elkaar? Wanneer hij erosie wil tegengaan, zal hij dus moeten ploegen volgens de richting van de hoogtelijnen. Bij ploegen alleen blijft het niet. Het verdient aanbeveling ook de percelen te begrenzen volgens lijnen evenwijdig aan de hoogtelijnen, vooral waar de grens tussen percelen uit een greppel bestaat. Vanzelfsprekend kan men hoogstens twee zijden van een perceel evenwijdig aan de hoogtelijnen laten lopen en ook de wegen brengen het patroon in de war: langs een weg immers die volkomen evenwijdig aan de hoogtelijnen loopt, komt men hoger noch lager! Zulke wegen zijn zeldzaam in heuvelachtig terrein. Hoogtelijnen zijn in het algemeen gebogen lijnen. In de tijd dat de landerijen in Amerika uitgegeven werden, gaf men deze zoveel mogelijk uit in rechthoekige stukken, door rechte lijnen begrensd. Van de gebieden in kwestie bestond dikwijls niet eens een nauwkeurige topografische kaart met hoogtelijnen, en zelfs al had die bestaan, dan zou men waarschijnlijk nog gemakshalve rechte stukken hebben uitgezet. Toch werd ook in de Verenigde Staten al honderd jaar en langer geleden het ‘contouren’ op sommige plaatsen toegepast. Thomas Jefferson paste het toe op zijn farm in Albemarle County, Virginia. Hij schreef in 1813 aan Charles Peale: Ons land is heuvelachtig en we waren gewoon in rechte lijnen
Willem Frederik Hermans, Erosie
103 te ploegen, heuvel op en heuvel af, of in scheve lijnen of hoe het uitkwam. En onze bodem spoelde af en verdween schielijk in de rivieren. Tegenwoordig ploegen wij in horizontale richting langs de welvingen en holtes van de heuvel, altijd horizontaal, hoe krom deze lijnen ook mogen zijn. Iedere vore fungeert zodoende als een vergaarbak om het water op te vangen en vast te houden, al het water komt dan ten goede aan het opgroeiende gewas, inplaats van af te vloeien naar de rivieren. Op een bedrijf dat diep geploegd wordt volgens het horizontale vlak, gaat nu geen ons grond meer verloren. Contouren, niet alleen ploegen volgens de ‘contours’ maar ook zaaien en planten, is wel een van de eerste en eenvoudigste maatregelen die men moet nemen om de bodem te behouden. Het is in de praktijk niet altijd eenvoudig met een ploeg de zuiver horizontale richting aan te houden, vooral wanneer de helling maar gering is. Een afwijking van de hoogtelijn van 2 % over niet meer dan 30 m is toelaatbaar. Zeker wanneer een akker voor het eerst volgens de hoogtelijnen wordt bewerkt, kan men niet op gevoel te werk gaan. Er wordt dan een eenvoudige waterpassing uitgevoerd en men plaatst enige bakens waarnaar men zich kan richten (zie foto 25 a). Contouren werkt in alle opzichten gunstig. De regen komt zoveel mogelijk ten goede aan de grond, wind- en watererosie worden belemmerd. Het is een weinig kostbare methode. Als men een ploeg gebruikt die de zode keert, moet men zodanig ploegen, dat de zode naar de hoge kant van de helling wordt gewenteld. De grond wordt dan a.h.w. teruggeworpen. Er bestaan ploegen die men naar verkiezing naar rechts of naar links kan laten keren. Dit bespaart vanzelfsprekend veel tijd. Op een proefboerderij heeft men opbrengst aan gewas, grondverlies en waterverlies van twee percelen met elkaar vergeleken. Beide hadden dezelfde bodem en dezelfde helling (van 2 %) maar het ene perceel werd in de richting van de helling op en neer bewerkt, het andere volgens de hoogtelijnen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
104 Grond- en waterverliezen en opbrengsten van maïs en haver bij bewerking op en neer en bij contouren. Helling van het terrein 2 %. Gewas
Bodembehandeling Grondverlies (ton/ha)
Waterverlies % Opbrengst hl/ha van neerslag
Maïs
op en neer contouren op en neer contouren
7,0 4,6 4,6 3,8
Haver
9,1 5,6 1,8 1,1
78,5 80,5 35,9 37,6
Uit dit staatje blijkt dat het grondverlies met niet minder dan 40 % was afgenomen, het waterverlies met 25 %. De opbrengst werd weliswaar niet zo belangrijk verhoogd, maar het behoud van de bodem en de daarin aanwezige voedingsstoffen betekenen al bij maïs een winst van 25 dollar per ha. Grassen houden de bodem zo goed vast dat contouren op weilanden feitelijk niet nodig is. Toch heeft men er op steile hellingen duidelijke voordelen van waargenomen. Men legt greppels aan volgens de hoogtelijnen op een afstand van 1 à 2 meter en een twaalf centimeter diep. Het gras groeit dichter en sneller doordat er minder water nutteloos afvloeit.
Aanleg van terrassen Van contourploegen tot de aanleg van terrassen is feitelijk maar een verschil in graad. Het aanleggen van terrassen houdt in dat men een schuinte ontleedt in steeds lager gelegen horizontale gedeelten, dat men een glijbaan verandert in een trap. De Pre-Inca's bouwden ze al in de Andes. In het Middellandsezeegebied werden dergelijke terrassen al in de Oudheid aangelegd. Men denkt dat de Phoeniciërs de eersten geweest zijn die ze in het Middellandsezeegebied aanlegden omdat zij een land bewoonden dat maar een smalle kuststrook omvatte en verder uit steile hellingen bestond. De terrassen in het Middellandsezeegebied zijn, waar nodig, versterkt met muren. Zo is het mogelijk ook uiterst steile hellingen nog te bebouwen, mits men zorgt dat de muren onder de druk van de grond niet bezwijken. De horizontale gedeelten die men zodoende
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
20a. Kanalisering van een stortbeek in Italië (vóór de kanalisering).
20b. Beneden: ná de kanalisering. (Foto's Consorzio bonifica Val d'Orcia)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*2
21a. Valdera (Italië). Stuwmeertje met verscheidene typen stuwdammetjes. (Foto Consorzio per la Bonifica della Valdera)
21b. Zuid-Afrika. Herwinningswerk; geul tot staan gebracht door een dam van beton. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
22a. Zuid-Afrika. Herwinningswerk. Door betonmuur gesteund terras. De waterafloop is gestabiliseerd met fluitjesriet. (Foto Grondbewaringsdienst, Pretoria)
22b. Farm in Iowa (U.S.A.). Strooksgewijze aanplant van verscheidene gewassen. beplanting volgens hoogtelijnen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
23. Dit land vertoont ‘sheet’ erosie (Nebraska). Er zijn reeds beschermingsgordels van bomen aangelegd. Het planten van dit soort gordels werd ten zeerste bevorderd na de grote stofstormen van 1933. De gordel bestaat in het hier afgebeelde geval uit tien rijen bomen achter elkaar. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
105 verkrijgt zijn in de meeste gevallen maar smal, waardoor zij niet dan met de meest primitieve landbouwwerktuigen kunnen worden bewerkt. Zelfs het verplaatsen van een kleine ploeg is dikwijls al bezwaarlijk. Veel van deze akkertjes, die de vorm hebben van afgebeten nagels, dienen niet, of niet in hoofdzaak, om graan te verbouwen, maar zijn beplant met olijfbomen en andere vruchtbomen, zoals de amandel, citrus, vijg, noten enz. en de caroube (Johannes-broodboom), een boom die peulvruchten draagt welke als varkensvoer dienen. Deze bomen, vooral de olijf, kunnen zich door hun zware beworteling nog op steile hellingen staande houden, dragen er bovendien toe bij de erosie te verminderen en men denkt dat daarom de bewoners van het Middellandsezeegebied ze in zo grote hoeveelheden hebben aangeplant. Soortgelijke trapvormige terrassen vindt men ook in China, Mexico, Indonesië en andere bergachtige en vanouds dichtbevolkte streken. De terrassen die vooral dank zij de activiteiten van de Soil Conservation Service ingang gevonden hebben in de Verenigde Staten, zijn
Fig. 10a. Schematische vertikale doorsnede door een trapvormig terras.
Willem Frederik Hermans, Erosie
106
Fig. 10b. Schematische vertikale doorsnede door een hellend terras.
Fig. 10c. Schematische vertikale doorsnede door een niet hellend terras. (Uit Rapport Studiegroep)
meestal minder ingewikkeld gebouwd en ook op minder steile hellingen aangebracht. Deze terrassen bestaan uit ongeveer volgens de hoogtelijnen verlopende vereffeningen die op regelmatige afstanden van elkaar tegen de helling liggen. Hun voornaamste functie is het opvangen en afleiden van afstromend regenwater. Langs een geterrasseerde helling stroomt het water niet meer af, maar het sijpelt langzaam naar beneden. De grootte van de terrassen wordt berekend naar de hoeveelheid water die zij krijgen te verwerken. De geulen verlopen niet precies volgens de hoogtelijnen om een zeker verval te krijgen zodat men het water kan laten afvloeien door een kanaal. Meestal zijn geul en wal samen een 8 meter breed, de geul is 2 à 4 m breed en 30 à 50 cm diep. Ze zijn bruikbaar op hellingen tot 10 %. Hoe steiler de helling is, des te dichter moeten de terrassen bij elkaar worden aangebracht. Voor een helling van 1 % neemt men een
Willem Frederik Hermans, Erosie
107 afstand van ongeveer 60 m, bij een helling van 12 % ongeveer 12 m. Het hoogteverschil tussen twee terrassen neemt derhalve ook toe bij toenemende helling en wel van 60 cm tot 1 m 50 cm. In semi-aride gebieden of gebieden met een zeer doorlatende bodem, hoeft het terras niet te dienen om oppervlakte-afspoeling in goede banen te leiden, maar om het water zoveel mogelijk vast te houden. Men trekt daarom de geulen nauwkeurig horizontaal. Ze verbeteren de vochtigheidstoestand van de grond, bevorderen de groei van het gewas en gaan dus de winderosie tegen. Meestal legt men deze horizontale terrassen niet aan op hellingen van meer dan 3 %. Het water kan zich dan uitstrekken van de bovenkant van het ene terras tot de richel van het volgende. Deze beide soorten terrassen worden overigens normaal bebouwd, het zijn dus geen sloten. De bebouwing brengt met zich mee dat de geulen dikwijls opnieuw moeten worden uitgegraven. Vooral bij het bewerken van het land, het er overheen rijden van landbouwmachines, kunnen zij gemakkelijk afslijten en weer worden opgevuld. De aanleg ervan is overigens niet bijzonder moeilijk. Allerlei soorten ploegen, de schijvenploeg, of de bulldozer, kunnen ervoor worden gebruikt.
Afwateringssystemen Daar waar zoveel regen valt dat de grond de neerslag onmogelijk allemaal kan opnemen, dient de mens voor afwatering zorg te dragen. Doet hij dit niet, dan draagt de natuur er zelf zorg voor en vormt zich een miniatuur rivierstelsel met de onaangename gevolgen voor het akkerland die daarmee verbonden zijn, nl. vlaksloot-erosie en geulerosie. Ook als de mens een waterlozing aanbrengt, zorgt hij er voor zoveel mogelijk van al aanwezige diepten in het land gebruik te maken om het water naartoe te leiden, of van reeds aanwezige beken. Er is hier dikwijls geen sprake van greppels en sloten in de betekenis die wij daar in gebieden aan hechten waar het hele jaar door regen valt en de grondwaterspiegel hoog is. Het gaat eerder om stroken grond die bijvoorbeeld door permanente begroeiing met gras
Willem Frederik Hermans, Erosie
108 een verhoogde weerstand tegen erosie bezitten. Hierover kan het water dat in een bui met grote hoeveelheid naar beneden komt, veilig afvloeien. Dergelijke stroken kunnen als hooiland dienst doen, maar moeten liefst niet afgegraasd worden. Daarnaast maakt men natuurlijk, al naar behoefte, ook echte greppels. Eveneens worden met mechanische middelen beschermde waterlopen (beton, baksteen enz.) gebouwd. Voordat men tot het aanleggen van deze installaties overgaat, moet nauwkeurig berekend worden met welke af te voeren hoeveelheden water men rekening zal moeten houden (zie foto 20).
Vijvers Dikwijls kan het zeer nuttig zijn, vooral in semi-aride gebieden, als de boer in de nabijheid van zijn farm een vijver heeft. Deze dient om bij regen het teveel aan water te bergen en bij droogte kan er water uit gepompt worden voor bevloeiing of besproeiing, of het kan als drinkwater voor het vee worden gebruikt. In regenarme gebieden, zonder kanalen en zonder waterleiding, zal men een dergelijke vijver graag dicht bij huis hebben als eventueel bluswater. Een grote vijver kan de functie van viswater gaan vervullen, menigmaal zelfs van recreatiegebied (sportzeilen enz.). In semi-aride gebieden zal daarvan meestal geen sprake kunnen zijn, doordat de verdamping te hoog is. De verdamping kan daar per jaar 1 m 50 cm of meer gaan bedragen. Wanneer de vijver dan niet zeer diep is, wordt het overgebleven water onbruikbaar door indamping van de zouten.
Het herstellen van geulen Geulerosie is, zoals men weet, het ernstigste stadium dat de erosie bereiken kan (vgl. p. 69). Land dat in hoge mate door geulerosie is aangetast, kan in de meeste gevallen beter worden verlaten. Toch kan men natuurlijk de ontwikkeling van de geulen maar niet rustig verder laten gaan. Ook is het met veel moeite, tijd en geld, zeer wel mogelijk de geul in zijn ontwikkeling te stuiten, eventueel zelfs hem met bulldozers weer dicht te werpen. Er moeten dan natuurlijk maatregelen genomen worden dat hij niet opnieuw ontstaat. Om te beginnen moet men alle factoren die erosie - ook de lichtere
Willem Frederik Hermans, Erosie
109 vormen (oppervlakte-afspoeling, vlakslooterosie) bevorderen kunnen, in de omgeving uitschakelen. Dit laatste door contouren, terrasseren, door te voorkomen dat kudden vee de geul betreden enz. Verder kan men trachten de geul te stabiliseren door hem te beplanten met grassen, struikgewas enz. Speciale aandacht moet besteed worden aan de kop van de geul. Al het water dat zich daar verzamelen kan, en dat soms als een waterval naar beneden komt, moet worden afgeleid. De ontwikkelingsfasen in rivierstelsels, die de geomorfologie beschrijft (verlenging van het dal door terugschrijdende erosie, vervlakking van de dwarsdoorsnede van het dal, gradatie, strijd om de waterscheiding enz.) kunnen aan geulen in snel tempo achter elkaar worden waargenomen. Het is geen boude veronderstelling dat een pionier als Davis tot zijn plastische beschrijving van rivierstelsels in het groot gekomen is, na hun ontstaan in het klein te hebben geobserveerd aan erosiegeulen. Hoe verder het proces voortgeschreden is, des te krachtiger zullen de tegenmaatregelen moeten zijn. Bij beginnende geulvorming is beplanting met struiken, bomen, leguminosen en grassen voloende. Is het zo erg dat deze gewassen geen vaste voet meer kunnen krijgen, dan moet men dammen opwerpen van stenen en aarde, eventueel versterkt met palen; of gemetselde dammen of muren van gewapend beton, kortom elk geschikt bouwmateriaal. Niet-duurzame dammen kunnen dikwijls voldoende zijn, omdat de vegetatie gelegenheid krijgt zich te ontwikkelen en dan later de beschermende taak volledig kan overnemen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
110
Hoofdstuk VII Biologische erosiebestrijding Beplanting De tot dusver besproken methoden om versnelde erosie tegen te gaan, kwamen voornamelijk neer op bepaalde technieken van grondbewerking. De erosiebelemmerende werking van bepaalde soorten van begroeiing zoals grassen werd nog slechts terloops aangestipt. Toch is een juiste beplanting met de juiste gewassen en de juiste afwisseling daarin een krachtig hulpmiddel om de erosie te vertragen. Het is bovendien het meest natuurlijke hulpmiddel en het gaat tenslotte hand in hand met de exploitatie van de bodem. Wie de ontwikkeling van een geul tot staan brengt door het opwerpen van dammen, doet feitelijk niet meer dan het nemen van een verdedigingsmaatregel. Maar wie een voor maïsverbouw minder geschikt stuk land dat verstuift, met klaver bezaait die afgemaaid kan worden en als veevoer kan dienen, paart noodzaak aan voordeel. De planten waarmee dit ten uitvoer gebracht kan worden zijn vooral de Leguminosen en de Grassen.
Leguminosen Vele leguminosen behoren tot de zogenaamde catchcrops, d.w.z. gewassen die men kan laten groeien in de tijd dat het land niet voor het hoofdgewas in gebruik is. Door de bacteriën in de knolletjes die aan hun wortels groeien, zijn ze hoogstbelangrijke eigenschap - in staat stikstof uit de lucht te binden. Zij ontwikkelen zich gemakkelijk uit zaad, groeien snel en dicht, ontwikkelen een krachtig, diepreikend wortelstelsel. Afstromend water en slib houden zij vast. Zeer populair is in de zuidelijke staten van de U.S. de Lespedeza (soortnaam) waarvan er verschillende zijn, sommige eenjarig, andere blijvend. Zij hebben het voordeel dat zij nog kunnen groeien op bodems die niet alleen zuur zijn, maar ook ondiep. Zij verdragen hoge zomertemperaturen. Lespedeza sericea, een meerjarige variëteit, kan zich staande houden
Willem Frederik Hermans, Erosie
111 op overstroomde grond. Het is daarom zeer geschikt voor de begroeiing van terrasranden en waterlopen. Kudzu verdraagt eveneens een zure bodem en kan zich op nog ongunstiger bodems handhaven dan de Lespedeza. Het levert een wingerdachtige groei en is een meerjarige plant. Alfalfa (Alisycarpus vaginalis) stelt meer eisen aan het vochtgehalte van de bodem. Het groeit bijzonder goed op de zandige bodems van de Golfkuststaten. Tot de leguminosen behoren verder de klavers, waarvan talrijke verschillende soorten bestaan. Voorts de boonachtigen en de wikkeachtigen, de Lupine en de Crotoloria (hennep). Wij zullen deze vlinderbloemigen niet allemaal bespreken, evenmin als de grassen. Het gaat natuurlijk niet aan om alle land dat door het verbouwen van katoen of maïs aan erosie ten prooi is gevallen, nu maar voorgoed te beplanten met leguminosen of grassen. Zodoende zou men wel de erosie afdoend bestrijden, maar gebrek krijgen aan hoogwaardige stapelprodukten als katoen en maïs. Daarom hebben leguminosen en grassen vooral veel belang bij toepassing van
Vruchtwisseling Vruchtwisseling (crop rotation) betekent het na elkaar verbouwen van verschillende gewassen op hetzelfde perceel. De gewassen die men daarvoor kiest, de periodiciteit waarmee men ze teelt en de volgorde waarin, zijn afhankelijk van klimaat, bodem, het vruchtwisselingssysteem dat men volgt en de vraag die er heerst naar het hoofdprodukt. De toepassing van de vruchtwisseling is in de V.S. nog niet zeer oud, stellig door de neiging om de bodem uit te mergelen tot het laatste, die nog niet lang geleden algemeen was. Vruchtwisseling heeft het voordeel dat de bodem gespaard wordt in het jaar waarin hij met leguminosen begroeid is, dat zijn gehalte aan stikstof en organische stof toeneemt, zodat zijn kwaliteit her daaropvolgende jaar beter is. Toch is het op sommige plaatsen gelukt jaren achtereen een zo erosie-
Willem Frederik Hermans, Erosie
112 gevaarlijke plant als katoen te verbouwen, zonder dat het nadelige gevolgen heeft gehad. Van zeer veel belang is hierbij de bodemgeschiktheidsklasse waartoe het land in kwestie behoort (zie p. 98). Achterwege laten van vruchtwisseling gaat alleen goed op land van geschiktheidsklasse I. Op land van klasse II beveelt men aan: een jaar leguminosen en/of grassen, een jaar katoen, een jaar een of ander graan, b.v. haver. Op land van klasse III moet men al weer voorzichtiger zijn. Dus: b.v. twee jaar gras en leguminosen, één jaar akkerbouw, daarna weer twee jaar gras en leguminosen. Klasse IV kan men het beste geheel aan de akkerbouw onttrekken. Waar dit niet mogelijk is, doordat b.v. de boer geen beter land in zijn bezit heeft, is drie jaar leguminosen (vooral Lespedeza en Kudzu) noodzakelijk op één jaar akkerbouw. Op sommige bedrijven is door de invoering van een geschikte vruchtwisseling de totale opbrengst verdubbeld. Bovendien geeft de grotere variëteit aan produkten die het bedrijf voortbrengt in economisch opzicht een betere risicospreiding, die bij éénzijdig verbouwen van maïs of katoen niet aanwezig is. Om de vermindering van afspoelend regenwater en bodemverlies bij vruchtwisseling te illustreren geeft Bennett de volgende voorbeelden: Gewas
Afspoeling in % van Gemiddeld jaarlijks verlies neerslag aan bodem in tonnen per acre
Katoen, monocultuur Katoen in vruchtwisseling Tarwe in vruchtwisseling Honingklaver in vruchtwisseling Gemiddelde bij vruchtwisseling
14,2 12,7 13,9 8,0 11,5
24,2 14,3 1,7 0,5 5,5
Bij vruchtwisseling is dus in dit voorbeeld het verlies aan grond door erosie 19,7 % minder dan bij voortdurend verbouwen van katoen. Adams c.s. onderzochten de hoeveelheden aflopend water en bodemverlies onder verschillende gewassen op proefvelden in de Blackland Prairie, Texas. Zij vonden cijfers die er geen twijfel aan
Willem Frederik Hermans, Erosie
113 laten bestaan dat de erosie bij monocultuur van katoen zeer groot is, iets wat door sommigen wordt betwijfeld.
