De gevolgen van het stijgen van de zeespiegel

De gevolgen van het stijgen van de zeespiegel

In ons laaggelegen land kijken we met argusogen naar de alsmaar stijgende zeespiegel. Al eeuwen lang hebben we moeten vechten om onze voeten droog te houden. Maar wat betekent het stijgen van de zeespiegel nu werkelijk voor ons? De specialisten op dit gebied spreken over een absolute en een relatieve zeespiegelstijging. Hierbij is de absolute stijging van de zeespiegel de som van de totale hoeveelheid water in de oceanen en zeeën (massa) en de dichtheid, ook wel het soortelijk gewicht, van deze watermassa. De relatieve zeespiegel, de som van het stijgen van de zeespiegel en de bodemdaling, is hierbij voor Nederland het meest toepasbaar. Door de naweeën van de laatste ijstijd en door het inklinken van de bodem hebben we in Nederland te maken met een bodemdaling van enkele centimeters per eeuw. Op sommige plaatsen, vooral in de gebieden met veengrond, daalt de bodem sneller.

IJstijden

Veel mensen wijzen de klimaatveranderingen aan als hoofdoorzaak voor het smelten van onze ijskappen. Wat men echter vergeet is dat de laatste 500.000 jaar de ijstijden eigenlijk normaal is en dat de tussenliggende warme perioden een uitzondering zijn. De laatste 11.500 jaar hebben we gewoon het geluk dat we in de warme periode tussen twee ijstijden leven. Met een beetje geluk zitten we nu halfweg deze warme periode wat kan betekenen dat het opwarmen van de aarde een natuurlijk verschijnsel is. Natuurlijk is de globale opwarming de laatste 100 jaar aanzienlijk versterkt door het handelen van de mens. De warme periode tussen twee ijstijden in noemt met ook wel het interglaciaal. Het is onvermijdbaar dat aan deze warme periode een einde gaat komen en dat we daarna geconfronteerd gaan worden met een ijstijd die een kleine 100.000 jaar zal duren. Dan zullen de ijskappen op de noord- en zuidpool vanzelf weer aangroeien. Maar tot die tijd moeten we alles in het werk gaan stellen om de globale opwarming te minimaliseren.

Gevolgen zeespiegelstijging

Een belangrijke consequentie van het opwarmen van de aarde is dat de ijskappen op de beide polen versneld zullen smelten. Hierbij moeten we wel een onderscheid maken tussen het pakijs dat bestaat uit bevroren oceaanwater en het landijs dat bestaat uit bevroren zoetwater. Als deze totale ijsmassa zou smelten hebben we wereldwijd te maken met een stijging van de zeespiegel van ongeveer 70 meter, vergelijkbaar met een flat of kantoorgebouw van 25 verdiepingen. Helaas zijn de vooruitzichten niet al te best. Het afgelopen jaar is namelijk de recordboeken in gegaan als het warmste jaar ooit. En dat is natuurlijk uitermate slecht nieuws voor al het pakijs en landijs dat zich op deze wereld bevindt.

Zee-ijs (Drijfijs)

Het zee-ijs, dat men ook wel pakijs of drijfijs noemt, bestaat uit bevroren oceaanwater. Dit soort ijs, dat men grotendeels rond de polen aantreft, heeft eigenlijk een geen invloed op de zeewaterspiegel. Zee-ijs verplaatst, volgens de wet van Archimedes net zoveel zeewater als zijn eigen gewicht. Het smeltwater neemt dus simpelweg de ruimte in die door het gesmolten ijs is ontstaan. Het zee-ijs is sterk onderhevig aan de seizoenen en zal in de zomermaanden smelten en in de wintermaanden aangroeien. De Noordpool bestaat door het ontbreken van een landmassa geheel uit pakijs. De Noordpool bestaat dus uit een ijsmassa, die één tot vier meter dik is, dat midden in het oceaanwater drijft. Het meeste pakijs treffen we vooral rond de wateren van de Zuidpool aan waar het tijdens de wintermaanden een dikte van ongeveer één meter heeft.

Het landijs

Wereldwijd zijn er verschillende vormen van landijs te vinden. Zo vinden we hoog in de Alpen bijvoorbeeld al gletsjers waarvan de Aletschgletsjer met een lengte van bijna 24 kilometer de grootste is. Deze gletsjer staat zelfs op de werelderfgoedlijst van Unesco. Natuurlijk treffen we in andere bergachtige streken zoals de Himalaya (Tibet/Nepal), het Karakoram (Pakistan), het Andes gebergte in Zuid Amerika en het Kaukasus gebergte (Rusland). Hiernaast vinden we landijs in de vorm van de ijskappen dat we voornamelijk op de beide polen en Groenland aantreffen. Als het totale volume aan landijs, dat geschat wordt op 29 triljoen liter, of wel 1,16 miljoen olympische zwembaden. Als zelfs maar een klein gedeelte van dit landijs zou smelten, zal dit desastreuze gevolgen hebben voor de wereld.

