Amsterdamse Waterleidingduinen

Een onderzoek naar de mogelijke effecten van verdroging door klimaatverandering op de Amsterdamse Waterleidingduinen.

Liana Bultje, Aaron van Gent, Juan Lahore en Louise Wester

June 3, 2022

Inleiding

_{De Amsterdamse Waterleidingduinen is een beschermd duingebied gelegen tussen Noordwijk en Zandvoort. Het gebied is eigendom van de gemeente Amsterdam en zorgt sinds 1853 voor de voorzuivering van ongeveer 2/3 van het drinkwater in de stad. Dit gebeurt door het water, dat uit de Rijn gewonnen wordt, de duinen in te pompen om het op een natuurlijke manier te zuiveren. Gedurende drie maanden blijft het waterin de duinen waarna het water naar de zuiveringsinstallatie op Leiduin stroomt(Waternet, z.d.). Dagelijks wordt om en nabij de 180.000 kubieke meter drinkwater gezuiverd. De Amsterdamse Waterleidingduinen wordt naast waterzuivering ook gebruikt als natuur en recreatiegebied (Waternet, 2010.).}

_{In dit onderzoek wordt er voornamelijk gekeken naar de effecten van verdroging in de Amsterdamse Waterleidingduinen. Verdroging van duingebieden is over het algemeen een proces dat door de mens in gang is gezet en is meestal een gevolg van waterwinning voor drinkwatervoorziening. Ook speelt de verlaging van grondwaterstand een rol bij duingebieden die grenzen aan polders en bosplantages (Kennisnetwerk OBN, z.d.). Hoewel verdroging in de laatste decennia voor een groot deel tot staan is gebracht wordt verdroging wel meegenomen in twee van de vier klimaatscenario’s van het KNMI (KNMI, 2014). Dit is relevant aan de Amsterdamse Waterleidingduinen omdat het risico bestaat dat de verbindende sloten en kanalen verdrogen. In dit scenario zou de grondwaterstand in de duinen niet meer in stand gehouden kunnen worden met grote gevolgen voor de waterwinning en de beschermde flora en fauna in het duingebied. Deze scenario's worden als hypothese verwacht.}

_{Omdat het water in de Amsterdamse Waterleidingduinen een belangrijke functie heeft voor Amsterdam is het van groot belang om het gebied en het water nauwkeurig te monitoren. Om het water als drinkwater te kunnen blijven gebruiken moet de waterkwaliteit hoog zijn. Daarnaast is het belangrijk om te weten wat de
effecten zijn van huidige klimaatveranderingen. Zo kunnen er maatregelen genomen worden om toekomstige problematiek te voorkomen en huidige omstandigheden te verbeteren. De onderzoeksvraag is daarom: ‘Wat is het effect van verdroging door klimaatverandering op de bodem- en waterkwaliteit en de ecologie van de Amsterdamse Waterleidingduinen?’.}

Gebiedsbeschrijving

01 / 01

Kenmerkende soorten in het AWD-gebied

_{Figuur 1}

_{Kenmerkende Gewervelden: Vos, Rugstreeppad, Noordse woelmuis en het Damhert.}

_{Figuur 2}

_{Kenmerkende Ongewervelden: Noordse Witsnuitlibel, Kleine Parelmoervlinder, Azuurwaterjuffer, Blauwvleugelsprinkhaan en de Zuringspanner}

_{Figuur 3}

_{Kenmerkende Flora: Duindoorn, Helmgras, Duinkruiskruid, Duinviooltjes en de Doornappel.}

Geologie

Ongeveer 5.000 jaar geleden

_{Door landinwaartse zandafzettingen door de zee en de wind is het duingebied van de Amsterdamse Waterleidingduinen ontstaan. De oude duinen zijn door de stijgende zeespiegel gevormd doordat de kustlijn naar het oosten werd geduwd. Het zand waaide vervolgens naar het oosten dat voor de vorming van jonge duinen zorgde (Provincie Noord-Holland, z.d.).}

11e tot 14e eeuw

_{De Amsterdamse Waterleidingduinen bestaat voornamelijk uit deze jonge duinen. De zandverstuivingen daarvan kwamen in drie perioden voor. De duinen die gelegen zijn in het oosten zijn gevormd tussen de 11e tot 14e eeuw. Dit gebied wordt het binnenduin genoemd en is te herkennen aan de lange duinvalleien in het zuiden en de hoge loopduinen in het noorden. De rand van het binnenduin bestaat uit de oude duinen.}

15e tot 16e eeuw

_{Het middenduin ligt ten westen van het binnenduin en is gevormd tussen de 15e tot 16e eeuw. Dit gebied is te herkennen aan de paraboolvormige duinen waarbij delen zijn vergraven voor de productie van drinkwater.}

18e tot 19e eeuw

_{Ten slotte werd tussen de 18e en 19e eeuw het buitenduin gevormd dat uit vele aaneengesloten paraboolduinen bestaat. Aan de rand van dit gebied bevindt zich de zeereep. Hierbij wordt zand vastgehouden door vegetatie zoals helmgras, waardoor de duinen een natuurlijke verdediging is tegen stijgend zeewater (Waternet, 2010).}

Ongeveer 5.000 jaar geleden

11e tot 14e eeuw

15e tot 16e eeuw

18e tot 19e eeuw

Geomorfologie

_{De wind en het (zee)water blijken een grote rol te spelen in de vorming van het duingebied. De wind heeft onder andere een groot effect op het reliëf van het gebied. Van west naar oost neemt het reliëf af doordat de wind naarmate afneemt (Provincie Noord-Holland, z.d.). Dit behoort tot de landvorm ‘kustduinen met bijbehorende} _{vlakten en laagten’ zoals te zien in de map hieronder. Hierbij is sprake van een maximaal hoogteverschil van 1,5 tot 5 meter en een helling van meer dan 1 graden (Wageningen University & Research, 2019). Door een grote} _{variatie in het reliëf zijn er op verschillende diepten veenlagen te vinden in de zandondergronden. Deze verschillen sterk in ouderdom en onderscheiden de jonge duinen en de oude duinen van elkaar (Provincie Noord-Holland, z.d.).}