Jaar
Afvloeiend water in % totale regenval Jaarl. Katoen Maïs Haver Klaver regenval in herfstGras inches gezaaid
1952 31,1 1953 34,9 1954 13,8 1955 37,1 1956 16,4 1957 47,4 Gemidd. '37-'57 30,1 Gemidd. '52-'57 32,0
0,0 0,1 0,0 2,2 0,0 1,3
Bodemverlies tonnen per acre Katoen
Maïs Haver Klaver Gras
spoor 0,2 0,0 1,1 0,0 0,8
0,7 7,2 0,1 6,0 0,3 5,1
8,5 8,3 0,3 14,5 -
0,4 2,9 0,1 2,9 0,2 4,0
2,3 3,9 0,1 6,0 -
0,0 0,0 0,0 3,3 0,0 0,5
spoor 0,1 0,0 0,3 0,0 0,1
1,75
3,08 0,60
0,35
3,23
7,90 0,65 0,08
2,17
2,32 1,37
1,06
3,41
5,19 0,75 0,58
Ander voorbeeld: Maïs, elk jaar Maïs bij vruchtwisseling Gerst bij vruchtwisseling Klaver bij vruchtwisseling Gemiddelde bij vruchtwisseling
21,0 16,3 13,1 7,2 12,0
89,0 53,8 21,4 0,9 25,0
Duidelijk ziet men in deze voorbeelden dat de erosie, gemiddeld genomen bij vruchtwisseling niet groot, hoofdzakelijk plaats vindt gedurende de tijd dat het in rijen geplante gewas te velde staat. Andere erosiebestrijdingsmaatregelen blijven dan ook nodig. Het hoofdgewas dat men meestal verbouwt is katoen, maïs, tabak of aardappelen. Hierna zaait men een graansoort (die al minder sterk de erosie bevordert), zoals tarwe, gerst, rogge, haver of sorghum, de keus hangt af van klimaat en plaatselijke omstandigheden, en als derde teelt neemt men gras met/of leguminosen. Als het hoofdgewas tabak is, kiest men meestal geen leguminose als vruchtwisselingsteelt. Rijpende tabak vereist namelijk dat tijdens het rijpen het stikstofgehalte van de bodem afneemt, anders worden de bladeren te grof en gaat het aroma achteruit. Het stikstofgehalte is
Willem Frederik Hermans, Erosie
114 dus aan nauwe grenzen gebonden en deze beheerst men beter door het toedienen van kunstmest. De keuze van andere tussengewassen dient ook met zorg te geschieden, omdat tabak gemakkelijk wordt aangetast door aaltjes (nematoden), rondwormen die de wortels aantasten en verschillende plantenziekten verwekken. In 1957 was er geen enkele commerciële tabakssoort bekend die bestand was tegen aaltjes.
Fig. 11a. Bodemgebruik op een landerij van 450 acres voordat een bodembeschermingsplan was gemaakt.
Willem Frederik Hermans, Erosie
115
Strookcultuur De genoemde maatregelen zoals contourploegen, terrasseren en vruchtwisseling hebben een nog groter nuttig effect als zij gecombineerd worden met bebouwing in stroken (strip cropping). Hierbij verdeelt men het beschikbare landbouwareaal, vooral dat wat op één helling gelegen is, in stroken. De begrenzing van deze stroken volgt vanzelfsprekend weer zoveel mogelijk de hoogtelijnen. Op elke van deze stroken teelt men nu bijvoorbeeld een van de serie
Fig. 11b. Bodemkaart gecombineerd met bodemgeschiktheidsindeling van de in figuur 11a getekende landerij. Voorbeeld: in het gebiedje 2B37 betekent de 2: matige oppervlakte-erosie; de B: helling van 2 tot 7 %; 37 duidt aan: lichte bruine stoffige leem op een ondergrond van zware stoffige leem.
Willem Frederik Hermans, Erosie
116 gewassen die men bij de vruchtwisseling laat deelnemen. Op deze wijze is dan elk jaar een bepaalde opbrengst van het hoofdgewas gewaarborgd. Maar men kan natuurlijk ook een andere indeling maken, al naar de behoefte. Hoe men dit zal organiseren hangt er bovendien van af of het beschikbare areaal in zijn geheel tot dezelfde bodemgebruiksklasse behoort. Loopt het bedrag van de
Fig. 11c. Hetzelfde land nadat de grondbeschermingsmaatregelen ten uitvoer gebracht zijn. Hellend bouwland is geterrasseerd. Vruchtwisseling en permanent gewas daar, waar het terrein zich er het beste toe leent; meerjarige kudzu of lespedeza op land van de klassen VI en VII dat vroeger bouwland was; randen van akkermaalshout, ook geschikt als verblijfplaats voor wild.
Willem Frederik Hermans, Erosie
117 helling, of een andere erosiefactor plaatselijk sterk uiteen, dan zal men op de ene strook een ander vruchtwisselingssysteem toepassen dan op de andere. (Zie foto's 22 b, 24 en fig. 11 a-c.) Strookcultuur heeft het grote voordeel dat de helling van tijd tot tijd onderbroken wordt door stroken met gewas dat de erosie sterk afremt (grondbedekkende gewassen, grassen, leguminosen enz.). Het afstromend regenwater wordt daardoor in zijn vaart gestuit. Hoe langer immers de helling is waarlangs het afstroomt, des te meer energie van beweging het zal krijgen. Bij strookcultuur wordt dit verhinderd. Grond, meegenomen van de in rijen beplante strook, zal weer worden opgevangen in de met gras of lespedeza enz. begroeide strook. Het water wordt hierin dus als het ware gefiltreerd, zodat ook de accumulatie van slib op de nog lager gelegen stroken wordt tegengegaan. Als de stroken nauwkeurig de hoogtelijnen volgen (dit hoeft niet altijd te worden gedaan, ook stroken die niet volgens de hoogtelijnen liggen bieden al voordelen in vele gevallen) is elke strook meestal van wisselende breedte. Waar de helling steiler wordt komen immers de hoogtelijnen dichter bij elkaar, waar het terrein vlakker is, wijken ze uiteen. In theorie kan een strook dus op de ene plaats zeer breed, op de andere zeer smal moeten zijn om de hoogtelijnen te blijven volgen die immers op steile hellingen dicht bij elkaar liggen. In de landbouwpraktijk komt een dergelijk sterk relief natuurlijk niet in aanmerking, zodat de variatie in de breedte van een strook zeer beperkt is. Omdat de rijen waarin maïs, katoen en tabak geplant worden eveneens de hoogtelijnen moeten volgen, maar tegelijk een onderlinge gelijke afstand moeten bewaren, is het duidelijk dat men hiermee in topografisch opzicht moet smokkelen: waar de strook breed is plaatst men meer rijen die naar de kanten waar de strook smaller wordt, gedeeltelijk moeten ophouden. De minimumbreedte van een strook wordt bepaald door de grootte van de landbouwwerktuigen die men denkt te gebruiken. Deze moeten ruimte genoeg hebben om te kunnen manoeuvreren. De stroken zijn zelden smaller dan een meter of vijftien. Dertig meter is ongeveer de standaardbreedte. De keuze van de optimale breedte wordt beïnvloed door de door-
Willem Frederik Hermans, Erosie
118 latendheid van de bodem, de lengte van de helling en zijn bedrag. Hoe steiler de helling, of hoe minder doorlatend de bodem, des te meer stroken per helling, dus des te smaller de stroken.
Permanente stroken (buffer strips) Op hellingen waar verbouw van oogstgewassen te veel erosiegevaar oplevert, laat men de vruchtwisseling achterwege. Men zaait al naar het uitkomt een zeer erosiewerend gewas, zoals lespedeza, kudzu, gras, of ook wel struiken en bomen. De bomen kunnen eventueel later gerooid worden om hout voor palen, schuttingen en dergelijke te verschaffen. Vanzelfsprekend rooit men niet alle bomen tegelijk, maar elk jaar een klein aantal.
Windsingels Een bijzondere vorm van bufferstrip is de windsingel. Bomen houden de wind tegen en dergelijke windsingels zijn dus aan te bevelen in gebieden die van winderosie te lijden hebben. Door de verminderde windsterkte droogt de grond ook minder snel uit. Deze stroken plant men natuurlijk niet volgens de hoogtelijnen, maar in de richting die loodrecht staat op de meest voorkomende windrichting. Ook in Nederland heeft men hiermee proeven genomen in de stuivende gebieden. De tegen de wind beschutte strook achter de beschermende bomenrij is ongeveer twintig maal zo breed als de bomen hoog zijn. De bomen moeten goed blad vormen (dit vooral reeds gevormd hebben als het seizoen van maximale windkracht bij maximale droogte optreedt) maar ze mogen ook niet te dicht zijn, omdat anders vlak achter het scherm valwinden en wervels optreden. De bomen hebben het voordeel dat ze, als gezegd, rondhout kunnen opleveren, bovendien bieden ze een schuilplaats aan wild en gevogelte, maar er zijn ook bezwaren aan verbonden. In een dichtbevolkt land als het onze, telt iedere centimeter grond mee en veel boeren kunnen de ruimte voor de bomen niet missen. De bomen onttrekken vocht aan de bodem en geven schaduw, waardoor dicht in hun nabijheid het gewas benadeeld wordt. De verzwakte windkracht heeft verder tot nadeel dat het graan minder snel droogt (dit
Willem Frederik Hermans, Erosie
119 bezwaar telt minder in subhumide gebieden). Tenslotte: ook schadelijk wild, schadelijke vogels en schadelijke insekten kunnen hun broedplaats gaan kiezen in de bomenrijen. Niettemin, waar de grond neiging tot stuiven vertoont, zijn de voordelen van windsingels belangrijker dan de nadelen.
Fig. 12. Windscherm. Schematisch verloop van de luchtstroom. Het diagram bovenaan toont hoe de windsnelheid afneemt bij het passeren van het scherm en daarna stootsgewijze weer toeneemt tot hij, buiten het gebied dat door de bomen beschermd wordt, de oorsproneklijke grootte weer bereikt.
Dry-farming en irrigatie. De occupatie van het met lang gras begroeide prairiegebied en vocral van de met kort gras begroeide nog drogere steppegebieden op de Great Plains heeft moeilijkheden met zich meegebracht die niet gemakkelijk waren te voorzien. Prairie (begroeid met lang gras) werd oorspronkelijk aangetroffen in het oosten van Noord-Dakota en Zuid-Dakota, Nebraska, Iowa, Kansas, het westen van Missouri,
Willem Frederik Hermans, Erosie
120 Oklahoma, benevens een smalle strook door Texas. Kortgrassteppe vond men in Montana, het westen van Noord-Dakota en Zuid-Dakota, Wyoming, het oosten van Colorado en het noorden van Texas. Hoeveel schuld inhaligheid en zorgeloosheid ook hebben gehad aan het veranderen van de Great Plains in een ‘Dust Bowl’, er zijn ook factoren die dit gebied van nature verraderlijk maakten, vooral in het licht of beter de afwezigheid van licht die de toenmalige kennis verschafte. De bodems van deze droge streken behoren tot de door Marbut onderscheiden groep van de pedocals. Zij bezitten een horizon die betrekkelijk tot zeer rijk aan kalk is. Ze zijn dus basisch. Zij hebben zich ontwikkeld onder geringe gemiddelde neerslag, daardoor zijn ze weinig uitgeloogd en nog zeer rijk aan de door het moedergesteente verschafte minerale bestanddelen. Ze zijn rijk aan stikstof en zouten die voor de plantengroei nuttig zijn. De geringe neerslag heeft bovendien hun aanzienlijke dikte bewerkt. Zonder bemesting leveren zij de eerste jaren rijke oogsten, mits er genoeg regen valt. Het gevaar is, dat cultuurgewassen de dikke bodemlaag minder goed vasthouden dan de oorspronkelijke grassen. Een nog groter gevaar was het feit dat in natte jaren de oogsten zeer overvloedig waren, zodat, hierdoor aangemoedigd, de cultuur en de ontginning sterk werden uitgebreid, om in latere droge jaren volkomen te mislukken. Er is namelijk een duidelijke afwisseling van natte en droge jaren in de Great Plains. Het hele klimaat in Noord-Amerika is trouwens veel wisselvalliger dan het Europese, doordat de gebergten er noordzuid verlopen en niet oost-west als in Europa. Het gebied ten oosten van de Appalachen is humide, doordat tropische maritieme lucht, die vocht opgenomen heeft boven de oceaan, opstijgt tegen koude polaire lucht en uitregent. (Maritiemtropische lucht is lucht die enige tijd in de subtropen gestagneerd heeft, daar warm geworden is en vocht heeft opgenomen boven zee.) Deze maritieme tropische lucht migreert meestal naar het oosten en bereikt de Great Plains nooit. Zodoende is de meeste warme lucht die in dit laatste gebied komt, uit de hete Mexicaanse hoogvlakte afkomstig. Hij is dus continentaal, bevat weinig waterdamp en er kan dus ook geen waterdamp uit neerslaan als hij tegen koude lucht in het
Willem Frederik Hermans, Erosie
121 noorden opstijgt en een front vormt. Slechts bij uitzondering gebeurt het dat tropische maritieme lucht de Great Plains bereikt. Als dat het geval is, kan in één dag een derde van de jaarlijkse totale neerslaghoeveelheid naar beneden komen! Het klimaat van de Great Plains is daardoor zeer wisselvallig. In 1905 was het zo vochtig, dat het zo goed als helemaal niet meer de karakteristieke neerslagfactor van de semi-aride klimaten vertoonde. Maar in 1910 was vooral het zuidelijke deel van de Great Plains zo droog dat het kon vergeleken worden met een woestijn. In de jaren met hoge regenval zijn de oogsten zo overvloedig dat de boeren verleid worden tot uitbreiding van hun akkers. Dit leidde in latere droge jaren tot een ramp. De oorspronkelijke grassen waren door de natuur in de loop van eeuwen zodanig uitgeselecteerd dat zij droge perioden overleven konden. De eerste settlers kwamen na de Burgeroorlog. Er was toen een reeks van vochtige jaren en zij hadden dus succes. Daardoor aangelokt kwamen er meer kolonisten. In de negentiger jaren volgde een lange periode van droogte die begrijpelijkerwijs een ramp met zich meebracht. Men probeerde zich te handhaven met een speciale methode, het mulchen. Dit hield in dat men na elke regenbui de grond egde, om de bovenste laag tot stof te verpulveren zodat, meende men, de grond tegen verdroging zou worden beschermd. Dit mulchen was uitermate bevorderlijk voor het verstuiven en had grotendeels de beruchte stofstormen op zijn geweten. De eerste Wereldoorlog bracht een grote vraag naar vlees, dus expansie van de veehouderij in de Great Plains. Na de oorlog daalden de vleesprijzen, maar de graanprijzen stegen, veehouders gingen over op landbouw, het klimaat van de Great Plains vertoonde weer een reeks van vochtige jaren en de nieuwe mechanische grondbewerking (benzinetractoren) leek de cultuur uiterst gemakkelijk te maken. Tegen de jaren dertig was bijna al het land onder de ploeg gebracht. Toen kwam de grote crisis en bovendien een grote droogte, resulterend in de bekende gigantische stofstormen. De droogtejaren waren 1934 en 1936. In 1940 was de regenval weer gunstiger, omstreeks 1950 viel opnieuw een droogteperiode, 1954 en 1956 waren eveneens droog.
Willem Frederik Hermans, Erosie
122 De grote moeilijkheid bij de exploitatie van dergelijke semi-aride gebieden is niet de bodemvruchtbaarheid (die zeer hoog is), maar de manier waarop het noodzakelijke vocht ter beschikking komt en het grote probleem is: een wijze van exploitatie te vinden die is aangepast aan de wisselvallige regenperiode. Een manier waardoor droge jaren overbrugd kunnen worden zonder tot een ramp te leiden en natte jaren niet tot overschatting aanleiding geven.
Fig. 13. Wereldkaart van de natuurlijke begroeiing, (Naar Strahler)
Mulch en braak Onder ‘dry-farming’ verstaat men tegenwoordig de gehele wetenschap van het bebouwen van semi-aride en aride gebieden. Maar oorspronkelijk dacht men bij dry-farming, d.w.z. landbouw zonder irrigatie, in hoofdzaak aan het mulchen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
123 Deze techniek is vooral gepropageerd door een zekere H.W. Campbell die een bepaald soort cultivator had uitgevonden in 1885. Ook de destijds nieuwe van oceaan tot oceaan aangelegde spoorwegen droegen bij tot de verbreiding van de dry-farming. Het was immers het belang van hun directies en aandeelhouders dat de gebieden waar de treinen doorheen liepen zo dicht mogelijk bevolkt waren en het dry-farmen beloofde wonderen. Zelfs werd een proefstation aangelegd en tegen het eind van de negentiende eeuw werd het mulchen als de ideale oplossing van alle droogteproblemen beschouwd. De techniek kwam erop neer dat men de grond egde na elke regenbui, om zodoende de grond te bedekken met een laagje droog, fijn stof (mulch) en het in de grond gezakte water te verhinderen weer te verdampen. Men nam proeven, waarbij men cilinders ter hoogte van twee meter met zand vulde, dit met water verzadigde, er graankorrels in legde en afdekte met droog zand. Prompt ontkiemde het zaad en het groeide op zonder dat er ooit nog water aan de cilinder werd toegevoegd. Alles hing af, dacht men, van het droge zand (mulch) dat de verdamping verhinderde. Fortier berekende dat een mulch van 10 cm dik de verdamping voor 70% verhinderde en een van 25 cm voor 100%. In de praktijk stond de landbouwer het volgende te doen. Hij moest beginnen diep te ploegen vóór de regen intrad, om deze (dacht men) gelegenheid te geven diep in de bodem door te dringen. (In werkelijkheid kan ploegen veroorzaken dat de bodem verslempt en dus het meeste water afvloeit in plaats van naar beneden te zakken.) Na het vallen van de regen moest geëgd worden om de mulch te vormen. Dit moest herhaald worden na elke bui, er inmiddels door schoffelen zorg voor dragend dat geen onkruiden konden opschieten om vocht aan de bodem te onttrekken. Soms spaarde men op deze wijze de neerslag van drie of vier jaren op, zonder iets te verbouwen. Hoewel hiermee ontegenzeggelijk resultaten zijn bereikt, heeft latere kritiek van de theorie niet veel heel gelaten en het is de vraag of de resultaten aan het mulchen te danken waren. Immers, in veel semi-aride gebieden ligt de grondwaterspiegel zeer laag, het water
Willem Frederik Hermans, Erosie
124 kan, denkt men tegenwoordig, veel te diep naar beneden zakken. Het blijft wel in de bodem, maar raakt toch buiten bereik van de plantenwortels. In de proefcilinders was dit niet mogelijk. Iets anders is dat door het herhaalde eggen en schoffelen het onkruid afdoend bestreden werd. Dit betekende inderdaad vochtbesparing! De mulch maakt de grond zeer kwetsbaar voor winderosie en heeft bovendien de neiging dicht te slaan bij regen. Onkruidbestrijding met chemicaliën in plaats van schoffelen kan dit bezwaar ondervangen.
