Interactief beheren van mariene grondstoffen in de zuidelijke Noordzee, een langetermijnperspectief
Strategisch netwerk
TILES 2014-2017
Basisonderzoek: ZAGRI
Vera Van Lancker, Frederic Francken, Nathan Terseleer, Dries Van den Eynde Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, OD Natuur
Tine Missiaen, Vasileios Hademenos, Universiteit Gent, Departement Geologie Guy De Tré, Robin De Mol, Universiteit Gent, Departement Telecommunicatie Sytze van Heteren, Marcel Bakker, Denise Maljers, Jan Stafleu TNO - Geologische Dienst Nederland
Lies De Mol, FOD Economie
Exploitatie mariene grondstoffen Nood aan een langetermijnperspectief Jaarlijkse mijnbouw: Grote zandvraag door Globaal: 47-59 miljard ton materiaal (±50.000.000.000) ++ Kustverdediging (SLR) waarvan 68-85% zand en grind (aggregaten), en + Constructienoden in toenemende mate in zee +Windmolens +Kabelroutes Noordoost-Atlantisch gebied: +Energie-eilanden 100.000.000 m3 zand en grind uit zee +’Shelter’ eilanden +... België: 4.000.000 m³ zand (3600 km²) Nederland: tientallen miljoenen m³ zand (57.000 km²)
Sand is rarer than one thinks UNEP, March 2014
Echter GEEN kwantitatieve schatting van grondstoffen beschikbaar, ook niet van de kwaliteit of de uitputtingssnelheid GEEN digitale geologische kennisbasis voorhanden ter ondersteuning van het inschatten van lokale en transnationale impacten van extractie
NL: Sediment-rijk
Zandvoorraad Quartaire deklaag: BE vs NL < Mathys, 2009
geo.uu.nl Minimaal tot geen Q dek in de geulen
BE: Sediment-arm Quartaire afzettingen zijn heel fragmentarisch met een max. dikte van 45 m en meestal < 10 m dik
Doel TILES: Geologische Kennisbasis van het BE-NL zandbankengebied BE+zuid-NL: ± 9300 km²
Opbouw presentatie volgens 1-2-3-4
GRONDSTOFPOTENTIEEL sensu TILES = 1
2
GRONDSTOFBESCHIKBAARHEID
•
Schatting tot ± -30 m ondergrond • Oppervlaktesediment: hoog detail • + Onzekerheden • Quartair zand/grind Link ecologie, KRMS
Geologisch model 3de dimensie
4
-
3
DEPLETION REGENERATION DUURZAME ONTGINNING RATE RATE •
Uitputtingssnelheid per sedimenttype • Natuurlijke erosiesnelheid • Negatief effect herverdeling golfenergie Vermijd erosie
+
•
Natuurlijke zandtoevoer
-
Ontginning waar depositie
Monitoring+Sedimenttransportmodellering 4de dimensie
BESLISSINGSONDERSTEUNEND SYSTEEM Onzekerheid 5de dimensie
BEPERKINGEN t.a.v. ONTGINNING
• • • • •
Andere menselijke activiteiten Beschermde gebieden Exclusiezones Socio-economische + Milieubeperkingen (KRMS)
Externe data
1. Grondstofbeschikbaarheid Oppervlaktesediment Vanuit sedimentdatabanken: generatie van verschillende type kaarten en grids met sedimenteigenschappen
Van Lancker & van Heteren, 2013
vb. Grote habitattypes: zandig slib tot slib slibbig zand tot zand gemengd sediment grof sediment
1. Grondstofbeschikbaarheid Oppervlaktesediment - onzekerheden Belang: Detectie van ‘echte’ veranderingen in de grotere habitattypes EU Kaderrichtlijn Mariene Strategie (KRMS)
Herziening sedimentdatabanken
In press
1. Grondstofbeschikbaarheid Boringen en seismische informatie
Bijkomende data steeds welkom!
