Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Een verkenning
1
Inhoud
1 Inleiding
13
1.1 Signaal van mogelijk extra versnelde zeespiegelstijging
13
1.2 Doel van deze studie
14
1.3 Het Deltaprogramma en het signaal van versnelde zeespiegelstijging
14
1.4 Afakening
16
2 Aanpak
18
2.1 Stapsgewijze aanpak
19
2.2 Identificeren van het optreden van knikpunten
19
2.3 Onderzochte thema’s
20
3 Scenario’s en projecties voor zeespiegelstijging
22
3.1 Huidige Deltascenario’s en nieuwe inzichten
23
3.2 Projecties voor versnelde zeespiegelstijging
27
3.3 Gebruik projecties met versnelde zeespiegelstijging in deze studie
28
3.4 Gebruik van projecties met versnelde zeespiegelstijging in het buitenland
28
4 Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
30
4.1 Inleiding
31
4.2 Kust
31
4.2.1 Zeespiegelstijging en kusterosie
31
4.2.2 Suppletievolume en frequentie
32
4.2.3 Beschikbaarheid en bruikbaarheid zand
33
4.2.4 Organisatie en kosten uitvoering
34
4.2.5 Impact van zandwinning en suppletie op natuur en gebruik kust
37
4.3 Waddenzee
38
4.4 Zuidwestelijke Delta
39
4.5 Rijn-Maasdelta
40
4.6 Gevolgen voor voorkeursstrategie
41
5 Waterveiligheid
44
5.1 Inleiding
45
5.2 De betekenis van versnelde zeespiegelstijging in het kort
45
5.3 Gevolgen van de versnelde zeespiegelstijging voor stormvloedkeringen en zeesluizen
46
5.3.1 Invloed van de zeespiegelstijging op het kerende vermogen
47
5.3.2 Verandering van de sluitfrequentie van de Maeslantkering en Oosterscheldekering
48
5.4 Invloed van zeespiegelstijging op rivierwaterstanden
52
5.4.1 Invloed zeespiegelstijging bij dagelijkse condities
52
5.4.2 Invloed zeespiegelstijging bij stormcondities en hoge afvoeren
53
5.4.3 Coïncidentie hoge zeewaterstanden en grote rivierafvoeren
54
5.4.4 Effectiviteit rivierverruimingsmaatregelen
54
5.5 IJsselmeer en Afsluitdijk
54
5.6 Gevolgen voor de voorkeursstrategie en vervolgopties
56
6 Zoetwatervoorziening
58
6.1 Inleiding
59
6.2 Verzilting via de rivieren en het gebruik van inlaatpunten
60
6.3 Verzilting via het grondwater en de watervraag
66
6.3.1 Kwel en zoutbelasting in Zuid-Holland
66
6.3.2 Watervraag voor doorspoelen in Hoogheemraadschap Rijnland
68
6.3.3 Watervraag aan het IJsselmeer
69
6.4 Zoetwatervoorraden onder de duinen
70
6.5 Verzilting van de zoetwatervoorraad in het IJsselmeer
71
6.6 Opbarsting van de bodem en consequenties voor grondwateroverlast en zout
71
6.7 Gevolgen voor voorkeursstrategie en vervolgopties
72
7 Conclusies en aanbevelingen
74
7.1 Conclusies
75
7.1.1 Zeespiegelstijging
75
7.1.2 Gevolgen voor het Deltaprogramma
75
7.1.3 Gevolgen voor de voorkeurstrategieën op basis van knikpunten en hun moment van optreden
76
7.2 Aanbevelingen voor een kennisagenda
80
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
laatste snelheid al bereikt worden rond 2050, en loopt deze daarna op tot circa 20-35 mm/jaar rond 2070 en tot
Samenvatting
mogelijk zelfs 60 mm/jaar of meer aan het einde van deze eeuw.
De zeespiegel kan mogelijk (veel) sneller gaan stijgen dan tot nog toe is aangenomen in het Deltaprogramma.
Deze extra versnelling heef te maken met recente inzichten over het mogelijk versneld afreken en smelten van
het landijs op Antarctica. Op voorstel van de Signaalgroep1 is in het Deltaprogramma 2018 opgenomen dat de
Hoe zijn de mogelijke gevolgen verkend?
mogelijke consequenties van de resulterende extra versnelde zeespiegelstijging nader onderzocht gaan worden.
De voorkeursstrategieën van het Deltaprogramma bestaan uit een combinatie van maatregelen die, naarmate de
Dit rapport beschrijf de resultaten van een eerste verkenning naar de mogelijke gevolgen van deze extra versnelde
omstandigheden veranderen, ingezet kunnen worden. Het moment waarop nieuwe of aanvullende maatregelen aan de
zeespiegelstijging voor het kustfundament (inclusief de Wadden en zuidwestelijke delta), de waterveiligheid, en de
orde kunnen komen noemen we een knikpunt. Voorbeeld: de sluitfrequentie van een stormvloedkering wordt dermate
zoetwatervoorziening in Nederland en de implicaties voor de voorkeursstrategieën van het Deltaprogramma.
hoog dat de ontwerpeisen overschreden worden of dat de kosten of effecten maatschappelijk onaanvaardbaar worden.
Dat de zeespiegel de komende eeuw en ook daarna blijf stijgen is zeker. Onzeker is echter hoeveel en met welke
In deze verkenning is eerst in beeld gebracht op welke wijze de extra versnelde zeespiegelstijging knikpunten kan
snelheid dit zal gaan gebeuren. Dit hangt onder meer af van de emissies van broeikasgassen en dus ook van het
veroorzaken op het gebied van het kustfundament, waterveiligheid en zoetwatervoorziening. Beschreven wordt bij
internationale klimaatbeleid. Het Nederlandse beleid is er op gericht om de doelstellingen uit het akkoord van Parijs
welke mate van zeespiegelstijging of bij welke snelheid van zeespiegelstijging een knikpunt kan optreden. Met de
te halen (maximaal 2°C wereldwijde temperatuurstijging). Er is nog veel onzekerheid over de toekomstige emissies
projecties voor extra versnelde zeespiegelstijging is vervolgens geschat wanneer een knikpunt optreedt en hoeveel
en de opwarming en zeespiegelstijging die daarmee gepaard gaat. Vanwege de potentieel grote implicaties voor
eerder dit is ten opzichte van de Deltascenario’s. Hoe sneller de zeespiegelstijging, hoe eerder knikpunten optreden, en
Nederland en daarmee ook voor het Deltaprogramma is daarom ook gekeken naar een extreme zeespiegelstijging die
ook hoe korter de functionele levensduur van maatregelen wordt (Figuur 1).
het gevolg kan zijn van een emissiescenario dat leidt tot 4°C wereldwijde temperatuurstijging.
4,0
Deze verkenning is gericht op een aantal sleutelvragen die samen met betrokkenen van het Deltaprogramma zijn
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
vastgesteld, maar is beperkt in zijn opzet. Zo beperkt de studie zich tot de fysieke wereld, en richt deze zich op
3,5
Deltascenario’s
de fysieke interventies die binnen het huidige watersysteem met het huidige gebruik van het water en de huidige
Levensduur van fictieve adaptatie
instituties gedaan worden. Daarbij is als uitgangspunt verondersteld dat de vigerende beleidsstrategieën worden
maatregel voor 50 cm zeespiegelstijging
doorgezet en de maatschappij (in Nederland en daarbuiten) niet verandert, terwijl dit in werkelijkheid wel het geval
3,0
zal zijn.
2,5
Welke zeespiegelstijging kunnen we in Nederland verwachten in 2050, 2100 en 2200 bij een extra versnelde
Figuur 1 Gevolgen van extra versnelde
zeespiegelstijging?
zeespiegelstijging geïllustreerd aan de hand
2,0
van de bandbreedte van de Deltascenario’s en
De zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust bedraagt momenteel circa 2 mm per jaar. De nu in Nederland
de projecties voor 2 en 4°C opwarming in 2100
gebruikte Deltascenario’s zijn gebaseerd op de KNMI’14 scenario’s. Deze gaan uit van een zeespiegelstijging met
10 jaar
(RCP4.5 en RCP8.5). De functionele levensduur
1,5
maximaal 0,4 m in 2050 en maximaal 1,0 m in 2100 (ten opzichte van 1995). Recente signalen en inzichten over
van adaptatiemaatregelen wordt kleiner (links).
Bijvoorbeeld: de functionele levensduur van een
mogelijk extra versnelde zeespiegelstijging als gevolg van het versneld afreken en afsmelten van Antarctica
20 jaar
maatregel voor 50 cm zeespiegelstijging kan
zijn hierin niet verwerkt. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zal deze nieuwe inzichten nader
1,0
bij een versnellende zeespiegelstijging afnemen
bestuderen en hierover in 2019 (Special Report on Ocean and Cryosphere in a Changing Climate) en 2021 (6th
van circa 65, naar 20, naar 10 jaar. Knikpunten
65 jaar
Assessment Report) rapporteren. Daarna zal het KNMI de scenario’s voor Nederland actualiseren (publicatie
treden eerder op. Bijvoorbeeld: Een knikpunt
0,5
verwacht in 2021).
bij 1 m treedt volgens de bovenwaarde van de
Deltascenario’s op rond 2100, maar komt bij
extra versnelde zeespiegelstijging op zijn vroegst
Hierop vooruitlopend heef het KNMI projecties gemaakt voor zeespiegelstijging tot het jaar 2100, waarin deze
0,0
1995
2002
2050
2075
2100
20 tot 30 jaar eerder. Een knikpunt bij 2 m treedt
nieuwe inzichten, die overigens nog onzeker zijn, over Antarctica wel verwerkt zijn2. Tot 2050 verschillen deze
year
in de Deltascenario’s op ver na 2100, maar komt
projecties nauwelijks van de bovenwaarde van de Deltascenario’s3 (de scenario’s Warm en Stoom). Na 2050 gaan de
bij extra versnelde zeespiegelstijging al voor in
projecties sterk van de Deltascenario’s afwijken en neemt ook de onzekerheidsmarge toe, vooral aan de bovenzijde.
~ 2070 ~2080
~2100
deze eeuw (op zijn vroegst rond 2090).
Voor 2100 gaan de Deltascenario’s uit van een stijging tussen 0,35 m en 1,0 m. In de nieuwe projecties wordt een
zeespiegelstijging van 0,3 tot maximaal 2,0 m mogelijk geacht, mits de Parijs-doelen van maximaal 2°C opwarming
Wat zijn de mogelijke gevolgen van extra versnelde zeespiegelstijging?
in deze eeuw worden gehaald. Bij een sterkere opwarming van de aarde (met 4°C in 2100) kan dit oplopen tot 2,0 m
(middenwaarde) en maximaal 3,0 m (bovenwaarde) in 2100 4. Na 2100 kan deze extra versnelde zeespiegelstijging
Kustfundament
doorzetten tot 5 en mogelijk 8 m in 2200.
De voorkeursstrategie voor de kust, Wadden en zuidwestelijke delta beoogt het doen meegroeien van het kust
fundament met de zeespiegelstijging door middel van zandsuppleties. Op dit moment wordt circa 12 miljoen m3
Niet alleen de absolute stijging van de zeespiegel is belangrijk, maar ook de stijgsnelheid per jaar. De
zand per jaar aangebracht ter compensatie van erosie en voor het meegroeien van het kustfundament. Naarmate
zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust is momenteel circa 2 mm/jr. In de Deltascenario’s loopt deze snelheid
de stijgsnelheid van de zeespiegel toeneemt, is meer zand nodig. Een eenvoudige berekening geef enig idee over de
op naar 10 mm/jaar rond 2050 tot maximaal 14 mm/jaar in 2100. Bij de extra versnelde zeespiegelstijging kan deze
toename van de zandbehoefe bij grotere stijgsnelheden. In de Deltascenario’s Warm en Stoom loopt de stijgsnelheid
op via circa 10 mm/jaar in 2050 tot circa 14 mm/jaar aan het eind van de eeuw. Rond 2050 is als gevolg daarvan al 3
1
De Signaalgroep heef als taak relevante, externe ontwikkelingen voor het Deltaprogramma en haar Deltabeslissingen te signaleren en aan te
à 4 keer zo veel zand nodig als nu jaarlijks aangebracht wordt, oplopend tot 4 à 5 keer zoveel aan het eind van de eeuw.
geven of bijsturing voor de hand ligt. De Signaalgroep bestaat uit inhoudelijke experts van voor het Deltaprogramma relevante en gezaghebbende
kennisinstellingen.
De projecties met extra versnelde zeespiegelstijging vragen tot 2050 ongeveer evenveel zand als de Deltascenario’s
2
Stoom en Warm, maar vereisen rond 2100 een suppletiehoeveelheid die kan oplopen tot 20 keer zo veel als de huidige
3
De Deltascenario’s vertonen ook een versnelling na 2050, zij het zeer beperkt. In de nieuwe projecties gaat het om een extra versnelling ten gevolge
van het versneld afsmelten van landijs op Antarctica.
volumes (+2°C) of nog veel meer (+4°C). Het is nog onduidelijk wat de gevolgen van deze structurele en grootschalige
4
Een temperatuurstijging van 2 °C in 2100 wordt benaderd door het IPCC RCP4.5 scenario, een temperatuurstijging van 4 °C in 2100 wordt benaderd
zandwinning en suppleties zijn voor andere belangen en waarden (recreatie, natuurwaarden) en wat dit betekent voor de
door het IPCC RCP8.5 scenario.
kosten, organisatie en uitvoering.
4
5
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Hoewel een deel van het gesuppleerde zand door zeestromingen uiteindelijk in de Waddenzee terecht komt, is het de
Zoetwatervoorziening
vraag of dit voldoende is om de bodem van de Waddenzee te laten meestijgen met de zeewaterstand. Verkennende
De onzekerheden over de zoetwateropgaven voor de eerstkomende decennia worden gedomineerd door de onzekere
berekeningen laten zien dat de Westelijke Waddenzee vanaf een zeespiegelstijging van 6 mm/jaar en de Oostelijke
ontwikkelingen in watervraag en waterbeschikbaarheid vanuit rivieren en neerslag. Meer verzilting door een
Waddenzee vanaf 10 mm/jaar de stijging niet meer kan bijhouden. Bij een snellere stijging neemt het areaal aan
stijgende zeespiegel speelt daarin tot 2050 een ondergeschikte rol. Een extra versnelde zeespiegelstijging kan vanaf
intergetijdengebied (slikken, platen en kwelders) sneller en sterker af. Deze kritieke stijgsnelheden worden rond
2050 wél een significante toename van de zoutindringing via de rivieren opleveren, waardoor inlaatpunten in het
2050 en uiterlijk 2065 overschreden in zowel de Deltascenario’s Warm en Stoom als in de projecties met versnelde
benedenrivierengebied (Gouda, Lek, Bernisse) vaker en langer moeten sluiten. Om dit te compenseren zou rond 1 m
zeespiegelstijging.
zeespiegelstijging een permanent alternatief nodig kunnen zijn voor inlaatpunt Gouda, bijvoorbeeld de dagelijkse
inzet van wat nu de calamiteitenaanvoer is in geval van extreme droogte; de klimaatbestendige wateraanvoer (KWA).
De gevolgen voor de zuidwestelijke delta variëren sterk per deltabekken. De Oosterschelde heef nu al een groot
Bij een opwarming van 2°C is dit rond 2100 mogelijk noodzakelijk, in de meer extremere projectie die uitgaat van 4°C
zandtekort. Om de schorren en platen te laten meegroeien met de zeespiegelstijging zullen grootschalige suppleties
opwarming is dat mogelijk rond 2070 al aan de orde. Capaciteitsvergroting is dan mogelijk ook nodig door toename
nodig zijn. De Westerschelde wordt sterk beïnvloed door menselijk handelen, onder meer door het verplaatsen van
van het neerslagtekort, het vaker samenvallen van verzilting en piek in watervraag, en een toename van de vraag door
sediment uit de vaargeul naar elders. Ook hier zal op termijn extra sediment nodig zijn om buitendijkse gebieden
verzilting via de ondergrond. Nadere analyses zijn nodig om dit te bepalen. Rond 2 m zeespiegelstijging en in combinatie
mee te laten groeien. Nader onderzoek is nodig naar de effecten van versnelde zeespiegelstijging op de afgedamde
met lage afvoeren volgens de Deltascenario’s Warm en Stoom is inlaatpunt Bernisse regelmatig niet bruikbaar voor het
deltabekkens (Grevelingen, Veerse Meer, Volkerak-Zoommeer).
Brielse Meer. De alternatieve inlaat via Spijkenisse is mogelijk al eerder (bij weinig zeespiegelstijging) beperkt bruikbaar.
Waterveiligheid
Door toenemende zoute kwel vanuit het diepe grondwater kunnen in de laag gelegen gebieden aan de kust (zone 10-20
De analyse voor waterveiligheid in deze studie is gericht op de waterkerende kunstwerken langs de kust (sluizen,
km) grondwaterproblemen optreden, en kan de zoetwatervraag voor doorspoelen toenemen. Dit is het gevolg van zowel
stormvloedkeringen). De voorkeursstrategieën zijn gericht op het voldoen aan de nieuwe normen voor de
zeespiegelstijging als autonome ontwikkeling door de inpoldering, bodemdaling, grondwateronttrekkingen.
waterkeringen in 2050. De extra versnelde zeespiegelstijging manifesteert zich naar verwachting op zijn vroegst
Waar de toenemende verzilting in de diepe polders ten zuiden van het Noordzeekanaal tot 2100 met name veroorzaakt
vanaf 2050. Tot 2050 zijn de voorkeursstrategieën daarom nog houdbaar. De extra versnelling zorgt ervoor dat
wordt door autonome ontwikkelingen, domineert in andere gebieden waarschijnlijk de invloed van de stijgende
vanaf 2050 de functionele levensduur van de kunstwerken korter wordt en vervanging 10 (+2 °C) tot 20 jaar (+4°C)
zeewaterstand (Noord-Holland, Friesland, Groningen). Nader onderzoek moet uitwijzen wat dit betekent voor de
eerder aan de orde kan zijn als geen compenserende (levensduur-verlengende) maatregelen worden genomen. Ook
benodigde beschikbare zoetwatervoorraden in het IJsselmeer en de delta. Eerste berekeningen laten zien dat de
de vervanging van een aantal stormvloedkeringen (zoals de Maeslantkering en de Oosterscheldekering) kan eerder
watervraag voor doorspoelen tegen het einde van de eeuw significant kan groeien als gevolg van verzilting via de
nodig zijn dan tot nu toe voorzien, bijvoorbeeld vanwege een sterk oplopende sluitfrequentie.
ondergrond in alle projecties en scenario’s.
Bij een extra versnelde zeespiegelstijging wordt de functionele levensduur van de buitenste waterkeringen bekort
Wat zijn de mogelijke gevolgen van extra versnelde zeespiegelstijging voor de voorkeursstrategieën?
als geen aanvullende maatregelen worden genomen (Figuur 1). Dit kan betekenen dat in het ontwerp van nieuwe
De onzekerheid over de toekomstige zeespiegelstijging is met de nieuwe projecties groter geworden, vooral inzake
stormvloedkeringen en zeesluizen of bij het aanpassen van bestaande keringen al rekening gehouden moet worden
de bovenwaarden. Deze bovenwaarden bepalen wanneer op zijn vroegst knikpunten kunnen optreden en andere
met mogelijke uitbreidingen, verhogingen en/of versterkingen. Verder is van belang in welke mate het achter de
maatregelen uit de voorkeursstrategieën of geheel andere maatregelen aan de orde kunnen komen. Het onderzoek laat
buitenste waterkering liggende gebied aangepast moet worden om bestand te zijn tegen zeespiegelstijging. De
zien dat het daarbij belangrijk is onderscheid te maken tussen een projectie met extra versnelde zeespiegelstijging die
stijging van de zeespiegel zal immers doorwerken naar het gebied dat beschermd wordt door de afsluitbare keringen,
uitgaat van 2°C opwarming (dus conform het klimaatakkoord van Parijs), en een meer extreme projectie die uitgaat van
zowel binnen- als buitendijks. Dat gebeurt via oplopende waterstanden (bij niet gesloten kering) en een toenemende
4°C opwarming, met name voor het moment waarop dit kan gebeuren (zie Figuur 2).
kans op het gelijktijdig optreden van sluiting van de kering en hoge rivierafvoer. Hierdoor nemen de belastingen op
de waterkeringen in het benedenrivierengebied toe in hoogte, duur en frequentie. Hoewel de kans op coïncidentie
In een emissiescenario dat leidt tot maximaal 2°C opwarming is er tot 2050 geen extra versnelde zeespiegelstijging
van hoogwater op de rivieren en storm op zee toeneemt, nemen de effecten hiervan niet overal evenredig toe met de
merkbaar en zijn de voorkeursstrategieën houdbaar, maar is in 2100 een zeespiegelstijging mogelijk van 1,0 m tot
zeespiegelstijging. Nader onderzoek moet uitwijzen voor welke locaties dit effect van belang is voor de maatgevende
maximaal 2,0 m. Vanaf 2050 zijn de volgende ontwikkelingen mogelijk (zie ook figuur 2):
waterstanden en hoe snel deze bij versnelde zeespiegelstijging toenemen. Ook zullen eerder maatregelen nodig
• Toenemend verlies aan intergetijdengebied in de westelijke en later oostelijke Waddenzee.
zijn voor de buitendijkse gebieden en zal de vraag hoe lang de huidige strategie van “afsluitbaar-open” voor het
• Toenemende behoefe aan suppletiezand: 3 tot 4 keer zo veel als huidig rond 2050 (geldt ook voor de Deltascenario’s)
Rijnmondgebied houdbaar is naar voren komen.
en mogelijk 12 tot 20 keer zo veel als huidig in 2100; deze behoefe neemt verder toe na 2100.
• Verkorting van de functionele levensduur van een aantal kunstwerken en stormvloedkeringen als geen aanvullende
De verkorte functionele levensduur heef ook gevolgen voor de planning en uitvoering van versterkingen van
maatregelen worden genomen, en daardoor mogelijk eerdere vervanging hiervan (eerder dan conform hun technische
keringen. Voor de waterkeringen langs de kust en de Westerschelde wordt de stijgsnelheid waaraan we ons moeten
levensduur).
aanpassen ongeveer 10-30 keer zo groot in het jaar 2100.
• Toename van de sluitfrequentie van de Maeslantkering en Oosterscheldekering met ongeveer een factor 30 bij 1 m
stijging (in 2100 bij RCP4.5 en de Deltascenario’s Warm en Stoom). Dit komt neer op 3 keer per jaar sluiten voor de
De voorkeurstrategie voor het IJsselmeergebied gaat uit van spuien als het kan, pompen als het moet. Bij een
Maeslantkering en 45 keer per jaar voor de Oosterscheldekering. Bij een verdere stijging is dit nog vaker, namelijk 30
zeespiegelstijging van 0,65 m wordt spuien onder vrij verval onder gemiddelde condities van neerslag, Rijnafvoer
keer per jaar voor de Maeslantkering bij stijging met 1,5 m en ieder getij bij 1,3 m stijging voor de Oosterscheldekering.
en stormopzet vrijwel onmogelijk, omdat het niveau van het meerpeil dan zelfs bij laagtij onder het niveau van de
• Toename van de frequentie en mate van overschrijding van ontwerppeilen van stormvloedkeringen in het jaar 2100
buitenwaterstand ligt. Bij (extreme) hoogwatergebeurtenissen op het IJsselmeer kan spuien nog wel een bijdrage
met een factor 20 tot 100. De herhalingstijden van de ontwerppeilen zijn bij 1 m stijging circa eens in de 20 jaar voor
blijven leveren, omdat het meerpeil dan hoger staat. Bij een zeespiegelstijging van 1,75 m is er een pompcapaciteit
de Maeslantkering.
op de Afsluitdijk nodig van 1.000 tot maximaal 3.200 m3/s om alle IJsselafvoer en neerslagoverschot af te voeren,
• Structurele inzet van pompen op de Afsluitdijk vanaf 0,65 m stijging (rond 2085).
afankelijk van de eisen die worden gesteld aan de waterveiligheid (4 tot 13 keer zo veel als de nu geplande
• Structurele inzet van een alternatief voor zoetwatervoorziening via Gouda (mogelijk KWA) bij een zeespiegelstijging
beschikbare capaciteit in 2022). Een dergelijke zeespiegelstijging kan volgens de projecties met extra versnelde
van 1 m. Mogelijk capaciteitsvergroting en een nieuwe oostelijke aanvoer voor zoetwatervoorziening Midden-West
zeespiegelstijging mogelijk al worden bereikt rond het jaar 2100. Uitbreiding van de pompcapaciteit kan worden
Nederland nodig rond 2100. Rond 2100 zijn aanvullende maatregelen voor Bernisse nodig.
uitgesteld of gereduceerd indien het streefpeil op het IJsselmeer wordt verhoogd, maar hier is extra inspanning voor
• Significante toename van de watervraag aan het IJsselmeer voor doorspoelen als gevolg van zoutindringing via het
dijkversterking rond het meer mee gemoeid.
grondwater, en nog verdere toename na 2100.
6
7
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
In een emissiescenario dat leidt tot 4°C mondiale opwarming kan de zeespiegel in 2100 volgens de projecties 2 m tot
maximaal 3 m zijn gestegen. Ook in dit geval is tot 2050 de extra versnelde zeespiegelstijging nauwelijks merkbaar
en zijn de voorkeursstrategieën houdbaar. Bij deze projectie dient rekening te worden gehouden met (zie ook figuur 2):
• Eerder verlies van het intergetijdengebied in de Waddenzee.
• Toename van de suppletiebehoefe met een factor 3 tot 4 keer de huidige hoeveelheden rond 2050 tot meer dan
25 keer zo veel of meer in 2100, en verdere toename na 2100.
• Voortijdige vervanging van een aantal kunstwerken en stormvloedkeringen; veel eerder dan conform hun
technische levensduur.
• Een dusdanig frequentere sluiting van de Maeslantkering en Oosterscheldekering dat deze nagenoeg permanent
gesloten zijn.
• Toename van de frequentie en mate van overschrijding van ontwerppeilen van stormvloedkeringen. Bij 2 m
stijging is dit met een factor 300 tot 10.000. Voor de Maeslantkering en Haringvlietdam zal deze overschrijding
vaker zijn dan eens per 10 jaar. Voor de Oosterscheldekering is dit bijna eens per 10 jaar. Dit neemt verder toe bij
een stijging van 3 m.
• Structurele inzet van pompen op de Afsluitdijk vanaf 0,65 m zeespiegelstijging (rond 2075) om het volledige
neerslagoverschot en de IJsselafvoer uit te kunnen pompen.
• Verschuiving van de structurele inzet van KWA naar 2070 voor de zoetwatervoorziening van Midden-West
Nederland. Een nieuwe oostelijke aanvoer is mogelijk nodig vanaf 2 m, met ook een grotere capaciteit. Tegen het
eind van de eeuw zijn grootschalige alternatieven voor onder meer Bernisse waarschijnlijk noodzakelijk.
• Significante toename van de watervraag aan het IJsselmeer voor doorspoelen als gevolg van zoutindringing via
het grondwater (meer dan bij RCP4.5), en nog veel meer na 2100.
Conclusies en aanbevelingen
De nieuwe inzichten over het mogelijk versneld afreken en smelten van het landijs op Antarctica kunnen
leiden tot een extra versnelde zeespiegelstijging en dus een grotere zeespiegelstijging dan is aangenomen in de
Deltascenario’s. De extra versnelling is mogelijk door een aantal processen die leiden tot het versneld afsmelten van
landijs op Antarctica en die tot nu toe niet waren onderkend. Naar verwachting leveren deze processen tot 2050
geen grote bijdrage aan de zeespiegelstijging, maar daarna kan deze bijdrage snel toenemen. Of deze versnelde
zeespiegelstijging in de toekomst werkelijk zal optreden is vooralsnog onzeker, en zal in de komende jaren door IPCC
Ten derde is het noodzakelijk meer kennis te verwerven over de relatie tussen opwarming,
en KNMI verder onderzocht en met (internationale) monitoring en onderzoek aangetoond moeten worden.
afsmelten van landijs en zeespiegelstijging, en de mogelijke gevolgen van een extra versnelde
zeespiegelstijging. Denk daarbij aan:
Deze verkenning laat zien dat een extra versnelling van de zeespiegelstijging op zijn vroegst vanaf 2050 merkbaar
• de lange-termijn sedimenthuishouding van het kustfundament (inclusief de (voormalige)
gaat worden in de zeespiegel zelf. Zoals hiervoor geschetst betekent dit voor de voorkeursstrategieën dat
estuaria in de zuidwestelijke delta, de Waddenzee en het benedenrivierengebied), de benodigde
maatregelen die in de tweede helf van deze eeuw voorzien worden eerder op de agenda kunnen komen en/of meer
suppleties en de effecten daarvan op andere belangen en waarden;
inspanning vragen. Naarmate het minder goed lukt om de klimaatafspraken van Parijs na te komen, en daarmee
• de ontwikkeling in de faalkans, het sluitpeil en de sluitfrequentie van stormvloedkeringen;
de opwarming te beperken tot 2 graden, verschuiven de knikpunten meer naar voren en nemen de benodigde
• de impact op de dijkopgave en buitendijkse gebieden;
inspanningen meer toe. Zowel in de keuze van maatregelen als het ontwerp zal nadrukkelijker rekening gehouden
• de zoutindringing in het benedenrivierengebied en de consequenties voor het gebruik en de capaciteit
moeten worden met deze mogelijke extra versnelling van de zeespiegelstijging, maar ook met de bijbehorende
van inlaten;
grotere onzekerheidsmarges.
