Systeemanalyses KPZSS zoetwater regio IJsselmeer - Markermeer
De ‘regenton van Noord-Nederland’: het verhaal van het IJsselmeergebied
- Met Ruben Boelens (ingenieurs- en adviesbureau HydroLogic) en Matthijs Bonte (Rijkswaterstaat)
Het IJsselmeergebied is een belangrijke zoetwaterbuffer voor een groot deel van Nederland. Het is een complex watersysteem waarin verschillende factoren samen de zoetwaterbeschikbaarheid en het zoutgehalte bepalen. Welke invloed heeft zeespiegelstijging daarop? Dat onderzochten de bureaus HydroLogic en Arcadis samen in het Kennisprogramma Zeespiegelstijging, in opdracht van Rijkswaterstaat.
Het IJsselmeergebied is een bijzonder watersysteem: een voormalige binnenzee, zoet geworden door de aanleg van de Afsluitdijk in 1932, maar nog altijd via sluizen verbonden met de zoute Waddenzee. Het is onze grootste buffer van zoet oppervlaktewater. “We noemen het wel de regenton van Noord-Nederland”, vertelt Matthijs Bonte van Rijkswaterstaat. “Het meer is cruciaal voor de zoetwatervoorziening in een groot deel van Nederland: er wordt drinkwater gewonnen voor Noord-Holland, maar het dient vooral voor het op peil houden en zoet houden van het omliggende oppervlaktewater. Dat heeft allerlei functies: voor de bebouwde omgeving, de landbouw, de natuur…. Ook het meer zelf heeft natuurwaarde. Voor al die functies is het heel belangrijk dat het IJsselmeer voldoende watervoorraad heeft en voldoende zoet blijft.”
Complex geheel
Het IJsselmeer krijgt zijn water voornamelijk vanuit de IJssel, een van de grote zijarmen van de Rijn. Daardoor is het gevoelig voor wisselende rivierafvoeren: in de recente droge zomers kwam de waterbeschikbaarheid al flink onder druk te staan. En daardoorheen spelen al jarenlang beleidsvragen rondom het peil van het IJsselmeer. Die resulteerden in 2018 in een nieuw peilbesluit, dat stelt dat het waterpeil in IJssel- en Markermeer meer mag meebewegen met de omstandigheden: aan het begin van de zomer ligt het peil relatief hoog, maar gedurende de zomer mag het verder uitzakken.
“Het systeem is dus een complex geheel van steeds wisselende factoren”, benadrukt Bonte, “waarin op sommige momenten en op sommige plekken nu al verzilting optreedt. Wij wilden graag weten: in hoeverre doet zeespiegelstijging daar in de toekomst nog een schepje bovenop? Dat is in dit rapport onderzocht.”
Renovatie Afsluitdijk
Op dit moment ondergaat de Afsluitdijk een grote renovatie, die de kering in elk geval voor de komende eeuw bestand moet maken tegen de elementen. “De Afsluitdijk wordt hoger en steviger”, vertelt Bonte, “en er komen extra spuisluizen bij, en voorzieningen voor gemalen om het IJsselmeerwater in de toekomst te kunnen blijven afvoeren naar de Waddenzee – ook bij een stijgende zeespiegel en bij wisselende waterstanden op het IJsselmeer.”
In de Afsluitdijk bevinden zich schutsluizen die schepen doorlaten. Daarnaast kunnen trekkende vissen straks vanuit zee weer het IJsselmeer op zwemmen via de innovatieve ‘vismigratierivier’. Met name de sluizen zorgen ervoor dat er veel zout water het systeem binnenkomt. Als gevolg van zeespiegelstijging zal dat alleen maar toenemen. “Dus dit is het moment om goed te kijken naar de knelpunten”, zegt Bonte.
Meer pompcapaciteit nodig
Bij een halve meter zeespiegelstijging kan het IJsselmeerwater – bij het huidige peilbeheer – niet langer via vrij verval naar de Waddenzee stromen. Dit was al bekend uit eerdere studies, maar blijkt ook uit dit IJsselmeerrapport.
“Naarmate de zeespiegel stijgt, zal er pompcapaciteit bij moeten komen”, zegt Ruben Boelens van HydroLogic. De afvoer van water naar zee dient twee doelen, legt hij uit: het behouden van droge voeten in de omliggende polders als er een overschot aan water is, en het zoet houden van het IJsselmeer door voldoende zout af te voeren. Ook tijdens drogere periodes is er daarom een bepaalde afvoercapaciteit nodig om het zout dat via de schutsluizen binnenkomt, weer naar zee te krijgen.
Boelens: “Het rapport laat zien dat we voor het behouden van droge voeten meer afvoercapaciteit nodig hebben dan voor het zoethouden. Vanuit het oogpunt van verziltingsbestrijding verwachten we dat die afvoercapaciteit niet snel een belangrijk knelpunt zal opleveren.”
Sluizen als bron van verzilting
Een andere belangrijke uitkomst is het feit dat de sluizen in dit gebied de grootste bron van verzilting zijn – een veel grotere bron dan zoute kwel via de bodem onder de Afsluitdijk. En zeespiegelstijging heeft een grote invloed op die zoutdruk bij de sluizen. “Al bij 1 meter zeespiegelstijging zien we bijna een verdubbeling van de hoeveelheid zout die het systeem binnenkomt”, zegt Boelens. “Om dit zout weer af te voeren, is steeds meer water vanuit het meer nodig.”