Braak Het gedurende een of meer zomers braak laten liggen van het land, dat men in combinatie met het mulchen toepaste, zal, denken moderne onderzoekers, er wel voornamelijk debet aan zijn dat dry-farming dikwijls toch een succes is geworden. De meest gebruikelijke wijze van doen is de volgende: men laat na de oogst de stoppel staan gedurende de winter (de stoppel houdt de sneeuw beter vast en belemmert verstuiving), men ploegt in het voorjaar, voordat onkruid is opgeschoten en water gaat onttrekken. Het is zaak gedurende de hele zomer het land vrij van onkruid te houden. Het voordeel is dat totale mislukking van de oogst door droogte minder vaak zal voorkomen en onkruid en ziekten gemakkelijker kunnen worden bestreden. Maar het spreekt vanzelf dat deze wijze van landbouwbeoefening extensiever is dan wanneer er elk jaar wordt geoogst: de percelen die braak liggen brengen immers niets op. Of braak al dan niet toepasselijk is, hangt daarom ook van economische en sociale factoren af. Als bij het hele erosieprobleem is ook hier de tijd waarin de meeste regen valt, van gewicht. Op de Great Plains valt de meeste regen in de zomer, de periode van maximale neerslag valt dus samen met die van maximale temperatuur. In het noordelijker en aan de andere zijde van de Rocky Mountains gelegen Utah is daarentegen de winter de vochtigste periode (sneeuw). De vochtverzamelende werking van het braakliggen is daar effectiever. Over de winst aan water die behaald wordt door stoppelmulch en braakliggen lopen de cijfers niet alleen van plaats tot plaats, maar
Willem Frederik Hermans, Erosie
125 ook van deskundige tot deskundige sterk uiteen. Het is de laatste jaren waarschijnlijk geworden dat de winst feitelijk niet zo groot is, in elk geval veel geringer dan vijftig jaar geleden werd gedacht, maar groot genoeg om in twijfelgevallen de schaal ten gunste van de landbouw te doen overslaan in die aride en semi-aride streken, waar landbouw zonder bijzondere maatregelen onmogelijk zou zijn.
Irrigatie. Wanneer bewoners van landen, die niet bijzonder met droogte te kampen hebben, horen spreken over woestijnen, denken zij menigmaal dat irrigatie het wondermiddel is waarmee zelfs de Sahara in een vruchtbaar paradijs zou kunnen worden veranderd. In werkelijkheid is de kwestie minder eenvoudig. Als men wil gaan bevloeien, moet het volgende overwogen worden. a) Is er genoeg water, kan er op gerekend worden dat het altijd beschikbaar is en is het van goede kwaliteit? b) Hoe kan het water op het land gebracht worden? c) Hoe voer ik het gebruikte water weer af? d) Komen de kosten eruit?
Het gebruik van water is in de meeste landen aan wetten gebonden. Niet iedereen heeft zonder meer het recht een waterloop af te dammen en het water over zijn land te leiden. Het gebruik van water dat voor andere doeleinden (drinkwater voor mens en dier, industrie) nodig is, moet worden gerespecteerd. Bevloeien met water dat opgepompt moet worden, kan verlaging van de grondwaterspiegel elders ten gevolge hebben. Lang niet alle water is voor irrigatie geschikt. Het kan verontreinigd zijn met slib, zand, organismen, zodat het voor gebruik een zeefinstallatie of een bezinkingsvijver moet passeren. Dit brengt kosten en moeilijkheden van allerlei aard met zich mee. Nog moeilijker wordt het wanneer het water schadelijke zouten bevat, b.v. keukenzout of soda. Er zijn drie methoden van bevloeien: 1) oppervlakte-irrigatie, waarbij men hetzij de gehele akker onder water laat lopen, hetzij
Willem Frederik Hermans, Erosie
126 water laat toestromen in geultjes naast de plantenrijen, 2) diepteirrigatie, waarbij het water door draineerbuizen wordt toegevoerd en 3) beregening. Alle drie de methoden hebben hun voor- en nadelen en welke de verkieselijkste is, hangt af van de plaatselijke omstandigheden: de aard van de bodem, de helling van het terrein, aard van het gewas en de hoeveelheid van het te gebruiken water benevens de manier waarop men dit wint. Het opgebrachte water komt zelden geheel aan de plantengroei ten goede. Een deel sijpelt weg naar diepe, voor de plant onbereikbare lagen, een deel verdampt en een deel vloeit af. Afvloeiend water kan erosie ten gevolge hebben terwijl de verhoging van de grondwaterspiegel bij diepte-irrigatie kan veroorzaken dat zich korsten (kalk, zouten) vormen ter hoogte van de grondwaterspiegel. Het is zaak de hoeveelheid water die kunstmatig aangevoerd moet worden, nauwkeurig te bepalen. Deze hoeveelheid is afhankelijk van de helling van de grond, de doorlatendheid van de bodem, en de evapotranspiratie, d.w.z. de verdampingssnelheid van het water: zowel de directe verdamping, als de verdamping aan stengels en bladeren van de plant. Zij is dus ook afhankelijk van de aard van het gewas.
Egaliseren Irrigatie zal een maximaal effect hebben als het land vlak is. Dan ook zal er weinig gevaar bestaan dar er door oppervlakte-afspoeling erosie optreedt. Het meeste land is van nature nier vlak, met het gevolg dar het water zich gaat verzamelen in de laagste delen in poelen, terwijl de hogere delen droog blijven. De opbrengst wordt dan van plaats tot plaats onregelmatig en lager gelegen land kan worden beschadigd. Bij het egaliseren is de moeilijkheid de A-horizon niet af te graven. Moet men dit op de hoge delen toch doen om ze vlak te krijgen, dan zal daar later extra stalmest moeten worden gegeven. Ook kan men de omslachtige, kostbare, maar zeer juiste methode volgen die bestaat
Willem Frederik Hermans, Erosie
127 uit het geheel verwijderen van de bouwvoor, het land te egaliseren en daarna de teelaarde er weer gelijkmatig op te brengen.
Beregeningsinstallaties Het opbrengen van water door middel van een buizenstelsel en sproeiers lijkt wel de meest natuurlijke wijze van irrigeren, de meest complete nabootsing van de natuur. Maar de toepassing ervan heeft het nadeel dat zij zeer kostbaar is. Men moet beschikken over water dat onder druk staat, de aanschaf en aanleg van buizen en sproeiers is duur, bovendien bestaat 's winters her gevaar van vorstschade aan de buizen, zodat ook het onderhoud veel geld kost. Beregening is daarom eigenlijk alleen in de praktijk toepasselijk op zeer intensieve bedrijven, waar dus van een relatief klein oppervlak aan grond, een zeer waardevol produkt gewonnen wordt in grote hoeveelheden. Daardoor blijft het systeem praktisch beperkt tot tuinbouw, boomgaarden enz. Het voordeel van een permanente installatie is, dat men de kraan maar hoeft open te draaien om hem te doen werken. Dit bespaart dus arbeidskosten en daardoor wordt de dure aanschaf weer enigszins goedgemaakt. Een mobiele installatie is in aanschaf minder duur, maar vereist arbeid om de sproeiers en slangen geregeld te verplaatsen. Beregening heeft de volgende voordelen, die van betekenis worden als de genoemde kosten geen hinderpaal zijn: het kan worden toegepast op land dat niet geëgaliseerd is, of niet geëgaliseerd kan worden, doordat de bouwvoor te dun is; het kost betrekkelijk weinig water, kan dus ook worden gedaan waar er voor oppervlaktebevloeiing te weinig water ter beschikking staat, het kan toegepast worden op hellingen waar anders oppervlakte-erosie zou optreden. Een permanente installatie is ten slotte van nut indien er weinig arbeidskracht ter beschikking staat. Ook in vochtige gebieden, Nederland bijvoorbeeld, warden daar waar het lonend is, beregeningsinstallaties meer en meer toegepast. Die boeren en tuinders die er een bezaten in het uitzonderlijk droge voorjaar van 1959 hebben daarvan de vruchten geplukt. Van Bavel en Wouters hebben de resultaten onderzocht van vier
Willem Frederik Hermans, Erosie
128 jaar kunstmatige beregening, toegepast op een bedrijf van 10 ha te Kaatsheuvel. Zij kwamen tot de volgende conclusies: a) b) c) d)
De melkproduktie was verdubbeld. Het was nodig een dubbele hoeveelheid krachtvoer aan te kopen. Het stikstofverbruik was meer dan verdubbeld. De kostprijs van de melk op het bedrijf daalde, hoewel in dezelfde periode de landelijke melkprijs steeg. e) Het arbeidsinkomen werd verdubbeld.
De aanschaf van de installatie bedraagt nog maar 1/3 van de totale kosten. Juist her verrichten van de aanvullende investeringen bepaalt de rentabiliteit van het geheel. Uit dit kleine voorbeeld ziet men dat de techniek weliswaar nieuwe voedselbronnen met voordeel ontsluiten kan, maar dat dit geen eenvoudige zaak is. (Dit voor personen die menen dat in de toekomst alle problemen met atoomenergie opgelost zullen kunnen worden.)
Bossen Bossen dienen evenzeer tegen erosie beschermd te worden als bouwland en weide en dit is van niet minder groot belang. In de meeste beschaafde landen heeft de landbouw alleen de hogere gebieden met steil relief aan de bossen overgelaten. Als deze bodems van hun begroeiing worden ontdaan, zijn zij bijzonder kwetsbaar voor erosie. In minder dan geen tijd verdwijnt al het losse materiaal in rivieren en stortbeken die overladen worden met modder en stenen. Maar dit is niet het enige gevolg. Wat de opname van water betreft, is het verschil tussen een bos en een kale helling ongeveer zo groot als tussen een stuk plastic en een ruige badhanddoek. In seizoenen of jaren waarin veel regen valt, zijn enorme overstromingen dan ook niet te vermijden in landen waar de bovenstroomgebieden van de rivieren van bodem ontdaan zijn. De meeste regen valt juist
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 128
24. Terrassering en contourbeplanting. U.S.A. (Foto USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 129
25a. Het afpalen van terrassen op hellend bouwland (U.S.A.). Terrassering is een der vele middelen die worden toegepast om erosie te bestrijden.
25b. Volgens de hoogtelijnen (contours) geploegde en beplante grond in kansas (U.S.A.). (Foto's USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
129 in de bergen: de vochthoudende lucht die tegen de bergen opstijgt wordt kouder, zijn waterdamp condenseert en valt als regen naar beneden. Conclusie: in een van bos ontdaan land is juist daar waar de meeste regen valt de minste gelegenheid om deze regen in de bodem op te bergen. Niet alleen overstromingen zijn het gevolg, maar ook bederf van het overstroomde land. Klassiek is de vruchtbaarheid van het Nijldal geworden, doordat het water dat er slib op afzette, alleen het allerfijnste slib bevatte. Dit slib verhoogt de vruchtbaarheid. Maar het slib dat achterblijft na overstroming die door overmatige ontbossing ontstaat, bevat veel silt en soms zelfs zand, waaruit de planten niet gemakkelijk voedsel kunnen opnemen. Bij de exploitatie van het bos dient men dan ook behoedzaam te werk te gaan. Het beweiden van bossen is beslist af te raden. Eveneens het kaalslaan van grote stukken tegelijk. Veel beter is het hier en daar een exemplaar te rooien en dit te vervangen door een jonge boom. Men krijgt zodoende een bos dat uit verschillende jaargangen van oude en jonge bomen bestaat, zodat na elke kap, waarbij de oudste exemplaren aan de beurt komen, het bos als geheel toch in stand blijft. Men moet maatregelen nemen om de nieuw geplante jonge bomen te beschermen tegen vraatzuchtig gedierte, insekten enz. Bemesting is eveneens dikwijls geen overbodige luxe, vooral waar het gebied betreft dat herbebost wordt. Uit den boze zijn bossen die uit één enkele boomsoort bestaan. Vele dennenbossen in Nederland zijn niets anders dan ‘houtplantages’ zoals men ze wel genoemd heeft. Vooral in de 19e eeuw werden dit soort bossen aangelegd om snel en met geringe kosten een hoge opbrengst aan hout te verkrijgen. De zure naaldenafval is slecht voor de bodem en veroorzaakt een sterke uitloging. Kleiner gewas (struiken en kruiden) willen onder sparren en dennen niet meer groeien door gebrek aan licht en door de zure bodem. De micro-flora en -fauna verarmt, alleen schimmels willen het nog doen, maar zijn eveneens voor de bodem ongunstig. De monocultuur van één boomsoort is
Willem Frederik Hermans, Erosie
130 uiterst onnatuurlijk, omdat de meeste planten in bepaalde gemeenschappen leven. Verhindert men dit, dan zijn plotseling uitbrekende ziekten door insekten en parasieten veroorzaakt, niet te vermijden. Erosie in bossen kan ook veroorzaakt worden door het onoordeelkundig verslepen van de gevelde stammen, vooral in bossen die tegen hellingen groeien. Geulerosie kan het gevolg zijn van de sleepsporen die de stammen nalaten. Het gebruik van zware machines (bulldozers) enz. kan eveneens grote schade aan de bodem toebrengen.
Natuurlijke weiden (‘rangelands’) Vele gebieden die anders niet te exploiteren zijn, worden nog gebruikt als natuurlijk weidegebied. Hier is het dat de cowboy zijn lasso zwaait. Meestal zijn deze gebieden semi-aride tot aride (steppes, pampa's, savannes). De begroeiing is schaars en het bedrijf extensief. Zodra her bedrijf te intensief wordt, treedt overbeweiding op en valt erosie te vrezen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat ook op deze ‘natuurlijke’ gebieden grondbeschermingsmaatregelen genomen worden. Deze kunnen bestaan in het aanleggen van terrassen om de snelheid van het afstromende water te verminderen, het uitzaaien van grassen en leguminosen, soms zelfs irrigatie. Het belangrijkste is echter dat de kudden niet te talrijk worden. Dit te verhinderen kan moeilijk zijn. Bij sommige veehouders (b.v. de Massai in West-Afrika) is iemand's maatschappelijk aanzien afhankelijk van het aantal stuks vee dat hij bezit. In India is de koe een heilig dier dat niet mag worden geslacht. In Australië houdt men zoveel mogelijk schapen aan, zelfs in jaren dat de wolmarkt niet gunstig is, in de hoop dat de wolprijzen zullen stijgen. Verkleining van de kudde betekent altijd een verlies voor de veehouder en daarom gaat hij daartoe pas bij uiterste noodzaak over.
Willem Frederik Hermans, Erosie
131
Hoofdstuk VIII Erosie en bodembescherming in de Verenigde Staten Stoffige lente De lente van 1934 was bijzonder droog geweest. Op de twaalfde mei van dat jaar zagen de bewoners van New York en Washington dat de hemel verduisterd werd, alsof het laatste oordeel was aangebroken. In werkelijkheid woedde er een storm boven de Great Plains die stof opjoeg over een oppervlakte reikend van de Rocky Mountains tot enige honderden kilometers boven de Atlantische Oceaan. Men schat dat deze ene storm de Great Plains van ongeveer 300 miljoen ton bodem beroofde. Het was niet de eerste storm van deze aard en helaas ook niet de laatste. Hij is in hoofdzaak vermeldenswaard, omdat de geesten in Amerika erdoor wakker geschud werden en er kort daarop ingrijpende maatregelen genomen werden om de versnelde erosie te lijf te gaan. De 19e september 1934 reeds werd de Soil Erosion Service opgericht die onder her Ministerie van Binnenlandse Zaken ressorteerde en beschikte over een fonds van 5 miljoen dollar. Gezegd moet worden dat al eerder, nl. in 1929, de Amerikaanse overheid zich met het erosieprobleem was gaan bezighouden en proefstations had opgericht. Ook werd in 1933 de Tennessee Valley Authority opgericht, die vooral bekend is onder de afkorting T.V.A. Deze organisatie had een veelvuldig doel: het tewerkstellen van werklozen aan grote openbare werken die moesten dienen om de Tennessee rivier in toom te houden, de waterkracht daarvan te exploiteren en het stroomgebied voor verdere afbraak te behoeden. De uitvoering van erosiewerende werken ging hiermee gepaard. Ten slotte werd op de 27e april 1935 een nieuwe wet aangenomen, de Soil Conservation Act en de stichting van de Soil Conservation Service, die door het Departement van Landbouw wordt beheerd, vloeide hieruit voort.
Willem Frederik Hermans, Erosie
132
Fig. 14. Erosie en reserve aan bouwland in de Verenigde Staten, aanschouwelijk voorgesteld door H.H. Bennett.
In betrekkelijk korte tijd nam de regering van de Verenigde Staten maatregelen die helaas veel te lange tijd achterwege waren gebleven.
Willem Frederik Hermans, Erosie
133 Genoemde wetten en instellingen brachten met zich mee: grote uitgaven aan belastinggelden en ingrijpen van overheidswege in zaken en verhoudingen die tot dusverre particulier domein waren geweest. In het algemeen denkt het Amerikaanse publiek over beide maatregelen bijzonder ongunstig. Dat het toch ertoe gebracht kon worden de noodzaak ervan in te zien, is behalve aan de verontrustende stofstorm van mei 1934 ook te danken geweest aan de onvermoeibare propaganda van Hugh Hammond Bennett. Bennett had al jarenlang met grote kennis van zaken op het gevaar gewezen. Het sprak vanzelf dat ‘Big Hugh’, zoals hij genoemd wordt, tot directeur van de Soil Conservation Service werd aangesteld. Hij heeft dit ambt zestien jaar met de grootste onderscheiding bekleed. Hij schreef een ontelbaar aantal artikelen en boeken, om het publiek te waarschuwen, de boeren voor te lichten en de wetenschappelijke problemen, die met erosie en erosiebestrijding samenhangen, uiteen te zetten.