• de zoutindringing via het grondwater en consequenties voor de watervraag;
• de benodigde pompcapaciteit als gevolg van een toename van de kwel;
Vanwege de potentieel grote gevolgen voor Nederland is het ten eerste belangrijk om het afreken en afsmelten van
• de ruimtelijke inrichting en het waterbeheer van de delta, de overgangsgebieden en de kuststrook
Antarctica en de daaruit resulterende zeespiegelstijging op de voet te volgen door (internationale) observaties en
(bebouwing, inrichting van havens, doorlaatmiddelen);
onderzoek, en daarmee enerzijds de onzekerheid over dit verschijnsel op korte termijn te verkleinen en anderzijds
• de maatschappelijke gevolgen van het te laat of te vroeg investeren;
tijdig signalen te krijgen over dit verschijnsel om adequaat handelen te kunnen voorbereiden.
• en het in beeld brengen van alternatieve adaptatiepaden voor een (snelle) stijging van meer dan 1 m,
inclusief planning en implementatie.
Ten tweede is het belangrijk tijdig te starten met het verkennen en uitvoeren van de benodigde
adaptatiemaatregelen. Hierbij is zowel de snelheid van de stijging als ook de periode na 2100 van belang, want
maatregelen met een levensduur van 100 jaar worden nu al ontworpen voor 2120 en een snellere stijging vraagt
eveneens om een snellere planning en implementatie of een veel grotere maatregel. Vooral de functionele levensduur,
die bij een extra versnelde zeespiegelstijging sterk afneemt, vraagt bijzondere aandacht. Voor grote investeringen
met een lange levensduur of langdurig grote gevolgen voor de samenleving is het verstandig te onderzoeken hoe
we de veel grotere onzekerheid in de projecties van (snelheid van) zeespiegelstijging mee kunnen nemen in de
planstudie of ontwerpfase, bijvoorbeeld in de vorm van een robuustheidstoets. Voor kleinere en flexibele maatregelen
is monitoren en signaleren op basis van waarnemingen en projecties voorlopig voldoende.
8
9
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Zeespiegelstijging
Snelheid van zeespiegelstijging
Veiligheid Zoetwater
Kust
4,0
4,0
160
160
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
3,5
Deltascenario’s
3,5
140
Deltascenario’s
140
3,0
3,0
Z6
K7
120
120
V8
2,5
2,5
100
100
2,0
2,0
Z5
80
80
1,5
1,5
V7
K6
60
60
V6
V5
1,0
1,0
V4
40
40
Z4
V3
K5
V2
Z3
0,5
0,5
V1
K4
20
20
Z2
K3
K2
Z1
K1
0,0
0,0
0,0
0.0
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
year
year
V1: Sluitfrequentie Maeslantkering is eens per 3 jaar
Z1:
Onzeker Spijkenisse voldoende betrouwbaar
K1:
Westelijke Waddenzee gaat geleidelijk verdrinken vanaf 6 mm/jaar
V2: Herhalingstijd ontwerppeil Maeslantkering is 100 jaar
alternatief is voor Bernisse
K2:
Oostelijke Waddenzee gaat geleidelijk verdrinken vanaf 10 mm/jaar 40 miljoen m3 zand nodig per jaar om
Sluitfrequentie Oosterschelde is 10 keer per jaar
Z2:
KWA jaarlijks ingezet, eens in 5 jaar 20 dagen
kustfundament mee te laten groeien (3 á 4 keer zo veel als gebruikt in de huidige situatie)
Spuien IJsselmeer beperkt effectief (bij huidig streefpeil)
Z3:
Lek steeds vaker tientallen m3/s nodig op bruikbaar
K3:
50 miljoen m3 zand nodig per jaar
V3: Sluitfrequentie Maeslantkering is eens per jaar
te houden
K4:
Rivier heef onvoldoende sediment om zeespiegelstijging bij te houden met aanzanding. De rivier wordt dieper.
V4: Sluitfrequentie Maeslantkering is 3 keer per jaar
Z4:
KWA structureel ingezet. Capaciteit vergroting
K5:
120 miljoen m3 zand nodig per jaar (10 keer zoveel als huidig)
V5: Herhalingstijd ontwerppeil Oosterscheldekering is 100 jaar
mogelijk nodig. Hollandsche IJssel mogelijk niet
K6:
240 miljoen m3 zand nodig per jaar
V6: Herhalingstijd ontwerppeil Haringvlietdam is 100 jaar
meer bruikbaar en dus oostelijke aanvoer nodig.
K7:
480 miljoen m3 zand nodig per jaar
Spuien IJsselmeer beperkt effectief (bij 0,6m hoger streefpeil)
Z5:
Bernisse regelmatig niet meer bruikbaar. Spijkenisse
V7: Sluitfrequentie Oosterschelde is 100 keer per jaar
geen alternatief.
V8: Herhalingstijd ontwerppeil Afsluitdijk is 100 jaar
Z6:
Significant grotere watervraag aan IJsselmeer door
toename doorspoelbehoefe als gevolg van toename
zoutvracht
Figuur 2 Samenvatting van de gevonden knikpunten (midden) bij een stijgende zeespiegel (in cm ten opzichte van 1995) voor
waterveiligheid (v1-v8), zoetwatervoorziening (z1-z6) en bij een toename in de stijgsnelheid (mm/jaar) voor het kustfundament,
Waddenzee, de zuidelijke delta en morfologische ontwikkeling van de rivieren (k1-k7). De linker en rechter figuur geven de gebruikte
zeespiegelscenario’s in deze studie, volgens KNMI’ 2014 (Deltascenario’s met bandbreedte 2 tot 4°C opwarming in 2100) en de
projecties (RCP4.5 en RCP8.5; die ook een bandbreedte is van 2 tot 4°C opwarming in 2100) ten opzichte van 1995. De projecties
zijn specifiek voor de Nederlandse kust, en wijken dus iets af van die in de publicatie van Le Bars et al. 2017. De bandbreedte is
weergegeven voor de onderwaarde (p5) en de bovenwaarde (p95), ook voor 2050, 2075 en 2100 aan de rechterkant van de figuur.
De middenwaarde (p50) is hier aangegeven met een zwarte lijn. De Deltascenario’s hebben geen middenwaarde. Bijvoorbeeld: V7
(sluitfrequentie Oosterscheldekering is 100 keer per jaar) vindt plaats rond 1.5 m. Dat is na 2100 in de Deltascenario’s en rond
2080 en 2090 volgens bovenwaarden van respectievelijk RCP8.5 en RCP4.5. Ook na 2100 stijgt de zeespiegel verder en zullen meer
knikpunten in beeld komen.
10
11
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
1.1 | Signaal van mogelijk extra versnelde zeespiegelstijging
Inleiding
In een aantal recente wetenschappelijke publicaties wordt de conclusie getrokken dat de zeespiegel
mogelijk (veel) sneller kan gaan stijgen dan nu verondersteld wordt in de Deltascenario’s. De
Deltascenario’s zijn de uitgangspunten voor het Deltaprogramma. Deze extra versnelling heef te maken
met recente inzichten over het mogelijk versneld afreken en smelten van het landijs op Antarctica, en is
de aanleiding voor dit onderzoek dat in opdracht van de Staf Deltacommissaris is uitgevoerd.
Een destabilisatie van delen van de Antarctische IJskap kan wereldwijd leiden tot zeer grote
1
zeespiegelstijging. Hierover wordt sinds de jaren zestig van de vorige eeuw met regelmaat in de
wetenschappelijke literatuur gerapporteerd5. De Conto en Pollard hebben in 20166 op grond van de
uitkomsten van een nieuw model van de Antarctische ijskap geconcludeerd dat deze mogelijk veel
onstabieler is dan werd verondersteld. Ze geven aan dat de bijdrage van enkel deze ijskap aan mondiale
zeespiegelstijging in 2100 mogelijk meer dan een meter bedraagt, en in 2500 meer dan 15 meter. Naar
aanleiding hiervan heef Deltares in november 2016 een eendaagse ‘hackathon’ georganiseerd7, om de
gevolgen van een dergelijke zeespiegelstijging voor Nederland te bestuderen. Medewerkers van het KNMI8
hebben de studie van De Conto en Pollard vertaald naar probabilistische scenario’s voor de mondiale
zeespiegelstijging in 2100. Deze projecties geven een zeespiegelstijging tot maximaal ruim drie meter in
2100 (zie ook Hoofdstuk 3). Deze bevindingen zijn door KNMI en Deltares samengevat in een factsheet
voor de Signaalgroep9 van het Deltaprogramma. De signalering van mogelijk versnelde zeespiegelstijging
is tevens in het Deltaprogramma 2018 opgenomen:
“Op 30 maart 2016 heef het tijdschrif Nature nieuwe wetenschappelijke inzichten gepubliceerd over
het afraakproces van de Antarctische ijskap en de versnelde zeespiegelstijging, die daar mogelijk het
gevolg van is. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zal deze inzichten valideren en
hierover in 2019 rapporteren. Daarna kan het KNMI de zeespiegelstijgingsprojecties actualiseren. Het
Deltaprogramma beoordeelt daarna via het proces van ‘meten, weten, handelen’ of bijstelling van de
voorkeursstrategieën nodig is en op welke manier.”10
Of de verdere versnelling van zeespiegelstijging werkelijk optreedt en of deze extra versnelling werkelijk
zo extreem kan zijn als geschetst wordt in het scenario van De Conto en Pollard, is zeer onzeker. Toch zijn
deze publicatie, de studies van het KNMI en die van de Universiteit Utrecht11 voor het Deltaprogramma
aanleiding geweest om de gevolgen van de mogelijke versnelling en extreme zeespiegelstijging voor
Nederland te onderzoeken. De ontwikkelingen kunnen namelijk gevolgen hebben voor de strategische
keuzes in het Deltaprogramma en er is tijd nodig om keuzes eventueel bij te stellen. De versnelde
zeespiegelstijging is niet iets waar we morgen mee te maken gaan krijgen. Naar de huidige inzichten
5
6
De Conto, R., Pollard, D. (2016). Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise. Nature, 531, 591-597. http://dx.doi.
7
8
9
De Signaalgroep van het Deltaprogramma heef als taak relevante externe ontwikkelingen te signaleren en aan te geven of bijstu-
ring voor de hand ligt en bestaat uit inhoudelijke experts van een aantal voor het Deltaprogramma relevante en gezaghebbende
kennisinstellingen.
paragraph/opgaven-verbinden-samen-op-koers#809BF238-B587-4A04-93646961A0999D8B
Foto: IMAU iWS station, British Antarctic Survey.
12
Hoofdstuk 1 - Inleiding
13
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
gaat het spelen na 2050. De aanpassingen die mogelijk nodig zijn, vragen een tijdig onderzoek en, indien nodig,
adaptatiepaden (opeenvolging gelinkte van maatregelen) zijn in de voorkeursstrategieën korte-termijn maatregelen
planvorming en voorbereiding van implementatie. Daarmee is verkenning van dit onderwerp niet urgent, maar wel
en lange-termijnopties beschreven. Een adaptatiepadenkaart laat zien welke paden kunnen worden doorlopen om bij
zeer belangrijk.
veranderende omstandigheden aan de gestelde doelen te voldoen (zie Figuur 1.1). De volgende stap in een adaptatiepad
wordt genomen als de stap ervoor niet meer voldoende is voor het bereiken van de doelen. Er is dan een knikpunt
Met het beoordelen van effecten van zeespiegelstijging van meer dan 1 m die ook nog eens binnen 2 à 3 generaties
bereikt. Afankelijk van hoe de toekomst uitpakt, kunnen de strategieën sneller of langzamer uitgevoerd worden, dan
kan plaatsvinden, komen we op nieuw terrein. Er bestaan slechts een beperkt aantal rapportages over de gevolgen
wel worden bijgesteld. Inzicht in signalen over veranderingen in de toekomstontwikkeling is daarom belangrijk, zodat
van grote zeespiegelstijging12,13,14,15,16. Een verkenning naar gevolgen van extra versnelde zeespiegelstijging voor het
investeringsbeslissingen tijdig (niet te vroeg of te laat) worden genomen en waar nodig kunnen worden aangepast.
Deltaprogramma ontbreekt, hetgeen heef geleid tot de vraag naar de onderliggende studie.
Signalen voor een sneller stijgende zeespiegelstijging dan is aangenomen bij het bepalen van voorkeurstrategieën,
kunnen leiden tot bijsturing van deze strategieën. Een belangrijke veronderstelling in de Deltascenario’s is namelijk
1.2 | Doel van deze studie
dat de veranderingen (zeespiegelstijging, klimaatverandering) na 2050 niet veel sneller zullen gaan dan voor 2050. De
Het doel van deze studie is het verkennen van de mogelijke gevolgen van versnelde en extra versnelde
tijd waarbinnen beslissingen zullen moeten worden voorbereid en genomen blijf dan min of meer gelijk. Bij een extra
zeespiegelstijging voor de voorkeursstrategieën van het Deltaprogramma. Het doel is om een aantal belangrijke
versnelde zeespiegelstijging verandert dit echter: De tijd om beslissingen te nemen en maatregelen te implementeren
implicaties van een snellere zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma te beschrijven in het licht van de duurzame
wordt veel korter. En het betekent ook dat de periode waarin bepaalde maatregelen effectief zijn wordt verkort. Versnelde
effectiviteit van de voorgenomen maatregelen. Daarnaast wordt een kennisagenda voor aanvullend onderzoek
zeespiegelstijging kan er toe leiden dat de maatregelen versneld moeten worden uitgevoerd, of dat sommige maatregelen
opgesteld om aannames beter te onderbouwen en gevolgen en keuzes voor beleid concreter te duiden.
beter kunnen worden overgeslagen, omdat er maar kort profijt is of dat heel andere maatregelen nodig zijn (zie Figuur
1.2). Vooralsnog is dit onzeker. Omgaan met deze onzekerheden hoort bij het anticiperen op de toekomst zoals beoogd
Deze studie heef daarom tot doel de volgende hoofdvragen te beantwoorden:
wordt met adaptief deltamanagement.
1. Welke zeespiegelstijging kunnen we volgens de genoemde studies naar extra versnelde zeespiegelstijging in
Nederland verwachten in 2050, 2100 en 2200?
DELTASCENARIO
Druk / Rust
Warm / Stoom
2. Welke zeespiegelstijging en snelheid van die stijging leveren knelpunten op voor de voorgenomen maatregelen?
NU
Met andere woorden: hoeveel zeespiegelstijging kunnen de voorkeursstrategieën aan? Tot wanneer zijn de
voorkeursstrategieën toereikend onder de huidige Deltascenario’s en tot wanneer bij de geprojecteerde versnelde
zeespiegelstijging?
regionale
maatregelen regio en gebruikers
maatregelen regio en gebruikers
maatregelen regio en gebruikers
3. Welk aanvullend onderzoek is nodig om belangrijke aannames en gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
uitwerkings-
●
● tekorten accepteren
nader te onderzoeken?
plannen en
(o.a. door innovaties)
peilbesluiten
● waterconservering
●
●
ermindering zoutindringing
Vanwege het verkennende karakter en de beperkte doorlooptijd van deze studie is het onderzoek beperkt tot de
luizen
huidige situatie
voorkeursstrategieën voor Waterveiligheid, het Kustfundament en de Zoetwatervoorziening en daarbinnen gericht
●
ptimaliseren doorspoelen
op een aantal sleutelvragen. Deze vragen zijn geformuleerd samen met staf Deltacommissaris, het kennisnetwerk
inrichtingsbesluiten
en andere betrokkenen bij het Deltaprogramma. De sleutelvragen komen in de hoofdstukken over de betreffende
en/of
thema’s aan bod.
● structurele watervoorraad
●
structurele watervoorraad
●
structurele watervoorraad
IJsselmeer, Markermeer
IJsselmeer, Markermeer
IJsselmeer verder vergroten
en Zuidelijke Randmeren van
en Zuidelijke Randmeren van
1.3 | Het Deltaprogramma en het signaal van versnelde zeespiegelstijging
of
voorbereiding van
20 cm en robuuste inrichting
20 cm en robuuste inrichting
● aanpassen afvoerverdeling
Het Deltaprogramma omarmt het principe van adaptief deltamanagement. Adaptief deltamanagement is een
bij laagwater: meer over IJssel,
minder over Waal
vorm van management waarbij bewust en op transparante wijze wordt omgegaan met toekomstonzekerheden17,18.
integrale
Voor adaptief deltamanagement is het tijdig signaleren van toekomstige veranderingen cruciaal voor tijdige
systeem-
studie
implementatie en bijstelling van de voorkeursstrategieën. Via de systematiek van meten-weten-handelen wordt
gemonitord en geëvalueerd of we nog in de goede richting en in het goede tempo werken19. Hiervoor is een
Signaalgroep opgericht met als taak relevante ontwikkelingen te signaleren en aan te geven of bijsturing voor
een maatregel die op korte termijn
een lijn die aangee dat voorafgaand
genomen moet worden
aan een maatregel een besluit, een
de hand ligt. De signaalgroep heef de mogelijk versnelde zeespiegelstijging gesignaleerd en ingebracht in het
herijking van een besluit, een onder-
een optionele maatregel die wellicht op
zoek of planvorming voorzien wordt
Deltaprogramma.
de middellange termijn genomen moet worden
horizontale pijl die de volgordelijkheid
een optionele maatregel die wellicht op
weergee tussen soortgelijke
Het Deltaprogramma gebruikt de Deltascenario’s om op basis van het concept adaptief deltamanagement
de lange termijn genomen moet worden
maatregelen
voorkeurstrategieën te ontwikkelen. Op basis van deze toekomstscenario’s en een verkenning van alternatieve
een pakket van maatregelen dat in onderlinge
●
maatregelen hoofdwatersysteem
samenhang wordt bezien
●
maatregelen regionaal watersysteem
12 Rijkswaterstaat DGW. Zeespiegelrijzing, Rijkswaterstaat Dienst Getijdewateren, 1986.
maatregelen gebruikers
●
13 Aerts, J, T. Sprong, B. Bannink. Aandacht voor Veiligheid. Leven met Water, Klimaat voor Ruimte, DG Water. Rapportnummer: 009/2008
14 Klijn, F., P. Baan, K.M. de Bruijn & J. Kwadijk (2007). Overstromingsrisico’s in Nederland in een veranderend klimaat; verwachtingen, schattingen
en berekeningen voor het project Nederland Later. WL-rapport Q4290, Delf.
15 Kok, M, B. Jonkman, W. Kanning, T. Rijcken, J. Stijnen (2008). Toekomst voor het Nederlandse polderconcept. Technische en financiële houdbaar-
heid. PR1468. 10 TU Delf, Royal Haskoning, HKV
16 Olsthoorn, X., P. van der Werff, P., L.M. Bouwer, D. Huitema, 2008. Neo-Atlantis: The Netherlands under a 5-m sea level rise. Clim. Change 91,
publicaties/2012/09/18/deltaprogramma-2013
19 Deltaprogramma (2017). Deltaprogramma 2018. Doorwerken aan een duurzame en veilige delta.
Figuur 1.1 Voorbeeld van een adaptatiepadenkaart: de voorkeursstrategie Zoetwater IJsselmeergebied (Deltaprogramma, 2015).
14
Hoofdstuk 1 - Inleiding
15
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Andere maatregel nodig?
Maatregel overslaan?
Druk/Rust
Deltascenario’s
Warm/Stoom
Versnelde
zeespiegelstijging
Figuur 1.2 Een fictief adaptatiepad en mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging. De paarse blokken zijn de
huidige blokken met maatregelen voor de korte, midden en lange termijn (2 opties in dit voorbeeld). Bij versnelde en extreme
zeespiegelstijging zijn mogelijk alternatieve maatregelen nodig (oranje blok), en kan het zijn dat sommige maatregelen slechts
kort effectief zijn, waardoor ze overgeslagen kunnen worden (onderste oranje pijl).
1.4 | Afakening
Deze studie richt zich op de nu voorziene maatregelen in Nederland en dus de huidige voorkeurstrategieën in het
Deltaprogramma, en niet op het identificeren van nieuwe maatregelen dan wel veranderingen in de inrichting van
Nederland. Het is echter denkbaar dat bij snellere zeespiegelstijging naar nieuwe en ‘out-of-the-box’ oplossingen
gekeken moet worden die wellicht de Nederlandse grenzen overschrijden.
In deze studie worden nieuwe inzichten over zeespiegelstijging beschouwd. Voor de projecties voor bodemdaling,
intense neerslag en maximale rivierafvoeren handhaven we hetgeen is verondersteld in de Deltascenario’s.
De studie beperkt zich tot de fysieke en maakbare wereld, en richt zich op de “harde” maatregelen die binnen het
huidige watersysteem met het huidige gebruik van het water en de huidige wetgeving en instituties genomen
worden. Daarbij is als uitgangspunt genomen dat de strategieën worden doorgezet en de maatschappij (in
Nederland en daarbuiten) niet verandert, terwijl dit in werkelijkheid wel het geval zal zijn. In deze verkenning zijn ook
niet alle aspecten van het deltabeheer meegenomen (bijvoorbeeld natuur, governance). Belangrijke aandachtspunten
die niet aan de orde komen zijn o.m.
• Natuur; deze zal als gevolg van de zeespiegelstijging en bijbehorende adaptatiemaatregelen sterk veranderen;
• Instituties en wetgeving; ook deze zullen in de loop van de tijd sterk veranderen. Ze vormen belangrijke
randvoorwaarden voor het al dan niet implementeren van maatregelen; en
• Economie, maatschappij en maatschappelijke krachten. Ook deze zullen zowel nationaal als internationaal
bij dergelijke grote veranderingen in de leefomgeving grote veranderingen doormaken.
Ook zijn de gevolgen voor andere, minder goed beschermde, delta’s en kustgebieden waarmee Nederland
belangrijke (economische) relaties heef niet in beschouwing genomen.
Het rapport is geschreven voor de medewerkers van het Deltaprogramma. Met een aantal is er gedurende
het onderzoek contact geweest, zowel bij een startbijeenkomst als bij presentaties en besprekingen van
tussenresultaten in het Kennisnetwerk.
16
Hoofdstuk 1 - Inleiding
17
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
2.1| Stapsgewijze aanpak
De werkwijze van deze studie volgde de onderstaande stappen:
• Welke zeespiegelstijging we in 2050, 2100 en 2200 kunnen verwachten bij een extra versnelde
Aanpak
zeespiegelstijging als gevolg van het versneld afrokkelen en afsmelten van Antarctica is gedefinieerd
in een bijeenkomst over zeespiegelstijging met experts van KNMI en Universiteit Utrecht. Dit heef
geleid tot projecties voor versnelde zeespiegelstijging tot 2100 met een doorkijk naar 2200 die verder
worden gebruikt in deze studie.
• Vervolgens zijn de te beantwoorden kennisvragen nader gespecificeerd in overleg met
vertegenwoordigers Deltaprogramma in een startbijeenkomst.
• Feedback op deze kennisvragen is gegeven door het Kennisnetwerk van het Deltaprogramma. Hieruit
zijn aanvullende onderwerpen gekomen, die in deze studie beschreven worden op basis van bestaande
2
studies, maar niet nader bestudeerd zijn met extra analyses.
• Daarna zijn de kennisvragen uitgewerkt en beantwoord via verkennende (model)berekeningen,
deskundigenoordeel en een literatuurstudie.
• De tussenresultaten zijn besproken met staf Deltacommisaris en vertegenwoordigers van de
onderwerpen uit het Deltaprogramma en in bijeenkomsten van het Kennisnetwerk.
• Vervolgens is er een rapport opgesteld, dat in concept en ter commentaar gestuurd is naar o.a. RWS,
KNMI en de staf Deltacommisaris.
• In het Kennisnetwerk is gevraagd om feedback op de vertaling van de resultaten naar de betekenis voor
de voorkeursstrategieën.
• Uiteindelijk zijn de resultaten besproken met de begeleidingscommissie bestaande uit
vertegenwoordigers van Staf DC, DGWB en RWS.
• Vijf onafankelijke hoogleraren hebben een externe review uitgevoerd op het conceptrapport.
Deze verkenning is gericht op het beantwoorden van een aantal sleutelvragen en benoemt een aantal
aanvullende belangrijke onderwerpen. De mate van detail van de analyse en bepaling van de effecten kan
daardoor sterk verschillen. Ook zijn niet alle aspecten van deltabeheer meegenomen.
2.2 | Identificeren van het optreden van knikpunten
De voorkeursstrategieën van het Deltaprogramma bestaan uit een combinatie van maatregelen die,
naarmate de omstandigheden veranderen, ingezet kunnen worden. Het moment waarop nieuwe of
aanvullende maatregelen aan de orde kunnen komen noemen we een knikpunt20.
Om te onderzoeken hoeveel zeespiegelstijging de voorkeursstrategieën aan kunnen, zonder
noodzakelijke transitie naar een andere strategie, kijken we in deze studie naar knikpunten. Er is sprake
van een knikpunt, ook wel beleidsomslagpunt genoemd, als de gestelde doelen door de veranderde
omstandigheden niet meer behaald kunnen worden en vervolgstappen of aanvullende maatregelen
nodig zijn. In werkelijkheid is er zelden sprake van een hard knikpunt, maar zijn er wel belangrijke
omstandigheden of gebeurtenissen te identificeren die aanpassing van het beleid vergen. We identificeren
knikpunten in termen van mate van zeespiegelstijging of snelheid van zeespiegelstijging. Bijvoorbeeld:
‘de sluitfrequentie van een stormvloedkering wordt dermate groot dat de ontwerpeisen overschreden
worden of de kosten of effecten maatschappelijk onaanvaardbaar worden’. Ook de noodzaak van een
significante intensivering van een maatregel rekenen we hier tot knikpunt. Bijvoorbeeld: een forse
toename van het benodigde suppletievolume doordat de snelheid van zeespiegelstijging toeneemt.
20 Kwadijk, J.C.J., M. Haasnoot, et al. (2010) Using adaptation tipping points to prepare for climate change and sea level rise: a case
study in the Netherlands. WIRES Climate Change 10.1002/wcc.64
18
Hoofdstuk 2 - Aanpak
19
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
De Deltascenario’s voor zeespiegelstijging uit het Deltaprogramma en de projecties voor versnelde zeespiegelstijging
gebruiken we om te schatten wanneer een knikpunt optreedt. Bij minder grote en snelle stijging zal dit later zijn dan in
scenario’s met versnelde en extreme zeespiegelstijging. Met de scenario’s en projecties doen we een zogenaamde ‘Wat-
als’ studie in combinatie met de knikpuntenanalyse. Bijvoorbeeld: een stijging van 1 m resulteert in belangrijk gevolg Y
(knikpunt). Als de zeespiegel stijgt volgens projectie X dan zal dit eerder, namelijk rond 2060-2070, plaatsvinden.
2.3 | Onderzochte thema’s
De studie omvat zoals overeengekomen tijdens de startbijeenkomst drie thema’s, in aansluiting op drie belangrijke
deelprogramma’s van het Deltaprogramma. Binnen elk van die thema’s zijn weer keuzes gemaakt wat precies nader te
analyseren. Het gaat om de volgend thema’s:
• Kustfundament;
• Waterveiligheid;
• Zoetwatervoorziening.
In het thema Kustfundament richten we ons op de vraag hoe de kustlijnpositie met zandsuppletie gehandhaafd kan
worden bij verschillende snelheden van zeespiegelstijging. We gaan hiervoor na of er voldoende zand beschikbaar is
en welk volume nodig is. We maken gebruik van bestaande studies en kennis over effecten van de snelheid van de
zeespiegelstijging voor de sedimentbalans van de Nederlandse kust, waaronder verkennende berekeningen voor de
Waddenzee.
In het thema Waterveiligheid richten we ons op de vraag in hoeverre een versnelde zeespiegelstijging de levensduur
van belangrijke kunstwerken kan beïnvloeden. We doen dat door overschrijdingskansen van ontwerpcondities en
sluitfrequenties te beschouwen in het licht van versnelde zeespiegelstijging. Verder geven we beschouwingen over de
gevolgen van zeespiegelstijging op het achterland van de kunstwerken en over de gevolgen voor de benodigde pomp- en
spuicapaciteit voor het IJsselmeer.
In het thema Zoetwatervoorziening richten we ons op de vraag in hoeverre de invloed van zeespiegelstijging op
zoutindringing via het grondwater en via de rivieren verandert met snellere zeespiegelstijging. En op de vraag wat
die verandering betekent voor de zoetwatervraag en de beschikbaarheid van de inlaatpunten. We hebben hiervoor
verkennende modelberekeningen voor het benedenrivierengebied en Rijnland gemaakt. Op basis hiervan hebben we
een extrapolatie gedaan naar de rest van Nederland.