Ook nu al wordt de chloridenorm voor drinkwater bij het inlaatpunt van Andijk niet altijd gehaald. Boelens: “Maar voor andere gebruiksdoelen, zoals de landbouw, is het IJsselmeerwater ’s zomers zelfs bij 3 meter zeespiegelstijging nog zoet genoeg te houden met een overzienbare hoeveelheid zoetwater.” Mits de infrastructuur van de Afsluitdijk zodanig wordt aangepast dat het IJsselmeer nog altijd zijn water kwijt kan op de Waddenzee, voegt hij daaraan toe.
Zout bestrijden
Het rapport laat doorschemeren dat er op termijn investeringen nodig zijn in die infrastructuur, willen we het IJsselmeer als zoetwaterbuffer behouden. Maar toch is Rijkswaterstaat niet pessimistisch: “Het rapport laat vooral ook de handelingsperspectieven zien”, zegt Bonte.
Zo presenteert het rapport kansen om de instroom van zout te minimaliseren: “Bijvoorbeeld door te zorgen dat de spuisluizen zo min mogelijk lekken, door het schutregime aan te passen bij watertekort, en door de impact van schuttingen zo veel mogelijk te beperken door zout water bij de sluizen selectief af te voeren.”
Omdat er in 2018 ook al problemen met verzilting waren, zijn er in het kader van het Deltaprogramma al verschillende maatregelen vastgesteld die de komende jaren worden uitgevoerd om de zoutindringing aan te pakken. Ook vindt onderzoek plaats naar de mogelijkheden om verzilting tegen te gaan bij Den Oever en Kornwerderzand. “Dit onderzoek onderschrijft dus het belang van deze maatregelen”, merkt Bonte op. “Maar of deze set aan maatregelen het zout genoeg terugdringt om óók de gevolgen van zeespiegelstijging op te vangen, is nu nog niet bekend. Dat wordt verder verkend in een volgende fase van het Kennisprogramma Zeespiegelstijging.”
Verbanden en knelpunten in beeld
In de studie hebben de onderzoekers in totaal ruim 4.400 varianten doorgerekend: verschillende combinaties van zeespiegelstijging, watervraag en rivierafvoeren. “Welke daarvan het meest waarschijnlijk zijn, is nu nog niet te zeggen”, waarschuwt Boelens. “Daarvoor wachten we onder meer nog op de nieuwe KNMI-klimaatscenario’s. Ook is de instroom van water in het IJsselmeer natuurlijk afhankelijk van beleidskeuzes bovenstrooms, waar we nu nog geen zicht op hebben.”
Daarom is het huidige rapport een zogeheten ‘exploratieve modelleerstudie’, die vooral beoogt de verbanden en de extremen in beeld te brengen – en daarmee de mogelijke knelpunten. “We weten nu bijvoorbeeld dat de directe zoute kwel naar het IJsselmeer naar verwachting maar verwaarloosbaar zal toenemen met zeespiegelstijging”, zegt Boelens. “Het IJsselmeer geeft voldoende tegendruk op het systeem, omdat het relatief hoog ligt ten opzichte van de omringende polders.”
Maar het deelonderzoek naar het effect van zeespiegelstijging op verzilting van de omliggende gebieden via het grondwater liet zien dat kwel de watervraag voor doorspoeling wel sterk verhoogt. Deze watervraag legt een extra druk op het IJsselmeer.
Doelen bijstellen
“Het voornaamste knelpunt is: stroomt er voldoende water door de IJssel om de omringende polders te kunnen blijven doorspoelen?”, vat Boelens samen. “Bij gelijkblijvend doorspoelbeleid zal dat niet altijd lukken. Als je de zoutconcentratie iets meer laat oplopen, blijft er meer IJsselmeerwater over voor andere doelen.”
Dat zegt ook Bonte: “Het onderzoek laat zien dat het IJsselmeerwater, zelfs in extremere scenario’s, prima geschikt blijft voor bepaalde gebruiksfuncties, maar dat de inname van IJsselmeerwater voor drinkwaterproductie extra maatregelen vereist. En dat we bij de inrichting van de buitendijkse IJsselmeeroevers rekening moeten houden met hogere peilen.”
Opties openlaten
In grote lijnen vinden de beide experts de uitkomsten van de studie positief. “Het is een genuanceerd verhaal”, aldus Boelens. “Zeespiegelstijging komt naar voren als een factor om rekening mee te houden, zeker op de langere termijn. We zullen goed moeten kijken naar de watervraag in de regio, en of daarin te schuiven is. Zonder aanpassing van de huidige infrastructuur zal de zoutlast wel degelijk toenemen. De hoeveelheid water die nodig is om dat zout weer af te voeren, móet in de toekomst naar beneden, of we moeten de zoutlast zelf nog meer gaan beperken.”
“Het rapport geeft een helder beeld: dit komt er op ons af, en dit zijn mogelijke oplossingen”, voegt Bonte daaraan toe. “Dat helpt beleidsmakers om nu al bepaalde paden te kiezen, of juist niet te kiezen, om voldoende opties open te laten. Het vertelt ze waar de prioriteiten liggen. En het helpt ze om in hun plannen nu al na te denken over meekoppelkansen.”