_{Geomorfologische kaart 2019}

Bodem

_Door _{de verschillen in ouderdom binnen het gebied zijn er grote variaties in de bodems. De duinen bestaan uit zowel kalkhoudende vlakvaaggronden (Zn50A) als} _{duinvaaggronden (Zd20A) van matig fijn tot fijn zand (PDOK, z.d.). De gegevens in Tabel 1 laten zien dat de} _{grond geen duidelijke horizonten bevat, ook heeft het een vrij neutrale pH. De bodemprocessen die de meeste invloed hebben zijn humusvorming en ontkalking.} _{Door uitspoeling is een duidelijke kalkgradiënt te zien van west naar oost. In} _{de buurt van stuifkuilen in het midden- en binnenduin is diezelfde kalkgradiënt} _{op kleinere schaal te zien, omdat kalkrijk zand hier aan de oppervlakte zit. In} _{duinvalleien kan geregeld een hoge concentratie kalk worden gevonden. Dit komt} _{door de vroegere en recente aanvoer van kalk wat is opgelost in grondwater.} _{Door de huidige toepassing van het gebied voor waterzuivering is vooral} _{voedselrijkdom en rijping van het gebied een belangrijke bodemontwikkeling.} _{Waarbij vooral stikstofrijke neerslag zorgt voor een te hoge voedselrijkdom voor de inheemse vegetatie (Waternet, 2010). Om eigen resultaten met die van Dinoloket makkelijk te vergelijken zijn de tabellen hieronder elkaar gezet. Opvallend is dat deze resultaten vrij veel verschillen. De eigen resultaten zijn later in het verslag toegelicht.}

_{Tabel 1}

_{Ondergrondmodel met de Gemiddelde Waardes van de Amsterdamse Waterleidingduinen van Dinoloket}

_{Tabel 2}

_{Ondergrondmodel met Eigen Waardes van de Amsterdamse Waterleidingduinen}

Hydrologie

_{De grondwaterstand in de AWD heeft sinds de start van de ontwikkeling van de drinkwaterproductie in 185 veel verandering doorgemaakt. Andere factoren die hieraan hebben bijgedragen zijn de aanleg van de Haarlemmermeerpolder en de afzanding van de binnenduinen.}

_{De Amsterdamse Waterleidingduinen ligt boven het NAP, in combinatie met de druk die ontstaat door een neerslagoverschot zorgt dit voor een grondwaterpeil tussen de vijf en zes meter boven het NAP. Door de druk die het zoete water creëert daalt het zoute grondwater, waarbij een grensvlak ontstaat op een diepte van maximaal 120 meter. Dit gebied is daarom van nature geschikt voor zoetwateropslag. In 1851 werd in de AWD de “Oranjekom” gegraven, een verzamelput voor al het drinkwater wat afkomstig is uit de duinen (Waternet, 2010).}

_{De waterkwaliteit in de AWD is van nature erg goed, het enige water wat oorspronkelijk in dit gebied voorkwam is afkomstig uit neerslag. Door de aanwezige hoogteverschillen en het fijne duinzand wordt het water op natuurlijke wijze gezuiverd. Het duurt minimaal 60 dagen voor het water om uit het infiltratiegebied in de uitgegraven winkanalen te stromen. Daarnaast wordt tegenwoordig voor voldoende watervoorziening water op een kunstmatige manier aangevoerd in de duinen. Hiervoor zijn kanalen uitgegraven in hoger gelegen gebieden waar water wordt aangevoerd vanuit het Lekkanaal en door de duinen verder wordt gezuiverd tot drinkwater (Waternet, z.d.). De uitstroomsnelheid van het gezuiverde water in de grond van het infiltratiegebied is te regelen door het waterpeil in de winkanalen kunstmatig aan te passen. Bij een hogere waterstand in de winkanalen stroomt het water minder snel uit het infiltratiegebied (Daytona, z.d.).}

Vegetatie

_{Wat kenmerkend is aan het landschap van de Amsterdamse Waterleidingduinen is de oplopende variatie (Provincie Noord-Holland, z.d.). Naast de vegetatietypen die te zien zijn in Figuur 3, zijn er pioniersvegetaties, vochtige en droge duinvalleien, aangeplante loof- en naaldbossen, en in de open duinen zowel duingraslanden als duinroosvegetaties (Van Til et al., 2008). Van west naar oost neemt deze beplantingen toe (Provincie Noord-Holland, z.d.). In het zuidoostelijk gedeelte zijn een goed ontwikkelde duinheide en kalkarm duingrasland te vinden. Daarnaast zijn er in de buurt van Zandvoort goed ontwikkelde vegetaties van zeedorpenlandschappen te vinden. De AWD zijn van groot belang binnen de Natura 2000 plannen voor gebied Kennemerland-Zuid, en vallen onder de Habitatsrichtlijn (Waternet, 2010).}

Menselijke invloeden en beheer

_{De Amsterdamse Waterleidingduinen worden beschermd en beheerd door stichting Waternet. Stichting Waternet is een Nederlands overheidsbedrijf dat zich bezighoudt met waterbeheer, drinkwatervoorziening en riolering. De belanghebbenden die invloed hebben op de AWD, zijn ook de eigenaar. Dit zijn gemeente Amsterdam, provincie Noord- en Zuid-Holland, omliggende gemeentes en faunabeheereenheid. De gemeente Amsterdam streeft ernaar om samen te werken met vrijwilligers, omwonende, ondernemers in de omgeving, collega natuurbeheerders, het hoogheemraadschap en andere overheden om de bijzondere kwaliteiten van het AWD verder uit te bouwen.}

_{Stichting Waternet werkt met betaalde werknemers en met vrijwilligers voor zowel monitoring als beheer. Elk jaar wordt er een monitoring gedaan, waar mogelijk worden hiervoor ook vrijwilligers gebruikt voor de ecologische inventarisaties en verdere monitoring. Je kunt in het AWD veel menselijke invloeden terugvinden. Er zijn onder andere oude landbouwenclaves met slotenpatronen, oude wegen en bunkercomplexen uit de tweede wereldoorlog te vinden. Natuurherstel projecten en vergravingen voor waterwinning hebben bovendien een aantal menselijke invloeden aan het licht gebracht. Er zijn op bepaalde plaatsen aardewerkfragmenten en botfragmenten van verschillende dieren gevonden (Waternet, 2010).}