20
21
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
3.1 | Huidige Deltascenario’s en nieuwe inzichten
Scenario’s en projecties
Het Deltaprogramma gaat uit van de vier Deltascenario’s21,22. Deze scenario’s zijn een weergave van
een onder- en bovenwaarde aangenomen voor zeespiegelstijging, gerelateerd aan een 2°C en 4°C
wereldwijde temperatuurstijging in 2050 en 2100. De waarden zijn weergegeven in onderstaande tabel.
voor zeespiegelstijging
Deze zeespiegelscenario’s zijn gebaseerd op de KNMI’14 scenario’s23, waarin inzichten uit het vijfde
assessment-rapport van het IPCC24 (gepubliceerd in 2013) zijn verwerkt. Voor 2100 is een bovenwaarde
van 1 m vastgesteld25. Dit is de 95% bovenwaarde die is afgeleid van de bandbreedte van CMIP5
klimaatprojecties en expert judgement over de bijdrage van grote ijskappen en gletsjers26. Het IPCC komt
in 2019 (Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC) rapport) en 2021
(Zesde assessment-rapport) met nieuwe bevindingen ten aanzien van zeespiegelstijging. Het KNMI zal in
2019 een duiding geven van de betekenis van het SROCC rapport voor Nederland, en publiceert in 2021
3
nieuwe klimaatscenario’s voor Nederland.
Tabel 3.1
Zeespiegelstijging in de Deltascenario’s uit 2014 in cm ten opzichte van 1995 21,22.
Scenario
Warm/Stoom
Druk/Rust
2050
+40
+15
2100
+100
+35
Op 26 juli 2017 vond een workshop plaats met experts van KNMI, Universiteit Utrecht, Staf
Deltacommissaris en Deltares. De workshop had tot doel de mogelijke zeespiegelstijging in 2050, 2100
en daarna (tot 2200) vast te stellen, rekening houdend met nieuwe inzichten over veranderingen in de
massabalans van Groenland en vooral Antarctica. De kwantitatieve informatie die op basis van deze
workshop is verzameld, is geen voorschot op de nieuwe KNMI scenario’s, maar is uitsluitend voor deze
studie bedoeld als invoer voor de bepaling van de gevoeligheid van de voorkeursstrategieën van het
Deltaprogramma voor versnelde zeespiegelstijging. Om verwarring met de officiële KNMI scenario’s te
voorkomen, spreken we van projecties voor versnelde zeespiegelstijging (en niet van scenario’s).
Wereldwijd stijgt de zeespiegel als gevolg van thermische expansie en toenemend watervolume in de oceaan
door veranderingen in de massabalans van ijskappen en gletsjers, grondwateronttrekking en opslag in
stuwmeren. Zeespiegelverandering vertoont ruimtelijke variaties, door zwaartekrachteffecten van de ijskappen
op de lokale zeespiegel, atmosfeer- en oceaancirculatie, en lokale bodemdaling of -stijging.
Het IPCC maakt schattingen van de toekomstige gemiddelde mondiale zeespiegelstijging op grond
van paleo-reconstructies, analyses van waarnemingen en uitkomsten van klimaatmodellen. Een
veranderende ijsmassabalans van Antarctica is hierin een zeer onzekere factor.
21
22 Bruggeman, W., J.C.J. Kwadijk,B. van den Hurk, J.J. Beersma, R. van Dorland, G. van den Born, J. Matthijsen (2016) Verkenning
actualiteit Deltascenario’s. Deltares, KNMI, PBL.
24 IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifh Assessment Report of
the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y.
Xia, V. Bex and P. M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA
25 Tijdens deze studie is naar voren gekomen dat het gebruik van de geactualiseerde Deltascenario’s (1 meter zeespiegelstijging in
2100, in plaats van 85 cm) niet altijd in de volle breedte van het Deltaprogramma lijkt te zijn meegenomen, terwijl dit wel belang-
rijk kan zijn voor de robuustheid van de voorkeursstrategieën
26 De Vries, H., Katsman, C. and Drijfout, S., 2014: Constructing scenarios of regional sea level change using global temperature
pathways, Environmental Research Letters, Volume 9, Number 11
22
Hoofdstuk 3 - Scenario's en projecties voor zeespiegelstijging
23
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Nieuwe inzichten van De Conto en Pollard27 (2016) laten zien dat de Antarctische bijdrage aan zeespiegelstijging mogelijk
veel groter kan zijn dan waar tot voor kort vanuit gegaan werd. Daarbij moet onderscheid gemaakt worden tussen enorme
ijsplaten, langs de randen van Antarctica, waar het landijs zich drijvend in de oceaan uitstrekt en afalf in de vorm van
ijsbergen, en het landijs dat zich met een dikte van 2 tot maximaal 5 km op het vasteland van Antarctica bevindt. De
ijsplaten langs de rand van Antarctica nemen de laatste jaren in omvang af, maar drijven op het water en hebben bij
afsmelten geen effect op de zeespiegelstijging. Deze ijsplaten remmen wel het afstromen van landijs af. Dit landijs voegt bij
afsmelten smeltwater aan de oceaan toe en heef daarom wel effect op de zeespiegelstijging.
De ijsplaten nemen in omvang af door twee mechanismen:
• Marine Ice Sheet Instability: afsmelten van onderaf van gletsjers op een komvormige zeebodem. De zogenaamde
“grounding line” van het ijs verplaatst zich landinwaarts, waardoor nog meer ijs aan relatief warm water wordt
blootgesteld en er nog meer afsmelt.
• Hydrofracturing: Warme lucht, neerslag, smeltwater en warm oceaanwater zorgen voor scheuren in de ijsplaten
voor de kust, waardoor water omlaag sijpelt en het ijs erodeert. Aangezien deze ijsplaten het landijs op Antarctica
op zijn plaats houden heef erosie van die ijsplaten potentieel een groot effect op de snelheid waarmee het landijs
in zee terecht komt.
De combinatie van deze twee mechanismen leidt tot het afreken van enorme stukken van de ijsplaten, maar omdat
dit drijvend ijs betref heef het nog geen effect op de zeespiegelstijging. Afsmelten van landijs kan gaan optreden
als de ijsplaten langs de randen verdwenen zijn en het landijs niet meer tegenhouden. Dan kan een onomkeerbaar
proces optreden waarbij de randen van de landijskap onder het eigen gewicht afreken (“Ice Cliff Instability”) en zich
steeds verder terugtrekken. Deze processen leveren naar verwachting tot 2050 nog geen significante bijdrage aan
de zeespiegelstijging, maar daarna kan het afrokkelen en afsmelten van het landijs hard gaan en met een grote
bijdrage aan de zeespiegelstijging tot gevolg.
Medewerkers van het KNMI28 hebben de studie van De Conto en Pollard als uitgangspunt genomen voor een
doorvertaling naar projecties van de mondiale zeespiegelstijging in 2100. In deze studie van Le Bars et al is
aangenomen dat versnelde afraak van de Antarctische ijskap een realistisch beeld geef van de bovenwaarde
van de te verwachten zeespiegelstijging. Gegeven een bepaald concentratieverloop van broeikasgassen in de
atmosfeer is de zeespiegelstijging gekwantificeerd door middel van een kansverdeling, waarin de mediaan
(50% kans) en 5%- en 95%-percentielwaarden zijn bepaald (zie ook kader). In Tabel 3.2 is de mediaanwaarde
aangeduid als “middenwaarde”, terwijl de p95 is aangeduid als “bovenwaarde”. Ten behoeve van deze studie zijn
deze resultaten door Le Bars omgezet in projecties voor de Nederlandse kust. Deze projecties zijn dus schattingen
voor de zeespiegelstijging die uitgaan van de RCP4.5 en RCP8.5 concentratiescenario’s (Tabel 3.2) van het IPCC.
RCP4.5 veronderstelt lagere emissies en opwarming dan RCP8.5, en kan geassocieerd worden met 2°C wereldwijde
Deze projecties zijn omgeven met de nodige onzekerheid. De bron van die onzekerheid betref in de eerste plaats
temperatuurstijging in 2100 en een redelijk succesvolle uitvoering van het Parijs-akkoord. RCP8.5 veronderstelt
de grote onzekerheid over de mechanismes die De Conto en Pollard onderkennen (er zijn nog weinig empirische
hogere broeikasgas-emissies en leidt in 2100 tot 4°C wereldwijde temperatuurstijging.
onderzoeken en modelstudies) over de terugkoppelingen in de respons van de ijskappen. Ook is er onzekerheid
over hoe die onzekerheden met elkaar gecombineerd moeten worden. Voor meer informatie over de workshop en
Internationaal klimaatbeleid en het Nederlandse beleid zijn er op gericht om de twee gradendoelstelling van het
achtergrond van deze projecties wordt verwezen naar bijlage A. In de workshop werd ook het belang onderkend van
akkoord van Parijs te halen. Er is echter een kans dat deze doelstelling niet gehaald wordt, ofwel doordat emissies
waarnemingen en modelstudies om veranderingen in de ijskappen op Antarctica en Groenland en de zeespiegel te
hoger zijn of doordat de opwarming groter blijkt te zijn. Daarom is er ook gekeken naar een scenario van 4 °C
verifiëren en om vroegtijdig signalen over een mogelijke versnelling te verkrijgen. Dit laatste is belangrijk omdat
temperatuurstijging.
fysieke monitoring van het zeeniveau in informatie met een enorme vertraging levert.
Tabel 3.2
Zeespiegelstijging volgens de projecties voor versnelde zeespiegelstijging voor de onderwaarde (p5),
Het is minstens zo belangrijk om de wetenschappelijke inzichten goed te monitoren (en dus genoeg expertise in
middenwaarde (p50) en bovenwaarde (p95) in cm ten opzichte van 1995 (Le Bars et al. 2017). Deze projecties zijn
huis te hebben), en te monitoren welke scenario’s en maatregelen in andere gebieden in de wereld worden gebruikt
specifiek voor de Nederlandse kust, en wijken dus iets af van de publicatie. Zie kader (p26) voor de uitleg van de
of overwogen. Nederland zal mogelijk niet het eerste land zijn waar de impact van versnelde zeespiegelstijging een
betekenis van de onder, midden, bovenwaarde.
grote impact zal hebben. Verder moet niet alleen de lokale zeespiegel aan de Nederlandse kust worden gemonitord,
maar moeten ook de mondiale veranderingen in de zeespiegel worden gevolgd. Lokale fluctuaties zijn namelijk niet
Concentratie scenario
RCP4.5
RCP8.5
representatief voor wereldwijde zeespiegelvariaties.
Onderwaarde
Middenwaarde
Bovenwaarde
Onderwaarde
Middenwaarde
Bovenwaarde
2050
7
24
41
9
29
47
2100
29
108
192
75
195
317
27
24
Hoofdstuk 3 - Scenario's en projecties voor zeespiegelstijging
25
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
3.2 | Projecties voor versnelde zeespiegelstijging
Toelichting op de onderwaarde, middenwaarde en bovenwaarde (p05, p50 en p95) van projecties
Figuur 3.1 geef een vergelijking van de Deltascenario’s en de twee projecties met versnelde zeespiegelstijging
van Le Bars et al. (2017), inclusief metingen afomstig uit de zeespiegelmonitor29. Tevens is in Figuur 3.2 de
We gebruiken in de beschrijving van de projecties de termen “onderwaarde
,
“middenwaarde” en
stijgsnelheid gegeven in mm/jaar. Zowel bij de projecties voor versnelde zeespiegelstijging als bij de Deltascenario’s
“bovenwaarde” als synoniem voor de wiskundige termen p05, p50 en p95. De term ‘p05’ verwijst naar
is een verdeling van onzekerheden weergegeven in de vorm van onzekerheidsbanden (p05 - P95), en de onder,
de waarde van de zeespiegelstijging die, gegeven een scenario en bepaalde aannames, een kans op
midden en bovenwaarden (zie Kader voor een toelichting op deze bandbreedte).
onderschrijden heef van 5% (zie onderstaand figuur) en dus een kans op overschrijden van 95%. Analoog
hebben de p50 en p95 waarden een onderschrijdingskans van 50% resp. 95%. De p50-waarde is een
De bovenwaarde van de bandbreedte van de Deltascenario’s is gebruikt voor de Deltascenario’s Warm en Stoom. De
middenwaarde, omdat er een even grote kans (50%) op overschrijding respectievelijk onderschrijding van
onderwaarden zijn gebruikt in de scenario’s Rust en Stoom. Ook voor de projecties is een bandbreedte aangegeven.
deze waarde is. De p05 en p95 waarden worden gebruikt als onderwaarde respectievelijk bovenwaarde van
De middenwaarden voor de projecties staan aan de rechterzijde van de figuur weergegeven met zwarte lijnen (zie ook
een onzekerheidsband. Nadrukkelijk zijn dit geen uiterste grenzen; er is een kans van 10% dat een waarde
tabel 3.2). De Deltascenario’s hebben geen middenwaarde.
buiten deze grenzen valt.
De waargenomen stijgsnelheid van de zeespiegel aan de Nederlandse kust gedurende de laatste eeuw is in de orde
van 2 mm/jaar. Dat ligt onder het wereldwijde gemiddelde van circa 3 mm/jaar zoals nu wordt waargenomen.
Zowel de Deltascenario’s Warm en Stoom als de projecties voor versnelde zeespiegelstijging voorzien een grotere
stijgsnelheid voor de nabije toekomst. De Deltascenario’s vertonen een versnelling van de zeespiegelstijging
na 2050, zij het zeer beperkt. In feite gaat het in de nieuwe projecties dus om een extra versnelling van de
zeespiegelstijging.
45%
45%
5%
5%
Een vergelijking van de Deltascenario’s Warm en Stoom met de twee projecties voor versnelde zeespiegelstijging laat
P5
P50
P95
het volgende zien:
•
Tot het jaar 2050 wordt nog geen substantieel grotere zeespiegelstijging verwacht; in zowel de Deltascenario’s
Warm en Stoom als bij versnelde zeespiegelstijging is de stijging rond 2050 0,4 m t.o.v. 1995.
Gebruik in deze studie
•
Verschillen tussen de Deltascenario’s en de projecties met versnelde zeespiegelstijging worden pas zichtbaar
Met deze naamgeving volgen we het KNMI. In de voorliggende studie moeten deze termen echter niet
na het jaar 2050.
geïnterpreteerd worden alsof ze de volledige onzekerheid kwantificeren. De onzekerheden die LeBars
•
De zeespiegelstand volgens de (hoge) Deltascenario’s Warm en Stoom komt overeen met de middenwaarde
beschrijf met de p05 en p95 hebben deels betrekking op de onzekerheden die De Conto en Pollard gebruiken
volgens het lage emissiescenario (RCP4.5). Met andere woorden een hoge zeespiegelstand volgens de
Deltascenario’s, is in de projecties van versnelde zeespiegelstijging na 2050 een middenwaarde in de RCP4.5
in hun model. LeBars breidt die onzekerheden uit door ook de onzekerheid in de stijging van de temperatuur
projectie. De bovenwaarde van dit lage emissiescenario is vergelijkbaar met de middenwaarde van het hogere
rond Antarctica mee te nemen voor zowel de RCP4.5. en de RCP8.5. Omdat ze niet de volledige onzekerheid
emissie scenario (RPC8.5).
beschrijven, kunnen ze niet als achterliggende statistiek worden gebruikt om een formele risicoanalyse te
•
In het jaar 2100 zou volgens de Deltascenario’s Warm en Stoom een stijging van 1 m kunnen zijn bereikt. Dit
doen. Daarom moeten ze niet worden geïnterpreteerd als: ”de kans dat de zeespiegel nog meer stijgt dan
is ook het geval volgens de middenwaarde van de RCP4.5 projectie met versnelde zeespiegelstijging. Volgens
volgens de p95 van LeBars projectie is 5%”. LeBars doet namelijk een aantal aannamen die ook een (grote,
de middenwaarde van de RCP8.5 is dat eerder: rond 2080. Volgens de bovenwaarden van de projecties voor
maar onbekende) onzekerheid in zich dragen, namelijk:
versnelde zeespiegelstijging wordt 1 m al bereikt rond 2070 en 2080 voor respectievelijk RCP8.5 en RCP4.5.
•
dat De Conto en Pollard het bij het rechte eind hebben en hun model de (onzekerheid in) de response
•
De snelheid van de stijging loopt in het Deltascenario op naar ongeveer 10 mm/jaar rond 2050 en 14 mm/jaar
van de ijskap juist weergeef.
in 2100. Bij versnelde zeespiegelstijging is deze snelheid 10 tot 15 mm/jaar in 2050, circa 20-35 mm/jaar in
•
dat de temperatuur van het oceaanwater rond Antarctica zich onder de ontwikkeling van
2070 en aan het einde van deze eeuw tot (veel) meer dan 60 mm/jaar.
broeikasgasconcentratie RCP4.5 en RCP8.5 zich in de komende decades inderdaad zo ontwikkelen als
Belangrijk is ook om vast te stellen dat de stijging van de zeespiegel volgens alle scenario’s en projecties doorgaat na het
de gekoppelde klimaat-oceaan modellen suggereren.
jaar 2100.
•
Naast de onderzochte RCP4.5 en RCP8.5 zijn nog heel veel andere mogelijke ontwikkelingen van
concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer denkbaar. Dit zijn overigens wel de twee toekomsten
die vaak in adaptatiestudies worden gebruikt.
De duiding die wij aan deze projecties geven is dat het fysisch plausibele ontwikkelingen zijn van de stijging
van de zeespiegel in de komende eeuw op basis van de beste inzichten die momenteel voorhanden
zijn over de (in)stabiliteit van de Antarctische ijskap. Daarbij reflecteert de zeespiegelstijging volgens
RCP8.5-bovenwaarde een zeer hoge (maar plausibele) ontwikkeling en de zeespiegelstijging volgens
RCP4.5-onderwaarde een zeer lage (maar eveneens plausibele) ontwikkeling.
Vanuit risicobeheer is het gebruikelijk om conservatieve aannames te doen, en hiervoor worden
vaak bandbreedtes van 90-95% aangehouden, waarbij er dus aandacht is voor de extreme
waardes die weliswaar een kleine kans hebben, maar mogelijk tot grote gevolgen leiden,
zoals dat ook voor de Deltascenario’s Warm en Stoom is gedaan.
29 Baart, F., G. Rongen, R. Nicolai, C. van de Vries. (2017, November 24). Sea-level monitor (Version v2017.04). Zenodo. http://doi.org/10.5281/zen-
26
Hoofdstuk 3 - Scenario's en projecties voor zeespiegelstijging
27
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
4,0
4,0
3.3 | Gebruik projecties met versnelde zeespiegelstijging in deze studie
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
De Deltascenario’s en de projecties voor versnelde zeespiegelstijging worden in deze studie gebruikt om de mogelijke
3,5
Deltascenario’s
3,5
gevolgen van extra versnelling van de zeespiegelstijging door het versneld afsmelten van Antarctica voor het
Gemeten zeespiegelstijging
Deltaprogramma te illustreren. We verkennen hoeveel zeespiegelstijging de voorkeursstrategieën aan kunnen en
3,0
3,0
welke belangrijke knikpunten (zie hoofdstuk 2), er kunnen worden bereikt. De scenario’s gebruiken we om aan te
geven wanneer, en met welke onzekerheid (bandbreedte), knikpunten zouden kunnen optreden. We houden rekening
met de onzekerheden per emissiescenario en geven aan vanaf wanneer knikpunten ongeveer kunnen gaan optreden
2,5
2,5
bij respectievelijk de middenwaarde en de bovenwaarde van de projecties van versnelde zeespiegelstijging.
2,0
2,0
De scenario’s en projecties worden dus gebruikt om te verkennen wat er kan gebeuren (en wanneer) als de zeespiegel
sneller stijgt dan aangenomen is in de Deltascenario’s. Met andere woorden: we doen een zogenaamde ‘Wat-als’
1,5
1,5
studie; wat als de projecties van De Conto en Pollard en LeBars et al. de waarheid worden. De onzekerheid is immers
groot. De relevantie van de recente bevindingen is ook al groot in geval van de middenwaarde van de projecties.
Daarom worden de gevolgen ook voor deze middenwaarde projecties in beeld gebracht. Vanwege de mogelijk
1,0
1,0
grote impact worden ook de consequenties van de bovenwaarde van de projecties geanalyseerd, zoals gebruikelijk
bij risico-analyses. De onderwaarde van de projecties behoort ook tot de mogelijke toekomsten, maar is niet
0,5
0,5
nader beschouwd, omdat de Deltascenario’s hogere waarden meenemen en er hier in de strategievorming dus al
rekening mee is gehouden. Er is geen probabilistische risicoanalyse gedaan waarmee kansen van de scenario’s zijn
0,0
0,0
verdisconteerd.
1900
1950
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
year
Voor waterveiligheid en zoetwatervoorziening is niet alleen de zeespiegel van belang, maar zijn ook rivierafvoeren en
lokale neerslag belangrijk. Waar relevant voor de analyse maken we hier gebruik van de aannamen en gegevens van
Figuur 3.1 Gebruikte zeespiegelscenario’s volgens KNMI’14 (Deltascenario’s) en de projecties van Le Bars et al.
de Deltascenario’s.
2017 (RCP4.5 en RCP8.5), alsmede de metingen t.o.v. 1995 (Baart et al. 2017). De projecties zijn specifiek voor de
Nederlandse kust, en wijken dus iets af van de publicatie. De bandbreedte is weergegeven voor de onderwaarde (p5)
en de bovenwaarde (p95), ook voor 2050, 2075 en 2100 aan de rechterkant van de figuur. De middenwaarde (p50) is
3.4 | Gebruik van projecties met versnelde zeespiegelstijging in het buitenland
aangegeven met een zwarte lijn. De Deltascenario’s hebben geen middenwaarde. De metingen zijn ook t.o.v. de stand
In het buitenland worden ook geregeld projecties van extreme zeespiegelstijging gebruikt voor beleidsstudies.
in 1995. Toen stond de zeespiegel 0,04 m tov NAP.
De federale overheidsorganisatie NOAA in de VS gaf al eerder en onafankelijk van de studie van De Conto en
160
160
Pollard een hoge schatting voor de gemiddelde zeespiegelstijging in 2100: 2,5 m op basis van literatuurstudies
Versnelde zeespiegelstijging snelheid RCP8.5
Mediaan
en waarnemingen30. De Thames Estuary 2100 studie ontwikkelde een adaptief plan tot een stijging van 2,7 m. In
Versnelde zeespiegelstijging snelheid RCP4.5
140
Deltascenario’s
140
een rapport aan het UK Parliament wordt een overzicht gegeven van de recente literatuur31. Hierin wordt verwezen
Gemeten zeespiegelstijging snelheid
naar een studie van UK Goverment Office of Science32 dat recent onderzoek naar projecties voor zeespiegelstijging
beschrijf. Daarin wordt een zeespiegelstijging van 2,5 m in 2100 genoemd uit de UKCP09 scenario’s uit 2009, dat
120
120
kan worden gebruikt bij bijvoorbeeld de planning van aanleg van gevoelige infrastructuur.
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
1900
1950
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
Jaar
Figuur 3.2 Stijgnelheden van de Deltascenario’s en de projecties voor zeespiegelstijging, volgens KNMI’14
(Deltascenario) en de projecties van Le Bars et al. 2017,en de metingen (Baart et al. 2017). De bandbreedte is
weergegeven voor de onderwaarde (p5) en de bovenwaarde (p95), ook voor 2050, 2075 en 2100 aan de rechterkant
30 Sweet, W.V. et al. (2017). Global and Regional Sea Level Rise Scenarios for the United States. NOAA Technical Report NOS CO-OPS 083.
van de figuur. De middenwaarde (p50) is hier aangegeven met een zwarte lijn. De Deltascenario’s hebben geen
middenwaarde.
32 Edwards, T. (2018). Current and Future Impacts of Sea Level Rise on the UK. Foresight, Government Office of Science:
28
Hoofdstuk 3 - Scenario's en projecties voor zeespiegelstijging
29
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
Kustfundament,
4.1 | Inleiding
De duinen, stranden, vooroever en buitendelta’s langs de Nederlandse kust vormen de natuurlijke
Waddenzee en
hoogwaterbescherming tegen overstroming vanuit zee. Om deze duinen mee te laten groeien met de
zeespiegelstijging dient het kustfundament waar ze deel van uitmaken eveneens mee te groeien. De
zuidwestelijke delta
voorkeurstrategie voor de kust bestaat dan ook uit het mee laten groeien van dit kustfundament door
zandsuppletie waarbij de volumina worden aangepast op basis van monitoring. Het suppletiebeleid
beoogt overigens niet alleen het handhaven van de kustlijn (het eerste doel), maar ook het bijdragen aan
lokale en regionale doelen gericht op een economisch sterke en aantrekkelijke kust.
De hoofdvragen voor dit thema zijn:
4
• Wat is de invloed van (versnelde) zeespiegelstijging op de benodigde hoeveelheid zandsuppletie?
• Tot welke (snelheid van) zeespiegelstijging kan de kustlijnpositie gehandhaafd worden met
zandsuppleties?
• Is er voldoende zand beschikbaar voor uitbreiding van het jaarlijks suppletievolume?
• Bij welke (snelheid van) zeespiegelstijging is er een kans dat de Waddenzee niet meer kan meegroeien?
• Wat zijn de effecten op de sedimentbalans in de Zuidwestelijke delta en de Rijn-Maasmonding?
Ter beantwoording van deze vragen is gebruik gemaakt van (model)studies waarin de effecten van hogere
zeewaterstanden geanalyseerd worden, en van kennis over de sedimentbalans van de kust, Waddenzee,
Zuidwestelijke delta en Rijn-Maasmonding.
4.2 | Kust
4.2.1 Zeespiegelstijging en kusterosie
Een stijging van het gemiddelde zeeniveau betekent ook een toenemende frequentie van hoge
waterstanden, met als gevolg een sterkere erosie van strand en duin. Figuur 4.1 illustreert deze relatie
tussen hoogwater en zeespiegelstijging: een stijging van het gemiddeld hoogwater bij West-Terschelling
met 1 m resulteert in een toename van de frequentie van een stormvloedwaterstand van 3 m + NAP van
eens per 10 jaar naar ca. 5 keer per jaar.
Onder evenwichtscondities wordt het afgeslagen zand afgezet op het meest zeewaartse deel van het
strand en op de ondiepe onderwateroever, vanwaar het in verloop van de tijd weer terugkeert naar
strand en de duinen (zeereep). Bij de vaker optredende hoogwaterstanden door een stijging van de
zeespiegel zal echter de beschikbare hersteltijd voor het kustprofiel ook afnemen, waardoor de erosie
structureel wordt. Dit effect wordt versterkt door de afvoer van het afgeslagen sediment in kustlangse of
kustdwarse richting. Vooral in de buurt van zeegaten zal de netto afvoer van zand naar achterliggende
getijdebekkens de sedimenthoeveelheid van de kust verkleinen. Zonder aanvulling van het zandvolume
zal de kustlijn landwaarts opschuiven. Mèt aanvulling kan de kustlijn op zijn positie blijven en wordt
bovendien de toename van de frequentie van extreme waterstanden gepareerd door kustfundament,
strand en zeereep mee omhoog te laten groeien.
30
Hoofdstuk 4 - Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
31
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Met 40 miljoen m3/jaar kan bijvoorbeeld een stijging van 10 mm/jaar worden bijgehouden. In de Deltascenario’s Warm
5
Huidig niveau
en Stoom loopt de stijgsnelheid op van circa 10 mm/jaar in 2050 tot circa 14 mm/jaar aan het eind van de eeuw. Rond
2050 is dus al 3 à 4 keer zo veel zand nodig dan dat nu jaarlijks aangebracht wordt, en aan het eind van de eeuw 4 à 5
+ 1m ZSS
keer zo veel.
4
Drempelwaarde (m+NAP)
Ook bij versnelde zeespiegelstijging zal op zijn vroegst rond 2050 3 à 4 keer zo veel zand nodig zijn, als we uitgaan
van de bovenwaarden van deze projecties. Het verschil tussen de projecties voor versnelde zeespiegelstijging en ook de
3
Deltascenario’s is in die periode niet groot. Als ‘Parijs’ niet gehaald wordt en er grotere emissie plaatsvinden (RCP8.5)
dan zal dit tot 5 jaar eerder het geval zijn. Volgens de middenwaarden van de projecties met RCP4.5 en RCP8.5 wordt
de stijgsnelheid van 10 mm/jaar bereikt in respectievelijk 2065 en 2045.
2
In geval van RCP4.5 loopt het suppletievolume voor het meegroeien met de zeespiegelstijging aan het einde van de
eeuw op tot 12 tot 20 keer zo veel voor respectievelijk de midden- en bovenwaarde van de projecties. Voor RCP8.5 is
dit 20 tot 40 keer zo veel voor de midden en bovenwaarde. De snelheid kan in dat geval oplopen tot meer dan 60 mm/
1
jaar, waarbij circa 240 miljoen m3/jaar gesuppleerd moet worden om het kustfundament te mee te laten groeien. Ter
1/100
1/10
1
10
Frequentie (aantal overschrijdingen per jaar)
illustratie: dit komt overeen met 12 Zandmotoren per jaar.