±18.000 km
1. Grondstofbeschikbaarheid Voxelmodel - methodologie Staalnames en Boringen
Validatie laagvlakken
Standardisatie en harmonisatie geologische en geofysische datasets: www.geoseas.eu
Voxelmodel
‘Tiles’ met informatie Add-on platform voor Milieu-gerichte data en kennis
1. Grondstofbeschikbaarheid Probabiliteit van middelgrof zand
1. Grondstofbeschikbaarheid Per zandbank andere opbouw U7 U4
U7 Eemiaan
Paleogeen
Paleogeen
Presentatie Lies De Mol
U7 U4 U3 Paleogeen
U7: zand U4: zand + slib U3: zand + slib Vanuit voxelmodellen: Volumeberekeningen per laagvlak; Probabiliteiten voorkomen lithoklassen
1. Grondstofbeschikbaarheid Eigenschappen en onzekerheden Geologische Eenheid Meest waarschijnlijke lithoklasse Kans op matig grof zand
2. Duurzame ontginning Regeneratiesnelheden Basis: •12j. Hindcast •Simulaties: • Hydro-meteo + • Sedimenttransport POSTER, Francken et al. ZAGRI
•Statistische analyse, o.a. bodemevolutie
Regeneratiepotentieel Ad-hoc bevraagbaar in modelgebied
2. Duurzame ontginning Uitputtingsnelheden 15 jaar dieptemetingen
Evaluatie per substraattype en natuurlijke dynamiek erosie
Time x
Time 1
∆
depositie
Data – model vergelijking
Systeemkennis
12 jaar bodemevolutie, bevraagbaar over over verschillende ruimte- en tijdsschalen
POSTER ZAGRI
2. Duurzame ontginning 3-4D koppeling voor impactscenario’s Verschillende extractiedieptes
Sedimenttransport Morfologische Evolutie Impact op kust
+ Golven + Stromingen
• Impactverrekening • Duurzame ontginningswaarden Sedimenttype vanuit Geologisch model!
3. Scenario-analyses Toekomstige noden Informatiebehoefte aan Huidige en toekomstige grondstofnoden Veranderende praktijken in aanbod/afname Bronnen van socio-economische analyses: Kaderrichtlijn Mariene Strategie Mariene Ruimtelijke Planning Internationale fora (bv. ICES, EMSAGG) Vanuit de Sector!
Timing nood aan informatie ± 2016
3. Scenario-ontwikkeling Beperkingen t.a.v. ontginning Ecologie •
Externe databronnen Vb. Biologische waarderingskaarten
Andere activiteiten •
Externe databronnen
Beleid • •
Beleidsplannen en Koninklijke Besluiten Nieuwe of aangepaste Europese richtlijnen of aanbevelingen
Marien Ruimtelijk Plan Derous et al. 2007
Van de Velde et al., 2014
4. Beslissingsondersteunend systeem
Veel data in voxelmodel Wat kunnen we ermee doen? Data omzetten naar informatie Beantwoorden van vragen i.v.m. de data: – "Waar kunnen we best ...“; Wat is de impact van ..." 1. Omzetten van vraag naar condities voor bevraging databases 2. Interpreteren antwoorden a.d.h.v. geschiktheidskaarten
4. Beslissingsondersteunend systeem Bevraging De kwaliteit van de data: – Accuraatheid metingen? – Interpolatie-onzekerheid? – Ontbrekende data? Op basis van linguistische aanpak: – "Liefst ...", "... beter dan ...", ... – "Vereist", "optioneel", "als ... dan ...", ... Flexibiliteit en snelheid zijn van groot belang!
4. Beslissingsondersteunend systeem Geschiktheidskaarten Alle voxels krijgen een score op basis van: – Hoe goed beantwoordt deze voxel de vraag? – Zijn de voxeldata van goede kwaliteit? Goed Geschiktheid
Slecht
Potentieel aan te ontginnen grondstoffen binnen duurzaamheidsgrenzen op verschillende tijdsschalen
Te verwachten data en producten • Tools – DSS (bevraging voxelmodel) • Data- en profielbevragingen – Subsurface viewer
• Website met grondstofgerelateerde informatie: http://www.odnature.be/tiles
• Dataproducten – ASCII grids van: • Resource-gerelateerde attributen • Voornaamste modelresultaten – Geschiktheidskaarten en protocols
• Data – Multibeam van de partners, boringen, korrelgrootte-analyses
Belgian Marine Data Centre: BMDC, www.mumm.ac.be/datacentre Geologische modellen Nederland: DINO, www.dinoloket.nl Publicaties: Integrated Marine Information System IMIS, www.vliz.be/IMIS
Website: http://www.odnature.be/tiles/
Tot slot Belang interactie met eindgebruiker Integratie van gespecialiseerde kennis in de beleidsvorming Inbedding van de geologische kennisbasis in een breder socio-economisch draagvlak Valorisatie, o.a. door: Uitwisselen gegevens en informatie, adviezen, bijkomende valorisatiepistes Internationaal
Ook uw inbreng is van vitaal belang!
Met dank voor uw aandacht en uitkijkend naar uw medewerking!
Geharmoniseerde geologische data in Europa: EMODnet-Geology
One-Geology Europe
Feedback en suggesties: [email protected]