_{Ook is er veel toerisme wat bijvoorbeeld invloed heeft op de vogelpopulatie. Het is verboden voor honden, maar het kan zijn dat mensen toch hun hond uitlaten in het gebied, dit zou grote invloed hebben op de vogelpopulatie. Ooit zijn er herten uitgezet in het gebied, maar inmiddels is er een overvloed aan herten en is de begrazingsdruk te hoog. (Waternet, 2010)}

Stroomschema

_{Figuur 4}

_{Stroomschema en de Effecten van Verdroging op de Ongewervelden, Gewervelden, Flora en Bodem- en Waterkwaliteit in Kaart}

Effecten van verdroging

_{In de afgelopen vijftig jaar is Nederland, ondanks dreigende overstromingen bij de grote rivieren en vrij grote hoeveelheden neerslag, een stuk droger geworden. Door de afname van de beschikbaarheid van water, voornamelijk door de daling van de grondwaterstand, zijn er grote dreigingen ontstaan voor de vochtminnende natuur in Nederland. Ongeveer 40% van de inheemse planten in Nederland worden bijvoorbeeld bedreigd door verdroging omdat deze sterk afhankelijk zijn van de grondwaterstand (Rijksoverheid, 2003). In de duinen speelt, naast de dalende grondwaterstand, verzilting ook een grote factor in de bedreiging van vochtminnende duinvegetaties. De bedreiging van deze plantensoorten heeft op zijn beurt enorme effecten op insecten die bijvoorbeeld voor de voortplanting afhankelijk zijn van specifieke grondwater- en/of kwelafhankelijke plantensoorten. Ook heeft de afname van vegetatie door verdroging effect op de beworteling in de bodem, wat gevolgen heeft voor de bodemstructuur. Zoals in het stroomschema te zien is, (zie Figuur 4), heeft verdroging van de bodem in de duinen effect op een breed scala aan factoren. De meeste van deze factoren zijn nauw verbonden met elkaar en hebben directe gevolgen voor het ecosysteem.}

Effecten van verdroging op de bodem- en waterkwaliteit

_{Extreme verdroging van de bodem zorgt er uiteindelijk voor dat bepaalde plantengemeenschappen verdwijnen. In duingebieden is er een groot verschil in grondwaterstand. Hierdoor kan verdroging op lange duur bijdragen aan het ontstaan van zoute kwel. Zoute kwel zorgt voor verzilting van de bodem, het grondwater en het oppervlaktewater. Het gevolg van de verdroging en verzilting van de bodem, is het verdwijnen van bepaalde plantgemeenschappen. Deze hebben namelijk vochtige of natte omstandigheden nodig om te overleven. Het verdwijnen van plantgemeenschappen zorgt er ook voor dat de bodemstructuur wordt aangetast, omdat er minder wortels groeien.}

Effecten van verdroging op de flora

_{Zoals in het stroomschema te zien is wordt veel van het grondwater van de Amsterdamse waterleidingduinen oorspronkelijk aangevuld door neerslag. Als door toenemende temperatuur ten gevolge van klimaatverandering minder neerslag zou vallen heeft dit dus een direct effect op de grondwaterstand in dit gebied. Als de grondwaterstand daalt, waardoor het gebied droger wordt, zullen er plantgemeenschappen verdwijnen en mogelijk ook nieuwe plantgemeenschappen ontstaan (Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit, z.d.). Dit is te zien aan de ellenbergwaarden voor de standplaatsfactor vocht. De ellenbergwaarden voor standplaatsfactor vocht laten zien dat er voor veel planten een drempelwaarde bereikt moet worden voordat ze in een gebied kunnen groeien. In een wh-klimaatscenario zullen dus hoogstwaarschijnlijk plantgemeenschappen uit dit gebied verdwijnen. _.Eén van de planten die zou verdwijnen is bijvoorbeeld de stijve waterranonkel. Deze plant heeft namelijk natte omstandigheden nodig om te overleven. Het aantal hydrofyten zal hierdoor afnemen. Echter kunnen ook andere plantgemeenschappen ontstaan. Xerofyten zijn planten die aangepast zijn aan droge omstandigheden, zoals helmgras. Deze zullen dan toenemen.}

Effecten van verdroging op de gewervelde fauna

_{Verdroging in de duinen kan ervoor zorgen dat ondiepe meren opdrogen. Hierdoor zijn er minder drinkplaatsen voor zoogdieren en minder paargelegenheid voor amfibieën. Niet alle gewervelde dieren hebben last van de verdroging in de duinen. Damherten en edelherten, die je veel ziet in de Amsterdamse waterleidingduinen, ervaren weinig negatieve gevolgen van de verdroging in de duingebieden. Konijnen hebben juist een voorkeur voor drogere gebieden door de vegetatie die hier te vinden is. Voor vossen is dit weer fijn, omdat hun dieet grotendeels uit konijnen bestaat. Er zitten ook dieren die wel last hebben van de verdroging. Namelijk de noordse woelmuis en de rugstreeppad. Zij hebben vochtige omstandigheden nodig om te overleven. Deze dieren staan ook op de rode lijst.}

Effecten van verdroging op de ongewervelde fauna

_{Dagvlinders en andere gevleugelde ongewervelden kunnen zich vaak niet snel genoeg aanpassen aan de verdroging van deze gebieden, en zullen alleen blijven voorkomen in gebieden met een geschikt klimaat en vegetatie. Libellen en waterjuffers brengen hun larvale stadium in water door en zijn hierdoor ook erg afhankelijk van het waterpeil (Turnhout et al., 2003). Als een gebied volledig droog komt te vallen zullen de larven dat waarschijnlijk niet overleven, dit kan grote impact hebben op de soortaantallen in de komende jaren. Ook bodemleven wat graag beschikt over een vochtige omgeving zal bij verdroging waarschijnlijk uit dit gebied verdwijnen.}

Resultaten

01 / 05

Bodemmonster

_{Van het mengmonster zijn enkele fysische en chemisch eigenschappen bepaald. De resultaten uit dat onderzoek zijn als volgt:}

_{Aanwezigheid zand}

_{In deze proef is de grondsoort vergeleken met een zandliniaal om zo de grootte van de aanwezige zandkorrels te bepalen. De grond uit de AWD heeft een gemiddelde korrelgrootte van 220µm.}