Tabel 4.1 Schatting van de relatie tussen snelheid van zeespiegelstijging en het benodigde volume zand om het kustfundament mee
te laten groeien met de zeespiegelstijging en de kosten daarvan. Dit is gebaseerd op een eenvoudige berekening van het oppervlak van
kustfundament (4000 km2) en de zeespiegelstijging. Het zandvolume ten behoeve van het handhaven van de kustlijn bij een snellere
Figuur 4.1 Effect van een 1 m hoger gemiddeld hoogwater met 1 meter op de frequentie van overschrijding van + 3 m NAP (Dutch
zeespiegelstijging als gevolg van erosie is hierin niet meegenomen. Dat wordt onderzocht in kustgenese 2.0.
Ordnance Datum = DOD), voor West-Terschelling.
Snelheid
Benodigde volume zand
Kosten suppletie
Kortom: om de kustlijn op zijn plaats te houden bij een stijging van de zeespiegel is aanvulling met zand nodig,
(mm/jaar)
(miljoen m3 /jaar)
(miljoen euro)
waarbij het aan te brengen volume zand bepaald wordt door de snelheid van stijging. Hierbij kunnen er verschillende
2
8
28 - 40
€
redenen zijn om een knikpunt te onderkennen, zoals: het suppletievolume wordt te groot, de beschikbaarheid van
zand schiet tekort, de effecten op recreatie en natuur zijn onaanvaardbaar, of de organisatie en kosten van de
3
12
42 - 60
€
suppleties zijn onaanvaardbaar. Deze elementen worden hieronder nader beschreven.
5
20
70 - 100
€
12,5
50
175 - 250
€
4.2.2 Suppletievolume en frequentie
30
120
420 - 600
€
De kust handhaven met het suppleren van zand heef twee componenten: 1) zand voor het aanvullen van het zand
40
160
560 - 800
€
dat erodeert uit het kustprofiel en verdwijnt richting getijdebekkens en over de landsgrens; en 2) zand voor het
meegroeien van het kustfundament met een stijgende zeespiegel. Bij een sneller stijgende zeespiegel zullen beide
60
240
840 - 1200
€
toenemen en zal er dus meer zand nodig zijn. Hoewel hier niet echt sprake van een hard knikpunt is, kunnen we wel
schatten welke suppletievolumes bij bepaalde stijgingssnelheden nodig zijn.
Voortzetting van de huidige suppletiepraktijk (onderwatersuppleties in de zone van NAP-5 tot -8 m) zal resulteren
in een versteiling van het kustprofiel. Dit kan op den duur een extra toename van de afvoer van zand uit het ondiepe
Op dit moment is het niet duidelijk wat de suppletiebehoefe is voor een structureel en duurzaam evenwicht in
deel van het kustprofiel naar het diepe deel veroorzaken. Dit effect is ook te verwachten bij de Zandmotor maar is
de Nederlandse kustzone bij een stijgende zeespiegel. Daartoe wordt het onderzoeksprogramma Kustgenese 2.0
vooralsnog niet waargenomen. De benodigde volumes kunnen dus groter uitvallen en monitoring blijf noodzakelijk.
uitgevoerd dat in 2020 vragen moet beantwoorden over hoe zo’n evenwicht eruit ziet, en wat de daarvoor benodigde
suppletievolumina en effectieve uitvoeringswijzen zijn.
Frequentie van suppleties
Bij een gegeven suppletiebehoefe wordt de frequentie van suppleren bepaald door het volume van de individuele
Volume van suppleties
suppleties. Bij een toenemende vraag zijn er dus 2 opties: vaker terugkomen of meer zand per keer aanbrengen. Bij
In de huidige situatie wordt 12 miljoen m3/jaar zand aangebracht ter compensatie van erosie en voor het
een toenemende frequentie van hoge waterstanden, met daarmee het risico van meer kustafslag, lijkt het aanleggen
meegroeien van het kustfundament met de zeespiegel. Naarmate de snelheid van zeespiegelstijging groter wordt,
van grotere zandbuffers zinvol. De huidige suppletiepraktijk is gebaseerd op suppleties op de onderwateroever
is ook meer zand nodig en zullen de kosten oplopen (Tabel 4.1). Een sterk vereenvoudigde berekening geef enig
met een gemiddelde omvang van 1 à 2 miljoen m3 en een frequentie van ongeveer eens per 5 jaar. Inmiddels wordt
inzicht in de toename van de zandbehoefe als gevolg van een stijgend zeeniveau. Uitgaand van de (deel)doelstelling
geëxperimenteerd met andere suppletievormen om ervaring op te doen. Zo zijn de laatste 10 jaar bijvoorbeeld
dat het kustfundament meegroeit met het stijgend zeeniveau, en van een oppervlakte van het kustfundament van
geulwandsuppleties die tevens een getijgeul stabiliseren (volume ca. 5 miljoen m3) en megasuppleties zoals de
4.000 km2 (NB dit is zónder Waddenzee en Ooster- en Westerschelde), kan het benodigde zandvolume berekend
Zandmotor (volume ca. 20 miljoen m3) uitgevoerd. De snelheid en wijze van herverdeling van de aangebrachte
worden door vermenigvuldiging van dit oppervlak met het aantal mm zeespiegelstijging per jaar. Zo is voor het
zandvolumina is een van de te onderzoeken aspecten. Daarnaast zijn de effecten van de aanleg op het bodemleven op
meegroeien met een stijging van 1 mm/jaar 4 miljoen m3 zand nodig en bij 5 mm/jaar 20 miljoen m3. Naarmate
de onderwateroever van belang.
de snelheid van zeespiegelstijging groter wordt, is ook meer zand nodig en zullen de kosten oplopen (Tabel 4.1). Het
werkelijk benodigde zandvolume zal waarschijnlijk zelfs nog groter zijn aangezien in deze berekening géén rekening
4.2.3 Beschikbaarheid en bruikbaarheid zand
is gehouden met de te compenseren erosie van de kustlijn.
Er ligt voldoende zand in het Nederlandse deel van de Noordzee de kust te handhaven. Er zijn drie factoren die de
daadwerkelijke beschikbaarheid en bruikbaarheid van dat zand voor suppleties beïnvloeden: de kwaliteit van het zand,
ruimtebeslag door andere functies en de windiepte.
32
Hoofdstuk 4 - Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
33
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Kwaliteit van het zand
4.2.4 Organisatie en kosten uitvoering
Niet al het zand is geschikt om op de kust te suppleren. Zandvoorkomens kunnen aanzienlijk verschillen in
Technisch gezien is zandsuppletie lang op te schalen. Grotere
mineralogische samenstelling en korrelgrootteverdeling. Om de nadelige gevolgen van suppleren op de natuur
volumes vragen echter een andere organisatie en uitvoering
van onderwateroever, strand en duin te minimaliseren wordt zand gebruikt dat zoveel mogelijk lijkt op het zand
en bekostiging. Ook zal de cyclus van jaarlijkse toetsing en
op de doellocatie. Ook vanuit het gebruik van het strand worden eisen gesteld aan de samenstelling (afronding
suppletieplanning opgeschaald moeten worden.
korrels, laag schelp- en grindgehalte). Tenslotte wordt gebruik gemaakt van zandvoorkomens met een zo laag
mogelijk slibgehalte om vertroebeling van het water zoveel mogelijk te voorkomen, omdat een aantasting van het
De kostprijs van suppleties hangt sterk af van de vaarafstand tussen
lichtklimaat negatieve gevolgen voor de natuur met zich meebrengt.
de win- en stortlocatie en van contractvorm. De brandstofosten zullen
een direct effect hebben op de prijs per kubieke meter. Flexibilisering van
Ruimtebeslag door andere functies
de uitvoeringsperiode resulteert meestal in een lagere prijs. De huidige
kosten van reguliere zandsuppleties bedragen circa € 5 per m3. Uitgaand
Een toenemend ruimtebeslag van activiteiten op de Noordzee heef gevolgen voor de beschikbaarheid van zand
van deze prijs komen de kosten voor het suppleren van 160 miljoen m3 op
(Figuur 4.2). Door de aanleg van vaste infrastructuur zoals kabels, pijpleidingen, windmolenparken en dergelijke
€ 800 miljoen. Bij grote projecten daalt de prijs per m3. Rekenen we met een
neemt het voor zandwinning beschikbare oppervlak zeebodem in het huidige reserveringsgebied voor zandwinning
Zandmotorprijs van ca. € 3,50 per m3 dan komen de totale kosten op € 560
(oppervlakte ca. 5200 km2) af. Ook het toenemende ruimtebeslag buiten het reserveringsgebied beperkt de winbare
miljoen.
zandvoorraad. Zo heef het PBL scenario’s van de ontwikkeling van windenergie op de Noordzee uitgewerkt, waarbij
in het scenario met de hoogste groei in 2050 17 tot 26 % van het Nederlands Continentaal plat door windparken
in beslag genomen zal worden33). Dat betekent dat mogelijk een deel van de zandwinning buiten het huidige
reserveringsgebied zal gaan plaats vinden. Figuur 4.3 toont beschikbare gebieden voor zandwinning buiten het
huidige reserveringsgebied, rekening houdend met bestaand of toekomstig ruimtegebruik. De transportkosten, en
daarmee de zandprijs, zullen toenemen met de afstand van het zandwingebied tot de kust.
Windiepte
Het winnen van zand op grotere diepte brengt hogere kosten met zich mee. De samenstelling van de zeebodem
varieert aanzienlijk met de diepte. Dit betekent dat vergroting van de maximale windiepte om het ruimtebeslag
van de zandwinning te verkleinen niet altijd mogelijk is. Dit vraagt om een gedegen inventarisatie, planning en
monitoring van zandwingebieden.
33 Matthijsen, J, Dammers, E, Elzenga, H, 2018. De toekomst van de Noordzee. De Noordzee in 2030 en 2050: een scenariostudie. PBL publicatie
2728, Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag
34
35
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Figuur 4.3
Mogelijke extra gebieden voor zandwinning buiten het huidige reserveringsgebied, rekening houdend met bestaand of
toekomstig ruimtegebruik. De transportkosten, en daarmee de zandprijs, zullen toenemen met de afstand van het zandwingebied
tot de kust.
4.2.5 Impact van zandwinning en suppletie op natuur en gebruik kust
Verplaatsing van zeer grote volumina zand zal grote gevolgen hebben voor bodemleven, zowel in wingebieden als
in suppletiegebieden. Het is de vraag of het bodemleven in de kustzone nog voldoende tijd krijgt om te herstellen.
2 | Beleidsnota Noordzee 2016-2021
Het inzetten van megasuppleties, als alternatief voor kleinschaliger suppleties, verlaagt de verstoringsfrequentie
waardoor het bodemleven meer tijd voor herstel krijgt. Door de toegenomen zandverliezen en het frequent
Figuur 4.2
De ruimtelijke ordening van het Nederlands Continentaal Plat. De reserveringszone voor zandwinning is met geel
aangegeven. (Bron: Beleidsnota Noordzee 2016-202134)
aanbrengen van grote hoeveelheden zand om de verliezen te compenseren, nemen de zandtransporten en daarmee
de snelheid van morfologische veranderingen in de kustzone toe. Dit houdt in dat ook stroming en golven in
34 Ministerie van Infrastructuur en Milieu, Ministerie van Economische Zaken, 2015. Beleidsnota Noordzee 2016-2020. Bijlage 2 bij het Nationaal
dit gebied sterker gaan variëren, waardoor bijvoorbeeld zandbanken en muistromen sneller ontstaan en zich
Waterplan 2016-2021, 118 pp
verplaatsen. Dit heef gevolgen voor het gebruik van strand en kust.
36
Hoofdstuk 4 - Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
37
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
4.3 | Waddenzee
Versnelde zeespiegelstijging
Bij een snellere zeespiegelstijging zal de gemiddelde waterdiepte in de waddenbekkens toenemen, waardoor er extra
Vraag en aanbod van sediment
sediment nodig is om de wadplaten te handhaven. Voor de westelijke Waddenzee, waar de vraag al groter is dan
De Waddenzee en de aangrenzende kustzone maken deel uit van een sedimentdelend systeem. Dat betekent
de aanvoer, zal de aanvoer steeds verder achter gaan lopen, waardoor het oppervlak aan wadplaten zal afnemen.
dat de Waddenzee voor aanvulling van zijn sedimentvoorraad afankelijk is van aanvoer via de zeegaten uit
Verkennende berekeningen (met het ASMITA-model) laten zien dat bij een totale stijgsnelheid vanaf circa 6 mm/
de Noordzeekustzone (Figuur 4.4). De ontwikkeling van de bodemligging van de Waddenzee sinds 1935 laat
jaar (inclusief bodemdaling) mogelijk het kritieke punt bereikt word waarbij de westelijke Waddenzee de stijging
zien dat netto sediment wordt afgezet, waarbij de gemiddelde sedimentatie groter is dan de huidige relatieve
niet meer bij kan houden. Voor de oostelijke Waddenzee wordt het omslagpunt bepaald door het moment waarop de
zeespiegelstijging35. De belangrijkste bronnen van zand zijn de buitendelta’s, die onder meer eroderen als gevolg
transportcapaciteit niet langer voldoende is om aan de toenemende vraag te voldoen. Vanaf een totale stijgsnelheid
van de afsluitingen van de Zuiderzee en de Lauwerszee, en de kust van Noord-Holland en de Waddeneilanden.
van circa 10 mm/jaar zal de aanvoer gaan achterlopen.
Zandverliezen aan de kustlijn worden gecompenseerd met suppleties, waardoor deze suppleties eveneens een rol
spelen in de sedimentbalans van de Waddenzee.
De zandtransporten in en rond de zeegaten zijn cruciaal voor de aanvoer van voldoende zand. Het effect van de
erosie van buitendelta’s (zie hierboven) op waterbeweging en sedimenttransporten is onderzocht met behulp van
Een snellere zeespiegelstijging zal leiden tot een toenemende behoefe aan sediment in de Waddenzee. Hoewel een
een numeriek model37. Deze verkennende berekeningen laten het volgende zien:
deel van het gesuppleerde sediment in de Waddenzee terecht komt, is het de vraag of dit voldoende is om de bodem
• het effect van zowel in oppervlak als in hoogte sterk gereduceerde buitendelta’s op de transporten is gering.
van de Waddenzee te laten meestijgen. Dit hangt mede af van de transportcapaciteit voor zand en de snelheid van
• Een hogere zeespiegel resulteert in grotere netto transporten langs de (eiland) kust naar de zeegaten.
stijging.
• Een verkenning van het effect van het niet meegroeien van wadplaten op de waterbeweging in en rond het
zeegat geef aan dat bij een zeespiegelstijging van 1 m het effect op de waterbeweging en daarmee op het
De morfologische ontwikkeling van de Waddenzee kan beschouwd worden als een balans-vraagstuk: om de
zandtransport klein is, terwijl bij een zeespiegelstijging van 2 m het effect groot is. De gevolgen hiervan voor de
wadplaten te handhaven moet aan de vraag in de bekkens voldaan worden door aanbod uit de kustzone. In de
sedimenttransporten tussen kustzone en getijdebekkens zijn nog onvoldoende duidelijk.
huidige situatie kunnen in de Waddenzee twee delen worden onderscheiden:
•
de westelijke Waddenzee, van Texel tot aan het wantij van Terschelling, waar relatief weinig wadplaten (tot
De morfologische ontwikkelingen in het Eems estuarium worden in de huidige situatie vooral door menselijk
40% van het totale oppervlak) voorkomen, en
handelen bepaald. Of en hoe dit systeem mee kan groeien met toekomstige zeespiegelstijging zal hier mede van
•
de oostelijke Waddenzee, van het wantij van Terschelling tot aan de Eems, waar het oppervlak aan wadplaten
afangen.
groot is, tot 70 % van het bekkenoppervlak.
4.4 | Zuidwestelijke Delta
Het relatief geringe plaatoppervlak in de westelijke Waddenzee betekent dat er nu reeds een grote vraag naar
sediment is. Er is echter geen sprake van extreme netto import van zand, ondanks voldoende beschikbaarheid van
Door het verschillende karakter van de voormalige zeegaten en estuaria in de Zuidwestelijke Delta zijn er
zand in de kustzone. Dit is een gevolg van het feit dat er een bovengrens is aan de transportcapaciteit voor zand
verschillende ontwikkelingen te verwachten van versnelde zeespiegelstijging.
door de zeegaten: het systeem is transport-gelimiteerd (Figuur 4.4). In de oostelijke Waddenzee wordt relatief
weinig sediment afgezet, het systeem van geulen en platen lijkt in dynamisch evenwicht en zelfs bodemdaling door
Westerschelde
gaswinning heef in de huidige situatie geen effect op de gemiddelde ligging van de wadplaten. De daling van de
wadbodem wordt vrijwel direct aangevuld. Dit deel van het systeem is vraag-gelimiteerd.
De sedimentbalans van de Westerschelde is sterk beïnvloed door menselijk handelen en dat zal in de toekomst niet
anders zijn. Momenteel wordt er jaarlijks circa 10 miljoen m3 sediment verplaatst binnen de Westerschelde om de
vaargeul op diepte en breedte te houden (exclusief het baggerwerk in havens). De ruimte voor het storten van het
opgebaggerde sediment is daarbij vaak juist genoeg in dit netto zandvangende systeem. Dat heef in de eerste
plaats vergunningstechnische achtergronden.
Toch heef ook dit estuarium op termijn extra sediment nodig, om mee omhoog te groeien met het stijgend
zeeniveau. Hierbij gaat het niet simpelweg om een vermenigvuldiging van het oppervlak met de zeespiegelstijging,
omdat sedimenttransport hier een significante invloed heef op de balans. Op dit moment worden de mogelijkheden
onderzocht voor grootschalig sedimentbeheer, zoals verspreiden van zand in het mondingsgebied als dat vrijkomt bij
vaargeulonderhoud in het estuarium. Grootschalig sedimentbeheer kan alleen binnen randvoorwaarden betreffende
de hoogwaterbescherming langs het estuarium en mede met het oog op natuurwaarden.
Oosterschelde
Meegroeien met de zeespiegelstijging is in de Oosterschelde onmogelijk gezien het grote tekort op de zandbalans
dat daar nu al bestaat. Dat wordt veroorzaakt door het feit dat er door de aanwezigheid van de kering vrijwel geen
netto zandimport plaatsvindt, zand bezinkt in de grote ontgrondingskuilen aan weerszijden van de kering. Het
gereduceerde getij achter de kering leidt daarnaast tot afraak van de platen. Een belangrijke te beantwoorden vraag
is of, en zo ja hoe de geulen, platen en schorren in de Oosterschelde mee moeten groeien. Dit zal niet vanzelf gaan.
De effecten van zeespiegelstijging op de gebruiksfuncties van de Oosterschelde en eventuele maatregelen worden op
Figuur 4.4 Het sedimentdelend systeem van de Waddenzee. De import van zand wordt in de westelijke Waddenzee beperkt door de
dit moment in een ander kader onderzocht.
transportcapaciteit en in de oostelijke Waddenzee door de ruimte om zand af te zetten. (Bron: WaddenAcademie, 2018.36)
35 Elias, EPL, van der Spek, AJF, Wang, ZB, de Ronde, J, 2012. Morphodynamic development and sediment budget of the Dutch Wadden Sea over the
37 Met een ASMITA-model is de grootschalige uitwisseling van zand tussen kustzone en getijdebekkens berekend. Voor ieder zeegat van de Ne-
last century. Netherlands Journal of Geosciences, 91 (3), 293-310
derlandse Waddenzee is uitgerekend wat de kritische snelheid is. Eventuele veranderingen in de in- en uitstroming door de zeegaten worden
36 WaddenAcademie 2018. Position paper Sea-level rise, subsidence and morphodynamics in the Dutch Wadden Sea, 2030, 2050, 2100
daarin meegenomen. Van der Spek, AJF, Elias, EPL, Lodder, Q, Hoogland, R, 2015. Toekomstige Suppletievolumes - Eindrapport. Deltares rapport
1208140-005-ZKS-0001.
38
Hoofdstuk 4 - Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
39
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Overige Deltabekkens
door baggerwerkzaamheden op diepte gehouden. Daarom moet onderscheid gemaakt worden tussen wat in het
zomerbed gebeurt en wat er intussen met de uiterwaarden gebeurt.
Voor de Grevelingen is een stijgende zeespiegel niet het grootste probleem. Door de afsluitdam is er geen directe
relatie tussen de waterstanden op zee en in het afgesloten bekken. Op termijn zal het peil van het Grevelingenmeer
Als het zeeniveau snel stijgt, kan aanzanding in de rivieren dat niet volgen. Een snelle berekening laat zien dat
echter aangepast moeten worden aan het gestegen waterpeil op zee, of er moet worden gepompt. Plannen om
het lengteprofiel van de Waal en Merwede met een lengte van ca. 100 km, een breedte van 350 m en een jaarlijks
de Grevelingen door te spoelen met zeewater ter verbetering van de waterkwaliteit zullen deze aanpassing eerder
zandtransport van 0,7 miljoen m3, per jaar 20 mm kan stijgen. Hierbij moet opgemerkt worden dat aanzanding in
nodig maken. In alle gevallen heef dit consequenties voor de buitendijkse gebieden die niet uit zichzelf mee kunnen
werkelijkheid niet gelijkmatig over de lengte van de rivieren zal optreden. Uitgaande van 20 mm/jaar, zou dat vanaf
groeien. Vergelijkbare problemen met buitendijkse gebieden kunnen ontstaan in andere afgesloten delen van het
2060-2070 overschreden gaan worden bij een versnelde zeespiegelstijging
zuidwestelijk estuariumgebied (Veerse Meer, Volkerak-Zoommeer). De gevolgen voor het Haringvliet hangen af van
het beheer van de spuisluizen.
Niet alleen nadelen voor de rivieren
Voordelta
Een van de grootste zorgen van Rijkswaterstaat is echter niet de aanzanding, maar juist de voortdurende
bodemerosie in het bovenrivierengebied, die plaatselijk oploopt tot 2 tot 3 cm per jaar. Bodemerosie kan de
De voormalige buitendelta’s van Haringvliet en Grevelingen vormen een zandige buffer voor de kusten van Voorne en
bevaarbaarheid van het vaarwegennet aantasten, ondermijnt waterbouwkundige kunstwerken, verdroogt
Goeree. Door de landwaartse verplaatsing van het zand in de voormalige buitendelta’s kan de morfologie meegroeien
uiterwaarden en kan de afvoerverdeling op de riviersplitsingen doen veranderen. Deze erosie is het gevolg
met een stijgende zeespiegel. Lokaal kunnen complicaties ontstaan door inscharende kortsluitgeultjes die de kust
van ingrepen zoals stuwen en dammen in het stroomgebied, normalisering van de rivier, zandwinning en
eroderen of te sterke afscherming van de kust waardoor de opbouwende werking van golven wegvalt en eroderende
vaarwegonderhoud.
krachten niet langer gecompenseerd worden.
De gesignaleerde mogelijke aanzanding als gevolg van een stijging van de zeespiegel kan helpen deze erosie af te
De buitendelta van de Oosterschelde kan zich vrij aanpassen. Door de zeespiegelstijging zullen de getijdebieten in de
remmen. Als aanzanding van de rivierbodem de stijging van de waterstanden echter niet kan bijhouden, zal het
hoofdgeulen toenemen, waardoor de buitendelta zich door interne herverdeling van zand zelfs weer kan uitbreiden.
verhang van de rivier verder afnemen.
De Westerscheldemonding blijkt min of meer stabiel te blijven ondanks grote veranderingen in het estuarium38.
Ontwikkelingen hier zullen vooral bepaald worden door menselijk handelen. Het meegroeien met de zeespiegel zal
Morfologische aanpassing hangt af van keuzes voor adaptatie
hierbij wel grote hoeveelheden zand vragen die waarschijnlijk aan de kust en aan het estuarium worden onttrokken.
De te verwachten morfologische aanpassing zal afangen van de ingrepen die worden gedaan om de effecten van
Daarbij kan een geul die nu al dicht onder de kust van Walcheren loopt (Oostgat) en aansluit op de Westerschelde
de zeespiegelstijging op waterstanden en zoutindringing te mitigeren (blijf de Waal een vrij afstromende rivier of
nog verder uitschuren. In welke mate een snellere zeespiegelstijging tot volstrekt ander geulgedrag leidt is nog niet
worden stuwen en sluizen aangelegd? Komen er nieuwe keringen in de mondingen? Worden uiterwaarden anders
onderzocht. Wel zijn er initiatieven om hier via praktijkproeven meer inzicht in te krijgen.
ingericht? Blijf het IJsselmeerpeil laag of stijgt dit mee met het zeeniveau?). Voor de morfologische ontwikkeling van
de rivieren zelf lijkt er niet direct aanleiding om maatregelen te nemen, maar de morfologische reactie op andere
4.5 | Rijn-Maasdelta
ingrepen zou wel aanvullende maatregelen nodig kunnen maken.
Een rivier ontwikkelt zich morfologisch door een samenspel tussen de bewegingen van water en sediment. Dit
samenspel wordt gestuurd door (1) de waterstanden benedenstrooms, (2) veranderingen in eigenschappen als
Naast zand ook slib
geometrie en ruwheid van het beschouwde riviertraject (bijvoorbeeld door adaptatiemaatregelen), en (3) toevoer
Rivieren transporteren niet alleen zand maar ook slib. Veranderingen in getijdewerking en zoutindringing als gevolg
van water en sediment van bovenstrooms. Menselijk ingrijpen in het stroomgebied heef een veel groter effect op
van zeespiegelstijging verplaatsen het troebelingsmaximum van slibtransport en de plekken waar slib op de bodem
de morfologische ontwikkeling van de waterlopen dan klimaatverandering. Adaptatiemaatregelen in reactie op
wordt afgezet.
(versnelde) zeespiegelstijging zijn daarom overheersend. Bovendien blijken de morfologische effecten van hogere
piekafvoeren en langduriger lage afvoeren elkaar min of meer op te heffen39.
Getijdewerking in de Rijn-Maasmonding
Een belangrijke vraag voor de rivieren in de Rijn-Maasdelta is hoe de benedenrivieren zich morfologisch zullen
Sterke getijstromen en grote variatie in de samenstelling van de ondergrond bepalen de morfodynamica van
aanpassen aan een stijgende zeespiegel. Door stijging van de zeespiegel zal de invloed van de zee in de vorm van
de rivieren in de Rijn-Maasmonding rond Rotterdam. Daardoor zijn diepe erosiekuilen ontstaan die kabels en
getijdewerking, zoutindringing en waterstandsverhoging zich landinwaarts uitbreiden.
leidingen blootleggen en de stabiliteit van primaire waterkeringen aantasten. Als de sedimentatie achterblijf op de
zeespiegelstijging wordt het getijvolume vergroot. Dat kan lokaal leiden tot grotere stroomsnelheden. Bestaande
Aanzanding blijf niet beperkt tot de benedenloop
erosiekuilen kunnen verder uitschuren en nieuwe erosiekuilen kunnen ontstaan.
In theorie is de belangrijkste morfologische aanpassing aan een stijgend zeeniveau aanzanding als gevolg van
afnemende stroomsnelheden. Zulke aanzanding begint in de benedenrivieren en zou zich uit kunnen breiden naar
4.6 | Gevolgen voor voorkeursstrategie
de Nederlandse bovenrivieren (Rijntakken en Maas) en zelfs tot in Duitsland. Door zo’n stroomopwaartse uitbreiding
De kust met zand op orde houden bij een snel stijgende zeespiegel vraagt zeer veel zand, maar het is technisch
van de aanzanding zouden op lange termijn de waterstanden in de bovenrivieren kunnen stijgen. Op zeer lange
gezien niet onmogelijk. Ruimtelijke reservering om voldoende zand beschikbaar te hebben is dan wel nodig.
termijn zou het gehele lengteprofiel omhoog kunnen schuiven. In de praktijk worden onze rivieren echter voortdurend
De frequentie en omvang van zandsuppleties worden bepaald door de snelheid van zeespiegelstijging. Bij de stijging
38 Elias, EPL, van der Spek, AJF, Lazar, M, 2017. The ‘Voordelta’, the contiguous ebb-tidal deltas in the SW Netherlands: large-scale morphological
van circa 2 mm/jaar zoals waargenomen langs de Nederlandse kust, voldoet de huidige praktijk. Het meegroeien
changes and sediment budget 1965-2013; impacts of large-scale engineering. Netherlands Journal of Geosciences, 96 (3), 233-259.
van de Waddenzee is daar niet expliciet in meegenomen, omdat dat geen beleidsdoelstelling is voor de Kustlijnzorg.