De trek naar het Westen De ontdekking van Amerika door de Europeanen is bepaald door het opdringen van de Islam uit het Oosten. Columbus ging naar het westen om het oosten te vinden. Sindsdien zijn de Europeanen naar het westen blijven trekken, steeds verder. Toen zij in de 17e eeuw zich begonnen te nestelen aan de oostkust van Noord-Afrika, vonden zij daar een vrijwel maagdelijk terrein. Ongeveer alles ten oosten van de Mississippi was met zo goed als ongerept natuurbos bedekt. Ten westen hiervan lag een prairiegebied, de Great Plains tot aan de Rocky Mountains. Geheel in het westen bevond zich een gebied van bossen, ‘scrub’ (doornstruikgewas), savanne en woestijn. Binnen drie eeuwen tijds werd dit gehele gebied door de mens onderworpen aan de westelijke cultuur. Het was zo groot, dat het leek of er aan de natuurlijke voorraden nooit een eind zou komen. Hoewel de van oorsprong Europese kolonisten van huis uit wel degelijk wisten wat bodemverarming en erosie betekenen, vergaten zij de voorzichtige en omslachtige landbouwmethoden van thuis en waren er alleen op uit in zo kort mogelijke tijd zoveel mogelijk rijk-
Willem Frederik Hermans, Erosie
134 dommen te vergaren met zo weinig mogelijk moeite. Het land stroomde vol met avonturiers, jagers, boeren, houthakkers, zoekers naar delfstoffen en kooplieden. De eerste honderd jaar bleef de kolonisatie vrijwel beperkt tot het beboste gebied ten oosten van de Mississippi. Hiervoor zijn twee oorzaken aan te wijzen: 1) de bevolking was nog betrekkelijk dun, er was dus land genoeg voor iedereen, 2) hoewel het bos met grove middelen verwijderd werd en men het liever verbrandde in plaats van het te kappen en het hout nog te gebruiken, bood het toch, als alle bos, veel weerstand aan de ontginningspogingen van de mens. Later kwamen er nieuwe golven immigranten. Onder de druk van dezen, werd doorgedrongen in het prairiegebied, dat afgezien van de vijandige Indianen, de immigranten bij wijze van spreken met open armen ontving. De jagers hadden de bisons maar voor het neerschieten. De graszode werd vernietigd, de prairie kon gemakkelijk omgeploegd worden en bezaaid met granen. Hellingen die men beter onder de natuurlijke begroeiing had kunnen laten, werden eveneens ontgonnen en als na enige tijd erosie optrad, geen nood: dan verhuisde men naar een nieuw terrein. Iedere vorm van natuurlijke begroeiing werd, zegt Bennett kenschetsend, alleen maar als een hinderpaal voor de menselijke beschaving beschouwd. Men dacht dat er aan de natuurlijke rijkdommen nooit een eind zou komen. Amerika was, nietwaar, het land van de onbegrensde mogelijkheden. De bison werd bijna uitgeroeid, andere diersoorten verdwenen totaal, dikwijls zonder enige noodzaak. Reeds in de achttiende eeuw was het Piedmont Plateau in hoog tempo in cultuur gebracht. Het Piedmont Plateau, aan de voet van de Appalachen, strekt zich uit van noord naar zuid en beslaat ongeveer de staten Virginia, Noord-Carolina, Zuid-Carolina, Georgia en Alabama. Het oppervlak ervan is grotendeels heuvelachtig. Het klimaat is subtropisch en vochtig, het wordt beheerst door tropischmaritieme luchtsoorten. De bodems die het bedekken zijn in hoofdzaak rode en gele podsols. Gele podsols hebben een dunne donker gekleurde A1-horizon boven een tot 40 cm dikke, uitgeloogde, gele A2-horizon op een diepgele dikke B-horizon. Deze bodems zijn zuur
Willem Frederik Hermans, Erosie
135 en van huis uit weinig vruchtbaar. Hun natuurlijke begroeiing bestaat uit naaldwoud of gemengd bos (naaldhout en bladverliezend loofhout). De rode podsol heeft eveneens een dunne organische laag, maar deze rust op een bruine A2-horizon, waaronder een dieprode, gelateritiseerde B-horizon. Natuurlijke begroeiing: bladverliezend loofhout met enkele coniferen. Vruchtbaar, mits met zorg behandeld. Beide bodemsoorten zijn zeer kwetsbaar voor erosie door hun betrekkelijk laag gehalte aan organische stof. Dit, in combinatie met het heuvelachtige terrein, de regen die in zware buien valt, en het al genoemde feit dat het Piedmont Plateau een recente opheffing ondergaan heeft (vgl. p. 83) maakte, dat toen het bos gerooid was en de mens een beplanting aanbracht van juist de meest erosie-gevaarlijke gewassen: katoen, maïs en tabak, oppervlakte-erosie en vlakslooterosie vrijwel onmiddellijk begonnen in te treden. Grote gebieden werden door de settlers weer verlaten, maar de erosie kwam daardoor dikwijls niet tot stilstand. De meer westelijk gelegen rendzina- en prairiebodems, die zich hadden kunnen handhaven dankzij de natuurlijke begroeiing van grassen, ondergingen hetzelfde lot. In de noordelijke centrale staten Kentucky, Illinois en Missouri was de bodem gedeeltelijk beter tegen erosie bestand. Ten eerste is het relief minder heuvelachtig, verder is het klimaat minder agressief. De overheersende bodemsoort is de grijsbruine podsol. Het klimaat is, vooral naar het noorden toe, niet meer geschikt voor katoen, maïs en tabak. Veel land werd in gebruik genomen als weide of voor de verbouw van de bodemkundig zo gunstige voedergewassen (lespedeza, klaver enz.), grondbedekkende gewassen dus die de bodem goed vasthouden. Erosie is hier en daar wel opgetreden, maar niet in die mate dat de bevolking genoodzaakt werd de grond te verlaten. De Great Plains, het gebied van met kort gras begroeide steppe, werden aanvankelijk gebruikt voor dat waar zij van huis uit het meest geschikt voor waren: de veeteelt. Kudden tam vee beginnen de wilde bisons te vervangen. Onder leiding van de legendarische cowboys trok het vee heen en weer in de vlakten waar aanvankelijk genoeg te eten was en overbeweiding niet viel te duchten. De kaal-
Willem Frederik Hermans, Erosie
136 gevreten stukken hadden tijd te regenereren en het vee bestond in hoofdzaak uit koeien, niet uit geiten en schapen die veel ernstiger verwoestingen aanrichten. Maar toen de vochtige streken geheel onder de ploeg gebracht waren, de bevolkingsdruk nog toenam en daarmee ook de vraag naar tarwe, begonnen landbouwers zich in de semi-aride steppegebieden neer te laten. Het land werd gescheurd, de grondbedekkende grassen verving men door in rijen gezaaid graan. De veehouders hebben hiertegen verzet geboden, maar dit was tevergeefs, vooral toen de mechanisatie in de landbouw opkwam en zaai-, maai- en dorsmachines het bewerken van enorme percelen vereenvoudigden. Daardoor werd de landbouw in de steppegebieden toch lonend, hoewel de opbrengst per hectare niet groot was. Lange droogteperioden worden in de Great Plains gevolgd door regen in stortbuien, die, karakteristiek, ‘gully washers’ worden genoemd. Daarbij kunnen in éénmaal hoeveelheden van 45 mm neerslag vallen. Geulerosie in de natte periode, winderosie in de droge tijd, hebben de Great Plains de bijnaam ‘Dust Bowl’ bezorgd. Ook in het Verre Westen, in het bekken ten westen van de Rocky Mountains en langs de kust van de Stille Oceaan trad hier en daar erosie op als gevolg van roekeloze boomkap en het zaaien van graan op ongeschikte terreinen. De Far West is in het algemeen te droog voor de verbouw van tarwe. Irrigatie en dry-farming moesten uitkomst brengen, maar deze landbouwmethoden kunnen, indien niet met veel voorzorgen toegepast, de erosie aanmerkelijk versnellen.
Homestead Act Omstreeks het jaar negentienhonderd was de kolonisatie van Noord-Amerika wel voltooid en alle grond die in cultuur gebracht kon worden, bezet. Wie niet meer van landbouw of veeteelt afwist dan dat er geld mee te verdienen viel, trok erop uit. ‘Trek naar het Westen jongeman en groei op met het land’ schreef Horace Greely in 1850. Er is in New York een plein naar hem genoemd - en de stad heeft niet zo veel pleinen. De Amerikanen erkennen dat hun overheid (tot de jaren dertig)
Willem Frederik Hermans, Erosie
137 weinig of niets gedaan heeft om deze natuurlijke overvloed op een zo economisch mogelijke manier te besteden. Het tegendeel is het geval. Eerder hebben de verschillende regeringen de verspilling in de hand gewerkt. Zij waren erop uit alle grond zo spoedig mogelijk aan particuliere handen over te dragen, in de mening dat particulier bezit de beste waarborg leverde voor een zo goed mogelijke exploitatie. In de negentiende en het begin van de twintigste eeuw heeft de Amerikaanse agrarische politiek zich bijna uitsluitend beziggehouden met het uitdelen van grond, niet met het beheren ervan. De restricties op het grondgebruik die in de achttiende eeuw wel bestonden, werden onder indruk van de denkbeelden van de Franse revolutie als feodale restanten overboord gegooid. Men geloofde dat ieder menselijk individu recht had op de onbeperkte eigendom van een stuk grond. Toch zijn er, ook toen de Amerikaanse republiek nog in de kinderschoenen stond, figuren geweest die verder zagen. Daaronder was in de eerste plaats George Washington zelf. ‘Wij verwoesten het land dat al van bos ontdaan is,’ schreef hij in 1797, ‘en als ze er zijn, hakken we nog meer bomen om en zoniet dan zoeken wij het verderop naar het Westen.’ Hij en andere zuidelijke farmers, o.a. de reeds geciteerde Jefferson, hadden op hun landen proeven genomen met vruchtwisseling en andere grondconserverende methoden die in Europa effectief gebleken waren. In het algemeen waren de Amerikanen die het verste naar het westen woonden, dus aan de grens van de nog maagdelijke gebieden, voorstanders van de ongebreidelde landverdeling, terwijl het meer conservatieve deel van de bevolking in het oosten wenste dat de maagdelijke terreinen op een zodanige manier beheerd zouden worden, dat zij de regering het meeste nut verschaften. Niet alleen Washington, maar ook Thomas Jefferson die vier jaar na Washington aan de regering kwam (1801), poogde het Amerikaanse volk tot die zienswijze over te halen. Maar hij had de tijdgeest niet mee. Jefferson zelf paste op zijn eigen farm het ploegen volgens het horizontale vlak al toe om afspoeling te voorkomen. Jefferson en anderen slaagden er niet in hun zin door te drijven en het verdere verloop van de geschiedenis is een goede illustratie van
Willem Frederik Hermans, Erosie
138 de omstandigheden waaronder een verwoesting als in Amerika heeft plaatsgevonden, zijn beslag krijgt. In 1787 werd alle woeste grond tot openbaar eigendom verklaard. Bij de verdeling van dit openbaar eigendom ontspon zich een heftige strijd tussen de eigenlijke settlers en de grondspeculanten die grote terreinen aan de grens van de ontgonnen gebieden in beslag namen, niet om erop te gaan wonen en werken, maar om ze later tegen woekerprijzen van de hand te doen of te verpachten. De Homestead Act van 1862 kwam de boeren in zoverre tegemoet dat het mogelijk werd 160 acres (ong. 65 ha) land vrijwel voor niets te krijgen, maar op voorwaarde dat men er minstens vijf jaar zelf op zou wonen. Het doel hiervan is geweest een natie van eigenerfde boeren te vormen, maar dit doel werd niet bereikt. De bepaling dat men het land persoonlijk vijf jaar minstens bewonen moest, bleek niet afdoende. De grondspeculatie ging verder met behulp van stromannen, zodat al in 1880 een kwart van de boeren niet op eigen grond woonden, maar pacht betaalden voor hun land. Het oorspronkelijk vrij beschikbare gebied aan woeste grond ter grootte van 1400 miljoen acres was in 1935, toen de Homestead-politiek een einde nam, verminderd tot 165 miljoen acres die zo goed als geheel wegens droogte of bergachtigheid voor gebruik ongeschikt waren. Op dezelfde roekeloze manier werd met het bezit aan bos omgesprongen. Grote ondernemingen wisten, dank zij de Timber and Stone Act van 1878 geweldige bossen in bezit te krijgen en zij velden deze zonder enige poging de houtreserve aan te vullen. Het Amerikaanse gouvernement heeft in het verleden niets gedaan behalve land op de gemakkelijkste manier ter beschikking stellen en ook maatregelen tegen het bevolken van ongeschikte terreinen werden niet genomen. Een landerij van 160 acre was in 1862 toen de Homestead Act werd aangenomen ruim voldoende omdat er nog land in overvloed ter beschikking was op de vochtige gronden langs de Mississippi. Maar toen deze in beslag genomen waren en de meer westelijke droge streken aan de beurt kwamen, waar een bedrijf over veel meer terrein moest beschikken om rendabel te kunnen zijn, leidde het wettelijke
Willem Frederik Hermans, Erosie
139 maximum tot een veel te intense bodemexploitatie. Enorme stukken door overbeweiding en te talrijke oogsten verwoeste grond, moesten door de geruïneerde boeren weer verlaten worden. Pas in 1904 werd de wet gewijzigd. De winderosie waar de Great Plains nog altijd onder lijden is voor een belangrijk deel het gevolg van deze zorgeloze wetgeving. Aan kritiek heeft het, ook toen het nog niet te laat was, niet ontbroken, maar de weerstanden in het Amerikaanse volk dat geen afstand wilde doen van zijn vrijheid, waren te groot. Het enige gunstige gevolg dat kon worden afgedwongen was het stichten van de grote natuurreservaten onder de presidenten Harrison, Cleveland en Theodore Roosevelt. Maar de werkelijke agrarische problemen werden daar niet door opgelost. Particuliere eigenaren bleven vrij te doen en te laten met hun bezit wat zij wilden. De grondslag voor de nieuwe bodempolitiek van de Verenigde Staten is gelegd tijdens de eerste jaren van het presidentschap van Franklin Delano Roosevelt. De oude Homestead Act werd herroepen en zowel de fysisch-landbouwkundige als de maatschappelijke kanten van het probleem werden aan wetenschappelijk onderzoek onderworpen. De oplossing wordt niet alleen gezocht in het nemen van maatregelen ter bescherming van bossen, bouwland, wild- en visstand, maar ook onderzoekt men de economische en sociale toestanden die tot een verkeerd landgebruik leiden en poogt deze te veranderen.
Erfrecht Het erfrecht dat in een bepaald land van kracht is, heeft een verstrekkende invloed op de grootte van de landerijen en dus op hun rentabiliteit. In Frankrijk bijvoorbeeld is het gewoonte dat het land gelijkelijk onder de kinderen wordt verdeeld. Te kleine bezittingen en een oneconomische verkaveling is hiervan het gevolg. Percelen die aan een enkele boer toebehoren, kunnen kilometers uit elkaar liggen, wat grote verliezen aan tijd en arbeid met zich meebrengt. Dergelijke bedrijven zijn alleen te exploiteren als de boer zich met een laag levenspeil tevreden stelt. Het levenspeil van de Franse boer is dan ook in het algemeen niet hoog. In Engeland daarentegen was het de gewoonte dat de eerstgeborene
Willem Frederik Hermans, Erosie
140 al het land in zijn geheel erfde. Deze typisch aristocratische vorm van erfrecht is bedoeld om versnippering van het bezit te voorkomen. De eerste immigranten in Amerika introduceerden ook deze vormen van erfrecht. Nu nog is te zien dat in overwegend door Fransen bewoonde streken, bijvoorbeeld de provincie Quebec in Canada, het land door schuttingen of muurtjes in kleine kavels is verdeeld. In New England daarentegen gold aanvankelijk het (Engelse) eerstgeboorterecht en de landerijen werden dus na de dood van de eigenaar niet onder de kinderen verdeeld. Hierin kwam verandering nadat de Verenigde Staten zich losgemaakt hadden van Engeland. Het eerstgeboorterecht leidde ontegenzeggelijk tot de vorming van een plattelandsaristocratie en onder invloed van de ideeën van de Franse revolutie wilde men daar natuurlijk niet van weten. Het ideaal was de bezitting groot genoeg om één gezin te voeden, maar niet groter. Het grootgrondbezit ging bovendien dikwijls gepaard met absenteïsme, de toestand waarbij de bezitter niet op zijn eigen land woont, maar het beheer overlaat aan een rentmeester. In veel gevallen heeft dit een nadelige invloed gehad op het beheer, het bodemgebruik en dus op de bodem. Het erfrecht is thans niet in alle staten op dezelfde wijze geregeld. Het probleem in hoeverre de vorm van erfrecht een nadelige invloed heeft op de agrarische economie en op het behoud van bodem en natuurlijke rijkdommen is buitengewoon ingewikkeld. Vast staat dat de invloed ervan soms verstrekkend en nadelig kan zijn. De complicaties zijn legio, bijvoorbeeld in het geval de erfgenamen zelf het boerenbedrijf niet wensen uit te oefenen en dus het land verpachten. Dit geval komt veel voor, omdat er een sterke migratie naar de stad plaatsvindt.
Speculatie In Amerika bestond praktisch geen feodale traditie, er was weinig of geen binding aan de bodem, zoals in Europa, waar in sommige landen deze binding een irrationeel, ja zelfs mystiek karakter kan aannemen. Land is in de Nieuwe Wereld altijd min of meer een handelsobject
Willem Frederik Hermans, Erosie
141 als een ander geweest. Grondspeculatie heeft een grote rol gespeeld in de economische ontwikkeling van de Verenigde Staten. Deze speculatieve instelling droeg ertoe bij dat men het land niet kocht voor zichzelf en zijn nageslacht, maar bij de koop al het idee had zich er zo snel mogelijk van te ontdoen tegen dat het minder ging opbrengen of tegen dat de sterk stijgende grondprijzen verkoop voordeliger zou maken dan het landbouwbedrijf zelf. Historisch beschouwd zijn de prijzen van de grond in Amerika altijd omhoog gegaan, zij het met tijdelijke inzinkingen. De bevolking nam toe, dus werd de grond ook duurder. In sommige jaren werden de prijzen twee- of driemaal zo hoog. Prijsverhogingen van enige duizenden procenten in de loop van een eeuw zijn waargenomen. De prijzen kunnen, bij toenemende bevolking, gedrukt worden door verbeterde landbouwmethoden en hogere belastingen. Of grondspeculatie op de lange duur een nadelige invloed heeft gehad op het beheer van de grond, wordt door sommigen betwijfeld. Het staat echter vast dat wanneer door speculanten de prijs te hoog wordt opgedreven, de bodem daaronder zal lijden (‘De grond is toch al zo duur, laten we er uithalen wat wij kunnen’). Het zal ook bevorderen dat men zijn geluk gaat beproeven op ongeschikte terreinen waarvan de prijs uiteraard lager is en die dan door de exploitatie snel eroderen. Vooral in de jaren kort vóór de Eerste Wereldoorlog werden de prijzen veel te hoog. Hierop volgde een terugslag omstreeks 1930, door de landbouwcrisis. Speculatie verminderde toen men begon te beseffen dat de bevolking van de Verenigde Staten niet altijd door zou gaan zo snel aan te groeien als in de 19e eeuw. Grondspeculatie bevordert verspreide nederzettingsvormen; de kopers vermijden zolang mogelijk percelen die in handen van speculanten zijn en zoeken goedkoper land verderop. Dit veroorzaakt de grote open terreinen in de periferie van vele Amerikaanse steden. De stad houdt plotseling op om een eind verder weer te beginnen. Amerikaanse steden zien eruit of ze helemaal uit voorsteden bestaan.
Overheidssteun Overheidssteun in tijden van droogte is soms verantwoord, maar in tijden van laagconjunctuur kan het ook een ongunstige uitwerking
Willem Frederik Hermans, Erosie
142 hebben. Hetzelfde geldt wanneer één bepaald gewas wordt gesteund. Sommige landbouwers zullen dan dat bepaalde gewas juist willen verbouwen, ook als hun grond er niet geschikt voor is. Zodoende wordt erosie in de hand gewerkt. Hetzelfde kan gebeuren als vlees of zuivelprodukten worden gesubsidieerd. Overbeweiding kan het gevolg zijn. De steun kan voldoende zijn om de boeren voor verkommering te behoeden, maar onvoldoende om hun land of bedrijf ingrijpend te saneren. Hiermee zijn niet meer dan een paar niet-natuurkundige factoren aangegeven die bij het optreden van bodemerosie van belang kunnen worden. Een volledige behandeling van de maatschappelijke aspecten zou ons veel te ver voeren, gesteld al dat zij mogelijk zou zijn. Monopolies en trustvorming, prijzenpolitiek, invoerrechten, alles kan mede van belang worden.
Willem Frederik Hermans, Erosie
143
Hoofdstuk IX Geschiedenis van de versnelde erosie Primitieven en prehistorische mensen Versnelde erosie, door de mens veroorzaakt is misschien niet helemaal zo oud als de geschiedenis van de mensheid, maar veel kan het toch niet schelen. De mens kan niet in leven blijven zonder zich stoffen uit de bodem te verschaffen. De eenvoudigste manier om dit te doen, is waarschijnlijk ook de oudste: het verzamelen. In dit eerste stadium is de mens volkomen passief. Hij kijkt om zich heen en gaat na welke vruchten en dieren hij als voedsel kan gebruiken. Deze moeten voldoen aan twee eisen: ze moeten eetbaar zijn en de mens moet in staat zijn ze te bemachtigen. De mens die op deze wijze leeft, is genoodzaakt zich een niet geringe kennis van zijn woongebied eigen te maken. Hij moet weten wanneer bepaalde vruchten rijp zijn en waar hij ze in de chaotische vrije natuur vinden kan. De meeste dieren zijn hem te slim af of te sterk. Primitieve volkeren voeden zich dan ook voor een niet gering deel met primitieve dieren: wormen, insekten en kleine reptielen. De jacht is het verzamelen van bodemstoffen door middel van de dieren. De mens vormt met de hem omringende natuur een complex dat in evenwicht moet zijn. Als het evenwicht verstoord wordt gaat òf de mens ten onder, òf een deel van de natuur. Het merkwaardige van dit primitieve evenwicht is, dat het zwaartepunt van het evenwicht geheel bij ‘de natuur’ ligt. Dit wil alleen maar zeggen dat de greep van de mens op de natuur zó gering is, dat ‘de natuur’ zich blijft gedragen alsof de mens niet bestond. Vele idealisten hebben hierin de meest ideale toestand gezien en elke verschuiving van het evenwicht als zondig en op den duur noodlottig beschouwd. Daar hebben zij ook wel gelijk in: eenmaal zal op deze aarde de mens het onderspit delven, maar aan de andere kant: als hij in het ‘natuurlijke’ stadium was blijven leven, hij zou zo goed als helemaal nooit hebben bestaan. Volken die dit doelbewust nastreven zijn overigens niet bekend
Willem Frederik Hermans, Erosie
144 geworden, een echte natuurliefhebber is de mens nooit geweest. Ook bij primitieven bestaat al een hoge graad van onnatuur. Ook bij jager-verzamelaars is het niet zo dat ieder voor zichzelf zijn eigen voedsel verzamelt, zijn eigen werktuigen maakt. Een soort specialisatie moet al ingetreden zijn in de oudste periode van het Stenen Tijdperk, het Palaeolithicum. Eenzelfde specialisering wordt nu nog waargenomen bij nomadische Indianen, bij Pygmeeën en Eskimo's. Waarschijnlijk is het werkelijke jagen en vissen al een hoger stadium van cultuur dan het verzamelen. Er is meer handigheid voor nodig en de opbrengst kan ook groter zijn. Immers, de jager laat het dier voor zich verzamelen. Het gevangen dier is niet alleen bruikbaar als voedsel, maar zijn beenderen kunnen de grondstof tot werktuigen leveren, zijn pels kan als kleding worden gebruikt. De differentiatie tussen jagers en verzamelaars kan dus een psychologische grond hebben, maar anderzijds kan ook de omgeving ertoe leiden, wanneer ergens bepaalde dieren in grote getale aanwezig zijn. Maar dit zijn gunstige uitzonderingen. Het oppervlak aan bos dat nodig is om één mens een jaar lang te voeden, is ongelofelijk groot. Bepaalde vruchten zijn immers alleen in bepaalde seizoenen beschikbaar en doordat de planten die ze voortbrengen dikwijls niet bij elkaar in de buurt groeien, moeten geweldige afstanden worden afgelegd door de verzamelaar. Jagers en verzamelaars moeten daardoor in zeer kleine groepen leven, wat hun risico's vergroot. De tijd waarin men dacht dat primitieven gelukkiger waren dan beschaafden, is voorbij. Voortdurend ondervoed, geteisterd door ziekten, besteden zij bijna al hun energie aan het zoeken naar voedsel. Dan nog is hun dieet meestal zeer eenzijdig. Het is vooral arm aan eiwit. Claude Lévy-Strauss noemde zijn boek over de Braziliaanse Indianen terecht Tristes Tropiques. De prehistorische bevolkingen moeten dan ook zeer dun zijn geweest. Volgens een schatting van Prat hebben er op een oppervlakte zo groot als Frankrijk hoogstens 50.000 individuën kunnen leven. 2
In het gunstigste geval is per persoon 1 km bos nodig, in het ongunstigste enige honderden vierkante kilometers. (Ter vergelijking: in cultuurland kan 1 ha 2,5 personen voeden.) Sommigen menen dat de paradijsverhalen, zoals die o.a. bij Baby-
Willem Frederik Hermans, Erosie
*1
26a. Landerij in Nebraska. Beschermende boomgordel die in de zomer het land tegen u inderosie beschut en tegen sneeuwstormen in de winter. Op boerderijen waar tegen de koude winterstormen dergelijke maatregelen getroffen zijn, wordt brandstof bespaard en de levende have gebruikt minder voedsel.