_Lutumgehalte

_{Voor de bepaling van het lutumgehalte is aan de grond een beetje water toegevoegd, vervolgens wordt de grond tussen de vingers gewreven om te bepalen of de grond kittend en uitrolbaar is. Het lutumgehalte van de grond uit de AWD is 5%.}

_Kalkgehalte

_{Bij de bepaling van het kalkgehalte is gekeken naar de reactie tussen de grond en een aantal druppels zoutzuuroplossing. Hieruit bleek dat de grond uit het gebied een kalkgehalte heeft tussen 0,6 en 2,0.}

_{Capillaire werking en verdeling deeltjesgrootte}

_{Om de stijgsnelheid, en zo de capillaire werking, te bepalen zijn perspexbuizen klaargemaakt voor de proef door een propje watten in een kant te stoppen en vervolgens af te sluiten met een gaasje vastgemaakt met een elastiek. De buizen worden vervolgens aan een statief gehangen en, met de kant waar het gaasje de buis afsluit, 2 centimeter diep in een bak met water gezet. De waargenomen stijging bedraagt in 10 minuten 3 cm, in de volgende 45 minuten is het waterpeil verder gestegen tot 3,6 cm. Bij de verdeling van de deeltjesgrootte is gekeken naar de bezinksnelheid van vaste stof. Hierbij wordt er water toegevoegd aan 1 theelepel grond in de reageerbuizen en worden deze goed geschud. De buis wordt in een rekje gezet en bekeken na 5, 15 en 30 minuten. De resultaten zijn beschreven onderstaande tabel.}

_{Tabel 3}

_{Bezinksnelheid}

_{Organisch stofgehalte}

_{Bij deze proef wordt uitgegaan van het feit dat over het algemeen een donkerdere kleur duidt op een hoger organisch stofgehalte. Op basis van de kleur van de grond, zoals bekeken onder een binoculair is het organisch stofgehalte bepaald op 6%.}

_{Effecten van lutum op bodemstructuur}

_{In deze proef worden kittend vermogen, vervormbaarheid en zwel- en krimpvermogen gemeten. Het kittend vermogen wordt gemeten door het grondmateriaal te mengen met water net zoals bij voorgaande proef ‘lutumgehalte bepalen’. Het vochtige materiaal wordt in de hand gewreven om te kijken hoe goed het uitrolbaar is. De vervormbaarheid wordt gemeten door meer water toe te voegen en te bepalen in hoeverre het materiaal glad en glibberig wordt. Om het zwel- en krimpvermogen te meten wordt er wederom meer water toegevoegd aan de schaaltjes. Er wordt water toegevoegd tot het materiaal stroperig wordt en de structuur van yoghurt heeft. De Petri schaaltjes worden vervolgens in de vensterbank gezet om ze te laten drogen. De grond uit het gebied is geplaatst in een Petri schaaltje. Vervolgens is het schaaltje gevuld met water tot er een homogeen papje ontstaat. De Petri schaaltjes worden gedurende 4 dagen gedroogd in de vensterbank. Zoals te zien op de afbeelding is door het lage organische stofgehalte een klein zwel- en krimpvermogen geconstateerd.}

_{Tabel 4}

_{Resultaten van het Kittend Vermogen, Krimp- en Zwelvermogen en de Vervormbaarheid}

_{Figuur 5}

_{Grond na 4 dagen drogen als indicatie voor zwel- en krimpvermogen van grond uit mengmonster AWD.}

_{Carbonaten en bicarbonaten bepalen}

_{Om de (bi)carbonaten te bepalen is eerst de proef die bij ‘kalkgehalte meten’ gedaan is herhaald. Door te kijken naar de analysemonster inweeg in grammen wordt bepaald hoeveel van de grond nodig is voor de rest van de proef. De benodigde hoeveelheid grond wordt afgewogen op een precisiebalans en vervolgens in een 250 ml Erlenmeyer gedaan. Er wordt vervolgens 20 ml water toegevoegd aan het monster. Vervolgens wordt er 0,3 gram zuiver CaCO3 afgewogen en samen met 20 ml water in een tweede Erlenmeyer gedaan. Er wordt 6 ml zoutzuur toegevoegd aan beide Erlenmeyers waarna de inhoud wordt samengevoegd. De Erlenmeyer met het samengevoegde materiaal wordt verbonden met een calcimeter waarvan eerst de 0-stand is genoteerd. De Erlenmeyer wordt 15 minuten met rust gelaten waarna het vloeistofniveau nauwkeurig wordt afgelezen en wordt ingevuld in de berekening hieronder te zien. De carbonaatgehaltes worden vergeleken.}

_{Figuur 6}

_{De Berekening voor het Kalkgehalte}

Watermonster

_{De meting zijn uitgevoerd op 31-05-2022, de temperatuur op het moment van de meting lag tussen de 16 en 17 graden het was zonnig met een enkele lichte wolk. De plas waar het onderzoek is uitgevoerd heeft een oppervlakte van 56.535,15 m². De oever is matig beschoeid en heeft een zeer flauw talud, er is sprake van een natuurlijke oever. Op het punt waar de metingen zijn uitgevoerd is een dunne, licht grijs gekleurde sliblaag aanwezig, er is geen stroming waargenomen. Het water had een heldere lichtbruine kleur, en geen opvallende geur. Verder viel op dat er veel vogels, aalscholvers, in en rond de plas aanwezig waren. Belangrijk om te vermelden is dat door de natuurlijke oever het doorzicht niet gemeten kon worden met behulp van een Secchi-schijf zonder het water volledig te betreden, wat in dit gebied niet is toegestaan. Het water was echter vrij helder en er is een doorzicht geschat van 1,2m.}

_{Er is onderzoek uitgevoerd naar de fysisch-chemische parameters, en naar de samenstelling van het fytoplankton, de macrofyten en de macrofauna (ongewervelde waterdieren). De gebruikte bemonsterings- en beoordelingsmethoden zijn afgeleid van door waterschappen gebruikte en Europees vastgestelde methoden voor de beoordeling en monitoring van biologische waterkwaliteit (STOWA, 2010).}