Oorzaken zeespiegelstijging

Natuurlijk is de opwarming van de aarde één van de grootste oorzaken voor het smelten van het landijs waardoor we wereldwijd met een zeespiegelstijging te maken hebben. Hiernaast zal door de hogere globale temperaturen het zeewater uitzetten. Kortweg gezegd, niet de massa maar het volume van het zeewater zal toenemen. Een kolom water van 100 meter hoog zal bij een temperatuurstijging van 1 graad Celsius iets meer dan 0,1 cm uitzetten. De mate waarmee het zeewater uitzet is afhankelijk van het zoutgehalte en van de zeewatertemperatuur. Naast het smelten van de ijsmassa’s is niet alleen toe te schrijven aan de globale opwarming en het uitzetten van het zeewater. Ook hebben we namelijk nog te maken met de effecten van de laatste ijstijd. Aan het einde van de laatste ijstijd begonnen de ijskappen te smelten en steeg de zeespiegel ongeveer met 130 meter. Waar je toen dus naar Engeland kon lopen, had je nu een zwemdiploma nodig. Op dit moment hebben we nog steeds te maken met dit natuurlijke verschijnsel. In de 19e eeuw is de zeespiegel door dit verschijnsel ongeveer 15 cm gestegen. Het vierde verschijnsel, de bodemdaling, heeft betrekking op de relatieve stijging van de zeespiegel. Het dalen van de bodem wordt veroorzaakt door verschillende zaken. In Nederland hebben we te maken met het inklinken en oxideren van de veengronden (Noord- en Zuid-Holland en de vier noordelijke provincies), de gaswinning (Groningen), de zoutwinning (Overijssel, Groningen en Friesland) en wederom de naweeën van de laatste ijstijd.

Doemscenario

Onlangs brachten wetenschappers van de Universiteit van Utrecht naar buiten dat zij verwachten dat de zeewaterspiegel van de Noordzee tot het einde van deze eeuw nog maximaal 1.8 meter zal stijgen. Deze cijfers wijken sterk af van de voorspellingen van het Planbureau voor de Leefomgeving waarin uitgegaan werd van een stijging van 1 meter. Wat wel zeker is, is dat Nederland zelfs bij een stijging van de zeewaterspiegel met 1 meter enorm veel problemen gaat krijgen met het afvoeren van het rivierwater. Zal de waterspiegel met meer dan 2 meter stijgen dan bestaat de kans dat de vaste grondlagen in Nederland kunnen breken. Hierdoor wordt het overtollige water niet meer naar sloten, beken en rivieren afgevoerd. Door de enorme druk van het zeewater op het grondwater zal Nederland als het ware verdrinken.

Een onderzoeker van de Technische Universiteit Delft heeft berekent dat de gemiddelde globale stijging van de zeewaterspiegel ‘slechts’ drie millimeter per jaar bedraagt. Maar omdat het water op de wereld niet overal gelijk verdeeld is, geeft regionale verschillen. Onder invloed van de aantrekkingskracht, denk hierbij aan vloed en eb, en de draaiing van de aarde zijn enorme watermassa’s constant in beweging. Zo zal je door een 100 meter diepe waterkuil varen als je per schip van Australië naar India reist.

De ‘lege’ Noordzee heeft zich na de laatste ijstijd gevuld met een enorme hoeveelheid ‘smeltwater’. Het gewicht van dit ‘smeltwater’ oefent noch steeds een grote druk uit op de bodem van de Noordzee waardoor Nederland langzaam de Noordzee in kantelt. Samen met de zeespiegelstijging en de bodemdaling heeft Nederland dus te maken met een drievoudig probleem. Het ziet er nu zelfs naar uit dat de zeespiegel voor de Nederlandse kust deze eeuw dus aanzienlijk harder zal stijgen dan de afgelopen eeuw toen het maar 20 cm is gestegen. De komende eeuw verwacht men een stijging van de zeespiegel van de Noordzee die 2 tot 4 maal hoger zal liggen dan in de afgelopen eeuw.