26b. Pennsylvanie. ‘Stripcropping’ en ‘contour’ ploegen. (Foto's USIS)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*2
27a. Zuid-Afrika. Door overbeweiding verwoeste zode.
27b. Zuid-Afrika. Selectieve beweiding op het gebied op de voorgrond. (Foto's Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*3
28a. Zuid-Afrika. Bos, in de vorm van struikgewas, dringt een geërodeerde weide binnen.
28b. Zuid-Afrika. Windsingel. (Foto's Grondbewaringsdienst, Pretoria)
Willem Frederik Hermans, Erosie
*4
29. Nederland. Stofstorm in Drente. (Foto Stichting voor Bodemkartering)
Willem Frederik Hermans, Erosie
145 loniërs en Joden voorkomen, een gemythologiseerde herinnering aan het jagen en verzamelen vormen. Volkeren die een hogere cultuurtrap hadden bereikt, zouden in legenden over ‘het verloren paradijs’ hun heimwee naar dit onbezorgde primitieve leven hebben neergelegd. In zijn algemeenheid kan dit niet juist zijn, omdat, als gezegd, de oertoestand verre van paradijselijk of onbezorgd is, al was in Mesopotamië, waar ‘ons’ paradijsverhaal ontstaan is, het klimaat ten tijde van dat ontstaan gunstiger dan nu. Eenmaal heeft de primitieve mens ontdekt dat, zoals een Indiaans opperhoofd het eens heeft uitgedrukt, het dier vier benen heeft om weg te lopen, terwijl hijzelf er maar twee bezit om het achterna te gaan. Anderen ontdekten dat planten helemaal niet lopen, of juister: zij trokken hun conclusies uit dit waarschijnlijk al lang bekende feit. Twee nieuwe cultuurvormen doen hun intrede: de nomadische veehouderij en de landbouw. De mens slaagt erin bepaalde dieren in zijn omgeving te houden: huisdieren. Niet meer de mens ging het dier achterna, maar het dier de mens. Andere stammen, nog niet tot dit stadium opgeklommen, strekken hun verzamelwoede uit tot deze gemakkelijk te bemachtigen objecten. Zo zullen de eerste oorlogen wel ontstaan zijn. Misschien ook is het eerste begin van de veehouderij geweest dat de jagende mens begon zijn taak, waar mogelijk, te vereenvoudigen door zich te specialiseren op bepaalde dieren, die in kudden leefden. De mens volgde het ‘vee’. Nu nog trekken Eskimo's op deze wijze met wilde rendierkudden van het ene graasgebied naar het andere. Het bezit van herdersvolken blijft beperkt. Het volk moet immers gemakkelijk kunnen verhuizen. Overigens vergemakkelijken de kudden hun leven aanmerkelijk. Herdersvolken hebben veel vrije tijd, kunst en filosofie kunnen worden beoefend. Eerder dan de niet transportabele bouwkunst beoefenden zij de dans, de muziek en de poëzie. Dit neemt niet weg dat zelfs de ijstijdmens, die vrijwel zeker geen landbouwer is geweest, indrukwekkende niet transportabele monumenten heeft nagelaten: de wandschilderingen in diverse grotten. De overgang op de landbouw heeft plaatsgevonden aan het eind
Willem Frederik Hermans, Erosie
146 van het Mesolithicum, begin Neolithicum. Deze periode begint in Afrika en Mesopotamië een 5000 jaar eerder dan in Europa. Maar de hoogste materiële cultuur wordt gevonden bij landbouwvolkeren. Landbouwers verhuizen niet, voor hen loont het de moeite duurzame monumenten op te trekken. Het is waarschijnlijk dat de eerste landbouwers verzamelaars waren die gewassen hebben uitgezaaid welke zij vroeger verzamelden. Er ontstaat rivaliteit tussen de herders en de landbouwers, de landbouwers behalen de overwinning. Want op een ruimte die nauwelijks groot genoeg is voor één herder, kunnen tien, twintig landbouwers leven. Het is de honkvaste wroeter in de aarde die ten slotte overwint; want hij is het die de beste manier gevonden heeft om de bodem zo goed mogelijk dienstbaar te maken aan het menselijk leven. De vooruitgang van de beschaving is in deze vroege tijden in hoge mate evenredig met de dichtheid van de bevolking. Bij primitieve jagers is de bevolkingsdichtheid gering. Daardoor is er weinig behoefte aan specialisering. Een dichtere bevolking brengt de noodzaak tot gevarieerde arbeid met zich mee en daardoor ook een verder doorgevoerde arbeidsverdeling. Het groepsleven ontwikkelt zich, er ontstaan klassen en standen. Herdersvolkeren hebben weinig behoefte aan personeel. Als zij slaven houden doen zij dit bij wijze van luxe, om hun rijkdom te tonen. Elke herder is een bezitter, een ‘heer’. Maar de landbouw houdt vele rijk geschakeerde bezigheden in. Landbouwers zijn de slavenhouders bij uitstek. Hogere beschaving hangt samen met een zekere minimale bevolkingsdichtheid, de hogere vormen van civilisatie zijn altijd ontstaan daar waar de bevolking een zekere concentratie had bereikt.
Bevolkingsdruk Om de bevolkingsdruk weer te geven heeft men een formule opgesteld. Noemen wij de dichtheid van de bevolking D, en de behoeften die zij heeft B, dan is de bevolkingsdruk (P) evenredig met D en B en omgekeerd evenredig met het rendement van de bodem per oppervlakte-eenheid R. P = D × B/R
Willem Frederik Hermans, Erosie
147 De formule is niet meer dan een schema, dat in grote trekken hoogstens opgaat voor een volledig autarkische en uitsluitend agrarische maatschappij. Zelfs dan is de factor B nog zeer rekbaar. Als de maatschappij niet meer autarkisch en agrarisch is, dankzij handel en industrie, wordt R van minder belang: het verlenen van diensten gaat een grote plaats innemen, de bevolkingsdruk in een miljoenenstad hoeft niet groot te zijn ondanks het feit dat R. praktisch nul wordt. Laat men deze complicatie buiten beschouwing, dan is R geen constante; verbeterde landbouwmethoden, keuze van te verbouwen gewassen, beïnvloeden R verregaand.
Bevolkingsdruk bij primitieven Bij primitieven is de dichtheid van de bevolking zeer gering en niettemin de bevolkingsdruk hoog, door de zeer weinig rendabele manier waarop zij de bodem exploiteren en doordat industrie en het verlenen van diensten bijna geen rol spelen. Onder andere daardoor vertonen primitieven een grote agressiviteit tegenover degenen die in hun gebied willen doordringen. In de wouden van de Congo leven 20.000 Pygmeeën op een oppervlakte zo groot als een derde deel van Frankrijk. Toch is dit gebied al overbevolkt. Deffontaines heeft het zo uitgedrukt: de armoedigste volkeren eisen de grootste leefruimte op. De primitieve mens is bijna geheel passief. De factor rendement (R) ontsnapt zo goed als volledig aan zijn beheersing. Als het wild waar hij van leeft wegtrekt, of als de oogst aan wilde vruchten, planten enz. tegenvalt, is hij aan hongersnood overgeleverd en schiet er niets anders over dan door te dringen in het areaal van zijn buren. De oorlogen die daaruit ontstaan zorgen, in vereniging met de honger, dat de bevolking uitgedund wordt tot een peil dat in harmonie is met het rendement, of een nog lager peil. Deze catastrofale wijze van evenwicht zoeken en vinden, die niet ongelijk is aan de wijze waarop door de natuur met planten en dieren wordt omgesprongen, is zelfs bij primitieve mensen niet de enige. Ook zij gebruiken hun verstand! Geboortebeperking (door middel van abortus) is een der weinige takken van medische kennis waar zelfs zeer laag
Willem Frederik Hermans, Erosie
148 op de trap van de beschaving staande volkeren, het soms verbluffend ver in hebben gebracht. Het doden van oudere stamgenoten, het aan de jungle overleveren van pasgeborenen, kannibalisme, het koppensnellen, geboden dat elke jongeman die wil trouwen (dat is, zich voortplanten, dat is het aantal leden van de stam uitbreiden) eerst een vijand moet hebben gedood, vinden hun materialistische verklaring in de bevolkingsdruk, al worden ook soms uitsluitend magische motieven voor deze gebruiken opgegeven. Het rendement van de bodem verbetert aanzienlijk zodra de mens niet meer passief staat tegenover de verspreiding van plant en dier. Maar ook actieve bodemexploitatie lost het probleem niet op, omdat de natuur zich maar weinig beheersen laat en over zijn gedragingen niet veel te voorspellen is. De stam neemt toe in grootte, maar jaren van droogte betekenen een ramp. Zo ontstaat een heen en weer trekken, het voortdurend doordringen in andermans terrein, onophoudelijke oorlogen die nomadische volkeren kenmerken. Alleen de landbouw levert een opbrengst die groot genoeg is dat de bevolking kan toenemen zonder dat onmiddellijk de bevolkingsdruk te zwaar wordt. Men is niettemin gebonden aan grenzen en dit geldt te meer voor cultuurvolkeren die grotendeels in gebieden wonen waar geen woeste grond meer beschikbaar is. Voor iedere natuurlijke omgeving, in aanmerking genomen het peil dat techniek en handel ter plaatse bereikt hebben, bestaat een optimale bevolkingsgrootte. Dit geldt bij natuurvolkeren evengoed als in de beschaafde wereld. Als de bevolking te groot wordt, is hongersnood het gevolg, als de bevolking te klein wordt, ontstaan er eveneens moeilijkheden. Een plotselinge epidemie kan uitsterven betekenen. Het wegennet wordt onrendabel, het aanleggen van elektrische kabels en andere voorzieningen gaat met te grote opofferingen gepaard. De best mogelijke toestand is van teveel factoren afhankelijk, die bovendien nog onderling afhankelijk zijn, dan dat iemand erin kan slagen uit te rekenen waar dit optimum ligt. Optimisten menen dat dit optimum toch altijd het hoogste doel is, waar de politici naar streven. Gezien het feit dat het probleem niet op een onaanvechtbare manier is op te lossen, kunnen de politici zelf die mening gemak-
Willem Frederik Hermans, Erosie
149 kelijk levendig houden; het vervalsen van statistieken is daartoe niet eens noodzakelijk, ook al gebeurt het soms. De minst dubieuze factor in het hele complex van factoren lijkt nog de bodem. Maar de bodem kan het ene jaar teveel opleveren en het andere jaar te weinig. Hij kan, door klimaatsverandering en daaropvolgende erosie, zelfs duurzaam van karakter veranderen.
Klimaatsveranderingen en volksverhuizingen Klimaatsveranderingen zijn alleen veranderingen van het klimaat voor wie zijn waarnemingen doet op een bepaalde plaats. Hij neemt waar dat de gemiddelde temperatuur hoger of lager wordt, dat de neerslag in een bepaald seizoen of in een jaar gemiddeld toe- of afneemt. Hij moet overigens een lang leven hebben om tot klimaatsverandering te kunnen besluiten, want in de klimatologie rekent men met gemiddelden die betrekking hebben op perioden van dertig jaar. Hij zou dus minstens de gemiddelden van twee perioden van dertig jaar met elkaar moeten vergelijken, maar ook dat is feitelijk te kort. Belangrijk is niet de verandering van het klimaat, maar de gevolgen die deze heeft. Deze gevolgen treden niet ogenblikkelijk op. Plantengroei en bodem zijn conservatief. Een waarnemer die in staat zou zijn van het heelal uit de gehele wereld te overzien, zou niet onmiddellijk over klimaatsveranderingen spreken. Hij zou in de eerste plaats iets zien. Hij zou, aan het begin van een ijstijd, de witte poolkappen en de gletsjers op de gebergten groter zien worden. Hij zou de groene bossen van de equatoriale gordel zich zien uitbreiden, hij zou zien hoe de woestijnen worden aangetast door het groen van savannen en steppen. De noordelijke bossen zou hij aan hun noordzijde zien afsterven om plaats te maken voor de naar het zuiden verschoven toendragordel en hij zou zien hoe de bossen wat zij aan de noordzijde aan gebied verloren, aan de zuidzijde terugwonnen ten koste van de steppe, terwijl de steppe terreinwinst behaalt op de woestijn. De veranderingen die hij ziet zijn dus verschuivingen van grenzen. Een ijstijd is, neemt men aan, niet alleen een tijdperk waarin de gemiddelde temperatuur lager is, maar ook een waarin meer neerslag valt. Met de ijstijden in Noord-Amerika en Europa corresponderen
Willem Frederik Hermans, Erosie
150 regentijden in de thans aride en semi-aride gebieden: in het zuiden van de Verenigde Staten, in Noord-Amerika, het Midden-Oosten, het gebied rondom de Kaspische Zee enz. Als een klimaatszone zich verplaatst, sleept hij als het ware de wijze van bodemvorming en de vegetatie met zich mee. Omstreeks 15.000 jaar geleden vond de laatste grote uitbreiding van het landijs plaats. In deze Würm-ijstijd strekte het ijs zich niet zover uit als in de eraan voorafgaande Riss-ijstijd, toen het ook Nederland voor de helft bedekte, maar ons land lag wel binnen het bereik van de toendragordel, die zich uitstrekte over Frankrijk, Zuid-Duitsland en Centraal-Rusland. De mensen die er leefden, jaagden op rendieren en mammoets. Ten zuiden van de toendra lag de gematigde woudgordel. Het Middellandsezeegebied behoorde daartoe en naar het oosten reikte het woud tot in Siberië, onderbroken door de Kaspische Zee, die een grotere uitgebreidheid had dan nu. De zuidelijk van de gematigde woudgordel thuishorende prairie- en steppegordel bedekte de Sahara, Perzië en Turkestan. Deze streken, die nu grotendeels woestijnen zijn, boden destijds een redelijke verblijfplaats voor mens en dier en er leefden vrij talrijke neolithische bevolkingen. De steppegordel, tussen de gematigde woudgordel en de tropische gebieden, liep van Zuid-Marocco over Turkestan tot de Zee van Ochotsk en de Behringstraat. Door deze corridor trokken de volkeren die Oost-Azië en Europa bewoonden. Afvoerloze zoute meren, als de Kaspische Zee, waren uitgebreider, de woestijngebieden hadden een minimale omvang. Het Grote Zoutmeer in de Verenigde Staten (Utah) is het restant van een veel grotere binnenzee, Lake Bonneville. De Sahara bezat in de regentijden een uitgebreid riviernet. Het Tsaadmeer was veel uitgestrekter en uit alle richtingen mondden er rivieren in uit. Op het Hoggargebergte ontsprongen rivieren en de rivieren van de Atlas drongen diep in de Sahara door. In wat nu een woestijn is, waar grote dieren niet zonder menselijke hulp kunnen verblijven, leefden olifanten, rinocerossen, wilde kamelen, buffels, giraffen en struisvogels. Het landschap moet er uitgezien hebben als een boomsavanne met langs de waterlopen galerijwoud. Recente onderzoekingen, vooral die van Henri Lhote, hebben in de Sahara een enorme hoeveelheid prehistorische voorwerpen, rotstekeningen enz.
Willem Frederik Hermans, Erosie
151 aan het licht gebracht, waaruit blijkt dat vele menselijke beschavingen elkaar zijn opgevolgd. Men heeft kunnen vaststellen in gezelschap van welke dieren deze mensen leefden. Dit verandert als ongeveer 8000 v.Chr. het klimaat droger begint te worden. Men noemt deze periode het Capsien. De ijskappen in Noord-Europa en Amerika zijn al aan het inkrimpen, de woestijnen breiden zich uit. Ten noorden van de woestijnen schuiven steppe-, woud- en toendragordel op naar het noorden. Voor de bevolkingen van de in woestijnen veranderende steppen, betekende dit een catastrofe, al is het de vraag of zij dit ooit beseft hebben, want met de klimaatsverandering waren natuurlijk generaties gemoeid. (Drieduizend jaar geleden was het nog mogelijk met paard en wagen door de Sahara te trekken.) Opbrengst van jacht en landbouw verminderden door de droogte; de schaarse, maar heftige regenbuien brachten enorme erosie teweeg. Op den duur verlieten de mensen de uitdrogende plateaus en concentreerden zich in de dalen van enkele grote rivieren, met name de Nijl, de Eufraat, de Tigris en de Indus. De bevolkingsdichtheid in deze dalen bereikte een niet alleen voor die tijd, maar ook voor moderne begrippen, enorme hoogte. Men rekent 400 à 500 inwoners per vierkante kilometer, al is dit nog niet zoveel als b.v. de tegenwoordige 2
bevolkingsdichtheid van de randstad Holland die 2400 inwoners per km bedraagt. 2
(Geheel Nederland: 347,3 inw. p. km per 1 jan. '59). Deze grote aantallen inwoners vereisten uitgebreide maatregelen om de bevolkingsdruk niet ondragelijk te maken. De Egyptische beschaving slaagde erin gedurende 4000 jaar het evenwicht te handhaven tussen een, met voor die tijd maximale techniek, geëxploiteerde bodem en een dichte bevolking. De Nijl ontspringt in een hooggebergte. Hoewel de rivier in de tijd toen de Sahara nog een steppe was, ongetwijfeld meer water heeft gevoerd dan later, liep hij niet droog toen het klimaat minder regenrijk werd. Rondom de Kaspische Zee echter, werden de rivieren intermittent. Dit maakte de beheersing van de bodem in Mesopotanië veel moeilijker. In Iran poogde men zich te redden door het graven van kanalen (foggara's). Maar de bevolkingsdruk bleef te groot en
Willem Frederik Hermans, Erosie
152 hierdoor is waarschijnlijk de invasie van de Indo-Europese volkeren in India en West-Europa (Grieken, Latijnen, Kelten, Germanen, Slaven) veroorzaakt. De klimaatsverandering had niet alleen ingrijpende gevolgen voor de oorspronkelijke bewoners van de gebieden die thans woestijnen zijn. Want, van zuid naar noord, verdrong de steppe het gematigde woud en het gematigde woud drong de steeds verder ontdooiende toendra binnen. De veranderde vegetatie betekende voor de bewoners van de betreffende streken dat het natuurlijke milieu waar zij zich bij aangepast hadden, veranderde. Niet altijd reageerden zij door de vlucht te nemen, door te verhuizen. Dikwijls hadden zij geen andere keuze dan verzet te bieden.