_{Hierbij is van belang om de metingen en waarnemingen te doen in een logische volgorde, sommige metingen verstoren bijvoorbeeld tijdelijk de bodem of de waterplanten.}

_{De metingen zijn in deze volgorde uitgevoerd:}

_{- Watermonster voor chemische analyse.} _{- Fysisch-chemische metingen met de veldmeters.} _{- Bemonstering fytoplankton.} _{- Een emmer water voor kleur en geur.} _{- Vegetatieopname van de oever voor zover vanaf de kant zichtbaar is en zonder gebruik van de werphark. Schat de bedekkingspercentages van de verschillende groeivormen en soorten.} _{- Bemonstering macrofauna met een macrofaunanet.}

_{Als laatste zijn de submerse macrofyten met behulp van een werphark verzameld, hierbij zijn de volgende soorten aangetroffen:}

_{- Blauw glidkruid} _{- Watermunt} _{- Stijve waterranonkel} _{- Tenger fonteinkruid} _{- Waterpostelein} _{- Zeesla sp.}

_{De resultaten van de inventarisaties en fysische en chemische analyse zijn in de onderstaande tabellen weergeven.}

_{Tabel 5}

_{Resultaten Oeverplanten en de Bedekkingsgraad t.o.v. de Populatie}

_{In Tabel 6 zijn de resultaten van de fytoplankton te zien. Deze resultaten zijn in een formule gezet aan de hand van de categorieën T, O, G en D, zie de formule hieronder. Volgens de formule is het water mesosaproob. Dat houdt in dat het arm aan zuurstof is en rijk aan opgeloste stoffen.}

Qs = 17 + (3 x 1) – 3 – (3 x 1) / 22 = 0,6363636364 = mesosaproob Qs= (G+3D-O-3T)/(T+O+G+D)

_{Tabel 6}

_{Resultaten Fytoplankton}

*Opmerking. T = Trilhaardiertjes; O = Oogdiertjes G = Groenwieren, sieralgen en diatomeeën D = Goudwieren, dinoflaggelaten en jukwier

_{Tabel 7}

_{Resultaten Macrofauna}

_{Tabel 8}

_{Watereigenschappen}

Klimaatscenario's

_{Het KNMI maakt klimaatscenario’s om een beeld te scheppen van het toekomstig klimaat in Nederland. In de KNMI’14 klimaatscenario’s worden vier scenario’s beschreven die verschillen in de mate waarop de globale temperatuur stijgt. In dit verslag gaan wij uit van het WH50 scenario. Het WH50 scenario heeft de grootste stijging in temperatuur en de grootste verandering in luchtstromingspatroon voor het jaar 2050. In onderstaande kaarten zijn aan verdroging relevante factoren te zien. In het WH50 klimaatscenario neemt de hoeveelheid neerslag toe, dat komt voornamelijk door de toename van waterdamp in de lucht bij het opwarmen van het klimaat. Dit valt te zien bij de jaarlijkse referentieverdamping.}

_{Figuur 7}

_{Neerslag en Verdamping in 1 Jaar}

*Opmerking. Hierin is zichtbaar dat de verdamping in de zomer groter is dan de neerslag en de neerslag in de winter is groter is dan de verdamping.

_{Jaarlijkse neerslag van de huidige situatie en de verwachting van 2050}

_{Jaarlijkse referentieverdamping van de huidige situatie en de verwachting van 2050}

_{Er is sprake van neerslagtekort zodra de verdamping groter is dan de neerslag, in Nederland is over het algemeen een neerslagoverschot aanwezig maar in het WH50 scenario is een sterke toename van gemiddeld potentieel neerslagtekort te zien met als gevolg een toename van droogte. Droogtestress zal zorgen voor veranderingen in vegetatie. Vochtminnende vegetatie zal plaats maken voor meer droogteresistente vegetatie.}

_{Gemiddeld potentieel maximaal neerslagtekort van de huidige situatie en de verwachting van 2050}

_{Risico op droogtestress van de huidige situatie en de verwachting van 2050}

Discussie

Bodem

01 / 05

_{Analyse van de resultaten}

_{In de verwerking van de data is het waardevol om de resultaten verkregen bij de bodemboring te vergelijken met voorgaande resultaten om zo mogelijke verandering te constateren en het antwoord op de onderzoeksvraag hierop aan te passen. Het eerste wat opvalt in de vergelijking van Tabel 1 met Tabel 2 is dat niet alle waarden voor de eigen grond zijn verkregen, het uitgevoerde bodemonderzoek was minder uitgebreid dan de data verkregen van Dinoloket. De data die wel verkregen is blijft waardevol en is daarom vergeleken. Er is bij de vergelijking gekozen om de begin en einddiepte van de boring niet altijd mee te wegen, wanneer dit wel het geval is wordt beschreven waarom dit mogelijk van invloed is. Naast de vergelijking die gemaakt is met de data van Dinoloket zijn de data die verkregen zijn in dit onderzoek ook vergeleken met andere relevante literatuur.}

_{Organische stofgehalte}

_{Het materiaal wat verzameld is bij de eigen grondboring had een organisch stofgehalte van 6%. Dit is iets hoger dan wat bekend was bij dinoloket, namelijk 4%. Dit verschil is hoogstwaarschijnlijk te verklaren door de locatie van de boring. Eerder onderzoek in de Amsterdamse waterleidingduinen heeft een duidelijk verband aangetoond tussen de hoeveelheid planten in een gebied en de hoeveelheid organische stof (De Leeuw, z.d.). De eigen boring is uitgevoerd in een gebied wat meer vegetatie en een hogere hoeveelheid plantsoorten bevat dan het gemiddelde in het hele gebied, waardoor er een grotere aanvoer is van organisch materiaal. Ook is er aangetoond dat er een groot verschil in organische stof is tussen jonge duinen en oude duinen. De oude duinen die meer landinwaarts liggen hebben over het algemeen een hoger organisch stofgehalte dan de jonge duinen omdat de organische stof en voedingsstoffen zich verzamelen op volledig begroeide oude duinen (De Leeuw, z.d.) (Morena-Casasola, 2014). De boringen in dit onderzoek zijn uitgevoerd in een gebied dat tamelijk ver van de zee en de jonge duinen ligt, dit draagt dus bij aan het verschil tussen de data in dit onderzoek en de data van Dinoloket.}