39 Krekt, A.H., T.J. van der Laan, R.A.E. van der Meer, B. Turpijn, O.E. Jonkeren, A. van der Toorn, E. Mosselman, J. van Meijeren & T. Groen (2011):
Alleen de verliezen uit de kustzone worden gecompenseerd. Het onderzoeksprogramma Kustgenese 2.0 moet in
Climate change and inland waterway transport: impacts on the sector, the Port of Rotterdam and potential solutions. Arcadis, Port of Rotterdam,
Ministry of Infrastructure and the Environment, VU University of Amsterdam, Delf University of Technology, Deltares and TNO. Knowledge for
2020 antwoorden geven op de vraag hoe een structureel en duurzaam evenwicht in de Nederlandse kustzone eruit
Climate, project HSRR08, CfK/037/2011, ISBN/EAN 978-94-90070-434.
ziet, en wat de daarbij benodigde suppletiebehoefe en effectieve uitvoeringswijzen zijn.
40
Hoofdstuk 4 - Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta
41
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Naar verwachting kan de westelijke Waddenzee een zeespiegelstijging van meer dan circa 6 mm/jaar niet meer
bijhouden, met een afname van het areaal wadplaten tot gevolg. Ditzelfde gebeurt bij ongeveer 10 mm/jaar in de
Oostelijke Waddenzee. In zowel de Deltascenario’s Warm en Stoom als de projecties met versnelde zeespiegelstijging
wordt deze stijgsnelheid bereikt binnen enkele decennia (zie hoofdstuk 3).
Voor de Zuidwestelijke Delta verschillen de gevolgen van een versnelde zeespiegelstijging sterk per deelsysteem. Zo
wordt de sedimentbalans van de Westerschelde vooral bepaald door menselijk handelen (baggeren) en dat zal in
de toekomst zo blijven. Om mee te groeien met de zeespiegel zal extra sediment nodig zijn. Voor de Oosterschelde
is meegroeien met de zeespiegelstijging naar verwachting echter onmogelijk, gezien het grote tekort aan zand dat
er nu al bestaat. De vraag is of en hoe platen en schorren mee moeten en kunnen groeien. In de huidige situatie
wordt jaarlijks 12 miljoen m3 zand gesuppleerd. Met dit volume kan het kustfundament in principe 3 mm/jaar
meegroeien. (NB de berekening van het huidige suppletievolume gaat niet alleen uit van meegroeien, maar ook van
erosie van het kustfundament!) Een snellere stijging van de zeespiegel vraagt meer zand. In de Deltascenario’s Warm
en Stoom stijgt de zeespiegel met een snelheid van 10 mm/jaar rond 2050 en met 14 mm/jaar aan het einde van
de eeuw. Bij versnelde zeespiegelstijging is de snelheid rond 2050 nog vergelijkbaar met de Deltascenario’s. In al
deze toekomstprojecties moeten we dus rekening houden met een 3 tot 4 keer groter suppletievolume in 2050. Bij
versnelde zeespiegelstijging kan de snelheid aan het einde van de eeuw oplopen tot 60 mm/jaar of meer. Dit vraagt
(volgens de eenvoudige berekening) om tenminste 20 keer zo veel zand als nu wordt gesuppleerd. Hierin is een
toename van erosie van het fundament niet meegenomen. Bij lagere emissies volgens RCP4.5, is dit tegen het einde
van de eeuw of later. Bij hoge emissies volgens het RCP8.5 is dit rond 2080 - 2095 voor respectievelijk de boven- en
middenwaarde van de projecties.
De vraag is tot welke snelheid van stijging de huidige voorkeurstrategie kan worden voortgezet. Duidelijk is dat een
dergelijke grootschalige suppletie-operatie om een andere organisatie van de uitvoering vraagt. Daarnaast zal het
winnen en aanbrengen van zeer grote volumes zand serieuze gevolgen hebben voor de ecologie van de kustzone.
De kosten van grootschalig suppleren zijn aanzienlijk maar zijn vergeleken bij andere uitgaven op de rijksbegroting
beperkt. Een continue grootschalige aanvulling van de zandvoorraad van de kust vergroot de dynamiek van kustzone
en strand, wat consequenties zal hebben voor de verschillende gebruiksfuncties en natuurwaarden.
Of suppleren een ‘no regret’-maatregel is, als op termijn bij een steeds grotere en snellere stijging alsnog tot andere
maatregelen wordt besloten, hangt af van de effecten waar rekening mee wordt gehouden. Door te suppleren blijf
de samenhang van de kuststrook behouden. De effecten voor bodemfauna en ecologie van de kustzone zullen echter
aanzienlijk zijn. Het is vooralsnog niet duidelijk of deze effecten reversibel en acceptabel zijn.
Rijn-Maasdelta
Aanzanding als gevolg van afname van de stroomsnelheden door zeespiegelstijging kan het huidige probleem
van bodemerosie in de rivieren verminderen. Met het huidige aanbod van rivierzand kan de aanzanding 2
cm zeespiegelstijging per jaar bijhouden, geschat op basis van zandtransport en oppervlak van de rivier. Als
aanzanding van de rivierbodem de waterstandsstijging niet kan bijhouden, zal de gemiddelde diepte en daarmee de
bevaarbaarheid toenemen. Erosiekuilen kunnen groter worden en nieuwe kuilen kunnen ontstaan door toenemende
stroomsnelheden als gevolg van een groter getijvolume door hogere zeewaterstanden.
42
43
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
5.1 | Inleiding
Waterveiligheid
Het belangrijkste operationele doel van de voorkeursstrategie voor het Deltaprogramma Waterveiligheid
voor de periode tot 2050 is dat de hoogwaterbescherming van Nederland moet voldoen aan de nieuwe
veiligheidsnormering. Om hieraan te voldoen bevat het Deltaprogramma een groot aantal maatregelen
die voor 2050 gerealiseerd moeten worden. Veel van deze maatregelen zijn opgenomen in (lang)
lopende uitvoeringsprogramma’s. De belangrijkste maatregelen zijn de versterking van waterkeringen,
rivierverruiming, aanpassen van stormvloedkeringen, vergroten van de pompcapaciteit van de Afsluitdijk,
het suppleren van zand en het op orde krijgen van de rampenbestrijding. In de voorkeurstrategieën
5
komen voor de periode na 2050, bij een zich voortzettende klimaatverandering en versnelde
zeespiegelstijging, nieuw te maken keuzes in beeld. Voorbeelden daarvan zijn het al dan niet aanpassen
van de afvoerverdeling van de rivieren, het aanpassen of vervangen van de Maeslantkering, Hartelkering
en Hollandse IJsselkering, het al dan niet handhaven van de streefpeilen in het IJsselmeer en Markermeer,
een beslissing of de huidige kustlijn gehandhaafd wordt en het al dan niet afsluiten van de Nieuwe
Waterweg middels de aanleg van een zeesluis.
Om deze keuzes weloverwogen te maken, zijn in veel situaties al voor 2050 verkennende studies nodig
voor onderbouwing van beslissingen die na 2050 moeten worden genomen. De uitkomsten daarvan
zouden kunnen leiden tot het aanpassen van mogelijke strategieën die na 2050 moeten worden
geïmplementeerd en mogelijk al tot het nemen van voorlopige beslissingen.
5.2 | De betekenis van versnelde zeespiegelstijging in het kort
De voorkeurstrategie voor waterveiligheid houdt rekening met adaptatie aan een doorlopend stijgende
zeespiegel gedurende deze eeuw. Hierbij is verondersteld dat de stijgsnelheid per jaar in de loop
van deze eeuw niet veel groter wordt dan deze nu is. In de geschetste projecties van de versneld
stijgende zeespiegel wordt deze stijgsnelheid na 2050 echter voortdurend groter. Hoewel het
onzeker is of deze projecties uitkomen, is het belangrijk om de mogelijke gevolgen ervan op de
voorkeursstrategie tijdig in kaart te brengen.
Tot 2050 ontlopen de zeespiegelstijging volgens de beide Deltascenario’s Warm en
Stoom enerzijds en die volgens de projecties van de versnelde zeespiegelstijging
anderzijds elkaar weinig. Op grond van de geprojecteerde zeespiegelstanden hoef
de huidige voorkeursstrategie voor Waterveiligheid dan ook in elk geval tot 2050
niet aangepast te worden. Dat betekent versterking van waterkeringen tot aan
het jaar 2050, conform de nieuwe normen. De beoordeling van de keringen
ten opzichte van de nieuwe normen is nog bezig en evaluatie van de normen
is voorzien van nu tot 2050. Zonder aanpassingen van de normen zal ook
bij het uitblijven van versnelde en extreme zeespiegelstijging een aantal
kunstwerken vanaf 2040 naar verwachting niet meer voldoen aan de
normen; dit komt doordat voor deze kunstwerken de normen strenger
zijn dan voorheen.
44
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
45
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Wat de mogelijke versnelling van de zeespiegelstijging betekent voor de uitvoering van de strategie na 2050 wordt
5.3.1.1 Ontwerppeilen
geïllustreerd in Figuur 5.1. Als we de middenwaarde van de RCP8.5 projectie of de bovenwaarde van RCP4.5 als
De verkenning start met een schatting van wat de keringen aan waterstanden kunnen keren. Er is bewust voor
uitgangspunt nemen, dan was een aanpassing voor 0,5 m stijging in 1995 nog voldoende om circa 65 jaar vooruit
gekozen om de golfelasting buiten de analyses te houden. Het nader vaststellen van de mate van golfoverslag
te kunnen. In 2060 is de functionele levensduur van een extra 0,5 m afgenomen tot 20 jaar en daarna neemt deze af
vraagt om uitgebreider onderzoek, waarin gebruik gemaakt wordt van meer detailgegevens van de keringen dan voor
tot 10 jaar. Dat brengt met zich mee dat adaptatie met relatief kleine stappen steeds lastiger wordt. De maatregelen
de onderhavige studie beschikbaar waren. Waar mogelijk zijn de ontwerppeilen van de keringen gebruikt als maat
zullen dan immers steeds korter effectief zijn, en er is weinig tijd voor planning en implementatie. Een optie is om
voor de vergelijking met toekomstige stormvloedwaterstanden. Voor de kunstwerken waarvoor geen ontwerppeil
(heel veel) grotere maatregelen te nemen.
beschikbaar is, is de kerende hoogte als maat genomen. De volgende ontwerppeilen, welke zijn verkregen van
4,0
4,0
contactpersonen bij Rijkswaterstaat, zijn gebruikt in de analyses:
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
• Afsluitdijk: Als onderdeel van het ‘Deltaprogramma Veiligheid’ is voorzien om de Afsluitdijk te renoveren waarbij
3,5
Deltascenario’s
3,5
deze dijk stormvloedwaterstanden die optreden bij een zeespiegelstijging van 1 m zou moeten kunnen keren. Voor
Levensduur van fictieve adaptatie
de Afsluitdijk gebruiken we als criterium het ontwerppeil bij Den Oever zoals dat is opgegeven voor de nieuw te
maatregel voor 50 cm zeespiegelstijging
3,0
3,0
bouwen keersluis aan de buitenkant van de bestaande schutsluizen. Dit ontwerppeil is NAP +6,5 m.
• Maeslantkering: Voor de Maeslantkering gebruiken we als criterium de gemiddelde kerende hoogte van NAP +5 m.
Die is gelijk aan het niveau van de bovenzijde van de sluitdeuren.
2,5
2,5
• Haringvlietdam: Voor de Haringvlietdam gebruiken we als criterium de kerende hoogte van de binnenste deur van
de spuisluis. Deze is NAP +5 m.
• Oosterscheldekering: Voor de Oosterscheldekering gebruiken we het ontwerppeil van NAP +5,5 m zoals dat was
2,0
2,0
voorgeschreven tijdens de bouw.
10 jaar
1,5
1,5
Bij de huidige zeewaterstand hebben deze ontwerppeilen een bepaalde frequentie van overschrijden. Met een
stijgende zeespiegel zal die frequentie omhoog gaan. Dit zal tevens, indien sluitcriteria niet wijzingen, aanleiding
20 jaar
geven tot het vaker sluiten van de stormvloedkeringen. Ter illustratie een voorbeeld: bij de huidige zeespiegel is de
1,0
1,0
geschatte frequentie van een stormvloedwaterstand van NAP +3 m bij Hoek van Holland ongeveer eens per tien jaar
65 jaar
(of een kans van 1/10 per jaar). Als de zeespiegel met 1 meter stijgt, zal die frequentie ongeveer drie keer per jaar
0,5
0,5
zijn, een toename met een factor 30. In elk jaar is het dan zeer waarschijnlijk dat de waarde van NAP +3 m bij Hoek
van Holland tenminste één keer wordt overschreden.
0,0
0,0
1995
2002
2050
2075
2100
De huidige frequentie van overschrijden gebruiken we als referentiewaarde waarmee we de projecties voor de
year
toekomstige frequenties gaan vergelijken. Hoe snel de frequentie in de loop van de jaren verandert, is afankelijk van
Figuur 5.1 Illustratie van de verkleining van de functionele levensduur van adaptatiemaatregelen aan 0,5 m stijging van de
de snelheid waarmee de zeespiegel stijgt. Om dat te bepalen zijn de stormvloedwaterstanden verhoogd met behulp
zeespiegel. Deze illustratie geldt voor de bovenwaarde van RCP4.5 en de middenwaarde van RCP8.5.
van de verschillende zeespiegelprojecties.
5.3 | Gevolgen van de versnelde zeespiegelstijging voor stormvloedkeringen en zeesluizen
Een vergelijking tussen de ontwerppeilen en deze veranderende overschrijdingsfrequenties laat zien wat we in de loop
van de eeuw kunnen verwachten van het waterkerende vermogen van stormvloedkeringen op basis van hun huidige
Voor de hoogwaterbescherming van Nederland vormen de grote stormvloedkeringen en zeesluizen belangrijke
hoogte. Uiteraard kan door het versterken of verhogen van de keringen een aanpassing worden gedaan waardoor
schakels. Er is daarom een verkenning uitgevoerd wat de zeespiegelstijging in de loop van deze eeuw zou
de stormvloedkering hogere waterstanden kan keren. Verder geldt dat een overschrijding van het ontwerppeil in de
betekenen voor de functionaliteit van vier van de belangrijkste kunstwerken: de Afsluitdijk, de Maeslantkering, De
huidige toestand van de keringen niet per definitie betekent dat deze keringen ’falen’ of ‘bezwijken’.
Haringvlietdam en de Oosterscheldekering. Belangrijke eigenschappen die de functionaliteit van deze keringen
bepalen zijn het kerende vermogen, hun sterkte, de frequentie waarmee ze moeten sluiten en de betrouwbaarheid
van de sluitprocedure. Van deze eigenschappen zijn de eerste en derde in beschouwing genomen in onze analyses.
5.3.1.2 Bepaling van de frequenties van de ontwerppeilen
Mechanismen zoals piping, sterkte en stabiliteit van de kering, die bepalend zijn voor het ‘falen’ van de kering, zijn
Voor de verschillende kunstwerken zijn met Hydra-NL, dat onderdeel is van het WBI-instrumentarium40,
dus niet meegenomen evenmin als de betrouwbaarheid van sluiting. Onderstaande analyse vormt dan ook een
berekeningen uitgevoerd om overschrijdingsfrequenties te bepalen van de ontwerppeilen. Dit is gedaan voor de
eerste-ordebenadering van de functionaliteit van de keringen in de komende 80 jaar onder de aanname van een
huidige zeespiegelstand en voor verschillende zeespiegelstijgingen die in de projecties en scenario’s voorkomen.
mogelijk extra versnelde zeespiegelstijging. Een volledige beoordeling van wat de keringen maximaal kunnen keren,
vergt een veel gecompliceerder onderzoek, omdat dit afankelijk is van de specifieke eigenschappen van de keringen
We nemen aan dat de (kans op een bepaalde) stormopzet ongewijzigd blijf onder alle scenario’s. Dat betekent dat de
en hun omgeving. Een dergelijk onderzoek valt buiten de scope van deze verkenning en zal in elk geval uitgevoerd
zeespiegelstijging één-op-één doorwerkt in hogere piekwaterstanden op zee. Als voorbeeld: stel dat op een bepaalde
worden in het kader van de 12-jarige cyclus van beoordelen.
locatie de waterstand bij de normfrequentie wordt geschat op NAP +4 m en één van de scenario’s verwacht voor een
bepaald jaar een stijging van de zeespiegel met 0,5 m, dan wordt de verwachte waterstand bij de normfrequentie
5.3.1 Invloed van de zeespiegelstijging op het kerende vermogen
NAP +4,5 m. Overigens is het niet zeker dat de aanname van een ongewijzigde stormopzet correct is, dit zou in een
later stadium uitgezocht moeten worden.
Het kerende vermogen is voor de waterveiligheid de belangrijkste eigenschap van deze kunstwerken. De eisen die
hiervoor aan de kunstwerken gesteld worden vinden hun oorsprong in de in 2017 ingevoerde nieuwe normen. Toch
hebben we er niet voor gekozen om deze analyse uit te voeren in het licht van de nieuwe normering, om verwarring
met de formele beoordeling te voorkomen. De voorliggende verkenning voor de lange termijn is dan ook geen
beoordeling op grond waarvan de keringen goed- of afgekeurd zouden moeten worden. Die beoordeling vindt immers
40 Ministerie van Infrastructuur en Milieu, 2017: Regeling veiligheid primaire waterkeringen 2017; Bijlage II Voorschrifen bepaling hydraulische
plaats in een ander traject, waarin door de keringbeheerders voor alle keringen een beoordeling wordt opgesteld.
belasting primaire waterkeringen
46
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
47
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
De stijging van de gemiddelde zeespiegel voor de komende eeuw volgt uit de scenario’s en projecties. Hierbij is
Tabel 5.1
Indicatie van de terugkeertijden (jaren) van de overschrijding van het ontwerppeil voor de stormvloedkeringen voor (a)
de huidige situatie (2023) en de zichtjaren (b) 2050; (c) 2085 en ( d ) 2100 bij zeespiegelstijging ten opzichte van 1995 volgens
de zeespiegelstijging relatief genomen ten opzichte van het jaar 1995. We gaan uit van de stijging volgens de
de middenwaarden van de projecties voor extra versnelde zeespiegelstijging die uitgaan van de uitvoering van het Parijsakkoord
middenwaarde van de projecties met extra versnelde zeespiegelstijging (zie hoofdstuk 3). We laten echter ook zien
(RCP4.5); sterk toenemende broeikasgasconcentraties (RCP8.5) en de Deltascenario’s Warm en Stoom. De terugkeertijden zijn
bij welke zeespiegelstijging dit gebeurt. Door dit te relateren aan de projecties kan worden geschat wanneer dit
afgerond. Tussen de 100 duizend en 10 duizend afgerond op 10.000-tallen, tussen 10.000 en 1000 op 1000-tallen; tussen 1000 en
optreedt bij de onder-, midden-, en bovenwaarde van de projecties. De betekenis voor het Deltaprogramma brengen
100 op 100-tallen en beneden de 100 op 10-tallen.
we in beeld door eenzelfde exercitie te doen met als uitgangspunt de zeespiegelstijging volgens de Deltascenario’s
Warm en Stoom. Deze analyse levert een eerste indicatie op voor de verandering van overschrijdingsfrequenties in
(a)
2023
de tijd en de onzekerheden daarover.
Kering
Ontwerppeil
Deltascenario’s
Versnelde
Versnelde
(m+NAP)
Warm en Stoom
zeespiegelstijging
zeespiegelstijging
5.3.1.3 Veranderingen in terugkeertijden van ontwerppeilen voor deze eeuw
(Jaren)
RCP4.5
RCP8.5
De resultaten presenteren we twee manieren:
(Jaren)
(Jaren)
• De zeespiegelstijging waarbij belangrijke terugkeertijden van de overschrijding van ontwerppeilen van de
Zeespiegelstijging (m)
0,17
0,10
0,10
onderzochte keringen naar verwachting gaan voorkomen. Hiermee volgen we de ‘knikpunten’-aanpak zoals
Maeslantkering
5,0
> 1.000
>1.000
>1.000
beschreven in hoofdstuk 2, al gaat het hier niet om heel harde knikpunten waarbij doelen niet gehaald worden,
Haringvlietdam
5,0
> 3.000
>3.000
>3.000
maar om belangrijke mijlpalen waarbij een frequentie van overschrijding van het ontwerppeil van eens in de 10,
Oosterscheldekering
5,5
> 10.000
>10.000
>10.000
100, 1000, 10.000 en 100.000 jaar wordt gehaald (Figuur 5.2). Met behulp van de scenario’s en projecties kan
worden ingeschat wanneer dit kan gaan gebeuren . Deze resultaten zijn scenario-neutraal. Bij nieuwe scenario’s
Afsluitdijk
6,5
>100.000
> 100.000
> 100.000
kan gemakkelijk opnieuw worden ingeschat wanner de terugkeertijden worden verwacht bij een bepaald scenario.
(b)
2050
• Voor drie zichtjaren (2050, 2085, 2100) presenteren we de verwachte terugkeertijden van de ontwerppeilen voor
de onderzochte keringen voor de Deltascenario’s Warm en Stoom en voor de middenwaarde van de projecties
Kering
Ontwerppeil
Deltascenario’s
Versnelde
Versnelde
met extra versnelde zeespiegelstijging (Tabel 5.1). Voor de volledigheid toont de tabel ook de frequenties voor het
(m+NAP)
Warm en Stoom
zeespiegelstijging
zeespiegelstijging
referentiejaar 2023. Het onderlinge verschil in terugkeertijden tussen de vier verschillende jaartallen geef een
(Jaren)
RCP4.5
RCP8.5
eerste indicatie van het verloop van het kerende vermogen van de onderzochte kunstwerken in de komende 80
(Jaren)
(Jaren)
jaar, op basis van hun huidige hoogte.
Zeespiegelstijging (m)
0,40
0,23
0,28
Maeslantkering
5,0
> 300
>500
>400
Uit Tabel 5.1 blijkt dat er tot 2050 weinig verschillen optreden tussen de verschillende projecties en scenario’s. Dit
Haringvlietdam
5,0
> 1.000
>2.000
>1.000
is het gevolg van de kleine verschillen tussen de zeespiegelstanden volgens de projecties en scenario’s. Na 2050 en
vooral in de laatste twee decades van deze eeuw blijkt duidelijk dat het kerende vermogen van de kunstwerken erg
Oosterscheldekering
5,5
> 7.000
>10.000
>9.000
sterk afneemt bij de projecties van een versneld stijgende zeespiegel. Anders gezegd: de kans dat een storm leidt
Afsluitdijk
6,5
>100.000
> 100.000
> 100.000
tot een piekwaterstand op zee die hoger is dan het ontwerppeil, wordt snel groter. Handhaving van het gewenste
beschermingsniveau zal in de 2e helf van deze eeuw meer en meer inspanning kosten.
(c)
2085
Kering
Ontwerppeil
Deltascenario’s
Versnelde
Versnelde
In Tabel 5.1 zijn we uitgegaan van middenwaarden van zeespiegelstijging voor de projecties met extra versnelde
(m+NAP)
Warm en Stoom
zeespiegelstijging
zeespiegelstijging
zeespiegelstijging. Om deze middenwaarden liggen brede pluimen die de onzekerheden om deze waarden weergeven.
(Jaren)
RCP4.5
RCP8.5
Figuur 5.2 brengt deze onzekerheid in verband met verschillende terugkeertijden voor de ontwerppeilen. Deze figuur
(Jaren)
(Jaren)
laat zien dat bij een zeespiegelstijging van rond de 2 m de jaarlijkse kans op een storm die leidt tot het overschrijden
Zeespiegelstijging (m)
0,80
0,64
106
van de ontwerppeilen van de Haringvlietsluis en Oosterscheldekering in de orde van eens in de 10 jaar ligt; voor
Maeslantkering
5,0
>50
>80
>10
de Maeslantkering zelfs hoger. Het ligt binnen de bandbreedte van de onzekerheden dat we dit binnen deze eeuw
kunnen bereiken. Het ligt ook binnen de bandbreedte van de projecties dat dit mogelijk pas lange tijd na 2100 bereikt
Haringvlietdam
5,0
>400
>500
>100
gaat worden.
Oosterscheldekering
5,5
>1.000
>2.000
>500
Afsluitdijk
6,5
>100.000
>100.000
>60.000
(d)
2100
Kering
Ontwerppeil
Deltascenario’s
Versnelde
Versnelde
(m+NAP)
Warm en Stoom
zeespiegelstijging
zeespiegelstijging
(Jaren)
RCP4.5
RCP8.5
(Jaren)
(Jaren)
Zeespiegelstijging (m)
1,00
1,07
1,94
Maeslantkering
5,0
>20
>10
<10
Haringvlietdam
5,0
>200
>60
<10
Oosterscheldekering
5,5
>800
>400
>20
Afsluitdijk
6,5
>100.000
>60.000
>2.000
48
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
49
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Figuur 5.2 geef de terugkeertijden voor overschrijdingen van de ontwerppeilen als functie van de zeespiegelstijging.
Met behulp van Hydra-NL is berekend wat de invloed is van zeespiegelstijging op de sluitfrequentie van deze keringen
Met behulp van de bandbreedte voor de Deltascenario’s en de projecties kan worden afgeleid wanneer dit
(Figuur 5.3 en Figuur 5.4), onder de aanname van gelijkblijvende sluitcriteria. De sluitfrequentie neemt bij benadering
ongeveer kan gaan plaatsvinden. Uit Figuur 5.2 blijkt dat voor alle keringen de overschrijdingsfrequentie van
exponentieel toe met de zeespiegelstijging. Dit exponentiele verloop zet zich door tot het moment dat de kering vrijwel
het stormvloedpeil telkens met een factor 10 toeneemt bij een zeespiegelstijging in het bereik van 0,5 tot 0,8
permanent gesloten is, daarna heef de lijn een vlak verloop (zie Figuur 5.4). Voor de Maeslantkering loopt de frequentie
meter. Dat impliceert dat de decimeringshoogte41 van waterstanden bij de stormvloedkeringen in het bereik van
op van eens per 16 jaar naar eens per 3 jaar (0,5 m zeespiegelstijging), 3 keer per jaar (1,0 m zeespiegelstijging) tot 30
0,5 tot 0,8 meter ligt. Deze decimeringshoogte is een indicator voor het effect van een mogelijk extra versnelde
keer per jaar (1,5 m zeespiegelstijging). Voor de Oosterscheldekering loopt de frequentie op van eens per anderhalf jaar
zeespiegelstijging. Om een voorbeeld te geven: bij de middenwaarde van de RCP4.5 projectie en de Deltascenario’s
naar 5 keer per jaar (0,5 m zeespiegelstijging), via 45 keer per jaar (1,0 m zeespiegelstijging) tot vrijwel permanente
Warm en Stoom is de zeespiegel in het jaar 2100 met ongeveer 1 m gestegen ten opzichte van 1995. Dat is dus
sluiting (1,5 m. zeespiegelstijging).
gelijk aan ongeveer 1,3 à 2 keer de decimeringshoogte. Dat betekent dat bij RCP4.5 volgens de middenwaarde in het
jaar 2100 de overschrijdingskansen van ontwerppeilen met een factor 20-100 zijn toegenomen ten opzichte van de
Voor de Maeslantkering is een sluitfrequentie van 1 keer per jaar gesuggereerd als knikpunt in verband met de
referentiesituatie van 1995. Dit is rond 2080 volgens de middenwaarde in de RCP8.5 projectie. In 2100 is volgens de
belemmering voor de scheepvaart42. Dat knikpunt wordt overschreden bij ongeveer 0,75 m zeespiegelstijging. Vanuit
middenwaarde van de RCP8.5 projectie de zeespiegel ongeveer 2 m gestegen. Dat is dus gelijk aan ongeveer 2,5 à 4
constructief oogpunt kan de Maeslantkering naar verwachting een sluitfrequentie van maximaal 3 keer per jaar aan43;
keer de decimeringshoogte. In dat geval zijn de overschrijdingskansen van ontwerppeilen met een factor 300-10.000
dat knikpunt wordt overschreden bij ongeveer 1,0 m zeespiegelstijging. Er zijn geen vergelijkbare knikpunten voor de
toegenomen.
Oosterschelde, maar ergens tussen de 1,0 en 1,5 m zeespiegelstijging zal de kering zó vaak moeten sluiten dat die niet
4,0
4,0
meer functioneert en vervangen moet worden door een alternatief.
eens in de 10 jaar
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
eens in de 100 jaar
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
Figuur 5.3 Sluitfrequentie
3,5
eens in de 1000 jaar
3,5
Deltascenario’s
Maeslantkering afankelijk
eens in de 10.000 jaar
eens in de 100.000 jaar
van de zeespiegelstijging.
3,0
3,0
Deze grafiek is bepaald
met Hydra-NL. Onder de
grafiek is aangegeven
2,5
2,5
wanneer bepaalde niveaus
van zeespiegelstijging
2,0
2,0
worden bereikt in
de Deltascenario’s
0.01
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.5
Warm en Stoom en
1,5
1,5
Zeespiegelstijging [m]
bij de middenwaarden
Deltascenario
van de projecties
1,0
1,0
voor extra versnelde
2013
2027
2050
2069
2085
2100
>2100
>2100
zeespiegelstijging.