Willem Frederik Hermans, Erosie
153
Hoofdstuk X De strijd tegen het bos Het oerbos Indien de mens de natuur nooit de voet dwarsgezet zou hebben, zou het gehele aardoppervlak bedekt zijn met bos, afgezien van die plaatsen die te droog zijn (woestijnen, steppen) of te nat (moerassen), of de koude periglaciale streken waarvan de ondergrond bevroren is (toendra). Temperatuur en vochtigheid brengen een differentiatie in de verschillende bossoorten teweeg. Men onderscheidt: a) Regenbossen. Altijd groene bossen van de altijd vochtige tropen. Zij hebben geen bepaalde bloeitijd en de stammen van de bomen hebben bijna nooit jaarringen. De verscheidenheid aan boomsoorten is zeer groot. b) Moessonbossen. In de tropen ter weerszijden van de altijd groene bossen. Zij verliezen hun blad in de droge moesson. Jaarringen, doordat de groei in de droge periode stilstaat. c) Subtropische regenbossen (Laurierbossen). In de ten zuiden van de eigenlijke subtropen gelegen klimaten die wel een duidelijke warme en koudere periode hebben, maar nog geen droge zomers. d) Hardloofbossen. In het eigenlijke subtropische klimaat met droge hete zomers en hoofdregentijd in de winter. De laurierboom houdt hier geen stand. Typisch voor dit plantengezelschap is de olijf. Dit bos is, door de droge zomers, arm aan soorten en gaat gemakkelijk over in struikgewas (maquis, scrubs). e) Bladverliezende, winterkale loofhoutbossen. Beuken en eiken. Dit is het bos dat zich na de laatste ijstijd ontwikkelde. De bossen die vóór het begin van de ijstijden in Europa voorkwamen, waren rijker aan soorten dan deze. De ijstijd heeft een zó grote schade aangericht onder de vegetatie van West-Europa, dat deze nog altijd niet is hersteld. In Noord-Amerika was, door het Noord-Zuid verloop van de gebergten, de schade minder groot. In Europa betekenden de
Willem Frederik Hermans, Erosie
154 West-Oost verlopende gebergten (Pyreneeën, Alpen) een ware barrière. De bij het begin van de ijstijden naar het zuiden vluchtende vegetatie, liep hiertegen voor een groot deel voorgoed dood. f) Naaldhoutbossen. Daar waar de winters koud en langdurig zijn. Strekt zich uit tot aan de boomgrens, gaat daar over in struikgewas. Het bestaat niet alleen uit naaldbomen. De naaldbomen op hun beurt, blijven niet tot de naaldhoutbossen beperkt, maar komen ook in loofhoutbossen voor, terwijl er onder de loofhoutsoorten sommige, zoals de kastanjes, een voorkeur hebben voor de warmere streken en andere zoals de eiken, een lagere temperatuur kunnen verdragen, terwijl de berk, de populier en de wilg tot ver in de naaldhoutzone doordringen. Wanneer aan het eind van de laatste ijstijd (Würm) in West-Europa de ondergrond van de toendra begint te ontdooien, dringen de bosformaties op. Die soorten welke koude het beste verdragen, kwamen vooraan. De opmars verliep niet geheel ongestoord, want het klimaat verbeterde niet continu. Men weet dit verrassend nauwkeurig door bestudering van het stuifmeel (pollen) dat de verschillende plantengezelschappen in de bodem hebben achtergelaten. Het stuifmeel is namelijk bijzonder goed tegen vergaan bestand. Door nu een bodemmonster microscopisch te onderzoeken en de stuifmeelkorrels te determineren, kan men vaststellen welke planten er groeiden toen de desbetreffende bodemlaag ontstond. Vindt men nu in profielen van verschillende lagen boven elkaar, b.v. zand en klei, eveneens verschillende stuifmeelsoorten, dan weet men dus welke plantengezelschappen elkaar hebben opgevolgd. Men weet bovendien welke eisen deze plantengezelschappen aan temperatuur en vochtigheid stellen, heeft dus sterke aanwijzingen hoe het klimaat zich gedragen heeft, welke schommelingen in temperatuur en vochtigheid zich hebben voorgedaan. Het hierna volgende overzicht geeft daarvan een indruk.
Willem Frederik Hermans, Erosie
155
Beknopt overzicht klimaat, vegetatie en cultuur in de laatste 15000 jaar
Chancelade-mens De twee reacties tegen het opdringende bos: a) vlucht, of juister migratie en b) standhouden, strijd tegen de bomen, hebben volgens de prehistorici allebei plaatsgevonden. Er moeten in deze tijd minstens twee mensenrassen in Europa hebben geleefd: de Chancelade-mens en de Cro-Magnon-mens. Toen het bos opdrong migreerde de Chancelade-mens en de Cro-Magnon-mens hield stand.
Willem Frederik Hermans, Erosie
156 Het skelet van de Chancelade-mens is ontdekt in 1888 in de buurt van Périgueux (Dordogne), bij Chancelade, vandaar zijn naam. Later zijn nog op andere plaatsen restanten van deze menssoort gevonden. De Chancelade-mens was ongeveer 1 m 60 cm hoog, hij was dus klein. Hij was langschedelig, met een vreemd woord dolichocefaal. De schedelindex van het gevonden hoofd bedraagt 72. (Schedelindex I.C. = 100 × de grootste breedte van de schedel gedeeld door de grootste lengte van de schedel. Korte, brede schedels hebben dus een hogere I.C. dan lange smalle. De grens tussen dolichocefalie en kortschedeligheid, brachycefalie, ligt bij I.C. 81.) De herseninhoud van de schedel is bijzonder groot. De wenkbrauwbogen puilen maar weinig naar voren uit en het voorhoofd is breed, goed gewelfd en loopt recht naar boven. Hij heeft verder zware, naar opzij uitstekende jukbeenderen. Testut maakte een uitgebreide studie van de Chancelade-mens. Deze onderzoeker werd getroffen door de grote gelijkenis die de Chancelade-schedel heeft met de schedel van de Eskimo's die tegenwoordig Labrador en Groenland bewonen. De theorie is nu dat deze Chancelade-mens de rendierkudden, die naar het noorden trokken, achternagegaan is en zodoende de voorouder is geworden van de moderne Eskimo's. Daarvoor zou niet alleen de overeenkomst in schedelvorm pleiten, er zou ook een culturele verwantschap bestaan. Men ziet overeenkomst tussen gevonden werktuigen van de Chancelade-mens en werktuigen van de Eskimo's. De pre-historie is een schone studie. Zij heeft alleen het nadeel dat de feiten waarover zij beschikt nooit meer zijn dan de laatste restanten van de feiten die zij eigenlijk zou moeten kennen. Men spreekt over de Chancelade-mens ... en het is niet meer dan een skelet. Ook is het feitelijk niet het skelet van ‘de’ Chancelade-mens, maar het zijn een paar toevallig gevonden skeletten van een paar individuele Chancelade-mensen. In hoeverre waren deze individuen kenmerkend voor de gehele soort? Niemand weet het. Hetzelfde geldt voor de meeste andere voor-historische mensen die bekend geworden zijn. Als men een pre-historisch ras gaat vergelijken met een nog levend ras, zoals de Eskimo's, is de kennis die men van beide vergelijkingsobjecten bezit wel bijzonder onevenredig verdeeld.
Willem Frederik Hermans, Erosie
157 Niet lang duurde het of de overeenkomst van de Chancelade-mens met de Eskimo's werd bestreden. Neen, de schedel van de Chancelade-mens vertoont toch ook niet te verwaarlozen verschillen met die van de Eskimo, vonden Boas en andere geleerden. Wat de culturele verwantschap betrof, bewijst deze zoveel? De Chancelade-mens leefde in het Magdalénien in een soortgelijke natuurlijke omgeving als de Eskimo thans, hij maakte jacht op dezelfde dieren. Begrijpelijk dat hij een soortgelijke cultuur bezat, dat hij gebruiksvoorwerpen van verwant model vervaardigde! Een en ander zou helemaal niet bewijzen dat de Eskimo's van de Chancelade-mens afstammen. Meer dan een hypothese is het dus niet, dat de Chancelade-mens, gehecht aan zijn levenswijze, zijn toendra en zijn rendieren, naar het noorden getrokken is, in plaats van zich aan te passen aan de nieuwe vegetatievorm, het bos. Inmiddels staat het wel vast dat, zoals Hrdlicka bewezen heeft, de eerste bewoners van het Noorden van Amerika, er via Siberië en de Beringstraat zijn gekomen.
Cro-Magnon-mens Een buurman, misschien tijdgenoot van de Chancelade-mens is de Cro-Magnon-mens. Het skelet van de Cro-Magnon-mens werd gevonden in 1868 bij Cro-Magnon in de Dordogne, dus in dezelfde streek waar later de eerste Chancelade-mens gevonden is. Dat juist Frankrijk zoveel pre-historische resten heeft opgeleverd, is niet verwonderlijk. Het had, tussen de twee ijsgebieden, (het Skandinavische en dat van de Pyreneeën en de Alpen), een betrekkelijk mild klimaat, doordat het vrij zuidelijk ligt en aan de zee grenst. Verder oostelijk, naar Duitsland en Midden-Europa toe, wordt het klimaat extremer en was het voor de IJstijdmensen veel moeilijker in leven te blijven. Het staat vast dat de Cro-Magnon-mens tijdens het jong palaeolithicum in Europa zeer verspreid was. Qua type verschilt de Cro-Magnon-mens nogal van de mens van Chancelade. Hij was lang en slank, zijn schedel was korter dan die van de Chancelade-mens, hij was wat men noemt mesocefaal (I.C. 76-80,9). Volgens sommige onderzoekers is de Cro-Magnon-mens nog altijd niet geheel uitge-
Willem Frederik Hermans, Erosie
158 storven in Europa. Vooral in Zuid-West Frankrijk, Spanje, de Kanarische eilanden, Italië, Griekenland, Moravië en Ierland komen nog mensen voor die, denkt men, anatomisch overeenkomst met hem bezitten. Bovendien zou het tegenwoordige teuto-nordische ras (de lange blonde bewoners van Skandinavië, Noord-Duitsland, Friesland enz.) regelrecht van de Cro-Magnon-mens afstammen. Hiertegen pleit weer dat de teuto-nordische mens niet mesocefaal, maar dolichocefaal is. Hoe dit ook mogen wezen, het is zeer aannemelijk dat de Cro-Magnon-mens een zeer vooraanstaande plaats heeft ingenomen onder de bewoners van het post-glaciale Europa. Hij heeft standgehouden, hij is erin geslaagd zich aan te passen aan het leven in het bos. De eerste tijden waren moeilijk. Uit vondsten is gebleken dat hij zich voor een groot deel moest voeden met schelpdieren, waarvan wij de schelpen nu nog in grote afvalhopen vinden. Hij bedreef ook al enige landbouw. De eerste bomen die hun intrek namen na het terugtrekken van de toendra, waren de berken. Wat later kwamen de naaldbomen, nog later de beuken. Als het klimaat nog warmer en droger wordt, verschijnen de eiken. Het is aannemelijk dat de eerste landbouw beoefend werd op open plekken in het bos, die daar door een plaatselijk voor bomen niet zo gunstige grondsoort, wel aanwezig waren. De komst van de eiken, in verbinding met het betere klimaat, bevorderde de ontwikkeling van de landbouw. Het eikenwoud is niet alleen kenmerkend voor een klimaat dat op zichzelf al voor de mens veel aangenamer is. Neen, het loofbos op zichzelf heeft eigenschappen die een verblijf erin en een exploitatie van de bodem waar het op groeit, vereenvoudigen. Naaldhoutbossen zijn dicht, somber en donker. Zij nemen bijna alle licht van de bodem weg, zodat aan de voet van hun stammen kleinere planten nauwelijks kunnen groeien. Maar de bomen in de eikenbossen staan verder uit elkaar en hun kruinen zijn lichter. Dus kunnen talrijke voor de mens bruikbare kruiden en heesters in leven blijven tussen de eiken in. Op de toestand van de bodem zelf hebben eiken ook een gunstige
Willem Frederik Hermans, Erosie
159 invloed. De naaldwouden laten steriel en zuur strooisel vallen. Het zure bodemvocht loogt de bodem uit. Het afgevallen blad van de eiken is basischer en vormt uitstekende humus. In plaats van een zure steriele podsolbodem, vormt zich bruine bosgrond.
Boreaal en Atlanticum Vooral in het Boreaal (7500-3000 v.Chr.) en het Atlanticum (5500-3000 v.Chr.) verbetert het klimaat zodanig dat het zelfs beter is dan het tegenwoordige. Eiken komen dan voor op plaatsen, waar zij thans natuurlijkerwijs door te lage temperatuur niet zouden kunnen groeien. De menselijke cultuur houdt gelijke tred met de verbeterde omstandigheden: ongeveer halverwege het Atlanticum begint het neolithische tijdperk, dat o.a. gekenmerkt is door gepolijste stenen wapenen; bijlen, messen en pijlpunten worden fraai bewerkt, zozeer zelfs dat zij in hun soort niet primitief meer zijn. De mens stelt zich inmiddels niet meer tevreden met open plekken in het bos waar hij zijn voedsel verbouwen kan. Hij is op het idee gekomen kunstmatige open plekken te maken. Al zijn z'n stenen werktuigen ook verbeterd, het omhakken van een boom met een stenen bijl is toch geen eenvoudig werkje. Ook levert een gerooid bos meer hout op dan voor woningen en gebruiksvoorwerpen nodig is. Dus is in brand steken van het bos de aangewezen weg. De bevolkingen nemen toe in aantal. Het feit dat er meer monden kunnen worden gevoed door de verbeterde bodemexploitatie is hiervan niet de enige oorzaak. Wat voor West-Europa een klimaatsverbetering betekende, was voor de zuidelijker gebieden een catastrofe. Nieuwe volkeren immigreren, de hunebedbouwers nestelen zich langs de kusten, de paalwoningbouwers langs de bergmeren. Zij zijn door de droogte uit het zuiden verdreven. Het valt aan te nemen dat erosie toen al, in verhouding tot de voor onze ideeën nog altijd schaarse bevolking, op grote schaal heeft plaatsgevonden. De ontbossing wijzigde het lokale klimaat, zodat het effect werd versterkt. Elke vorm van begroeiing brengt met zich mee een bepaald lokaal klimaat. Binnen één klimaatszone verschilt het lokale klimaat van b.v. een kale zandvlakte aanmerkelijk van dat
Willem Frederik Hermans, Erosie
160 wat men onder bomen aantreft. Ieder weet dat het 's zomers in een bos betrekkelijk koel is. De bladeren beschaduwen de grond. 's Winters en 's nachts gaan zij de uitstraling tegen, 's winters en 's nachts is de temperatuur in een bos daardoor hoger dan op open terrein. De wind wordt afgeremd, ook de vochtigheid heeft een gelijkmatig karakter, want bij veel neerslag zal er veel water worden opgenomen door de dikke humuslaag en de planten, terwijl er ook veel aan het oppervlak van bladeren en takken verdampt. Bij droogte zal het bos niet snel uitdrogen, door de betrekkelijk lage temperatuur en de geringe luchtcirculatie tussen de stammen. Ontbossing brengt derhalve een lokale klimaatsverandering met zich mee. De zonnestralen dringen in de bodem door en drogen hem uit. De humus oxideert en wordt niet aangevuld, de wind verstuift de fijnste bodemdelen. Het bos kan zich moeilijk of niet herstellen. Struiken en grassen schieten op als het perceel door de landbouwer verlaten wordt. Terwijl het eikenbos zelfs bij grote droogte niet of moeilijk brandbaar is, kunnen dergelijke met gras en struikgewas begroeide plekken gemakkelijk brandhaarden worden. Het herstel van het eikenbos werd bij het begin van het Atlanticum nog verder bemoeilijkt doordat het klimaat koeler en vochtiger werd. Op vele plaatsen werd het eikenbos voorgoed teruggedrongen, het werd naar beneden en naar het zuiden gedrukt. Erosie moet toen al op grote schaal zijn intrede hebben gedaan, allereerst op de steilste hellingen en het lijdt geen twijfel dat de mens hieraan meegewerkt heeft. Hetzelfde is gebeurd met de bossen die de nu zo goed als kale streken rondom het Middellandsezeegebied bedekten. Uit een passage in een van de dialogen van Plato (429-347 v.Chr.) blijkt dat in zijn tijd de herinneringen aan het woud dat eens de berghellingen van het Balkanschiereiland bedekte, nog niet vervlogen waren. Maar in Plato's tijd was het al grotendeels verdwenen. Deze ontbossing, gevolgd door erosie, ging tijdens de antieke beschaving in snel tempo verder. Er zijn historici die menen dat de ondergang van het Romeinse Rijk in feite veroorzaakt is door de degeneratie van de bodem. Vooral na de grondvesting van het keizerrijk onder Augustus, nam de bevolking door de langdurige periode van politieke rust die daarop
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 160
30a. Bodembescherming op een ranch (Nevada). Het struikgewas wordt bestreden met een schijvenploeg in plaats van het te verbranden zoals vroeger gedaan werd.
30b. Stubblemulching. Met de schijvenploeg wordt de stoppel in de grond gedreven. Aldus komt de organische stof van de stoppel aan de bodem ten goede. Waterapname wordt verbeterd, winderosie belemmerd door het ruwe oppervlak dat zodoende ontstaat. (Foto's Soil Conservation Service)
Willem Frederik Hermans, Erosie
t.o. 161
31. Land in Oklahoma (V.S.) dat geëgaliseerd wordt om het geschikt te maken voor irrigatie. (Foto Soil Conservation Service)
Willem Frederik Hermans, Erosie
161 volgde, snel toe. De druk van de bevolking op de bodem werd te groot. Vrijwel de laatste resten bos verdwenen. Het bos kwam niet meer terug, omdat het in die tijd eigenlijk al een anachronisme was geworden in het Middellandsezeegebied, het was immers ontstaan in een vochtiger klimaat. Inmiddels wordt ook wel betwijfeld of bodemerosie de ondergang van de antieke beschaving veroorzaakt heeft. Andere historici beweren, misschien met evenveel recht, dat, omgekeerd, juist de decadentie van de beschaving een wanbeheer van de bodem in de hand gewerkt heeft: overbeweiding uit economische nood, zorgeloosheid, verval van irrigatiewerken, verwaarlozing van de terrassenstelsels die afglijden van de bodem langs hellingen verhinderen en zo meer. Er wordt over niets zoveel geschreven als over de oorzaken die de ondergang van een imperium ten gevolge hebben. De denkbeelden die historici en filosofen daarover uiten, zijn zelden vrij van vooroordelen. Er gaat een soort esthetische bevrediging van uit als men in staat is een, niet meer dan een, enkele oorzaak aan te wijzen, bijvoorbeeld het verval van de godsdienst, of het verval van de voorouderlijke deugden, of, materialistischer, het verval van de bodem. Het is waar dat esthetiek menigmaal overtuigingskracht bezit, maar een overtuiging dekt de waarheid niet altijd. Denkbeelden die alleen maar waar zijn zonder meer, maken aan de andere kant zelden indruk op het grote publiek. Iets als het uiteenvallen van een wereldrijk is een dermate gecompliceerd proces, dat het wel altijd onmogelijk zal blijven er één en niet meer dan één oorzaak voor aan te geven. Als dan het veelvoud van oorzaken dat men, hoewel het niet esthetisch is, noodgedwongen aanneemt, ook nog uit oorzaken bestaat die niet onderling onafhankelijk zijn, is niet alleen het esthetisch effect verloren, maar wordt ook de indruk gevestigd dat het probleem eigenlijk niet is opgelost. Deze indruk is weinig bevredigend, maar misschien het maximum dat men kan verlangen, want niemand weet hoeveel volstrekt onmisbare gegevens voorgoed verloren zijn gegaan.