_Zandmediaan

_{De zandmediaan beschrijft de gemiddelde korrelgrootte voortgekomen uit de boring. Ook hier kan het kleine verschil tussen 220 bij de eigen boring en 180 uit de resultaten van dinoloket verklaard worden door de locatie van de boring. De resultaten zijn verkregen door een visuele vergelijking te maken met een zandliniaal, door menselijke error kan mogelijk ook een andere korrelgrootte zijn afgelezen. Daarnaast zijn mogelijke andere korrelgroottes te vinden afhankelijk van de locaties.}

_pH-KCl

_{De pH is bepaald in een KCl-oplossing. Hier is duidelijk te zien dat de eigen grond een lagere pH heeft dan de data verkregen van dinoloket. De eigen grond heeft een pH van 3,8. De voorgaande data toont een pH tussen 7 en 7,4. Ook hier kan de exacte locatie van invloed zijn geweest. De eigen grond is verkregen in een gebied waar naaldbomen groeien, deze verlagen niet direct de pH maar sommige soorten hebben een voorkeur voor zure grond (University of New Hampshire, 2019). De aanwezigheid van naaldbomen kan in dit gebied dus duiden op een zuurdere ondergrond. Als er gekeken wordt naar aanvullende informatie vanuit eerder onderzoek en relevante literatuur wordt het duidelijk dat er inderdaad een groot verschil is tussen de binnenduinen en de buitenduinen. In het onderzoek van De Leeuw (z.d.) wordt beschreven hoe de pH in de binnenduinen van de Amsterdamse Waterleidingduinen, waar dit onderzoek heeft plaatsgevonden, inderdaad een pH heeft van tussen de 3,8 en de 5,3, wat overeenkomt met de locatie en pH in dit onderzoek. De buitenduinen hebben volgens De Leeuw (z.d.) een pH van 7 tot 8, wat overeenkomt met de data van Dinoloket. De pH van de binnenduinen, en daarbij de duinbossen, hangt nauw samen met het kalkgehalte in deze gebieden. Omdat het kalkgehalte in de oude duinen en binnenduinen afneemt ontstaat er lichte verzuring van de grond waardoor de duinbossen ontstaan. (N15.01 Duinbos, 2022)}

_Kalkgehalte

_{Er is duidelijk verschil tussen het kalkgehalte in de eigen grond en de data van Dinoloket. Het eigen resultaat is minder nauwkeurig, niet alleen de verkregen waarde maar ook het feit dat de eigen boring meerdere bodemlagen uit de resultaten van dinoloket beslaat. Dit maakt dat voor een nauwkeurige vergelijking van het kalkpercentage een gemiddelde genomen wordt van de bovenste 2 lagen, de lagen waarin de eigen boring zich bevindt. Dit geeft voor de resultaten van dinoloket een kalkgehalte van 1,45% ((1,5*9+1*1)/10)). De eigen resultaten weergeven een kalkgehalte tussen 0,6% en 2,0%, dit is gemiddeld 1,3%. De waarden komen dus overeen. Het lage kalkpercentage is te verklaren door de locatie waar de boring is uitgevoerd. De oude duinen ervaren al langere tijd uitspoeling door regen, waardoor het kalkgehalte vooral in de bovenste lagen van de grond vaak lager is (Stuyfzand et al., 2019). Verzuring en verdroging speelt een grote rol in de afname van kalk in de binnenduinen van de Amsterdamse Waterleidingduinen. In eerste instantie is er in de kalkrijke duinen veel vrije kalk aanwezig, maar omdat er relatief weinig organische stof en leem aanwezig is kan de kalk niet gebonden worden. Hierdoor kan de vrije kalk makkelijk uitgespoeld worden door bijvoorbeeld regenval. Zoals beschreven in voorgaande alinea over pH gaat door de ontkalking de pH snel naar beneden waardoor verzuring plaatsvindt. Deze verzuring wordt versneld door de effecten van verdroging (Natuurkennis, z.d.).}

Water

01 / 06

_{De Amsterdamse Waterleidingduinen komen niet gemakkelijk droog te liggen omdat er water wordt aangevoerd uit de Rijn. De exacte hoeveelheid water dat gewonnen wordt uit de rijn heeft een directe connectie met de waterkwaliteit in de Amsterdamse Waterleidingduinen. Uit het onderzoek van Schets et al. (2009) blijkt dat regenwater over het algemeen een hogere kwaliteit heeft dan water dat wordt gewonnen uit een rivier omdat regenwater vrij van voedingsstoffen is. In de huidige waterhuishouding komt ongeveer 80 procent van het onbehandelde water in de Amsterdamse Waterleidingduinen uit de Rijn. Door verdroging kan dat getal oplopen ten opzichte van regenwater. De waterkwaliteit zal dus omlaag gaan.}

_{Waterlichamen}

_{Uit eerder onderzoek in AWD worden verschillende waterplanten verwacht. Er is een breed scala aan habitats gezien de verscheidene waterlichamen die in het gebied voorkomen. De gemeentewaterleiding Amsterdam verdeelt de waterlichamen in de volgende categoriën: kwelplassen, toevoersloten, geulen, grondwaterkanalen, voorraadkanalen, win- en transport kanalen, duinrei, poldersloten binnenduinrand (De Bokx & Rosielle, 1997). Het waterlichaam wat in dit onderzoek aan bod komt valt in de categorie ‘geul’.}

_Waterplanten

_{De waterplanten die in dit watertype verwacht worden op basis van eerder onderzoek (De Bokx & Rosielle, 1997) zijn onder andere kranswieren, tenger fonteinkruid, schedefonteinkruid en riet. Zoals te zien in de resultaten zijn verschillende van deze soorten nog steeds te vinden in dit gebied, dit kan gezien worden als een indicator van een stabiele waterkwaliteit over de afgelopen 25 jaar.}