RCP4.5
0,5
0,5
2024
2043
2068
2082
2091
2098
>2100
>2100
0,0
0,0
RCP8.5
MLK
HVD
OSK
ASD
1995
2002
2050
2075
2100
Kering
year
2023
2040
2059
2070
2077
2083
2088
2093
Figuur 5.2 Terugkeertijden (10, 100, 1000, 10.000 en 100.000 jaar) van de overschrijding van het ontwerppeil voor de
Figuur 5.4 Sluitfrequentie
Maeslantkering (MLK), Haringvlietdam (HVD), Oosterscheldekering (OSK) en Afsluitdijk (ASD) (links). Met behulp van de scenario’s
Oosterscheldekering
en projecties in de rechter figuur kan worden geschat wanneer dit kan gaan optreden. Bijvoorbeeld: de terugkeertijd van eens in de
afankelijk van de
Sluitingsfrequentie Oosterscheldekering
10 jaar voor de overschrijding van het ontwerppeil van de Maeslantkeringwordt bereikt bij 1,15 m zeespiegelstijging. Dit komt op z’n
zeespiegelstijging. Deze
vroegst voor rond 2075 (bovenwaarde RCP8.5), of later, rond 2085 volgens de middenwaarde van RCP8.5 of de bovenwaarde van
grafiek is bepaald met
RCP4.5 of na 2100 in de Deltascenario’s.
Hydra-NL. Onder de
grafiek is aangegeven
wanneer bepaalde niveaus
van zeespiegelstijging
5.3.2 Verandering van de sluitfrequentie van de Maeslantkering en Oosterscheldekering
worden bereikt in de
De Maeslantkering en de Oosterscheldekering zijn het grootste deel van de tijd geopend. De Maeslantkering
Deltascenario’s Warm
en Stoom en bij de
vanwege het scheepvaartverkeer naar en vanuit Rotterdam via de Nieuwe Waterweg, de Oosterscheldekering om de
middenwaarden van
natuurwaarden en schelpdierkweek in de Oosterschelde te garanderen. Deze keringen sluiten alleen bij een dreigende
de projecties voor extra
0.01
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.5
stormopzet op zee. Wanneer deze keringen vaker en langer moeten sluiten als gevolg van een stijgende zeespiegel,
versnelde zeespiegelstijging.
Zeespiegelstijging [m]
verliezen ze mogelijk deze gewenste functionaliteiten. Voor de Oosterscheldekering en de Maeslantkering is de
De stippellijn geef de
Deltascenario
sluitfrequentie dan ook een belangrijk criterium voor het functioneren.
maximale frequentie aan
2013
2027
2050
2069
2085
2100
>2100
>2100
dat met dit model berekend
kan worden. Dit maximum
RCP4.5
Met een stijgende zeespiegel zal de sluitfrequentie toenemen. De Maeslantkering moet nu sluiten bij een waterstand
is gelijk aan het aantal
van NAP +3,0 m bij Rotterdam (en/of NAP +2,9 m bij Dordrecht). Dat komt nu ongeveer eens in de 10 jaar
2024
2043
2068
2082
2091
2098
>2100
>2100
getijden per winterhalfaar
voor. Wanneer de zeespiegel bijvoorbeeld met 1,5 meter is gestegen zal die kering, bij gelijke sluitcriteria, in de
RCP8.5
(360). Het bereiken van
wintermaanden zeer regelmatig dicht zijn. Deze stijging zal rond 2090 voorkomen volgens de middenwaarde van de
dit maximum impliceert
2023
2040
2059
2070
2077
2083
2088
2093
dat in elke getijperiode het
RCP8.5 en de bovenwaarde van de RCP4.5 projectie en rond 2080 volgens de bovenwaarde van de RCP8.5 projectie.
sluitcriterium wordt bereikt.
41 Absoluut verschil in hoogte tussen een waterstand met een bepaalde overschrijdingsfrequentie en een waterstand met een overschrijdingsfrequen-
tie, die een factor 10 hoger of lager is.
42 Deltaprogramma | Rijnmond-Drechtsteden, 2011: Deltaprogramma 2012 - Probleemanalyse Rijnmond-Drechtsteden; Impact van klimaatveran-
dering en sociaal-economische ontwikkeling op waterveiligheid en zoetwatervoorziening.
43 Sacha de Goederen, Rijkswaterstaat, persoonlijke communicatie
50
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
51
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Door de snellere toename in sluitfrequentie van de Maeslantkering en de Oosterscheldekering komt een belangrijke
Waal
10
keuze voor de voorkeursstrategie op lange termijn in beeld over het al dan niet permanent afsluiten van zeearmen
die nu nog een open verbinding met de zee hebben. Mogelijk moet daarom al voor 2050 worden nagedacht over
8
gesloten varianten die nodig zouden kunnen zijn om na 2050 de effecten van versnelde zeespiegelstijging op te
vangen.
6
De bovenstaande sluitfrequenties zijn, zoals vermeld, berekend onder de aanname van ongewijzigde sluitcriteria.
De keringen zouden wellicht meer zeespiegelstijging aan kunnen door het sluitpeil te laten “meestijgen” met de
4
zeespiegel, zodat de sluitfrequentie niet, of minder snel, toeneemt. Dit stelt wel hogere eisen aan de waterkeringen in
het achterland. Tevens geldt dat de buitendijkse gebieden achter de keringen dan vaker onder water zullen staan. Het
reducerende effect van de Maeslantkering op hydraulische belastingen zal naar verwachting onder alle scenario’s en
2
bij alle projecties behouden blijven als de sluitcriteria meebewegen met de zeespiegel.
0
948.00_WA
928.00_WA
908.00_WA
888.00_WA
868.00_WA
5.3.2.1 Gevolgen voor het achterliggende gebied
Omdat de Maeslantkering en de Oosterscheldekering normaliter open staan, zal het water achter deze keringen
Waal
5
meestijgen met de zeespiegel. Dit geldt ook voor het water achter de Haringvlietsluizen, dat in open verbinding staat
met de rest van het Benedenrivierengebied. Daarbij komt: het peil van het Haringvliet moet hoog genoeg blijven om
het rivierwater te kunnen spuien rond laagwater op zee.
4
Deze hogere waterstanden op de binnenwateren hebben tot gevolg dat de marge tussen de waterstand bij sluiten
3
van de keringen en de dijkhoogtes langs de rivieren kleiner wordt. Voor de veiligheid in het benedenrivierengebied
is deze marge van belang voor het bergen van de afvoer van de Rijn en Maas. Met het stijgen van de zeespiegel zal
2
ook tijdens extreme hoogwatergebeurtenissen het overslagdebiet over de stormvloedkeringen kunnen toenemen;
en dat extra water zal geborgen moeten kunnen worden. Het effect hiervan is overigens naar verwachting klein. Een
bijkomend effect van de hogere waterstanden op de binnenwateren is dat buitendijks gelegen bewoonde gebieden in
1
toenemende mate te maken krijgen met wateroverlast.
0
Omdat de keringen vaker moeten sluiten bij hogere zeespiegel, zal ook de frequentie toenemen dat een kering ten
948.00_WA
928.00_WA
908.00_WA
888.00_WA
868.00_WA
onrechte niet sluit. Dat heef gevolgen voor maatgevende waterstanden in het zee-gedomineerde deel van het
Figuur 5.5 Waterstanden op de Waal bij een gemiddelde Rijnafvoer (2200 m3/s) en zes verschillende zeewaterstanden bij Hoek van
benedenrivierengebied, zoals we verderop beschrijven in paragraaf 5.4.2.
Holland (NAP +0 m tot +5 m). Onder: waterstandsverhoging in vergelijking met de situatie van een zeewaterstand van NAP +0 m.
Als de marge voor berging kleiner wordt en het totale overslagdebiet over de kering groter wordt zal de waterberging
op het Volkerak-Zoommeer (VZM) vaker moeten worden ingezet. De capaciteit hiervan zal echter ook afnemen: omdat
5.4.2 Invloed zeespiegelstijging bij stormcondities en hoge afvoeren
het VZM moet kunnen spuien naar o.a. de Westerschelde (bij Bath) zal de reguliere waterstand van het VZM ook hoger
worden, waarmee de capaciteit van de waterberging afneemt. De stijging van de zeespiegel heef dus ook gevolgen voor
Bij (extreme) stormcondities wordt de Maeslantkering gesloten en is Figuur 5.5 niet meer van toepassing. De
de waterveiligheid in het achterliggende gebied. Dergelijke consequenties zijn in deze studie nog niet verkend.
invloed van de zeespiegelstijging werkt daarom niet één-op-één door op maatgevende waterstanden in het
benedenrivierengebied. Dat neemt niet weg dat in het zee-gedomineerde deel van het benedenrivierengebied
de maatgevende waterstanden voor een belangrijk deel worden bepaald door gebeurtenissen waarbij de
5.4 Invloed van zeespiegelstijging op rivierwaterstanden
stormvloedkering toch open is. Dit zijn gebeurtenissen waarbij de kering had moeten sluiten vanwege hoge
zeewaterstanden, maar waarbij dat ten onrechte niet is gelukt. De kans dat de kering ten onrechte niet sluit bij
een sluitvraag is geschat op 1%45. De invloed van de zeespiegelstijging werkt daarom weliswaar niet één-op-één
5.4.1 Invloed zeespiegelstijging bij dagelijkse condities
door, maar bij Rotterdam is de invloed van zeespiegelstijging nog altijd in de orde van 85%46. Dit betekent dat een
Een hogere zeespiegel resulteert, bij open stormvloedkeringen, in een evenredige toename van de waterstanden
zeespiegelstijging van 1 m ongeveer 0,85 m toename in de maatgevende waterstanden tot gevolg heef in het zee-
in het zee-gedomineerde deel van het benedenrivierengebied. Maar ook verder bovenstrooms kan een hogere
gedomineerde deel van het benedenrivierengebied. Dit effect kan mogelijk (deels) gemitigeerd worden door een
zeewaterstand invloed hebben op waterstanden als gevolg van het ‘backwater effect’44. Figuur 5.5 illustreert dit
grotere betrouwbaarheid van sluiting te realiseren (ofwel: het verlagen van de kans dat de kering ten onrechte niet
effect door voor verschillende zeewaterstanden de berekende waterstand te tonen lang de Waal. In alle berekeningen
sluit).
is een gemiddelde rivierafvoer aangenomen: 2.200 m3/s bij Lobith.
In het bovenrivierengebied zijn condities met hoge rivierafvoeren maatgevend. Voor deze condities is Figuur
Uit de figuur blijkt dat het effect van een verhoogde zeewaterstand weliswaar afneemt in stroomopwaartse richting,
5.5 evenmin van toepassing, omdat het backwater-effect veel minder groot is bij hoge afvoeren dan bij lage of
maar vanwege het backwater-effect tot ver bovenstrooms merkbaar is, in extremis zelfs tot aan de splitsingspunten.
gemiddelde afvoeren. Zolang de zeespiegelstijging beperkt blijf tot 1 à 2 m zal de invloed ervan op maatgevende
Op diverse trajecten zal de relatieve invloed van de zeewaterstand op bijvoorbeeld maatgevende waterstanden
waterstanden in het bovenrivierengebied daarom beperkt zijn. Het strekt wel tot aanbeveling om uit te zoeken tot
daarom toenemen als gevolg van de zeespiegelstijging. In de huidige situatie komt de zee-invloed op maatgevende
hoe ver bovenstrooms de zeespiegelstijging een (significante) invloed heef op maatgevende waterstanden.
waterstanden ongeveer tot Gorinchem.
45 Dit is de kans die binnen het Wettelijk Beoordelings Instrumentarium (WBI) wordt gebruikt bij het berekenen van hydraulische belastingen. Deze
kans is dus geïmplementeerd in Hydra-NL
44 Het backwater-effect beschrijf de invloed van een ‘obstructie’ in de rivier op bovenstroomse waterstanden. In dit geval is de zee(waterstand) de
46 HKV en TU Delf, 2012: Afsluitbare waterkeringen in de Rijnmond; beantwoording van vragen Deltadeelprogramma Rijnmond-Drechtsteden.
obstructie.
(Tabel 4.9)
52
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
53
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
5.4.3 Coïncidentie hoge zeewaterstanden en grote rivierafvoeren
dijkversterking tot gevolg. De benodigde pompcapaciteit bij de Afsluitdijk is dus afankelijk van meerdere factoren:
de spuicapaciteit, het streefpeil van het IJsselmeer, de gestelde veiligheidsnorm en de keuze om maatgevende
Coïncidentie heef betrekking op het gelijktijdig voorkomen van gebeurtenissen. Op het gebied van coïncidentie
hoogwatergebeurtenissen wel/niet/ten dele te mitigeren door berging in het IJsselmeer.
is in de Rijn-Maasmonding (RMM) vooral het samenvallen van grote rivierafvoeren van Rijn en Maas en hoge
zeewaterstanden relevant, voor:
• Hoge waterstanden in het gebied, vooral in het ‘overgangsgebied’; het gebied waar de hoogwaterstanden
significant worden beïnvloed door zowel rivierafvoeren als zeewaterstanden.
• De langst mogelijke sluitingsduur van de stormvloedkeringen. Als de keringen gesloten zijn kan het
rivierwater tijdelijk niet afgevoerd worden. Bij relatief hoge rivierafvoeren zal het bergingsvolume in het
benedenrivierengebied eerder gevuld zijn en moeten de keringen ook eerder geopend worden.
Zeespiegelstijging heef tot gevolg dat hoge zeewaterstanden vaker voorkomen. De kans op het gelijktijdig
voorkomen van hoge afvoeren en hoge zeewaterstanden zal dan evenredig toenemen. In het zee-gedomineerde
deel heef dit, zoals vermeld in paragraaf 5.4.1, tot gevolg dat de maatgevende waterstanden substantieel hoger
worden, met ongeveer 85% van de zeespiegelstijging. Hoe verder stroomopwaarts, hoe groter de relatieve invloed
van de rivierafvoer op de lokale waterstanden. Voor rivier-gedomineerde locaties is het effect van zeespiegelstijging
daarom minder sterk dan voor zee-gedomineerde locaties. Bij zeespiegelstijging neemt de omvang van het zee-
gedomineerde gebied echter toe.
Concluderend kan worden vastgesteld dat hoewel de kans op coïncidentie toeneemt, de effecten hiervan niet overal
evenredig toenemen met de zeespiegelstijging.
5.4.4 Effectiviteit rivierverruimingsmaatregelen
Ruimte-voor-de-riviermaatregelen hebben als doel het verlagen van hoogwaterstanden als gevolg van grote
Figuur 5.6 Schematische weergave van de wisselwerking tussen beschikbare spuicapaciteit en benodigde pompcapaciteit en de
rivierafvoeren. In het zee-gedomineerde deel van het benedenrivierengebied is de invloed van de rivierafvoer voor de
invloed van zeespiegelstijging daarop. Bron: intreerede Prof. Dr. Ir. Bas Jonkman.
hoogwaterstanden gering en daarmee is de toegevoegde waarde van rivierverruimingsmaatregelen op die locaties
eveneens gering. Over het algemeen geldt: hoe verder stroomafwaarts, hoe groter de relatieve invloed van de
Het uitgangspunt van de deltabeslissing IJsselmeergebied is dat het gemiddelde winterpeil (NAP-0,25 m) van het
zeewaterstand op de lokale hoogwaterstanden en dus hoe beperkter de effectiviteit van rivierverruiming.
IJsselmeer en Markermeer in ieder geval tot 2050 gelijk blijf. Het meerpeil fluctueert sterk in de tijd. In perioden
met hoge IJsselafvoeren stijgt het meerpeil; in de perioden daarna wordt het meerpeil terug gebracht naar het
Paragraaf 5.4.1 beschrijf dat één van de gevolgen van zeespiegelstijging is dat het zee-gedomineerde gebied in
streefpeil van NAP-0,40 m48. Door zeespiegelstijging zal de spuicapaciteit geleidelijk afnemen. Uitgaande van een
landwaartse richting verschuif. Op diverse riviertrajecten zal de relatieve invloed van de zeewaterstand daarom
getij-amplitude bij Den Oever en Kornwerderzand49 van circa 0,9 m en een gemiddeld peil van NAP-0,25 m, zijn er
toenemen als gevolg van de zeespiegelstijging. Dat heef tot gevolg dat op deze locaties het waterstandsverlagende
bij een zeespiegelstijging 0,65 m onder “gemiddelde” condities dus vrijwel geen spuimogelijkheden meer. Bij een
effect van rivierverruiming zal afnemen.
dergelijke zeespiegelstijging kan alleen gespuid worden bij hoge meerpeilen en/of bij oostenwind (afwaaiing op de
Waddenzee). Een zeespiegelstijging van 0,65 m kan dus als een knikpunt beschouwd worden. Dit is rond 2085 voor
Het aantal ruimte-voor-de-rivierprojecten dat zich in het benedenrivierengebied bevindt is gering. Een
de middenwaarde van de RCP4.5 projectie en rond 2070 volgens de middenwaarde van RCP8.5. Volgens de projecties
zeespiegelstijging van 2 tot 3 m heef alleen gevolgen voor ver stroomafwaarts gelegen projecten. Aangezien hier
kan dit op zijn vroegst rond 2060 gaan gebeuren. De spuien bij het IJsselmeer zullen echter niet buiten gebruik
de maatgevende waterstand meer wordt bepaald door de zeewaterstand dan door de rivierafvoer, heef versnelde
raken bij ene dergelijke zeespiegelstijging. Vooral bij (extreme) hoogwatergebeurtenissen kan spuien een belangrijke
zeespiegelstijging naar verwachting slechts beperkte gevolgen voor de voorkeursstrategie op korte en lange termijn
bijdrage blijven leveren omdat dan het meerpeil hoger staat. Verder zal het eventueel verhogen van het streefpeil
ten aanzien van rivierverruiming. Mogelijk heef de zeespiegelstijging nog enige invloed op de effectiviteit van de
ertoe bijdragen dat de spuicapaciteit extra benut kan worden.
maatregelen Noordwaar’ en Overdiepse Polder; dit zal uitgezocht moeten worden.
In de integrale studie waterveiligheid en peilbeheer IJsselmeergebied (ISWP)50 is gekeken naar noodzakelijke
5.5 | IJsselmeer en Afsluitdijk
versterkingen van keringen rond het IJsselmeer na 2050, rekening houdend met voortgaande zeespiegelstijging. In
de ISWP-studie zijn verschillende opties voor pompen, spuien en peilverhoging verder uitgewerkt. Hierbij is gekeken
Bij een stijgende zeespiegel nemen de mogelijkheden om onder vrij verval te spuien bij de Afsluitdijk af. Daarom is
naar het ophogen van het streefpeil van het IJsselmeerpeil in de winter met 0,30 meter tussen 2050 en 2100, en
al eerder gekozen voor het installeren van pompen om peilstijging op het IJsselmeer tot 2050 te voorkomen. Hiertoe
vervolgens met nog eens 0,30 meter extra tussen 2100 en 2150. De analyses in de ISWP-studie zijn uitgevoerd voor
komen in het jaar 2022 een pompcapaciteit van 240 m3/s en twee extra spuimiddelen beschikbaar. Bij een stijgende
de periode tot het jaar 2175, waarbij rekening is gehouden met een zeespiegelstijging van 1,15 m in 2125 en 1,75
zeespiegel zullen de mogelijkheden onder vrij verval te spuien echter afnemen en zijn op termijn extra maatregelen
m in 2175. Uit deze studie blijkt dat een pompcapaciteit nodig is van 3200 m3/s indien [a] de spuicapaciteit en het
nodig om het streefpeil te handhaven.
winterpeil gelijk blijven aan de huidige situatie en [b] de eis gesteld wordt dat de meerpeilpiek met een herhalingstijd
van 100.000 jaar bij 1,75 m zeespiegelstijging gelijk moet blijven aan de piek met dezelfde herhalingstijd in de
Figuur 5.6 toont geef een schematische weergave van de wisselwerking tussen beschikbare spuicapaciteit
referentiesituatie (0 m zeespiegelstijging). Echter, als “slechts” de meerpeilpiek met een herhalingstijd van 1 jaar bij
en benodigde pompcapaciteit en de invloed van zeespiegelstijging daarop47. Een stijging van de zeespiegel
1,75 m zeespiegelstijging gelijk moet blijven aan de piek met dezelfde herhalingstijd in de referentiesituatie, is een
heef tot gevolg dat de (etmaalgemiddelde) spuicapaciteit afneemt. De afname kan gecompenseerd worden
pompcapaciteit van 1200 m3/s voldoende.
door vergroting van de pompcapaciteit en/of uitbreiding van de spuicapaciteit. De spuicapaciteit kan vergroot
worden door extra spuien te installeren, of door het IJsselmeer op een hoger peil te beheren. De laatste maatregel
48 RWS, sept 2015, Zoetwatervoorraad IJsselmeergebied op peil. Een nieuw peilbesluit voor het IJsselmeergebied
resulteert wel in hogere belastingen voor de waterkeringen rond het meer, met mogelijk een extra opgave voor
49 Vlag, 2009, Hydrologische Trends IJsselmeer, Dirk Vlag, Rijkswaterstaat Dienst IJsselmeergebied, afdeling Watersystemen, Datum 16 december
2009
50 RWS, 2018, Technische en economische analyse van langetermijnstrategieën, voor peilbeheer in het IJsselmeergebied, Integrale Studie Watervei-
47 Bron: Intreerede Prof. Dr. Ir. Bas Jonkman
ligheid en Peilbeheer IJsselmeergebied fase 3, At Remmelzwaal, A. Kors, I. Tanczos, J. Helmer & H. Berger.
54
Hoofdstuk 5 - Waterveiligheid
55
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Uitbreiding van de pompcapaciteit kan worden uitgesteld of gereduceerd indien het streefpeil op het IJsselmeer
Ook bij de beoordeling van primaire waterkeringen (WBI) zal ingespeeld moeten worden op de mogelijkheid van
wordt verhoogd, maar hier zijn dus extra kosten voor dijkversterking rond het meer mee gemoeid. Verhogen van het
extra versnelde zeespiegelstijging. In de huidige beoordelingsprocedure (WBI) van de waterkeringen wordt gebruik
winterpeil met 0,6 m en het verdubbelen van de spuicapaciteit verminderen allebei de eerder genoemde benodigde
gemaakt van twee normen: een signaleringswaarde en een ondergrens. De signaleringswaarde is de strengste van
pompcapaciteit van 3.200 m3/s, tot respectievelijk 2.500 m3/s en 3.100 m3/s, en in combinatie tot 2.200 m3/s.
de twee en heef tot doel de beheerder tijdig aan te zetten tot planning van een versterking. Een extra versnelde
Dit geldt dus bij een prestatie-eis waarbij de meerpeilpiek met een herhalingstijd van 100.000 jaar bij 1,75 m
zeespiegelstijging verkort de periode tussen het niet meer voldoen aan de signaleringswaarde en het niet meer
zeespiegelstijging gelijk moet blijven aan de piek met dezelfde herhalingstijd in de referentiesituatie. Als deze
voldoen aan de ondergrens. Dit vraagt naar verwachting op de lange termijn (ruim na 2050, dus als de normen
eis wordt verlaagd tot het gelijk blijven van de meerpeilpiek met een herhalingstijd van 1 jaar, dan is 1.000 m3/s
mogelijk alweer een keer zijn geactualiseerd) om een heroverweging van deze waarden, waarbij grotere onderling
pompcapaciteit voldoende.
verschillen worden gehanteerd om de periode tussen signalering en het bereiken van de ondergrenswaarde te
verlengen.
De maximaal benodigde pompcapaciteit voor het IJsselmeer bij 1,75 m zeespiegelstijging ligt dus ongeveer tussen
de 1.000 en 3.200 m3/s, afankelijk van keuzes die gemaakt worden over de spuicapaciteit, het streefpeil en de
Kunstwerken en keringen worden zo ontworpen dat deze binnen de gehele verwachte levensduur voldoen aan de
prestatie-eis. Verder leidt meer pompcapaciteit tot een kleinere versterkingsopgave van de waterkeringen langs de
gestelde normen. Vooral voor keringen met een lange levensduur is het van belang dat in de randvoorwaarden
grote meren, maar voor de totale kosten lijkt dit volgens de ISWP-studie weinig uit te maken.
rekening wordt gehouden met mogelijk veranderende condities tijdens de levensduur van de kering zoals
zeespiegelstijging en verhoogde kansen op extreme afvoeren. Momenteel worden hiervoor het G en W+ scenario van
Een zeespiegelstijging van 1,75 m kan volgens de huidige studie mogelijk al worden bereikt rond het jaar 2100
KNMI’06 gehanteerd voor zowel zeespiegelstijging als afvoerstatistiek. Er zijn plannen om bij het ontwerpen ook
volgens de middenwaarde van de hogere projectie voor versnelde zeespiegelstijging (RCP8.5) en de bovenwaarde
rekening te houden met scenario-onzekerheid, vooral ten aanzien van zeespiegelstijging en hoge rivierafvoeren.
van de lagere projectie (RCP4.5). Bij de middenwaarde van de lagere project is dit na 2100. Dit kan in deze projectie
De voorgaande analyse laat zien dat dit zeker voor de zeespiegelstijging verstandig lijkt. Bij een versnelde
eind van deze eeuw leiden tot het vergroten van de pompcapaciteit en een eventuele opzet van het winterpeil, plus
zeespiegelstijging wordt de levensduur van kunstwerken korter, en dit vraagt om robuustere of uitbreidbare
versterkingsopgave van de waterkeringen om het IJsselmeer.
ontwerpen. Een extra uitdaging hierbij is dat de nieuwe projecties resulteren in grotere onzekerheidsbanden. Dit is
van belang in het afwegingskader van robuust ontwerpen tegen maatschappelijk verantwoorde kosten. Ontwerpen
voor adaptatie zal daarmee in toenemende mate een aantrekkelijk alternatief zijn. Dit zou betekenen dat in
5.6 | Gevolgen voor de voorkeursstrategie en vervolgopties
het ontwerp al rekening gehouden wordt met mogelijke uitbreidingen, verhogingen en/of versterkingen van de
Een extra versnelde zeespiegelstijging heef tot gevolg dat we steeds minder tijd krijgen om ons hieraan aan te
waterkering indien gedurende de levensduur van de kering blijkt dat de effecten van klimaatverandering (veel) sneller
passen. Dat brengt met zich mee dat adaptatie met een reeks van relatief kleine ingrepen lastig wordt. Maatregelen
gaan dan waar in het ontwerp rekening mee is gehouden.
zullen dan immers steeds korter effectief zijn. In Figuur 5.1 is inzichtelijk gemaakt hoe een reeks aanpassingen
van de kerende hoogte met telkens 0,5 m de levensduur van de kering zou kunnen verlengen. Wat de figuur vooral
Voor de diverse stormvloedkeringen zal een knikpunt voor een eventuele systeemsprong zich op verschillende
laat zien is dat iedere volgende verhoging van de kering een steeds kortere verlenging van de levensduur geef. Dit
momenten openbaren. De huidige studie geef inzicht in de mogelijke invloed van versnelde zeespiegelstijging
illustreert dat er tot 2050 nog voldoende tijd is voor het aanpassen van kunstwerken, maar dat de situatie na 2060
op het vervroegd optreden van dergelijke knikpunten. Zo blijkt bijvoorbeeld dat voor alle stormvloedkeringen de
vrij snel tot een veel grotere opgave zal leiden. Dit vraagt om grotere aanpassingen en/of maatregelen die relatief
overschrijdingsfrequentie van het stormvloedpeil telkens met een factor 10 toeneemt bij een zeespiegelstijging in
eenvoudig uit te breiden zijn.
het bereik van 0,5 tot 0,8 meter. Voor ieder scenario en elke projectie kunnen deze waarden vertaald worden in een
tijdstip van optreden van een knikpunt. Het nader vaststellen van het tijdstip van optreden van relevante knikpunten
Die verkorte functionele levensduur heef grote gevolgen voor de planning en uitvoering van versterkingen van
vraagt echter om uitgebreider onderzoek, waarin gebruik gemaakt wordt van meer detailgegevens van de keringen
keringen. Versterking van keringen vraagt capaciteit, financiële middelen en (heel veel) tijd voor de uitvoering. Ter
dan voor de onderhavige studie beschikbaar waren, en waarbij ook rekening wordt
illustratie: de huidige uitvoeringssnelheid van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) van ongeveer 25
gehouden met de gevolgen voor het achterliggende gebied wat betref dijkversterkingen,
kilometer per jaar betekent dat de totale lengte van primaire keringen in Nederland (ca. 3150 km) in ongeveer 125
buitendijkse gebruiksfuncties, natuurwaarden en zoutindringing.
jaar één keer wordt versterkt. In de afgelopen 125 jaar is de zeespiegel ruim 0,2 m gestegen. In de komende 125 jaar
zou, volgens de middenwaarden van de projecties met extra versnelde zeespiegelstijging, de zeespiegel tot meer
Een eventueel extra versnelde zeespiegelstijging leidt tot hogere kosten voor
dan 2 m hoger kunnen worden. Voor de keringen langs de Hollandse en Zeeuwse kust (325 km), de Waddenzee (285
hoogwaterbescherming. De kosten zijn sterk afankelijk van de gekozen
km) en de Westerschelde (165 km) wordt de snelheid waarmee we ons moeten aanpassen daarmee ongeveer 10
keer zo groot. In mindere mate geldt dit ook voor keringen langs de Oosterschelde (195 km), het merengebied (530
km) en het benedenrivierengebied (680 km), waar de belastingen door de zeewaterstand worden beïnvloed. Bij het
tussentijds versterken van deze keringen zal (veel) meer marge ingebouwd moeten worden om rekening te houden
met de mogelijke toekomstige omstandigheden. Verder kan de extra versnelde zeespiegelstijging aanleiding zijn om
na te denken over alternatieve oplossingen.