Romeinse beschaving Het staat wel vast dat de Romeinse beschaving, als elke bescha-
Willem Frederik Hermans, Erosie
162 ving, geen gunstige invloed op het bos uitoefende. Bij oorlogen werden bossen in brand gestoken om de vijand eruit te verdrijven. In vredestijd was er veel hout nodig als brandhout en bouwmateriaal. IJzeren gereedschap bezorgde de mens eindelijk een technische overmacht, zeker in vergelijking met de stenen en bronzen bijlen van zijn voorouders. Het woud had eigenlijk alles tegen zich: oorlog zowel als vrede; de klimaatsveranderingen, de vervolmaking van de techniek en de groei van de bevolking. Versnelde erosie is het tegendeel van een modern verschijnsel. Enige rust wordt de Europese bodem verschaft als na de 4de eeuw na Chr. de beschaving in verval raakt. Oorlog, hongersnood en epidemieën zorgen voor vermindering van de bevolkingsdruk. Van de 4de tot de 11de eeuw is de bevolking teruggelopen of hoogstens gelijk gebleven. Het opdringen van de Islam is een nieuwe ramp bij alle vorige. Tot een in vrede en rust ter hand nemen van de bodemexploitatie is geen gelegenheid. Pas in de 11de eeuw wordt de ontbossing weer voortgezet. Ook gaat men moerassige gebieden in cultuur brengen, rivieren beteugelen en zulke gebieden als de Noord-Nederlandse wadden met dijken tegen voortdurende overstroming door de zee beschermen. Maar nieuwe oorlogen maken dat deze ontwikkeling volstrekt niet ongestoord wordt voortgezet. De periode van 1300-1600 is zelfs bijzonder onrustig. Tijdens de honderdjarige oorlog tussen Frankrijk en Engeland verminderde de Franse bevolking met niet minder dan één derde. In de tijd van de godsdienstoorlogen is waarschijnlijk de ontbossing ook niet bijzonder krachtig voortgezet, althans niet voor vredesdoeleinden. Gehele landstreken lagen braak, akkers werden weer door de natuur ingepalmd. Maar daar tegenover werd veel hout gekapt voor industriële bestemmingen, vooral de bouw van schepen. De 17de eeuw is rustiger en de ontbossing begint in die tijd dan ook werkelijk enorme afmetingen aan te nemen. Smederijen en glasblazerijen verslonden hout. Erosie neemt toe en de gevolgen blijven niet uit: overstromingen, aardstortingen, verzanding van rivieren, opdrogen van bronnen. Het duurt niet lang meer of de voorraad maagdelijke grond in Europa is uitgeput. Berghellingen zijn kaal geworden. Alleen op de
Willem Frederik Hermans, Erosie
163 meest ontoegankelijke plaatsen, die niet op een economisch verantwoorde wijze te exploiteren zijn, komt het oorspronkelijke bos thans nog voor. Toch is in onze tijd, in Europa, de erosie niet een probleem van dreigende grootte, in vergelijking met wat het in andere werelddelen kan zijn. Hiervoor mogen twee redenen genoemd worden. De eerste: het klimaat van West-Europa is weinig agressief. Bijna overal valt regen het hele jaar door. De grond blijft vochtig, de plantengroei komt niet in een bepaalde periode van het jaar abrupt tot stilstand. De tweede reden: die plaatsen waar de bodem gemakkelijk aan erosie ten prooi kon vallen, hetzij door de aard van het gesteente, hetzij door het bedrag van de helling of de grondwaterstand, zijn in vroeger eeuwen al volledig geërodeerd en de bevolking heeft zich daarbij aangepast, door te verhuizen of door beschermingsmaatregelen te treffen.
China Wat in Europa enige eeuwen geleden zijn beslag gekregen heeft, is in een gebied met een nog veel oudere beschaving, nl. China, nog veel langer geleden al geschied. China is zowel het oudste bewoonde gebied ter wereld als het dichtstbevolkte. Duizend jaar voor onze jaartelling was de ontbossing al ver gevorderd. Als berghellingen te steil waren om er landbouw op te vestigen, werden zij nog ontbost om aan brandhout te komen. Reeds eeuwen geleden zijn de Chinese gebergten hun bodems kwijtgeraakt en ze gaan nog steeds door deze te verliezen. Een monster uit de Gele Rivier (Hoang Ho) genomen bij Sjiensjen in Honan, onthulde dat het water 38 % gewichtsprocenten slib bevatte. In de maanden juli tot oktober kan dit percentage zelfs oplopen tot 80 à 90! De Gele Rivier is de modderigste rivier van de gehele wereld. Hij alleen brengt evenveel bodem naar de oceaan als alle rivieren van de Verenigde Staten samen. De erosie beperkt zich al lang niet meer enkel tot de berghellingen. Ook de in China zo uitgebreide en belangrijke lössgebieden worden er door aangetast. Deze zijn niet bergachtig maar heuvelachtig. Overigens is het getransporteerde materiaal niet compleet verloren. Er schijnt een Chinees spreek-
Willem Frederik Hermans, Erosie
164 woord te zijn dat zegt: Tsjegwan wordt arm en het gebied aan de benedenstroom van de Jangtse wordt rijk. Het hangt van de aard van de accumulatieprodukten af of deze de benedenstroomse gebieden verrijken of niet. Stellig zijn ze schadelijk wanneer bebouwd land overstroomd wordt en het te velde staande gewas zodoende schade lijdt. De alluviale afzettingen van de Gele Rivier (Hoang-Ho) zijn op zichzelf zeer vruchtbaar. Ze bestaan uit lichte tot zware klei. Aan de monding is een delta, die voortdurend aangroeit en successievelijk in gebruik kan worden genomen. Maar men heeft berekend dat voor 1 hectare nieuw land dat daar gevormd wordt, honderd hectaren land in het binnenland verloren gaan. Men mag overigens deze geweldige erosie niet zonder meer aan de Chinese boeren wijten. In het algemeen springen zij bijzonder voorzichtig om met hun bodem. In Sjantung komt het voor dat een familie bestaande uit 12 personen plus een ezel, een koe en twee varkens erin slaagt te leven van de opbrengst van één hectare. Wat de Chinezen gedaan hebben en doen om hun bodem te behouden en waar nodig te herstellen, grenst aan het ongelofelijke. Alle afval, menselijk, dierlijk en plantaardig, wordt zorgvuldig opgespaard om tot compost te worden verwerkt. Men ziet er niet tegenop de uitgeputte bovenste laag van de bouwvoor af te graven en met kruiwagens ergens anders heen te brengen om hem te vermengen met compost en tot rust te laten komen en ondertussen op de onderlaag voor groenmest geschikte gewassen (leguminosen, stikstofbinders) uit te zaaien en, nadat deze opgegroeid zijn en ondergeploegd, de bovenlaag er weer op te brengen, desnoods op de rug gedragen bij mandjes tegelijk.
Willem Frederik Hermans, Erosie
165
Hoofdstuk XI Bevolking versus bodem Kolonisatie Nadat de Europeanen waren begonnen andere werelddelen te ontdekken, ontstonden er twee soorten koloniën: a) bevolkingskoloniën, b) exploitatiekoloniën.
Bevolkingskoloniën vestigde men merendeels daar waar de inheemse bevolking gering in aantal was en het klimaat enige overeenkomst vertoonde met het Europese klimaat. Als de inheemse bevolking talrijk was, moest men zich beperken tot het stichten van een exploitatiekolonie. De politieke gevolgen van deze nederzettingsvormen waren verstrekkend en verschillend. Het eerst hebben zich de bevolkingskoloniën, die zich vooral in Amerika ontwikkelden, van hun respectievelijke moederlanden losgemaakt. Hoewel die losmaking merendeels met oorlog gepaard ging, bleef er toch een sterke binding met het moederland bestaan, hetzij door het spreken van dezelfde taal, zoals tussen de Zuid-Amerikaanse landen en Spanje, en tussen de Verenigde Staten en Engeland, hetzij door het bovendien in stand houden van een politieke band, als tussen Engeland, Canada, Australië enz. De exploitatiekoloniën hebben in hoofdzaak pas na de Tweede Wereldoorlog hun zelfstandigheid verworven en willen meestal in het geheel niets meer van het moederland weten. In beide soorten van koloniën is bodemerosie in versterkte mate ingetreden na de komst van de Europeanen. Waardoor werd dit veroorzaakt? Is de kolonisator de schuldige geweest?
Primitieve landbouw Primitieve volkeren bedrijven de landbouw in hoofdzaak op de manier waarop ook onze voorouders drieduizend jaar geleden dit hebben gedaan.
Willem Frederik Hermans, Erosie
166 Een klein stuk bos wordt gerooid door een groep dorpsbewoners. Soms steekt men het eenvoudig in brand, maar in tropische gebieden is het bos te vochtig om vlam te kunnen vatten. Men is dan genoodzaakt de bomen te kappen of wel de schors van de bomen te beschadigen (een ring van schors om de stam heen weg te nemen), zodat zij afsterven en uitdrogen, waarna zij verder door vuur kunnen worden vernietigd. De boomstronken laat men zitten, het verbrande hout dikwijls liggen. Daartussen wordt gezaaid of geplant. Het beplante perceel wordt op die manier een mengsel van cultuurgewas, verkoolde boomstronken en dode takken. De vruchtbaarheid van de bodem is natuurlijk plaatselijk verschillend en daarvan hangt het af hoeveel oogsten men kan binnenkrijgen. Het zijn er meestal een tot drie. Als de bodem uitgeput is, neemt men een ander stuk bos onderhanden. De verlaten akker is na twintig of vijfentwintig jaar weer in oerwoud veranderd. Men kan dan hetzelfde stuk opnieuw voor enige oogsten in gebruik nemen. Op deze manier komt, wanneer de bevolking dun is, altijd maar een klein gedeelte van het woud in gebruik. Er wordt geen of nagenoeg geen blijvende schade aangericht. De platgebrande stukken grenzen meestal niet aan elkaar, waardoor het natuurbos des te gemakkelijker weer de overhand kan krijgen. Maar dat verandert zodra er meer voedsel moet worden geproduceerd. Cultureel hoger staande volkeren bezitten hogere vormen van landbouw. Men denke aan de rijstteelt op geïrrigeerde akkers (sawah's) op Java, in Vietnam, op de Philippijnen; de met niet minder zorg verpleegde droge akkers (ladangs) tegen berghellingen gelegen en op hun plaats gehouden door terrasbouw die daarnaast aangetroffen wordt. Er bestaat noodgedwongen alom een evenwicht tussen de grootte van de bevolking, de landbouwmethoden en de uitgebreidheid van het landbouwareaal. Wat gebeurt er nu, wanneer de bevolking door kolonisatie toeneemt? Het primitieve systeem: rooien - oogsten - ander stuk in gebruik nemen, is alleen geschikt voor een zeer dunne bevolking.
Willem Frederik Hermans, Erosie
167 In Midden-Amerika is dit systeem sinds onheugelijke tijden toegepast en men heeft niet kunnen vaststellen dat de bodem er op den duur van geleden heeft. Het heeft alleen de consequentie dat weinig mensen een groot oppervlak tot hun beschikking moeten hebben om van te leven. Maar als de bevolking toeneemt, moet meer en meer bos worden platgebrand en krijgen de eenmaal gebruikte percelen minder tijd om te regenereren. De vruchtbaarheid gaat achteruit en de erosie wordt versneld. Uitbreiding van de bevolking is in koloniale gebieden opgetreden doordat de blanke overheersers oorlogen verhinderden, koppensnellen, kinderen te vondeling leggen enz. verboden; de zuigelingensterfte verminderde door medische verzorging en verbeterde voeding. In bijna alle koloniale gebieden nam de erosie toe na de Europese kolonisatie. Dit niet alleen doordat de levensomstandigheden van de bevolking verbeterden en zij zich daardoor uitbreidde, ook doordat zij door sommige kolonisatoren naar voor exploitatie minder geschikte gebieden verdreven werd. Toch hoeft een uitheemse kolonisator niet altijd de oorzaak van deze rampen te zijn; ook een inheemse klasse kan als zodanig optreden. In Brazilië hebben de koffieplanters veel kwaad op hun geweten door uitsluitend koffie te verbouwen. In India is overbeweiding het gevolg geweest van de toestand dat het rund er een heilig dier is, dat onder geen omstandigheid mag worden gedood. In het voormalige Nederlands-Indië daarentegen, hebben de cultures weinig erosie veroorzaakt, ten eerste doordat zij maar een gering deel van al het landbouwareaal in beslag namen, ten tweede doordat zij zch gedeeltelijk bevonden in gebieden die voordien niet door de bevolking gebruikt werden en tenslotte doordat de bodem zeer zorgvuldig werd bewerkt. Aan de andere kant werd alleen al op Java de bevolking tienmaal zo groot in iets meer dan een eeuw en dit was zonder twijfel een gevolg van het Nederlandse bewind. De druk op de bodem werd daardoor zwaarder en zwaarder. Meer en meer bos werd als ladang in gebruik genomen. De ladangs, vroeger door bos gescheiden, grensden aan elkaar. In het moessonwoud, dat een deel van het jaar droog is, veroorzaakte de brandcultuur veel branden die overbodig waren, als het vuur zich uitbreidde tot stukken die men
Willem Frederik Hermans, Erosie
168 niet wenste te gebruiken, en tot kort geleden gebruikte percelen die nog maar juist door struikgewas waren bedekt. Op deze wijze ontaardt, wat eerst een geschikt systeem was, in roofbouw.
Veehouders Herdersvolkeren en veehouders kunnen de bodem niet minder grondig verwoesten dan landbouwers. De soort vee die zij houden is hierbij een factor van belang. Schapen en geiten knagen aan elke jonge spruit, klimmen zelfs in de bomen om malse blaadjes te bemachtigen. De ontwouding van Noord-Afrika en Klein-Azië is op grote schaal teweeg gebracht door schapen en geiten. De plaats die bij andere volkeren door het varken wordt ingenomen, valt bij Mohammedaanse volkeren toe aan de schapen en geiten, doordat de Islam het varken als een onrein dier beschouwt. Dus houdt men uitsluitend geiten en schapen in deze semi-aride gebieden waar bij gebrek aan geschikte weidegronden runderen niet kunnen worden gehouden. Schapen en geiten verteren het laatste groene spruitje, het bos voert een kansloze strijd. Schapen en geiten beklimmen met gemak de steilste hellingen om ook daar alles op te knabbelen wat van hun gading is. Er bestaat geen beter middel om de erosie te versnellen. Onder andere in de Verenigde Staten wordt het bos nog dikwijls beweid, zij het dan daar door runderen. Ook dit is op den duur nadelig voor het bos en dus voor de bodem.
Bevolkingsdruk Toch is altijd en overal in laatste instantie de bevolkingsdruk de oorzaak van versnelde erosie. Zelfs het ergste koloniale wanbeheer vloeit uiteindelijk voort uit bevolkingsdruk, zoals alle kolonisatie daaruit op zichzelf al voortgesproten is. Men kan daarom niet zeggen dat de erosie door de koloniale machten op gang is gebracht. Het punt waar het om gaat is dat men verzuimd heeft de bevolkingsdruk minder te maken zonder roofbouw te plegen en dit laatste is mogelijk, hoewel niet onbeperkt. Mogelijk niet alleen, maar zelfs noodzakelijk in een tijd waarin er zo goed als niets meer aan maagdelijke grond te roven valt. Het is de vraag of dit alles op den duur voldoende zal zijn.
Willem Frederik Hermans, Erosie
169 Niemand weet het antwoord op die vraag. Wat wij wel weten dat is, dat de bevolkingsdruk nog voortdurend toeneemt. De wereldbevolking bedroeg volgens een schatting van de ‘Food and Agriculture Organisation of the United Nations’ (F.A.O.) in 1955: 2600 miljoen zielen. Zij zal, volgens een schatting van dezelfde organisatie in 1970 3150 miljoen zielen bedragen. Is de aarde in staat zoveel mensen te voeden? Volgens sommige optimisten wel. Maar daarbij moet opgemerkt worden dat er geen enkel feit is waaruit dit met zekerheid kan worden afgeleid. In vergelijking met twintig jaar geleden is de voedingstoestand van de wereld eerder slechter geworden. Men neemt aan dat een voldoende voedzaam dagelijks dieet 2200 calorieën moet bevatten. Vóór de laatste wereldoorlog at 49% van de mensheid minder dan deze hoeveelheid. Op het ogenblik is dit percentage gestegen tot 66. Een bewoner van de Verenigde Staten krijgt per dag gemiddeld 3117 calorieën; daarbij is 90 gram eiwit. Een bewoner van India krijgt per dag gemiddeld 1640 calorieën en 44 gram eiwit. Van een tendens tot een meer gelijkwaardige verdeling van het voedsel over de wereld is volstrekt geen sprake. De rijkdom van de rijken neemt sneller toe dan die van de armen. In landen met het grootste gebrek groeit de voortbrenging van de landbouw het minst snel. Daarentegen groeit de bevolking het snelste in die landen, die zelfs nu hun inwoners al niet genoeg te eten kunnen geven. Zij hebben de hoogste geboortecijfers en deze zullen voorlopig hoog blijven, terwijl tegelijkertijd het sterftecijfer snel daalt. Enige voorbeelden uit onderontwikkelde gebieden:
Sterftecijfers Ceylon Chili Mexico Venezuela
1937 21,7 pro mille 23,1 pro mille 24,1 pro mille 18,1 pro mille
1953 10,9 pro mille 13,2 pro mille 15 pro mille 9,9 pro mille
Willem Frederik Hermans, Erosie
170 Vergeleken met de periode 1935-1939 zou de voedselvoortbrenging in de onderontwikkelde gebieden in 1960 met 35% gegroeid moeten zijn om het vooroorlogse peil weer te bereiken en met 90% om de voedingstoestand van de vergrote bevolking te verbeteren.
Maximale wereldbevolking Niemand weet hoeveel mensen door de aarde maximaal kunnen worden gevoed. L. Dudley Stamp schat 10.000 miljoen, wanneer het nu als akker in gebruik zijnde deel van het aardoppervlak met de beste thans bekende methoden zou worden bewerkt. Maar dergelijke schattingen bezitten weinig waarde. Niemand weet welke verbeterde methoden nog zullen worden ontdekt. Nieuwe plantenrassen, insectenen onkruid-bestrijdingsmiddelen en kunstmest hebben in de laatste honderd jaar opbrengsten geleverd die voordien ondenkbaar waren. Het valt te voorzien dat de landbouwtechniek zich nog verder ontwikkelen zal. Hoe ver? In elk geval is het een feit dat de landbouw steeds onnatuurlijker wordt. Kunstmest geeft grote opbrengsten, maar is tegelijkertijd deels aansprakelijk voor versterkte erosie. Bovendien is kunstmest grotendeels een mijnbouwprodukt: ook daar komt eens een eind aan. De ‘erosie’ die de mens in de ondergrond op zijn geweten heeft door mijnexploitatie is een boek apart... De landbouw verplaatst zich, bij het zoeken naar nieuw areaal, steeds meer naar gebieden die er van nature niet geschikt voor zijn: de semi-aride en aride steppen en halfwoestijnen. Hun bodems zijn, door de geringe regenval en de geringe uitloging rijk aan mineralen, maar als deze voorraden eenmaal aangesproken worden, kunnen zij ook snel uitgeput raken. De natuur werkt langzamer dan de mens; zij heeft veel meer tijd nodig nieuwe voorraden te vormen dan de mens om ze op te teren. Daarbij komt dat de erosie, hoe ook door grondbeschermende maatregelen vertraagd, onherroepelijk verder gaat. Wel zal eenmaal de zee het geërodeerde materiaal teruggeven, zoals hij zoveel gebieden die uit marine afzettingen bestaan, teruggegeven heeft. Maar dit gaat in een ander tempo dan het menselijke tempo. Bij het geologische
Willem Frederik Hermans, Erosie
171 tempo van vele miljoenen jaren valt de gehele geschiedenis van de mensheid in het niet. Over de middelen die de mens ten dienste sullen staan (of niet) als alle natuurlijke voorraden uitgeput zijn, kunnen wij nauwelijks speculeren. Wat dan te doen? In de vergelijking P (bevolkingsdruk)
= D (dichtheid v.d. bev.) × B (behoeften)/R (rendement)
staan eigenlijk maar twee factoren waar we iets concreets van afweten, nl. D en B. De behoeften van de wereldbevolking zijn, zo zien we uit de cijfers, veel groter dan waar op het ogenblik aan voldaan wordt. De behoeften kunnen dus niet naar beneden worden geschroefd. Over de toekomst van R weten we praktisch niets met zekerheid. Dan blijft verkleining van de factor D de dichtheid van de bevolking over, als we P, de bevolkingsdruk, willen verminderen.