_Fytoplankton

_{In 1997 werd de volgende uitspraak gedaan over de diatomeeënsamenstelling: “Hoewel de soortensamenstelling nog goed/redelijk beoordeeld wordt, zijn er al aanwijzingen dat de hier voorkomende aalscholvers op de langere duur een negatief effect zullen hebben. Het voorkomen van Gomphonema parvulum, Navicula gregaria en Nitzschia paleaceae geeft dit al een beetje aan.” - (De Bokx & Rosielle, 1997). De drie soorten diatomeeën, Gomphonema parvulum, Navicula gregaria en Nitzschia paleaceae, zijn tijdens dit onderzoek niet aangetroffen. Er zou dus aangenomen kunnen worden dat de samenstelling in dit waterlichaam goed/redelijk is. De kans bestaat ook dat er een fout gemaakt is in de determinatie van de diatomeeën waardoor de soort onopgemerkt is gegaan.}

_Macrofauna

_{Wat betreft macrofauna worden soorten verwacht die vervuilingstolerant zijn gezien de grote hoeveelheid aalscholvers die de eilanden in dit water gebruiken als broedplaats (De Bokx & Rosielle, 1997). Vooral de tijgervlokreeft (Gammarus tigrinus) is in grote mate aangetroffen met veruit het grootste aantal individuen, dit wijst mogelijk op een afname van de waterkwaliteit. Ook de vervuilingstolerante gewone zoetwaterpissebed (Asellus aquaticus) is hier gevonden.}

_Fytoplankton

_Onzekerheden

_{Er zijn verschillende momenten in dit onderzoek waar er onzekerheden zijn kunnen ontstaan. De resultaten van het bodem- en wateronderzoek kunnen mogelijk onjuist zijn door menselijke fouten die gemaakt kunnen zijn tijdens de proeven. Ook kunnen er meetfouten ontstaan zijn door afwijking in materiaal en apparatuur. De bodemmonsters zijn in één gedeelte van de Amsterdamse waterleidingduinen genomen, het kan zijn dat andere gedeeltes van het gebied ook andere resultaten zouden opleveren.}

_{Koppeling met het stroomschema}

_{Volgens de resultaten ligt het organische stofgehalte in het onderzochte gebied hoger} _{dan gemiddeld. Organische stof kan water beter vasthouden wat gunstig is. Volgens het stroomschema kan mogelijk de bodem vocht verliezen, waardoor het bodemleven uiteindelijk af kan nemen. Echter zorgt de grotere zandkorrelgrootte ervoor dat er minder water kan worden vastgehouden. Dit betekent ook dat de grondwaterstand mogelijk sneller kan dalen, vooral in combinatie met een neerslagtekort. De pH waarde van het onderzochte gebied is lager dan gemiddeld. Door verdroging kan dit nog zuurder worden. Door verdroging kan kwel van basisch grondwater verminderen of zelfs verdwijnen waardoor het water niet meer bij de wortelzone kan komen. Regenwater kan hierdoor beter in de wortelzone komen waardoor het zuurder wordt. Baseminnende plantensoorten zullen hierdoor verdwijnen (Bobbink, R. et al, z.d.). Volgens het stroomschema geeft dit de kans aan andere plantgemeenschappen om zich daar te vormen. In dit geval zullen zuurminnende plantgemeenschappen ontstaan.}

_{Door de verdroging van dit gebied zullen allereerst ondiepe plassen en geulen opdrogen die zich niet in een grondwaterprofiel bevinden, dit heeft directe gevolgen voor hydrofyten en macrofauna die van water afhankelijk zijn. Voor de waterlichamen die wel in contact staan met het grondwater geldt dat als dit wordt aangevuld met water uit de Rijn, zoals nu al voor 80% van het water in de duinen geldt. Dat de waterkwaliteit zal dalen, omdat het aangevoerde water sterker vervuild is dan regenwater. Dit zal bij macrofauna waarschijnlijk zorgen voor een toename in vervuilingstolerante soorten, zoals de tijgervlokreeft. Bij een Wh50-klimaatscenario, zoals in dit onderzoek de verwachting is, zullen de hydrofyten afnemen doordat er minder standplaatsen beschikbaar zijn. In ruil hiervoor worden voornamelijk xerofyten verwacht.}

_{Klimaatscenario's}

_{De voornaamste verwachting van de effecten van verdroging op de bodem- en waterkwaliteit en de ecologie van de Amsterdamse Waterleidingduinen is de mogelijke opdroging van verbindende sloten en kanalen. Hierbij kan de grondwaterstand in de duinen niet meer in stand worden gehouden met grote gevolgen voor de waterwinning en de beschermde flora en fauna in het duingebied. Deze hypothese wordt naar verwachting aangenomen. Dit is te verklaren door onder andere het neerslagtekort en de referentieverdamping dat door klimaatverandering verder oploopt. Deze cijfers zijn in het hoofdstuk 'klimaatscenario's' op meerdere kaarten te zien. Oplopende cijfers In het AWD-gebied zorgen voor verdroging die de komende jaren toe zal nemen. Het potentieel} _{maximaal neerslagtekort ligt gemiddeld tussen de 210 tot 240 millimeter in het huidige scenario. Er wordt verwacht dat dit op zal lopen waardoor een gemiddelde van 240 tot 270 mm ontstaat in het jaar 2050. De jaarlijkse referentieverdamping ligt in het huidige scenario tussen de 590 en 610 mm. Er wordt verwacht dat dit op zal lopen waardoor een gemiddelde van 630 tot 650 mm ontstaat in 2050. (Klimaateffectatlas, z.d.).}

Conclusie

_{Met de informatie uit de discussie kan antwoord worden gegeven op de eerder genoemde onderzoeksvraag: ‘Wat is het effect van verdroging door klimaatverandering op de bodem- en waterkwaliteit en de} _{ecologie van de Amsterdamse Waterleidingduinen?’.}

_{Door verdroging zal de waterkwaliteit mogelijk dalen (Schets et al, 2009). Door opdroging van oppervlaktewater wat niet meer in contact staat met grondwater zal habitat voor macrofauna soorten die afhankelijk zijn van permanent waterlichamen niet meer gedijen in dit gebied. Ook de water minnende planten zullen afnemen en plaatsmaken voor xerofyten. Bij gebrek aan oppervlaktewater zal op den duur ook de bodemkwaliteit afnemen, Het dalen van het grondwaterpeil kan ervoor zorgen dat het organisch stofgehalte in de bodem afneemt. Door de lagere grondwaterstand kan tot slot mogelijk ook minder drinkwater gewonnen worden (Informatiepunt Leefomgeving, z.d.).}