De extra versnelling van de zeespiegelstijging kan ook gevolgen hebben voor de normering van de waterkeringen.
De basis van de huidige normering berust op een combinatie van een economische optimalisatie en eisen aan
veiligheid van individuen en groepen. In de betreffende analyses is rekening gehouden met veranderingen in de tijd
van zowel de schade die optreedt bij overstroming van het beschermde gebied als met veranderingen in de kans op
overstromingen als gevolg van klimaatverandering en zeespiegelstijging. Bij deze analyses was het uitgangspunt
voor de huidige normering een maximaal te verwachten zeespiegelstijging van 1 m in 2100, ten opzichte van de
stand in 1995. Hier was de (impliciete) aanname dat de stijgsnelheid maximaal circa 14 mm/jaar zou bedragen.
Bij een extra versnelde zeespiegelstijging kan de stijgsnelheid toenemen tot 60mm/jaar of meer. Dit zal van
invloed zijn op de uitkomst van de kosten-optimalisatie, en kan daarmee van invloed zijn op de normen zelf. Deze
invloed zal echter pas na 2050 merkbaar zijn, en een aanpassing van de normen is al voorzien rond 2050 vanwege
maatschappelijke en fysische veranderingen.
56
57
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
6.1 | Inleiding
Zoetwatervoorziening
Zeespiegelstijging en veranderingen in rivierafvoer beïnvloeden de zoetwatervoorziening in westelijke
en noordelijke provincies van Nederland. Ook de lokale neerslag en de verdamping als gevolg van
klimaatverandering en veranderingen in landgebruik beïnvloeden de zoetwatervoorziening; zowel de
beschikbaarheid van als de vraag naar zoetwater. Het belangrijkste effect van zeespiegelstijging en
klimaatverandering is de verdeling tussen zoet en zout water in dit gebied. Zeewater stroomt door het
deels open estuarium het land binnen, maar wordt door het zoete water van de rivieren tegengehouden.
Bij hoge zeewaterstanden en lage rivierafvoeren komt het zoute water verder landinwaarts. Bij lage
zeewaterstanden en hoge rivierafvoeren stroomt juist relatief veel zoetwater de Noordzee in. Door
6
de afwisseling van hoge en lage zeewaterstanden en rivierafvoeren varieert het zoutgehalte in het
benedenrivierengebied sterk in de tijd. Dagelijks spelen de getijden een rol. De afwisseling van hoge
en lage rivierafvoeren speelt op de tijdschaal van seizoenen, maar bij hoogwaters ook soms op die
van weken. Op de lange termijn zijn veranderingen relevant in de gemiddelde zeewaterstand en in
de duur, frequentie en intensiteit van (zeer) lage rivierafvoeren die naar verwachting als gevolg van
klimaatverandering veranderen.
Naast het indringen van zout zeewater via het open water in het estuarium, leidt zeespiegelstijging tot
een toename van de grondwaterdruk en daarmee tot een toename van (zoute) kwel. Ook dat leidt tot
hogere zoutconcentraties in het polderwatersysteem van West- en Noord-Nederland. Om de gevolgen
van deze (interne) verzilting te beheersen wordt het polderwatersysteem doorgespoeld, waar veel
zoetwater voor nodig is. De verwachte toename in de verzilting heef daarom invloed op de vraag naar
zoetwater voor de doorspoeling.
Het (beneden)rivierengebied vormt een belangrijke bron van zoetwater door het inlaten van water vanuit
het hoofdwatersysteem naar regionale wateren ten behoeve van peilbeheer, doorspoelen, beregening en
voor de inname van koel-, proces- en drinkwater. Zoutconcentraties groter dan 150 tot 250 mg Cl/l zijn
in veel gebieden een grens waarboven geen water meer ingelaten wordt vanwege zoutgevoelige functies.
Om de zoetwatervoorziening ook bij klimaatverandering op orde te houden bestaat de voorkeurstrategie
uit maatregelen in het hoofdwatersysteem, de regionale watersystemen en bij watergebruikers. Deze
studie richt zich op de maatregelen in het hoofdwatersysteem51 voor de zoetwatervoorziening van de
noordelijke provincies, het benedenrivierengebied en het zuidelijke en westelijke deel van Rijnmond.
Voor de zoetwatervoorziening van de noordelijke provincies bestaat de strategie in het
hoofdwatersysteem uit een stapsgewijze voorraadvergroting in het IJsselmeer door aanpassingen van
het streefpeil. Op de korte termijn levert dit een extra buffer op van 0,2 m waterschijf (~ 240 miljoen m3
of ~400 miljoen m3 als het Markermeer ook wordt meegerekend), die op de middellange termijn vergroot
kan gaan worden tot 0,4-0,5 m waterschijf (~480-600 miljoen m3; ~800-1.000 miljoen m3 inclusief
Markermeer). Op de lange termijn kan deze buffer nog verder worden vergroot of kan de aanvoer van
water naar het IJsselmeer worden vergroot door verhoudingsgewijs meer Rijnwater via de IJssel te leiden.
51 Overige maatregelen vallen onder de vlag “slim waterbeheer ” en bestaan o.a. uit de mogelijkheden van waterbesparende maatre-
gelen in de regio, het uitvoeren van klimaatpilots, en het accepteren van tekorten of hogere zoutconcentraties onderzocht.
58
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
59
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
In het benedenrivierengebied ligt een groot aantal inlaatpunten voor water. Die inlaatpunten voorzien onder
Ad1) Een zeespiegelstijging van 0,4 m en 0,85 m is doorgerekend in combinatie
meer de hoogheemraadschappen van Rijnland, Delfland en Schieland. Deze inlaten worden gesloten als het
met een 100-jarige reeks van rivierafvoeren. Dit is gedaan met het Nationale
buitenwater (tijdelijk) te zout is. In Midden-West Nederland wordt de zogenaamde Klimaatbestendige Water
Water Model (NWM). In dit model wordt de waterbeweging door een 1D
Aanvoer (KWA) gebruikt om gedurende die periodes toch voldoende zoetwater in te laten. De KWA wordt in de
stromingsmodel (Sobek-NDB) gesimuleerd.
huidige situatie gevoed via het Amsterdam Rijnkanaal dat zó ver bovenstrooms ligt dat dit buiten het bereik van
de zoutindringing ligt. De benedenstroomse inlaatpunten (zoals bij Gouda) zullen vaker en langer dicht moeten bij
Ad2) Een 3D model is beter geschikt voor grote zeespiegelstijging omdat de zout
een stijgende zeespiegel. In de huidige Deltascenario’s (vooral Warm en Stoom) zijn het vooral de lagere afvoeren,
concentraties vanwege dichtheidsverschillen in de diepte variëren (zie Bijlage B) en de
die in deze scenario’s frequenter voorkomen, die aanleiding geven tot het vaker afsluiten van de inlaatpunten. Bij
mate van zoutindringing hierdoor beïnvloed wordt. Berekeningen van 3D
klimaatverandering kan ook de vraag van de regio naar zoetwater uit het hoofdwatersysteem toenemen door een
stromingsmodellen zijn echter rekenintensief. Daarom is een beperkt aantal
toenemende verdamping en een afnemende neerslag. De maatregelen die voor het benedenrivierengebied worden
simulaties uitgevoerd voor 0, 2 en 4 m zeespiegelstijging. Hierbij zijn steeds
overwogen in de voorkeurstrategie zijn:
31 dagen doorgerekend waarin de rivierafvoer bij Lobith afnam van ongeveer
• Het vergroten van de capaciteit van de KWA. Op de korte termijn gaat het om een uitbreiding van 7 m3/s naar
4.000 m3/s tot 2.200 m3/s (zie bijlage B). Deze afvoer is meer dan wat er
15 m3/s (KWA+). Om een capaciteit van meer dan 11 m3/s te kunnen realiseren zijn mogelijk aanvullende inlaten
gemiddeld wordt afgevoerd gedurende het zomerhalfaar. De gemiddelde afvoer
nodig.
van de Rijn in het zomerhalfaar (April-September) kan door klimaatverandering
• Voor de lange termijn is het een optie om de capaciteit van de KWA verder uit te breiden naar 24 m3/s (KWA++) of
afnemen van 2100 m3/s in de huidige situatie naar 1850 m3/s in 2050 en 1800
nog meer, en eventueel te komen tot een permanente aanvoer vanuit het oosten.
m3/s in 208552.
Het zuidelijke en westelijke deel van Rijnmond ontvangt zoetwater voor een belangrijk deel via het Bernisse-Brielse
Voor de beoordeling van de effecten zijn drie locaties gekozen:
Meer systeem. Dit wordt gevoed door het inlaatpunt Bernisse. Om meer frequente en langdurigere sluiting van deze
• Monding Hollandsche IJssel. Deze locatie is een indicator voor de verzilting van de
inlaatpunten het hoofd te bieden voorziet de voorkeurstrategie van het Deltaprogramma in:
Hollandse IJssel. Langs deze riviertak liggen belangrijke innamepunten voor zoetwater.
• voor de korte termijn het weer in gebruik nemen van de oude inlaat van Spijkenisse en het vervolgens
• Monding Lek. Deze locatie is een indicator voor de verzilting van de Lek. Langs de Lek ligt
optimaliseren van het samenspel tussen de innamepunten van Bernisse en Spijkenisse;
een aantal belangrijke innamepunten voor zoetwater, waaronder voor drinkwaterinname.
• voor de langere termijn het vergroten van de voorraad via een verdubbeling van de buffercapaciteit van het Brielse
• Bernisse en Spijkenisse. Het Brielse Meer wordt gebruikt voor zoetwatervoorziening voor
Meer, eventueel in combinatie met extra aanvoer vanuit de oostelijker gelegen Biesbosch; en
diverse waterschappen en de industrie in de Rijnmond. Het Brielse Meer wordt gevuld via de
• voor de zeer lange termijn een grootschalige alternatieve aanvoer.
Bernisse-inlaat aan het Spui. Spijkenisse wordt meegenomen in de analyses, omdat wordt
overwogen om de Spijkenisse-inlaat (Oude Maas) in te gaan zetten als neveninlaat voor als
Hoofdvragen van dit onderzoek voor de zoetwatervoorziening zijn:
het water bij Bernisse tijdelijk te zout is.
• Wat is het effect van de versnelde zeespiegelstijging op de zoutconcentraties in het benedenrivierengebied en
aldus voor de inlaten voor watervoorziening langs de Hollandse IJssel, Lek en het Bernisse-Brielse Meer systeem,
Monding Hollandsche IJssel
en wat zijn de implicaties voor de voorkeursstrategie van zoetwater?
• Wat is het effect van zeespiegelstijging via een toename van zoute kwel en bijgevolg hogere zoutconcentraties in
In de huidige situatie kan de monding van de Hollandsche IJssel verzilt raken bij een lage
polders op de watervraag voor doorspoelen?
rivierafvoer en windopzet op zee. Bij windopzet gaat het vaak om kortdurende verzilting en bij lage
• Wat zijn de gevolgen van zeespiegelstijging op de zoetwatervoorraden in de duinen, op de kans op opbarsting van
rivierafvoer om langdurige verzilting. Indien de monding verzilt raakt is het verstandig om geen water
deklagen in diepe polders, op de grondwaterstanden langs de kust en op de zoutlast voor het IJsselmeer?
aan de Hollandsche IJssel te onttrekken, omdat hiermee relatief zout water de rivier opgetrokken
wordt. Bij langdurige verzilting is inzet van de KWA nodig. Deze inzet is nodig bij minimaal 7 dagen
Om deze vragen te beantwoorden hebben we gebruik gemaakt van (bestaande) simulaties met numerieke modellen.
aaneengesloten zoutconcentraties van meer dan 200 mg/l (zie Figuur 6.1). Dit komt onder de huidige
Bij alle simulaties geldt de belangrijke randvoorwaarde dat we uitgaan van een open Rijnmond (d.w.z. open Nieuwe
klimaatomstandigheden naar verwachting ongeveer eens in de 10 à 20 jaar voor.
Waterweg, maar een tijdens laagwatersituaties gesloten Haringvliet).
Bij een zeespiegelstijging van 0,4 m zal de inzet van de KWA naar schatting ongeveer eens in de 5 jaar nodig
zijn als ook rekening wordt gehouden met lagere rivierafvoeren volgens het Deltascenario Warm in 2050.
6.2 | Verzilting via de rivieren en het gebruik van inlaatpunten
Hierbij is uitgegaan van een overschrijding van 200 mg Cl/l van minimaal 20 dagen, waarvan minimaal 7 dagen
De mate van verzilting via de rivieren hangt af van zowel de zeewaterstanden, en dus het dagelijkse getij en de lange-
aaneengesloten, gedurende het zomerhalfaar. Een langdurige inzet van mogelijk maanden in plaats van enkele
termijn zeespiegelstijging, alsmede de rivierafvoeren, welke vooral seizoensafankelijk zijn. Een lagere rivierafvoer
weken zal eens in de 10 à 20 jaar voorkomen.
betekent minder tegendruk van het zoete rivierwater en heef dus tot gevolg dat zout water verder stroomopwaarts
kan indringen. Deze (externe) verzilting treedt vooral op in zomer en najaar als de rivierafvoeren laag zijn. In de
Bij een zeespiegelstijging van 1 m zal de monding van de Hollandsche IJssel naar schatting bijna jaarlijks
zomerperiode is de watervraag aan het hoofdwatersysteem het grootst. Een stijging van de zeespiegel betekent een
gedurende 1 tot 3 maanden te hoge zoutconcentraties kennen. De KWA moet dan zo vaak en zo lang worden
grotere zoutindringing. Daarnaast heef klimaatverandering tot gevolg dat de verdamping toeneemt en daarmee de
ingezet, dat het geen noodmaatregel meer is, maar een structurele maatregel. Figuur 6.1 geef voor verschillende
vraag naar zoetwater uit de regio aan het hoofdwatersysteem. In de Deltascenario’s Warm en Stoom neemt ook de
waarden van de zeespiegelstijging (zie legenda) weer hoe vaak perioden met voortdurende (> 7 dagen) verzilting
rivierafvoer af in de zomerperiode.
(>200 mg/l) voorkomen gedurende het zomerhalfaar. Deze grafieken zijn gebaseerd op een combinatie van
simulaties uit het Deltaprogramma en expert judgement. In de simulaties is uitgegaan van een zeespiegelstijging
van 0,85 m, maar lagere afvoeren van de Rijn die horen bij de vorige generatie klimaatscenario’s. Ook de simulaties
Aanpak
met het 3D-model wijzen in deze richting. Er is volgens deze 3D simulaties bij een gemiddelde afvoer van ongeveer
Voor het kwantificeren van de effecten van zeespiegelstijging is gebruik gemaakt van het volgende:
2.200 m3/s namelijk sprake van een lineaire toename van de zoutindringing in relatie tot de zeespiegelstijging
1. bestaande simulaties met een 1D stromingsmodel voor lage zeespiegelstijgingen in combinatie met
verschillende afvoeren.
52 Klijn, F, M. Hegnauer, J. Beersma & F. Sperna Weiland (2015). Wat betekenen de nieuwe klimaatscenario’s voor de rivierafvoeren van Rijn en
Maas? Samenvatting van onderzoek met GRADE naar implicaties van nieuwe klimaatprojecties voor rivierafvoeren. Deltares-rapport 1220042,
2. een 3 dimensionaal (3D) stromingsmodel voor hoge zeespiegelstijgingen.
Delf. DOI: 10.13140/RG.2.1.4399.5601
60
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
61
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Meerdere innamepunten voor
doorspoeling, beregening,
(Figuur 6.2). Bij 1 m hogere zeespiegel zou de inlaat van de Hollandsche IJssel dan nog net wel of net niet bruikbaar
stabiel houden veenkades
Meerdere innamepunten voor
zijn bij gemiddelde afvoeren en waarschijnlijk niet meer bruikbaar bij lagere afvoeren.
drinkwater en doorspoeling
Hollandsche
Nieuwe Waterweg
IJssel
Herhalingstijd Krimpen aan den IJssel
Lek
180
0 cm (berekend)
40 cm (berekend)
160
Monding Hollandsche IJssel en Lek als
100 cm (expert judgement)
signalering verzilting Hollandsche IJssel
Vullen
en Lek en voor oeverinfiltratie Kinderdijk
Brielse Meer
140
Spui
120
Bijna jaarlijks
Minder dan een week
1-3 maanden verzilting
1 week - 2 mnd verzilting
Brielse Meer belangrijke
100
Dordtsche Kil
bron zoetwater voor
Bergsche Maas
meerdere waterschappen
80
en Evides
Haringvliet
60
Hollandsch Diep
Zout concentraties > 500 mg/l bij zeespiegelstijging van:
40
0 m
2 m 4 m en afvoer van 2200 m3/s Lobith (Whdry 2100 ± 1800 m3/s)
20
Figuur 6.2 Zoutindringing tijdens vloed voor verschillende zeewaterstanden bij een afvoer van 2200 m3/s.
0
1
2
3
4
5
10 20 100
Monding Lek
Herhalingstijd [jaren]
In de huidige situatie is de monding van de Lek zelden langdurig verzilt. Bij een zeespiegelstijging van 0,4 m is de
monding van de Lek ongeveer elke 5 à 10 jaar verzilt bij lagere afvoeren (zie bijlage B). Doorspoeling van de Lek is
Figuur 6.1 Herhalingstijd van het voorkomen van perioden met langdurige (> 7 dagen) verzilting (>200 mg/l)
onder deze condities noodzakelijk om te voorkomen dat het zout de Lek optrekt.
gedurende het zomerhalfaar voor verschillende waarden van de zeespiegelstijging (zie legenda). Deze grafieken zijn
gebaseerd op een combinatie van simulaties uit het Deltaprogramma en expert judgement.
Bij 2 m zeespiegelstijging blijf volgens de simulaties met het 3D model de monding van de Lek nog zoet, bij
gemiddelde rivierafvoeren (circa 2200 m3/s in Figuur 6.2). Wel is de verwachting dat bij lagere rivierafvoeren dan
Een 2 m hogere zeespiegel leidt, volgens de 3D berekeningen, tijdens vloed en bij gemiddelde afvoeren tot hoge
waarmee gesimuleerd is, de monding regelmatig zal verzilten.
zoutconcentraties (> 500 mg Cl-/l) bij de monding van de Hollandsche IJssel (Figuur 6.2). In dergelijke situaties is
het stopzetten van onttrekkingen uit de Hollandsche IJssel nodig om het water op de Hollandsche IJssel voldoende
Tussen de 2 en 4 m zal steeds vaker verzilting optreden. Meer water zal nodig zijn om het zoute water terug te
zoet te houden. Bij lagere rivierafvoeren, die bij klimaatverandering volgens het Deltascenario Warm en Stoom vaker
dringen. Hoeveel water hiervoor beschikbaar is, hangt af van de afvoerverdeling over de Rijntakken en van hoeveel
optreden, is de monding naar schatting gedurende de gehele getijdecyclus verzilt. Bij 2 m zeespiegelstijging kan dus
water er uit de Lek wordt onttrokken. Of dit water ook beschikbaar is, is nu nog ongewis.
bij gemiddelde afvoeren niet ingelaten worden.
Bij een zeespiegelstijging van 4 m treedt er bij een afvoer van 2.200 m3/s al bijna dagelijks verzilting op bij
De resultaten hebben de volgende betekenis voor de inzet van de KWA, uitgaande van een open Nieuwe Waterweg:
hoogwater (>500 mg/l) (Figuur 6.2). Bij lagere afvoeren is de monding van de Lek waarschijnlijk gedurende de gehele
• Rond 0,4 m zeespiegelstijging in combinatie met het frequenter voorkomen van lagere rivierafvoeren, zal
getijcyclus verzilt.
eens in de ongeveer 5 jaar langdurige verzilting optreden. Hiervoor is inzet van de KWA nodig om aan de
watervraag vanuit de regio te voldoen. Dit is gebaseerd op resultaten van eerder onderzoek ten behoeve van het
Deltaprogramma.
Bernisse en Spijkenisse
• Voorliggend onderzoek laat zien dat bij 1 m zeespiegelstijging de KWA dusdanig vaak en lang moeten worden
Bernisse is onder normale condities zoet. Kortdurende verzilting kan optreden ten gevolge van windopzet, waarbij zout
ingezet, dat deze niet langer als een noodmaatregel kan worden beschouwd.
via de Nieuwe Waterweg, Oude Maas en het Spui naar het Haringvliet komt (achterwaartse verzilting). Langdurige
• Vanaf 2 m zeespiegelstijging voldoet de KWA helemaal niet meer en is een permanent alternatief nodig voor de
verzilting (> paar dagen) treedt alleen op als gevolg van nalevering door achterwaartse verzilting53. Het gaat hierbij
zoetwatervoorziening van West-Nederland.
meestal om een beperkte (<30%) verhoging ten opzichte van de norm van 150 mg Cl/l. Spijkenisse is onder normale
condities afwisselend zoet/zout ten gevolge van getijdestromingen. Inname kan dan onder vrij verval tijdens periodes
waarbij de chlorideconcentratie lager is dan 150 mg Cl/l (zogenaamd inlaatvenster).vBij een zeespiegelstijging
van 0,4 m is de verwachting dat achterwaartse verzilting van het Spui ter hoogte van inlaat Bernisse vaker zal
voorkomen en ook groter zal zijn. Achterwaartse verzilting kan op dit moment echter nog niet goed gesimuleerd
53 Door windopzet kan zout via de Nieuwe Waterweg, Oude Maas en Spui doordringen tot in het Haringvliet, dit wordt achterwaartse verzilting
genoemd. Indien de Haringvlietsluizen (nagenoeg) dicht staan, blijf zout op het Haringvliet en wordt het via het Spui, de Oude Maas en Nieuwe
Waterweg weer teruggeleverd aan zee. Dit kan voor langdurig verhoogde chlorideconcentraties zorgen bij Bernisse.
62
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
63
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
worden met de modellen. Dit zal nader onderzocht moeten worden om de gevolgen bij minder vergaande
zeespiegelstijging beter te kunnen schatten. Omdat Spijkenisse dichter bij zee ligt dan Bernisse is deze
locatie gevoeliger voor zeespiegelstijging en is het ook bij minder zeespiegelstijging (< 0.4 m) onduidelijk
of Spijkenisse een voldoende alternatief is in geval Bernisse langdurig verzilt. Mogelijk is de volgende stap
uit het adaptatiepad - het vergroten van de buffer op en kleinschalige aanvoer vanuit de Biesbosch - dan al
nodig.
Bij een zeespiegelstijging van 2 m bereiken tijdens vloed en rivierafvoeren van 2200 m3/s
zoutconcentraties van meer dan 500 mg Cl/l het Spui. Water met deze concentraties bereikt Bernisse niet
(zie Figuur 6.3). Bij Bernisse treden alleen incidentele zoutpieken (>150 mg Cl/l) op. Bij lage rivierafvoeren
en/of windopzet zullen deze zoutpieken vaker optreden en bestaat de kans op langdurige nalevering.
Tijdens deze perioden is een alternatieve aanvoer voor het Brielse Meer gewenst, maar lijkt Spijkenisse
geen bruikbaar alternatief meer, omdat onder gemiddelde afvoercondities bij Spijkenisse het inlaatvenster
al beperkt is.
Een zeespiegelstijging van 4 m leidt in de 3D simulaties bij gemiddelde rivierafvoeren tot nagenoeg
dagelijkse zoutpieken bij Bernisse (Figuur 6.3). Of er onder deze omstandigheden voldoende
inlaatvenster54 over is om het Brielse Meer via Bernisse van zoetwater te voorzien is niet bekend. Bij
windopzet of lage rivierafvoeren worden echter langdurige inlaatbeperkingen verwacht; Spijkenisse is dan
geen bruikbaar alternatief inlaatpunt meer voor Bernisse.
54 Moment gedurende het getij waarbij het water zoet is (<150 mg Cl/l) en het waterstandverhang voldoende is om zoetwater in te
kunnen nemen voor het Brielse Meer.
Figuur 6.3 Zoutconcentraties voor Bernisse (boven), Spijkenisse, Monding Hollandse IJssel, en Kinderdijk (onder) bij 0,
2, en 4 m zeespiegelstijging. De locaties van de tijdseries zijn weergegeven in bijlage B.
64
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
65
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
6.3 | Verzilting via het grondwater en de watervraag
kwel. Dit gebeurt ook in de bollenstreek; hier is op sommige locaties sprake van een omslag van ‘zoete’ infiltratie
naar zoute kwel. Met een toename van de kwel neemt ook de zoutvracht toe; bij de RCP8.5 projectie met een
Een hogere zeewaterstand leidt in de laaggelegen kustgebieden tot een toename van de kwel (grondwaterstroom
factor 1,5 in 2050, een factor 5 in 2100, tot een factor 15 in 2200 ten opzichte van de huidige situatie. Autonome
naar de oppervlakte). In geval van een zoute ondergrond leidt dit ook tot een toename van zout in het ondiepe
verzilting speelt een belangrijke rol in de diepe polders, over de hele provincie is de bijdrage van autonome verzilting
grondwater en in het oppervlaktewater. Bij een stijgende zeespiegel neemt de kwel en zoutbelasting direct toe.
echter te verwaarlozen. In het zuidelijke deel van de provincie neemt de zoutvracht flink toe bij extra versnelde
Bovendien stroomt relatief zout grondwater van grotere diepten naar de oppervlakte, waardoor de zoutbelasting
zeespiegelstijging, en ook aan de duinrand is een toename te zien. In de diepe polders, die buiten de invloedssfeer
extra toeneemt. Dit is een veel langzamer proces dat speelt op een tijdschaal van decennia. Laaggelegen polders
van zeespiegelstijging liggen, neemt de zoutvracht toe door het autonome verziltingsproces (verzilting neemt met
in West- en Noord-Nederland worden ‘doorgespoeld’ met zoet water om negatieve consequenties van te hoge
de tijd toe en is hier niet gerelateerd aan zeespiegelstijging).
zoutconcentraties voor de landbouw tegen te gaan. Dit is een belangrijk deel van de totale watervraag van het
landelijk gebied aan het hoofdwatersysteem.
Ook zonder zeespiegelstijging is er sprake van verzilting via het grondwater als gevolg van natuurlijke processen en
menselijke activiteiten, die al vele eeuwen gaande zijn. Inpoldering, bodemdaling en grondwateronttrekkingen zorgen
er voor dat zout grondwater uit de diepe ondergrond met de tijd langzaam naar de ondiepe ondergrond stroomt en
uiteindelijk het grond- en oppervlaktewater bereikt. Dit zijn ontwikkelingen die los staan van de zeespiegelstijging.
Om effecten van extra versnelde zeespiegelstijging op zoutindringing en de watervraag te kunnen beoordelen
zijn verkennende berekeningen gedaan met het grondwater- en zouttransportmodel van Zuid-Holland en een
waterbalans- en waterverdelingsmodel voor Rijnland, omdat er geen landelijk model beschikbaar is voor dergelijke
analyses (zie Bijlage B). Een ‘vertaling’ naar andere gebieden is gemaakt op basis van de geologische eigenschappen
van de ondergrond en watersysteemkenmerken. Vanwege het verkennende karakter van de studie en de lange
rekentijd van de modellen zijn slechts twee situaties doorgerekend:
1. Een referentie zonder zeespiegelstijging om inzicht te krijgen in de autonome ontwikkeling van zoutindringing via
de ondergrond;
2. Een situatie met een extra versnelde zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de projectie volgens RCP8.5
om inzicht te krijgen in de maximaal mogelijke zoutindringing. De neerslag en verdamping zijn gebaseerd op het
jaar 2003, en zijn niet aangepast. Omdat de stroming van zout grondwater langzaam verloopt, is ver vooruit
gekeken, namelijk naar de jaren 2050, 2100, 2150 en 2200.
6.3.1 Kwel en zoutbelasting in Zuid-Holland
De invloed van zeespiegelstijging op de kwel is vooral te vinden
in de zone tot 10 á 15 kilometer van de kust. Figuur 6.4 geef
weer welk percentage van een verhoging van de zeewaterstand
op de Noordzee terug te vinden is in de stijghoogte van het
grondwater. Dat is een indicator voor de mogelijke kwelflux.