Geboortebeperking Versnelde erosie is een bevolkingsprobleem. Alle erosiebestrijdingsmaatregelen zijn maar op beperkte termijn effectief. De erosie komt nooit geheel tot stilstand en zij zal altijd versneld worden als de bevolking van de wereld blijft toenemen. Erosie kan dus verminderd worden door vermindering van de bevolkingsdruk en het enige middel daartoe in een overvolle wereld is de geboortebeperking. Dit middel, bij sommige zeer primitieve volkeren al in gebruik, tracht men in onze tijd op grote schaal toe te passen in India en Japan. Wel te verstaan: niet met het directe doel de erosie te bestrijden, maar dat effect zou het op den duur toch o.a. hebben. In andere landen wordt natuurlijk ook aan geboortebeperking gedaan, maar deze wordt daar niet van overheidswege aangemoedigd en geleid, zelfs daar niet, waar het de meeste aanbeveling zou verdienen zoals in het dichtstbevolkte land ter wereld: Nederland. (Overigens zal in beschaafde landen het sterk toenemende aantal bejaarden een minstens even groot probleem worden. Een beklemmender probleem zelfs dan een te hoog geboortecijfer! Want het
Willem Frederik Hermans, Erosie
172 laatste kan voorkomen worden, terwijl het hoge aantal bejaarden groeit en beangstigt, zolang de medische en sociale omstandigheden de gemiddelde leeftijd van de mens doen stijgen, zonder de tijd dat hij improductief, oud en invalide is, relatief te doen inkrimpen. In onderontwikkelde gebieden bereikt de gemiddelde mensenleeftijd nog niet de West-Europese recordcijfers, daar is het vooral het enorme getal geboorten bij verminderende zuigelingensterfte, dat het probleem schept.) De houding die sommigen tegenover geboortebeperking innemen, de voorkeur die bepaalde groepen voor grote gezinnen hebben, is een zelfde soort voorkeur als die van de Islam voor geiten en schapen. Omdat in de moderne maatschappij godsdienstige overwegingen zonder meer niet veel gewicht in de schaal leggen, pogen de bestrijders van geboortebeperking hun irrationele houding, te rationaliseren. Zij zeggen: het uitbreiden van de bevolking kàn niet ongezond wezen. Als de bevolking terugloopt is dit alleen maar een teken van decadentie. - Bij voorkeur wijzen zij op Frankrijk, waar de bevolkingsaanwas van 1820 tot 1940 de neiging had terug te lopen. Zij wijzen niet op Rusland, Hitler-Duitsland en Mussolini-Italië, waar een agressieve buitenlandse politiek geruggesteund werd door een geforceerde voortplantingssnelheid, van bovenaf opgelegd juist door de makers van deze politiek en alleen om hun roofzucht een reden te geven. Nu is in onze eeuw ‘roofzucht’ een woord dat alle Europese landen (op Rusland na) beter uit hun woordenboek kunnen schrappen. Wat blijft er dan over, behalve geboortebeperking? Industrialisatie? Latere geslachten zullen de onverantwoordelijkheid niet begrijpen van hun voorouders die toelieten dat er in pers en radio uitgebreid en nadrukkelijk propaganda gemaakt werd voor het grote gezin, terwijl de voorstanders van geboortebeperking niet of nauwelijks aan het woord gelaten werden. Zij zullen zich radeloos afvragen hoe de meerderheid van het Nederlandse volk heeft kunnen goedkeuren dat er door middel van kinderbijslag een premie gesteld werd op het scheppen van overbevolking. (Had men niet op z'n minst een minder suggestieve benaming kunnen bedenken voor dit onderdeel van de salariëring?)
Willem Frederik Hermans, Erosie
173 Ook industrialisatie is een lapmiddel, een bedriegelijk lapmiddel en een gevaarlijk lapmiddel. Door te industrialiseren kan men de werkloosheid onder de plattelandsbevolking opheffen, maar dat is geen vermindering van de bodemexploitatie, want ook allen die in de industrie werken, moeten door de bodem worden gevoed. Men kan, als gezegd, de landbouwmethoden verbeteren, rassen kweken die een hoge opbrengst leveren op een klein stuk grond. Men kan de exploitatie van de bodem verbeteren door ruilverkaveling, landclassificatie en het nemen van erosiebestrijdingsmaatregelen. Dit laatste in samenwerking met een doelgerichte politiek ter voorkoming van overbevolking zijn enige rationele middelen die ons ten dienste staan. Maar het zijn kostbare middelen en omdat op het aardoppervlak de bodem beperkt is, is ook het aantal calorieën dat zij kan voortbrengen op den duur beperkt, en waarschijnlijk wel beperkter dan het menselijk voortplantingsvermogen. Wanneer men de mens beschouwen wil als een wezen dat de natuur met list om de tuin kan leiden, dan is beperking van de kindersterfte wel de meest geslaagde list die de mens ooit bedacht heeft. Men ziet immers dat over het algemeen het evenwicht in de natuur gebaseerd is op een enorme ‘kindersterfte’: planten produceren duizenden zaden, waarvan er maar een enkel opschiet, een krokodil legt tweehonderd eieren, waarvan er honderdnegentig door andere dieren worden opgegeten en van de tien jonge dieren die het ei heelhuids weten te verlaten, wordt er maar een volwassen; enzovoorts enzovoorts. Maar de mens, in staat een groter aantal kinderen tot volwassenheid te brengen dan waar het evenwicht van de mensarme, oorspronkelijk zelfs mensloze natuur op ingesteld was, kan nu niet anders meer dan die oorspronkelijke natuurlijke organisatie volledig verwoesten. Toch is en blijft hij in laatste instantie op de natuur aangewezen. Daarom is de tijd dat hij naar willekeur met de natuur kon omspringen voorbij. De steeds verdergaande onderdrukking van 's mensen oorspronkelijke instincten is een verschijnsel dat de laatste tweehonderd jaar denkers en dichter periodiek naar de keel grijpt. De kreet Terug naar de natuur wordt aangeheven en is schoon maar onwezenlijk.
Willem Frederik Hermans, Erosie
174 Want misschien heeft de mens zijn succes juist te danken gehad aan de tegenstrijdigheid van zijn instincten. Terwijl hij veel overeenkomst vertoont met een roofdier, terwijl hij vraatzuchtig, vernielend en tuchteloos kan optreden, heeft hij wat romantische natuurminnaars vergeten - van stonde af aan ook een sterke neiging gehad deze instincten te onderdrukken. Ook de primitiefste natuurvolkeren zijn niet ‘vrij’. Ook zij kennen remmingen en taboes. Mogelijk is het meest kenmerkende instinct van de mens, het instinct zijn instincten te onderdrukken. Het is een feit dat de steeds noodzakelijker wordende versterking van dit laatste instinct met droefenis gepaard gaat en heimwee naar gelukkiger tijden. Het is ook de vraag in hoeverre de mens zijn psychisch evenwicht (nog altijd ingesteld op een bepaalde mate van vrijheid) geheel naar de onderdrukking van alle vrijheden zal kunnen verschuiven - tot hij leeft in een even benauwde wereld als de bemanning van een duikboot of een interplanetaire raket. Tot iedereen in dergelijke omstandigheden jaar in jaar uit leven kan zonder ziek te worden, iets waar op het ogenblik nog slechts weinige zeer geselecteerde bemanningen in slagen. Tot - woestijnen, ijsvlakten en hooggebergte uitgezonderd - het gehele aardoppervlak overdekt zal zijn door asfalt, akkers, huurkazernes en fabrieken, waarin automatische machines worden bediend door een klein aantal jonge mensen, ten einde onafzienbare legers van kwakkelende, werkeloze, zich vervelende grijsaards in een leven te houden dat hun geen enkel genoegen schenkt. Een wereld waar geen enkele individuele beslissing meer mogelijk zou zijn, omdat elke stap buiten het plan de gehele organisatie ineen zou doen storten. Maar ook die beperkingen zullen op de zeer lange duur niet baten. De plaats die het fysiek niet zo sterke mensdier in de wereld heeft weten te veroveren is indrukwekkend, maar de menselijke individuen moeten er met verlies van allerlei vrijheden voor betalen als zij er prijs op blijven stellen in zo grote getale aanwezig te zijn. En ook dan zal de aarde onherroepelijk eenmaal uitgeput raken, al is dat ogenblik nog lang niet in zicht. Maar er is nu eenmaal geen enkele reden om te veronderstellen dat het geologische tijdperk, dat door het gidsfossiel ‘mens’ gekarakteriseerd wordt, eeuwig duren zal.
Willem Frederik Hermans, Erosie
175
Post Scriptum vaar filosofen Geen mens zal ooit de stelling dat de mensheid eenmaal volledig verdwijnen zal, kunnen logenstraffen.
Willem Frederik Hermans, Erosie
177
Litteratuur Dit lijstje bevat zowel de voornaamste geraadpleegde litteratuur, als enige algemene werken, die mogelijk van nut zijn voor lezers die zich nader willen verdiepen in de ter sprake gebrachte onderwerpen.
Adams, J.E., R.C. Henderson, R.W. Smith: Interpretations of runoff and erosion from fieldscale plots on Texas Blackland Soil. Soil Science. 1959. p. 233 e.v. Baren, Dr. F.A. van: Erosie. Med. Dep. Econ. Zaken van Ned. Indië no. 8. Buitenzorg. 1947. Bavel, C.J. van en Chr. Wouters: Wat vermag kunstmatige beregening? Landbouwvoorlichting. 1959. p. 264 e.v. Blackwelder, E.: Exfoliation as a Phase of Rockweathering. Journ. of Geology. 1925. 793 e.v. Bennett, H.H.: Elements of Soil Conservation. New York. 1955. Climate and Man: 1941 Yearbook of Agriculture. Washington D.C. 1941. Deffontaines, P.: L'homme et la forêt. Paris. 1933. Doeglas, Dr. D.J.: Afzettingsgesteenten. Den Haag. 1952. Dodge, Th.A.: An example of exfoliation caused by chemical weathering. Journ. of Geol. 1947. 38 e.v. Dudley Stamp, L.: Our underdeveloped World. London. 1953. Edelman, C.H.: Over de verbreiding van kryoturbate verschijnselen in het Nederlandsche pleistoceen. T.K.N.A.G. 1938. p. 73 e.v. Edelman, C.H.: Inleiding tot de bodemkunde van Nederland. Amsterdam. 1950. Erhart, H.: La formation des sols en tant que phénomène géologique. Paris. 1955. Escher, B.G.: Grondslagen der Algemene Geologie. Amsterdam. 1952. Flint, R.F.: Glacial and Pleistocene Geology. New York. 1957. Food and Agriculture, The state of. FAO. Rome. 1946-. Furon, Raymond: Le Sahara. Paris. 1957. Furon, Raymond: Manuel de Préhistoire Génerale. Paris. 1951. Gonggrijp, J.W.: Soil Management and density of population in the Netherlands Indies. Cmts. rend. d. Cong. int. d. Géographie, t. 2,
Willem Frederik Hermans, Erosie
178 sect. 3c. p. 397 e.v. Amsterdam. 1938. Grondbewaring. Uitgave Grondbewaring en Voorligting. Pretoria. z.j. Hey, D. van der en Dr. P.K. Peerlkamp: Kennis van Grond en Bodem. Groningen. 1959. Houtzagers, Prof. Dr. G.: Houtteelt der gematigde luchtstreek. Zwolle. 1954. Jenny, H.: Factors of Soil formation. New York. 1941. Kuenen, Prof. Dr. Ph.H.: De kringloop van het water. Den Haag. 1948. Lévi-Strauss, Claude: Tristes Tropiques. Paris. 1955. Lobeck, A.K.: Geomorphology. New York. 1939. Maandblad voor de Landbouwvoorlichtingsdienst, 5e jaargang no. 11. November 1948. (Nummer geheel gewijd aan winderosie in Nederland.) McIntyre, D.S.: Soil Splash and the formation of surface crusts bij raindropimpact. Soil Science. 1958. p. 261 e.v. Miedema, Ir. R.P.H.: Stuivende gronden in Nederland. Den Haag. 1951. Mohr, E.C.J. and F.A. van Baren: Tropical Soils. Den Haag. 1954. Niggli, P.: Gesteins- und Mineralprovinzen. 1er Teil. Berlin. 1923. Prat, Henri: L'homme et le sol. Paris. 1949. Pouquet, Jean: L'érosion. Paris. 1951. Production Yearbook: FAO. Rome. 1948-. Rapport Studiegroep Landbouw: Bodembescherming en waterbeheersing in de Verenigde Staten. Den Haag. 1955. Russell, Sir John E. and E.W. Russell: Soil Conditions and Plant Growth. London. 1958. Sauer, Carl: Destructive exploitation in modern colonial expansion. Cmts. rend. d. Cong. int. d. Géographie, t. 2, sect. 3c. p. 494 e.v. Amsterdam. 1938. So bold an Aim: Ten years of international Cooperation toward Freedom from Want. FAO. Rome. 1955. Soils: 1957 Yearbook of Agriculture. Washington D.C. 1957. Soil Conservation: FAO agricultural studies no. 4. Rome. 1952. Soils and Men: 1938 Yearbook of Agriculture. Washington D.C. 1938.
Willem Frederik Hermans, Erosie
179
Soil Survey Manual: U.S. Dept. Agric. Handbook no. 18. Washington D.C. 1951. Strahler, Arthur W.: Physical Geography. New York. 1951. Vlerk, Prof. Dr. J.M. van der en Prof. Dr. Mr. F. Florschütz: Nederland in het IJstijdvak. Utrecht. 1950. World Population and Resources: A Report by P.E.P. London. 1955.
Willem Frederik Hermans, Erosie
181
Register aardlawines 71 aardnoten 87 aardpiramiden 46 aardverschuivingen 11, 71 abortus 147 absenteïsme 140 accumulatie 35 accumulatieklassen 76 Adams 112 adsorbtiecomplex 59 afzettingsgesteenten 21 afwateringssystemen 107 aggradatie 36 aggregaten 50 agressief klimaat 163 agressiviteitscoëfficiënt 81 alluvium 35, 164 amfibolen 18 Antarctica 35, 41 Ardennen 31, 32 Atherton Tafelland 83 Atlanticum 159 Augustus 160 Australië 130 bacteriën 51 Badlanderosie 46 barkanen 77 Bavel, van 127 bauxiet 47 bazaltisch gesteente 20 Bennett, H.H. 93, 133 beregening 127 bevolkingsdruk 146, 168, 171 bevolkingskoloniën 165 bewaringsboerderij 91 beweiden van bossen 129 biostasie 37 Boas, F. 157 bodem 55 bodemgeschiktheidsklassen 98, 99 bodemgroepen 61 bodemvorming 50, 62 Boreaal 159 bossen 128 e.v. bossoorten 153 e.v. braak 122 brachycefalie 156 brandcultuur 85, 167
Willem Frederik Hermans, Erosie
Brazilië 167 bufferstrips 118 calciet 17 Campbell, H.W. 132 Canada 42 Capsien 151 carbonatisering 48 Carlsbadgrot 39 catena 62 Chancelade-mens 155 chemische verwering 46 China 105, 163 Cleveland, G. 139 colloïden 51 compacte bodem 51 contouren 102 e.v., 109 contourploegen 85, 101 creep 71 Cro-Magnon-mens 155 cultuurgewassen 86 Davis, W.M. 36 decadentie 161 Deffontaines, P. 147 deflatie 35 dehydratie 47 denudatie 34, 71 desilificatie 63 dichtslaan 67 diagenese 27 diaklazen 29 dieptegesteenten 21
Willem Frederik Hermans, Erosie
182 diepteïrrigatie 126 dolichocefaal 156 doline 39 dolomiet 17 druppelerosie 67 duinen 33, 77 drainage 86, 93 dry-farming 93, 119, 122 Dust Bowl 120 eerstgeboorterecht 139 egaliseren 126 Egyptische beschaving 151 eikenwoud 158 endogene krachten 30 Engeland 139 eolische accumulatie 35, 73, 76 erodibiliteit 83 erosie, geologische 10 erosie, versnelde 10, 80 erosiebestrijding 92 e.v. erosieschade 79 erosieclassificatie 75 Eskimo's 144 Eufraat 151 evapotranspiratie 126 exfoliatie 45 exogene krachten 29 exploitatiekoloniën 165 F.A.O 169 fasen (bodemerosie) 66 Finger Lakes 42 Finland 42 fjelden 42 fjorden 42 flowage 71 fluvioglaciale afzettingen 42 Floyd County 70 foggara's 151 Fortier 123 fracties 24 Frankrijk 139 ganggesteenten 21 geboortebeperking 171 geiten 168 Gele Rivier (Hoang Ho) 163 e.v. gerst 87 geosynclinalen 31 geulerosie 69, 108
Willem Frederik Hermans, Erosie
glaciale erosie 40 glimmers 18, 23 granitisch gesteente 20 granulaire analyse 27 Great Plains 120 e.v. Greely, Horace 136 Groenland 35, 41 groenmest 50 grondbewerking 85 grondspeculatie 140 grondwater 38 gullyerosion 69 gullywashers 136 Han 39 Harrison, B. 139 haver 87 herdersvolken 145 Holland, randstad 151 Homestead Act 138 hoofdgewas 113 hoogtelijnen 101, 102 houtplantages 129 Hrdlicka 157 humeuze verwering 49 humus 57 hydradatie 47 hydrolyse 47 ijstijden 150 illuvium 35 India 130 Indonesië 105 Indus 151 insolatiepuin 45 Iran 151
Willem Frederik Hermans, Erosie
183 irrigatie 93, 119 Islam 133, 162 jagers 144 Java 166 Jefferson, Thomas 102, 137 Johannesbroodboom 105 kaliveldspaten 18 Karsthydrografie 39 Kaspische Zee 150 katoen 88 keileem 42 klasmatica 24 Klein-Azië 168 klimaat 81 e.v., 84 klimaat, neutraal 81 klimaatschommelingen 84 klimaatsveranderingen 144, 149 korrels 50 kruimels 50 kwarts 18, 23 ladangs 166 landbouwers 146 landclassificatie 98 lapiës 39 lava 15 leem 25 leguminosen 87, 97, 110, 164 Lévy-Strauss, Claude 144 Lhote, Henri 150 lithosols 65 loofbossen 158 löss, 25, 43 lutum 26 maïs 87, 111 e.v. Magdalénien 155 magma 15 mammoet 150 Marbut, C.F. 63 Massai 130 maximale wereldbevolking 170 mesocefaal 157 Mesolithicum 145 Mesopothamië 145 metamorfose 28 Mexico 105 microfauna en -flora 129 micro-organismen 51, 71
Willem Frederik Hermans, Erosie
Middellandsezeegebied 104, 161 Mississippi 134 moedergesteente 56 moessonklimaten 82 moessonwoud 153, 167 monocultuur 86 moraine 42 mulch 121, 122 naaldhoutbossen 158 Nederlands-Indië 167 Neolithicum 145, 159 Noord-Afrika 168 nunatak 41 Nijl 129, 151 oerbos 153 onderontwikkelde gebieden 170 ontbossing 86, 159 oplossing 47 oppervlakte-erosie 67 oppervlakte-irrigatie 125 orthoklaas 18, 47 overbeweiding 84 overheidssteun 141 overstromingen 129 oxidatie 49 Palaeolithicum 144, 155 pedalfers 63 pedocals 63 peridoten 18 periglaciale gebieden 40, 41 periglaciale verwering 40, 46 Philippijnen 166
Willem Frederik Hermans, Erosie
184 Piedmont-plateau 83, 87 plantengezelschappen 154 plagioklazen 18 Plato 160 podsolprofiel 56, 58 podsols (gele) 134 podsol (rode) 135 polje 39 pollen 154 porfierische textuur 20 Prat, Henri 144 primitieve landbouw 165 Pygmeeën 144 pyroxenen 18 Quebec 140 rangelands 130 Remouchamps 39 rendement 146 reductie 49 regentijden 150 relief 83 rendzina 65 rhexistasie 37 rillerosion 68 Riss 150 roches moutonnées 42 rogge 87 Romeinse beschaving 161 roofbouw 12, 168 Roosevelt, F.D. 139 Roosevelt, T. 139 runderen 168 Sahara 150 saltaties 73 sawah's 166 schimmels 129 scrubs 82 selectieve beweiding 84 sial 15, 20 sima 15, 20 sikkelduinen (zie barkanen) zuurgraad 54 slavenhouders 146 slumping 71 sheeterosion 67 sociale problemen 88 Soil Conservation Service 90, 95, 105, 131 Soil Erosion Service 131 solifluctie 41
Willem Frederik Hermans, Erosie
sorghum 87 spaltenfrost 46 stabiliseren (van geulen) 109 stollingsgesteenten 16 stoppelmulch 94 strookcultuur 115 e.v. structuur 50 structuurverval 51 stijgingsregen 129 submarginal land purchase 101 tabak 87, 113, 114 tarwe 87 Tennessee Valley Authority 131 terras 104 e.v. Testut 156 teuto-nordische ras 158 textuur 24 Timber and Stone Act 138 trogschouders 42 tunnelerosie 71 uitvloeiingsgesteenten 21 unloading 44 uvala 39 veehouders 168 veldspaten 18, 23 verslemping 67, 123 verstuiving 72 verwering 44 e.v. verzamelaars 144 Vietnam 166
Willem Frederik Hermans, Erosie
185 vlakslooterosie 68 voedingstoestand 169 volksverhuizingen 149 vruchtwisseling 94, 111 vijvers 108 wadden 162 Washington, George 137 wereldbevolking 170 wichelroedelopers 38 winderosie 72 winderosie in Nederland 74 windsingels 118 wisselbouw 111 Wouters 127 Würm 150, 154 zonale bodems 64 Zuid-Afrika 91 Zuurgraad 54
Willem Frederik Hermans, Erosie