Literatuurlijst

_{Bobbink, R., Bal, D., Smits, N. A. C., & Smolders, A. J. P. (2020). Biogeochemische mechanismen in natte ecosystemen. Natura2000. https://www.natura2000.nl/sites/default/files/PAS/Herstelstrategieen/Deel_I_Intermez}

_{Daytona. (z.d.). Amsterdamse Waterleiding Duinen (AWD): Tussen het verleden en het water. Blogspot. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van www.awd-daytona.blogspot.com/2011/09/tussen-het-verleden-en-het-water.html}

_{De Bokx, E., & Rosielle, M. (1997). HYDROBIOLOGISCH ONDERZOEK IN DE AMSTERDAMSE WATERLEIDINGDUINEN. Gemeentewaterleidingen Amsterdam, Afdeling Procesontwikkeling. https://edepot.wur.nl/393879}

_{De Leeuw, C. (z.d.). De stikstofkringloop in duinbodems. edepot.wur.nl. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://edepot.wur.nl/351582}

_{Informatiepunt Leefomgeving. (z.d.). Bodemambities voor verdroging van de bodem. Informatiepunt Leefomgeving. Geraadpleegd op 5 juni 2022, van https://iplo.nl/thema/bodem/bodembescherming/bodemambities/bodemambities-verdroging-bodem/#:%7E:text=Verdroging%20is%20het%20indrogen%20van%20de%20bodem%20doordat,en%20richtlijnen%20die%20overheden%20helpen%20bij%20hun%20beleid}

_{Klimaateffectatlas. (z.d.). Kaartviewer. Klimaateffectatlas. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://www.klimaateffectatlas.nl/nl/}

_{KNMI. (2015). KNMI'14 klimaatscenario's voor Nederland. KNMI. https://www.klimaatscenarios.nl}

_{KNMI. (z.d.). Waterbalans. KNMI. Geraadpleegd op 19 juni 2022, van http://klimaatverandering-mra.vormgeving.com/}

_{Kennisnetwerk OBN. (z.d.). Duinbos, dreigingen en kansen. Natuurkennis. Geraadpleegd op 5 maart 2022, van https://www.natuurkennis.nl/natuurtypen/n15-droge-bossen/n15-01-duinbos/bedreigingen-en-kansen-n1501/}

_{Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninksrijksrelaties. (2021). Bodemkaart (SGM). Basisregistratieondergrond. Geraadpleegd op 5 juni 2022, van https://basisregistratieondergrond.nl/inhoud-bro/registratieobjecten/modellen/bodemkaart-sgm/}

_{Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit. (z.d.). Kennemerland-Zuid | natura 2000. Geraadpleegd op 19 maart 2022, van https://www.natura2000.nl/gebieden/noord-holland/kennemerland-zuid}

_{Moreno-Casasola, P. (2014). Encyclopedia of Ecology (S. E. Jørgensen, Red.). Elsevier.}

_{N15.01 Duinbos. (2022, 9 mei). BIJ12. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://www.bij12.nl/onderwerpen/natuur-en-landschap/index-natuur-en-landschap/natuurtypen/n15-droge-bossen/n15-01-duinbos/N15.01 Duinbos. (2022, 9 mei). BIJ12. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://www.bij12.nl/onderwerpen/natuur-en-landschap/index-natuur-en-landschap/natuurtypen/n15-droge-bossen/n15-01-duinbos/}

_{Wageningen University & Research. (2019). Geomorfologische kaart van Nederland 1:50 000 (2019). Legenda Geomorfologie. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van https://legendageomorfologie.wur.nl/#VormGCL}

_{Provincie Noord-Holland. (z.d.). Amsterdamse Waterleidingduinen (Z2). Provincie Noord-Holland, 1-13. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van https://www.noordholland.nl/Onderwerpen/Water_Bodem/Watervisie/Beleidsdocumenten/Gebiedsdossier_Amsterdamse_Waterleidingduinen}

_{Rijksoverheid. (2003). Oorzaken en effecten van verdroging | Compendium voor de Leefomgeving. clo. Rijksoverheid. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.clo.nl/indicatoren/nl027803-oorzaken-en-effecten-van-verdroging}

_{STOWA. (2010). Handboek hydrobiologie. Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer. Geraadpleegd op 5 juni 2022, van https://www.stowa.nl/publicaties/handboek-hydrobiologie}

_{Stuyfzand, P. J., Aggenbach, C. J. S., & Fujita, Y. (2019). Ontkalking en verzuring van de Nederlandse kustduinen: status quo, toekomst en maatregelen (Dunea, PWN, Waternet, & Evides, Reds.; 2019.045). KWR. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://edepot.wur.nl/521228}

_{University of New Hampshire. (2019). Do pine trees and pine needles make soil more acidic? University of New Hampshire. Geraadpleegd op 29 mei 2022, van https://extension.unh.edu/blog/2019/10/do-pine-trees-pine-needles-make-soil-more acidic#:%7E:text=A%20very%20common%20gardening%20myth,not%20determined%20by%20the%20tree.}

_{Van Turnhout, C., Stuijfzand, S., Nijssen, M., & Esselink, H. (2003). Gevolgen van verzuring, vermesting en verdroging en invloed van herstelbeheer op duinfauna. Expertisecentrum LNV.}

_{Van Til, M., Mourik, J., Ehrenburg, A. & Geelen, L. (2008). Struinen door oude en jonge duinen. Landschap, 219–225. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van https://www.landschap.nl/wp-content/uploads/2008-4_218-225.pdf}

_{Waternet. (2010). Vegetatiebeheerplan 2011-2016. Waternet. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van https://awd.waternet.nl/content/items/15-50472d4a3ec36-vegetatiebeheerplan-awd-2011-2016.pdf}

_{Waternet. (z.d.). Waar komt ons drinkwater vandaan? Waternet. Geraadpleegd op 4 maart 2022, van https://www.waternet.nl/service-en-contact/drinkwater/waar-komt-ons-drinkwater-vandaan/}

_{Waternet. (z.d.) Waterzuivering. Waternet. Geraadpleegd op 5 maart 2022, van https://awd.waternet.nl/beleef/waterzuivering/}