De Nederlandse kustverdediging

Het is van groot belang dat het onderzoek van de Universiteit van Utrecht wordt meegenomen bij het opstellen van de plannen voor onze kustverdediging. Veel nieuwe onderzoeken maken het ons duidelijk dat we de verwachtingen over het stijgen van de zeewaterspiegel eerder naar boven dan naar beneden moeten bijstellen. Op technologisch gebied heeft Nederland uitgebreide mogelijkheden om het opdringende zeewater tegen te houden. Men heeft zelfs studies gedaan naar de noodzakelijke maatregelen als de zeewaterspiegel van de Noordzee met 5 meter zal stijgen. Al deze onderzoeken maken echter wel duidelijk dat wij de komende decennia aanzienlijk moeten gaan investeren in onze kustverdediging. Hoe eerder we met deze investeringen beginnen, hoe langer de periode is waarover deze investeringen kunnen worden uitgesmeerd.

Op Prinsjesdag 2017 werd het Deltaprogramma 2018, samen met de begroting van het Deltafonds, aan de Tweede Kamer aangeboden. In dit Deltaprogramma 2018 wordt al uitgebreid rekening gehouden het verschijnsel dat de zeewaterspiegel sneller stijgt dan verwacht. In het programma bevat een risicoanalyse voor de waterveiligheid, waarmee men kan anticiperen op overstromingen en de gevolgen daarvan in Nederland. Op basis van de resultaten van deze analyse zijn er verschillende locaties in Nederland aangewezen voor een hoger beschermingsniveau. Het gaat hierbij om locaties met een hoge bevolkingsdichtheid of met een hoge ‘economische’ waarde. De doelstelling in het Deltaprogramma 2018 is dat al deze vitale locaties in 2050 aan de nieuwe normen op het gebied van waterveiligheid voldoen. Volgens de commissaris van de Deltacommissie is de huidige situatie ‘urgent maar niet acuut’.

Huidige catastrofes

Niet alleen in Nederland hebben we problemen met het opdringende zeewater. Wereldwijd zijn er namelijk meerdere locaties te vinden waar de situatie duidelijk ernstiger is dan in Nederland. Zo worden de prachtige eilanden van de Malediven met de ondergang bedreigd. Als door de globale opwarming de zeewaterspiegel blijft stijgen zullen deze paradijselijke eilanden met prachtige stranden en luxe resorts binnen afzienbare tijd onder water komen te liggen. Niet alleen de Malediven, maar veel van de tropische eilandstaten in de Indische en Stille oceaan worden bedreigd door het wassende water. Een voorbeeld hiervan is de eilandengroep Vanuatu ten oosten van Australië waar grote delen van de daar aanwezige infrastructuren en sociaal-economische kernzaken op het niveau van de huidige zeeswaterpiegel liggen. Slechts een kleine stijging van deze zeewaterspiegel zal desastreuze gevolgen hebben en het einde van deze eilandstaten inluiden.

Een ander voorbeeld, dat iets dichter bij Nederland ligt, is Venetië. Deze prachtige en historische stad ligt in een lagune aan de Adriatische zee en is hierdoor enorm kwetsbaar voor het opdringerige zeewater. Regelmatig staan de verschillende imposante pleinen van de stad, als gevolg van getijdenpatronen, onder een laag water waardoor het toeristische leven totaal ontwricht wordt. De inwoners van de stad zijn al lange tijd gewend aan deze verschijnselen en gaan gewoon door met het dagelijkse leven. Sinds de jaren ‘50 van de vorige eeuw wordt er al flink geïnvesteerd in de waterveiligheid van Venetië. Diverse vloedkeringen en imposante waterkeringen hebben de stad al minder kwetsbaar gemaakt voor overstromingen. Ook in de toekomst zijn er nog enorme investeringen nodig om Venetië als cultureel erfgoed te kunnen behouden.

Nederland

Ook in Nederland staan we aan de vooravond van enorme investeringen om het zeewater ook daadwerkelijk ‘buitengaats’ te houden. Niet alleen onze kustverdediging, maar ook de dijken en de natuurlijke waterkeringen langs onze grote rivieren moeten aangepast worden met betrekking tot het veranderende klimaat. Als het eerder beschreven doemscenario werkelijkheid wordt zullen we ook nog oplossingen moeten bedenken voor het grondwaterprobleem. Als we hierbij het probleem van de bodemdaling in Nederland betrekken, is het duidelijk dat we te maken hebben met een enorme opgave die op technologisch en maatschappelijk gebied het uiterste van ons zal vergen. Alleen dan kunnen we voorkomen dat de Venetiaanse waterproblemen niet in Amsterdam of Rotterdam de kop op steken.

Hans Middendorp is consultant Water, Strategie en Ruimtelijke ontwikkeling. Hans adviseert vooral waterschappen, provincies en gemeenten.