Te zien is dat stedelijk gebied in de duinrand te maken krijgt
Figuur 6.5
Kwel
met een flink hogere stijghoogte55. In het zuidelijke deel van
onderkant deklaag
op -12.5 m NAP in
Zuid-Holland is de invloed van een zeespiegelstijging groter,
de huidige situatie
omdat open water, waarvan de waterstand onder directe
(linksboven), en
invloed is van de zee, hier altijd dichtbij is. De meeste diepe
zoutvracht (in kg/
polders die momenteel voor een flinke zoutvracht zorgen
ha/jaar) onderkant
in Zuid-Holland bevinden zich juist buiten de invloedssfeer
deklaag op -12.5 m
NAP (rechtsboven).
van de zeespiegelstijging. Het betref hier polders zoals de
Midden verandering
Haarlemmermeer, Groot-Mijdrecht, de Noordplaspolder, en de
kwel (links) en
Middelburg-Tempelpolder.
zoutvracht (rechts)
bij extra versnelde
De simulaties geven de kwelflux aan de onderkant van de
zeespiegelstijging
Figuur 6.4 Invloedssfeer van een zeespiegelstijging (als
volgens bovenwaarde
deklaag. Dit is een indicator voor de kwel aan het oppervlak. De
% van de stijging van het zeewaterpeil op de Noordzee).
van RCP8.5 in
verandering van de kwel en de zoutvracht bij een extra versnelde
2100 ten opzichte
zeespiegelstijging zijn te zien in Figuur 6.5. Dit geef een indicatie
van huidig. Onder
van de verzilting van het grond- en oppervlaktewater. Verschillen in polderpeilen en ondergrondparameters
verandering
veroorzaken een grillig patroon. Buiten de invloedssfeer neemt de kwel bij een zeespiegelstijging niet toe, maar in de
kwel (links) en
zoutvracht (rechts)
kustzone wel. In het zuidelijke deel van de provincie, en dan met name de kuststrook, slaat infiltratie om naar (flinke)
bij extra versnelde
zeespiegelstijging in
55 De stijghoogte is de hoogte ten opzichte van een referentievlak, tot waar het grondwater opstijgt in een buis die zowel in open verbinding staat
2200 ten opzichte
met de atmosfeer als met het grondwater in een watervoerend pakket.
van huidig.
66
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
67
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
De totale infiltratie-kwelbalans in het beheersgebied van het Hoogheemraadschap van Rijnland verandert van netto
socio-economische ontwikkelingen zijn niet meegenomen die tot grotere watervraag kunnen leiden. Bovendien is de
circa 8.5 Mm3 per jaar infiltratie naar circa 7.5 Mm3 kwel in het jaar 2100, en naar 33 Mm3 kwel in 2200 bij een extra
berekende watervraag aan het hoofdwatersysteem meer dan verdubbeld, terwijl die in de huidige situatie al af en toe
versnelde zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de projectie voor RCP8.5. Omdat de kwelbalans alleen
beperkt is en inzet van de KWA nodig is. Een nadere analyse van de benodigde (piek)capaciteit is nodig om betere
reageert op de extra druk door de hogere zeespiegel, mogen andere ontwikkelingen worden verwaarloosd.
uitspraken te doen over zowel de autonome ontwikkeling als de situatie met klimaatverandering en (versnelde)
Doorspoelbehoe e
Inlaat Gouda
Tot 2100 neemt de zoutvracht toe door processen die nu al optreden als gevolg van andere ontwikkelingen; van
circa 85 naar 105 Mton/jaar. Er is een beperkte extra toename door versnelde zeespiegelstijging, namelijk met circa
250
200
referentie (autonome ontwikkeling)
10 Mton/jaar. Dit komt door het trage proces van zoutindringing via de diepe ondergrond en de dominantie van
200
160
de andere ontwikkelingen in het gebied van Rijnland (zie discussie eind 6.3.2). Na 2100 neemt de zoutvracht bij
versnelde zss RCP 8.5
zeespiegelstijging beduidend meer toe dan wanneer alleen de autonome ontwikkelingen worden meegenomen, en
150
120
wordt zeespiegelstijging steeds meer het dominante proces. De toename bedraagt dan circa 180 Mton/jaar in 2150
100
80
en meer dan 250 Mton/jaar in 2200.
referentie (autonome ontwikkeling)
50
40
versnelde zss RCP 8.5
Totaal kwel / infiltratie
Totaal zoutvracht
0
0
45
300
2000
2050
2100
2150
2200
2000
2050
2100
2150
2200
referentie (autonome ontwikkeling)
referentie (autonome ontwikkeling)
35
250
Tijdstap
Tijdstap
versnelde zss RCP 8.5
versnelde zss RCP 8.5
25
200
zeespiegelstijging.
15
150
Figuur 6.7 Ontwikkeling doorspoeling en inlaatbehoefe tussen huidig en 2200 bij autonome ontwikkeling (referentie)
5
100
en bij extra versnelde zeespiegelstijging (bovenwaarde RCP8.5).
-5
50
Het Hoogheemraadschap van Rijnland kent een aantal specifieke kenmerken waardoor de effecten van versnelde
-15
0
zeespiegelstijging op de toename van zoutvracht, doorspoelbehoefe en watervraag aan het hoofdwatersysteem
2000
2050
2100
2150
2200
2000
2050
2100
2150
2200
Tijdstap
Tijdstap
beperkt blijven. De grootste bron van verzilting zijn diepe polders met zoute kwel, vooral veroorzaakt door zoute
wellen (De Louw et al., 2013, 2011, 2010; Delsman et al., 2013). Deze polders liggen op ruime afstand van de kust,
Figuur 6.6 Ontwikkeling kwel/infiltratie en zoutvracht in het beheersgebied van Hoogheemraadschap van Rijnland
waardoor het effect van zeespiegelstijging beperkt is. Binnen de invloedssfeer van de zeespiegelstijging liggen
bij autonome ontwikkeling zonder zeespiegelstijging (referentie) en bij extra versnelde zeespiegelstijging volgens de
juist met name relatief ‘zoete’ polders, die er met toegenomen zoete kwel voor zorgen dat de watervraag aan het
bovenwaarde van de projectie RCP8.5.
hoofdwatersysteem deels wordt ‘gecompenseerd’. Rijnland is een gebied waar de ingrepen in het landschap van
de laatste eeuwen nog sterk doorwerken in de verdeling van zoet en zout in het grondwater (Delsman et al., 2014).
Hierdoor is in het gebied sprake van sterke autonome verzilting.
6.3.2 Watervraag voor doorspoelen in Hoogheemraadschap Rijnland
Als door zeespiegelstijging de hoeveelheid kwel en de zoutvracht toeneemt, heef dit gevolgen voor de watervraag
6.3.3 Watervraag aan het IJsselmeer
voor het doorspoelen van de polders. De verkennende berekeningen laten zien dat de doorspoelbehoefe zich
Ook in de rest van Nederland kan een toename van de zoutvracht als gevolg van autonome verzilting en versnelde
proportioneel ontwikkelt aan de zoutvracht. In de referentiesituatie verdubbelt de doorspoelbehoefe van circa 40
zeespiegelstijging leiden tot een grotere watervraag voor doorspoelen. Dit is naar verwachting vooral het geval in de
Mm3 tot 70 Mm3 per zomerhalfaar in 2100 en tot 80 Mm3 per zomerhalfaar in 2200 als gevolg van autonome
volgende twee typen gebieden:
ontwikkelingen. Bij een extra versnelde zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de projectie RCP8.5
• Doorgespoelde (landbouw)gebieden dichtbij de kust waar de invloed van de zeespiegelstijging groot is.
neemt de doorspoelbehoefe toe tot 90 Mm3 per zomerhalfaar in 2100 en tot 200 Mm3 per zomerhalfaar in
• Doorgespoelde (landbouw)gebieden verder van de kust met zoute wellen. Hier is de invloed van de
2200. In 2100 is de doorspoelbehoefe bij de bovenwaarde van de projectie RCP8.5 dus ongeveer verdubbeld en
zeespiegelstijging beperkt tot afwezig, maar speelt autonome verzilting een rol, die ook doortelt in de
in 2200 verviervoudigd ten opzichte van de huidige situatie. Dit is het gevolg van een combinatie van autonome
doorspoelbehoefe.
ontwikkelingen en de zeespiegelstijging. In dit gebied tot 2100 in een verhouding 6:4 (zie ook eind van deze
paragraaf).
Op basis van deze kenmerken kunnen we de kop van Noord-Holland, en een deel van de Friese en Groningse
kustregio aanmerken als gevoelig voor een toenemende doorspoelvraag als gevolg van zeespiegelstijging. Deze
De grotere doorspoelbehoefe leidt tot een grotere watervraag aan het hoofdwatersysteem. Die is minder dan
gebieden in Noord-Nederland krijgen hun doorspoelwater aangeleverd uit het IJsselmeer. In de huidige situatie
de totale vraag, omdat deze in Rijnland deels voldaan kan worden met water uit andere polders, onder andere
krijgen deze voor zeespiegelstijging kwetsbare gebieden circa 127 Mm3 per zomerhalfaar voor doorspoelen. Dit is
doordat ook de zoete kwel toeneemt als gevolg van een grotere grondwaterdruk door een groter verschil tussen de
bijna de helf van wat totaal aan het IJsselmeer (300 Mm3) wordt gevraagd voor doorspoelen56. Om een schatting te
zeewaterstand en de waterstanden in het binnenland. De totale watervraag aan het hoofdwatersysteem, inclusief
kunnen maken van de toename van de watervraag aan het IJsselmeer dient te worden bepaald: 1) hoe de zoutvracht
de watervraag voor peilbeheer, neemt toe van circa 85 Mm3 in een huidig droog jaar, tot circa 120 Mm3 in 2100 en
toeneemt in deze gebieden, en 2) hoe deze toename zich vertaalt in een grotere doorspoelvraag.
tot circa 185 Mm3 (continu ongeveer 12 m3/s) in 2200 bij de bovenwaarde van de RCP8.5 projectie, terwijl deze
door autonome ontwikkelingen slechts toeneemt tot 110 Mm3 in 2100 en 125 Mm3 in 2200. Door zeespiegelstijging
Voor de zoutvracht is gebruik gemaakt van de resultaten voor Zuid-Holland en Rijnland (paragraaf 6.3.2). Opschalen
neemt de totale watervraag dus met ongeveer 10 Mm3 toe in 2100 en met 100 Mm3 in 2200.
van deze bevindingen naar andere delen van Nederland is lastig omdat de specifieke geologische omstandigheden
sterk variëren. Vergelijkbare gebieden als in Rijnland liggen rondom de Rijn-Maasmonding (Voorne-Putten, Delfland
De capaciteit van de inlaat bij Gouda lijkt in eerste instantie niet beperkend voor deze grotere gemiddelde
en Goeree-Overflakkee).
inlaatbehoefe. Deze is 285 Mm3 bij dagelijks inlaten gedurende het zomerhalfaar, wat overeenkomt met circa 18
m3/s. Deze getallen zijn echter gebaseerd op een gemiddelde watervraag, en niet op een piekwatervraag. Verder zijn
56 In (Ter Maat et al., 2014) wordt zo’n 300 Mm3 aangegeven als doorspoeling waarvoor water aan het IJsselmeer wordt onttrokken. De hier gepre-
in de berekening geen andere effecten van klimaatverandering meegenomen, zoals een verandering van neerslag
senteerde getallen wijken af, doordat ze recenter zijn, en niet alle doorspoeling bevatten waarvoor IJsselmeerwater wordt gebruikt. Doorspoeling
en verdamping die in de Deltascenario’s Warm en Stoom ook tot een toename van de watervraag leiden. Ook de
buiten de invloedssfeer, en doorspoeling van de boezemkanalen zijn in de hier gepresenteerde getallen niet meegenomen.
68
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
69
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Net als in de beïnvloede gebieden in Noord-Nederland liggen deze binnen de invloedssfeer van de zeespiegel, komt er
6.5 | Verzilting van de zoetwatervoorraad in het IJsselmeer
op verschillende plekken ondiep zout grondwater voor en zijn dit geen diepe polders. De overige brakke kwelpolders
Het waterstandverschil aan weerskanten van de Afsluitdijk veroorzaakt een grondwaterstroming vanuit de
in Rijnland zijn niet geschikt als referentie, omdat deze zich buiten de invloedssfeer van versnelde zeespiegelstijging
Waddenzee in de richting van het IJsselmeer, een zogenaamde dijkse kwel. Omdat het grondwater hier brak tot zout
bevinden en vooral te maken hebben met het autonome verziltingsproces. De toegenomen zoutvracht verschilt
is, zal dit gepaard gaan met een zoutvracht naar het IJsselmeer. Volgens een eerste orde schatting op basis van
per polder en is bij een extra versnelde zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de projectie RCP8.5 voor
enkele analytische formules zal bij een zeespiegelstijging van 3 m (de bovenwaarde van RCP8.5 projectie in 2200>)
respectievelijk Voorne-Putten, Delfland en Goeree-Overflakkee ongeveer 2, 3, tot 5 keer zo veel in 2100 als in de
de zoutvracht over de Afsluitdijk naar het IJsselmeer toenemen met een factor 10 (zie Bijlage B).
huidige situatie. Na 2100 neemt deze nog verder toe, maar voor een eerste schatting kijken we alleen naar 2100.
Op basis van een relatie tussen de toename van de zoutvracht en de toename van de doorspoelbehoefe voor
Rijnland (de toename voor doorspoelen is 2 tot 3 keer zo veel als de zoutvracht, zie Bijlage B3), schatten we dat
6.6 | Opbarsting van de bodem en consequenties voor grondwateroverlast en zout
de doorspoelbehoefe over deze drie gebieden gemiddeld zo’n 5 tot 8 keer toeneemt. Extrapolerend naar Noord-
Bij een hoge kweldruk en een ‘lichtgewicht’ bodem, kan de bodem opbarsten. Bij opbarsting ontstaat een
Nederland en daarmee naar de watervraag aan het IJsselmeer voor doorspoelen, zou dit een doorspoelbehoefe
verticale verbinding in de afdekkende laag en kan grondwater gemakkelijk uit het watervoerend pakket naar het
betekenen van zo’n 700 tot 1100 Mm3 (44 - 63 m3/s of 0,6-0,9 m- waterschijf in het IJsselmeer en Markermeer). Dit
oppervlaktewater stromen; dit resulteert in een zogenaamde wel. Dit fenomeen kan leiden tot een grote kwelstroom
is vergelijkbaar met de huidige totale watervraag aan het IJsselmeer in een huidig droog jaar (950 Mm3; Ter Maat
met vaak zout en nutriëntenrijk grondwater, met verslechtering van de oppervlaktewaterkwaliteit tot gevolg (De
et al., 2014). In een extreem droog jaar is de watervraag in de huidige situatie zo’n 1300 Mm3. Aan deze watervraag
Louw et al., 2007). Opbarsten kan ook gevolgen hebben voor de stabiliteit van dijken, voornamelijk op risicolocaties
kan in de huidige situatie met het huidige waterpeilbeheer nog net worden voldaan.
zoals langs rivieren en polders.
Bij een lagere zeespiegelstijging, volgens de projectie RCP4.5, is naar verwachting ook een grotere buffer nodig. Een
Binnen de invloedssfeer van de kust (zie paragraaf 6.3.1) neemt het risico op opbarsten toe door zeespiegelstijging,
eerste schatting is dat de toename van de zoutvracht en daarmee gepaard gaande doorspoelbehoefe ongeveer
omdat de kweldruk toeneemt. Figuur 6.8 laat zien dat er op dit moment voornamelijk in het noordwesten van de
de helf is van de RCP8.5 projectie. Aanvullend onderzoek is nodig om betere schattingen te maken, ook voor de
provincie Utrecht een opbarstingsrisico aanwezig is. De komende 50 jaar zullen er niet veel gebieden met verhoogd
zeespiegelstijging volgens de Deltascenario’s.
opbarstingsrisico bijkomen. In de duinen (dicht bij zee) is er namelijk nauwelijks een deklaag aanwezig; indien die er
wel is dan ligt er een zware grondmassa bovenop. Het Westland heef een zeer dikke deklaag en dat biedt zodoende
6.4 | Zoetwatervoorraden onder de duinen
ook voldoende tegenwicht. In 2200> kan op de Zuid-Hollandse eilanden (Goeree-Overflakkee en Voorne-Putten) de
kans op opbarsting toenemen. Opschalen van deze bevindingen naar andere delen van Nederland is lastig omdat
De diepe grote zoetwaterlenzen die voor de drinkwatervoorziening van Zuid- en Noord-Holland belangrijk zijn
de specifieke geologische omstandigheden sterk variëren. Omstandigheden die een grotere kans op opbarsten
(beheerd door Dunea, Waternet, en PWN) kunnen met aangepast beheer de komende 100 jaar een zeespiegelstijging
geven zijn de aanwezigheid van goed doorlatende lagen en het ontbreken van een zware afdekkende grondmassa.
van enkele meters aan, zolang het duinmassief groot en hoog genoeg is en aldus grondwaterstandsopbolling
Gebieden die hier mogelijk aan voldoen zijn onder andere Voorne-Putten en Goeree-Overflakkee. Volgens een eerdere
toestaat. Hier nemen de volumes met maximaal 10% af. De afname in zoetwatervolume vindt vertraagd plaats,
quickscan57 bevinden andere risicogebieden zich in de Kop van Noord-Holland en het benedenrivierengebied (o.a.
omdat tijd nodig is om het volume af te bouwen.
Drechtsteden), en mogelijk ook in de kustzone van Friesland.
Op een nog langere termijn - na 2200 zal bij een extra versnelde zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de
projectie RCP8.5 (3 m in 2100) het zoetwatervolume uiteindelijk flink afnemen, tot 40% van het oorspronkelijke
volume. Op deze termijn - na 2200 - verdwijnen bij dergelijke zeespiegelstanden in elk geval alle middelgrote
zoetwaterlenzen (tot ~60-80m dik). Dit zijn de zoetwaterlenzen op de Waddeneilanden, in Friesland en Groningen
(waar zoetwaterlenzen een beperkte dikte hebben), in de Kop van Noord-Holland, en in de omgeving van Hoek van
Holland en Katwijk. De grotere zoetwaterlenzen zullen waarschijnlijk zodanig krimpen dat ze functioneel niet meer
kunnen worden ingezet voor de drinkwatervoorziening.
Tabel 6.1 Schatting van de verandering in zoetwatervoorraad in de duinen langs de Hollandse Kust bij extra versnelde
zeespiegelstijging volgens de bovenwaarde van de projectie RCP8.5.
Segment langs de Nederlandse kust
Lengte
Grove schatting
Overgebleven volume
Overgebleven
profiel
huidige
onder RCP8.5 in
volume onder
(km)
zoetwatervolume
2100, (%)
RCP8.5 in 2200, (%)
(miljoen m3)
Hoek van Holland - Ter Heijde
15
45
20
0
Ter Heijde - Wassenaar
15
575
90
40
Wassenaar - Katwijk
12.5
35
60
0
Figuur 6.8 Opbarstingsindex op het maaiveld in de Provincie Zuid-Holland bij extreme zeespiegelstijging: links boven huidige
Katwijk - Ijmuiden
17.5
1400
90
60
situatie, rechts bij 8m zeespiegelstijging (bovenwaarde RCP8.5 in 2200).
Wijk aan Zee - Egmond
17.5
875
90
60
Egmond - Hondsbossche Zeewering
12.5
1075
100
70
Hondsbossche Zeewering - Den
22.5
275
80
20
Helder
57 Kwadijk, J.C.J., Van Vuren, S., Verhoeven, G., Oude Essink, G.H.P., Snepvangers, J. J.J. C., Calle, E., 2007: Gevolgen van grote zeespiegelstijging op de
Nederlandse zoetwaterhuishouding; Verwachtingen, schattingen en berekeningen voor het MNP-project “Nederlands later ”.
70
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
71
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
6.7 | Gevolgen voor voorkeursstrategie en vervolgopties
Zoetwatervoorziening Midden West Nederland (verzilting via rivieren)
De toename van het opbarstings
Zeespiegelstijging zorgt voor een toename van de zoutindringing in het benedenrivierengebied, terwijl hier
risico is lokaal, maar kan daar
belangrijke inlaatpunten voor de drinkwatervoorziening liggen. Eerste analyses wijzen er op dat al bij 1 m
leiden tot verzilting. Drinkwater
zeespiegelstijging de monding van de Hollandsche IJssel jaarlijks langdurig kan verzilten. De inzet van de KWA
voorziening uit zoetwatervoorraden
als alternatief voor inlaten bij Gouda kan daardoor niet meer als noodmaatregel worden gezien, zeker niet als ook
in de duinen kunnen met aangepast
de rivierafvoeren in het zomerhalfaar gaan afnemen door klimaatverandering (volgens Deltascenario’s Warm en
beheer van het duinmassief een
Stoom). Er zal naar een structurelere oplossing moeten worden gezocht. In Deltascenario’s Warm en Stoom is dit
zeespiegelstijging van enkele meters
in 2100 het geval. Bij een extra versnelde zeespiegelstijging is dit op zijn vroegst rond 2070 - 2080 (respectievelijk
aan (max volumeafname 10%). Op de
boven- en middenwaarde voor de RCP8.5 projectie) of in ieder geval rond 2080-2100 (respectievelijk de boven en
zeer lange termijn kan het volume verder
middenwaarde volgens projectie RCP4.5). Bovendien zullen aanvoerproblemen vaker samenvallen met een piek in
afnemen (circa 40% in 2200).
de watervraag voor peilhandhaving en beregening en een verhoogde vraag voor doorspoelen als gevolg van een
toename van de zoutvracht via het grondwater. Dit is een extra aanleiding voor het vergroten van de KWA. Om te
beoordelen of die maatregelen zinvol zijn, zijn aanvullende analyses nodig. Op lange termijn komt een oostelijke
aanvoer of misschien het accepteren van hogere zoutconcentraties in de polders in beeld.
Door zeespiegelstijging zal inlaatpunt Bernisse steeds vaker langdurig verzilten. Tijdens deze perioden is een
alternatieve aanvoer nodig om het Brielse Meer te vullen. Bij zeespiegelstijging < 0.4 m is onduidelijk of Spijkenisse
een voldoende alternatief is als Bernisse langdurig verzilt. Mogelijk is het vergroten van de buffer en kleinschalige
aanvoer vanuit de Biesbosch dan al nodig. Bij circa 2 m zeespiegelstijging en in combinatie met lage afvoeren
volgens Deltascenario’s Warm en Stoom is Bernisse regelmatig niet meer bruikbaar. Afankelijk van de projectie
is dit rond 2090 (bovenwaarde RCP8.5), 2100 (middenwaarde RCP8.5 of de bovenwaarde RCP4.5) of na 2100
(middenwaarde RCP4.5 en Deltascenario’s). De alternatieve aanvoer via Spijkenisse is mogelijk al vrij snel, bij weinig
zeespiegelstijging, slechts beperkt bruikbaar. Verder onderzoek is nodig om te verkennen welke stappen noodzakelijk
zijn onder deze condities. De Lek heef in de huidige klimaatcondities zeer zelden te maken met verzilting. Bij 0,4 m
zeespiegelstijging (rond 2050) zal langdurige verzilting van de monding naar verwachting elke 5 à 10 jaar optreden
en is het nodig om voldoende afvoer over de Lek te garanderen om te voorkomen dat de Lek verzilt. Bij grotere
zeespiegelstijging zal dit steeds vaker en langer nodig zijn.
Zoetwatervoorziening voor doorspoelen (verzilting via het grondwater)
Tot 2050 lijken de gevolgen voor de zoetwatervoorziening niet groot, omdat ook bij een extra versnelde
zeespiegelstijging het zeewaterpeil pas na 2050 flink gaat stijgen. Richting 2100 kunnen de effecten echter tot
verschillende knelpunten leiden. In stedelijke gebieden binnen enkele kilometers langs de kustlijn zorgen verhoogde
stijghoogten en grondwaterstanden voor (veel) meer grondwateroverlast. De toename van de zoutvracht leidt in de
poldersystemen nabij de kust tot een grotere doorspoelbehoefe, en daarmee tot een grotere watervraag aan het
hoofdwatersysteem. In de diepe Hollandse polders is de toename van verzilting het gevolg van zowel autonome
ontwikkeling alsmede de zeespiegelstijging, in de overige gebieden domineert de zeespiegelstijging. Na 2100
domineert de zeespiegelstijging overal.
Over het algemeen hebben de diepe polders ten zuiden van het Noordzeekanaal weinig problemen, doordat ze veelal
buiten de invloedssfeer van de zeespiegelstijging liggen en er ook een toename is van zoete kwel. De agrarische
kustgebieden in Friesland, Groningen, op de Hollandse eilanden, en in de kop van Noord-Holland kunnen daarentegen
sterk gaan verzilten. Handhaven van de eisen aan zoutconcentraties in het polderwater door het huidig landgebruik
impliceert een veel grotere doorspoelvraag, naar schatting ongeveer ter grootte van de huidige totale watervraag in
een droog jaar. Deze grotere watervraag kan zonder verdere maatregelen leiden tot tekorten in het IJsselmeergebied
in droge jaren. Het is echter denkbaar dat de watervraag verandert als gevolg van waterbesparende maatregelen.
Een toename van de watervraag voor doorspoelen komt bovenop een mogelijk toenemende watervraag door
klimaatverandering (vooral bij Deltascenario’s Warm en Stoom), waarvoor in de voorkeursstrategie al een grotere
buffer is gepland. Vanwege het feit dat in de projecties de extra versnelling vooral na 2050 plaatsvindt, is de mogelijk
benodigde extra buffer in het IJsselmeer door extra versnelde zeespiegelstijging naar schatting vooral in het laatste
kwartaal van deze eeuw nodig. Daarmee lijkt de geplande maatregel dus niet zozeer eerder nodig, maar is voor de
laatste stap in de voorkeurstrategie mogelijk wel een veel grotere buffer nodig bij gelijkblijvende doorspoelbehoefe.
72
Hoofdstuk 6 - Zoetwatervoorziening
73
Mogelijke gevolgen van
versnelde zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma
7.1 | Conclusies
Conclusies en
7.1.1 Zeespiegelstijging
aanbevelingen
Dat de zeespiegel de komende eeuw en ook daarna blijf stijgen is zeker. Onzeker is hoeveel en met welke
snelheid dit zal gaan gebeuren. Het is niet de vraag of Nederland te maken gaat krijgen met 1, 2, 3 of
meer meter zeespiegelstijging; het is de vraag wanneer dit gaat gebeuren.
Tot 2050 verschillen de projecties met extra versnelde zeespiegelstijging niet veel van de huidige
Deltascenario’s Warm en Stoom, waarin is uitgegaan van sterke klimaatverandering. Na 2050 (rond
0,4 m stijging ten opzichte van 1995) treden echter significante verschillen op. In het jaar 2100 zou
7
volgens de Deltascenario’s een stijging van maximaal 1 m zijn bereikt, volgens nieuwe projecties
van het KNMI kan deze stijging hoger uitvallen. In een projectie van 4oC opwarming (RPC8.5 58) kan
de zeespiegelstijging mogelijk zelfs tot 3 m oplopen in 2100. De nu gehanteerde bovengrens uit de
Deltascenario’s van 1 m wordt in de projecties voor versnelde zeespiegelstijging mogelijk al bereikt vanaf
2070 (RCP8.5) of vanaf 2080 (RCP4.5). Na 2100 houdt de zeespiegel niet op met stijgen. Bij een extra
versnelde zeespiegelstijging kan dit oplopen tot 5 à 8 m in 2200.
Niet alleen de absolute stijging van de zeespiegel is een belangrijk gegeven, ook de stijgsnelheid
per jaar is belangrijk voor adaptatie. Ook deze stijgsnelheid is onzeker, maar is in de projecties voor
extra versnelde zeespiegelstijging in elk geval veel groter dan waar nu vanuit wordt gegaan. De
zeespiegelstijging langs de Nederlandse kust is momenteel 2 à 3 mm/jaar. In de Deltascenario’s Warm
en Stoom loopt deze snelheid op naar 10 mm/jaar rond 2050 en naar maximaal 14 mm/jaar in 2100. Bij
de extra versnelde zeespiegelstijging is een stijgsnelheid van 10 mm/jaar al bereikt rond 2050, en deze
loopt daarna op tot circa 20-35 mm/jaar rond 2070 en tot mogelijk zelfs 60 mm/jaar of meer aan het
einde van deze eeuw.
7.1.2 Gevolgen voor het Deltaprogramma
Algemene conclusies voor het Deltaprogramma op basis van de verkenning zijn:
1. De plausibiliteit en mogelijke gevolgen van een extra versnelde zeespiegelstijging zijn belangrijk
om nader te onderzoeken, omdat deze stijging er na 2050 toe kan leiden dat we anders met ons
water- en kustbeheer om zullen moeten gaan. De mate van versnelling van de zeespiegelstijging is
onzeker, maar kan belangrijke gevolgen hebben voor Nederland en voor de voorkeurstrategieën van het
Deltaprogramma.
2. Extra versnelde zeespiegelstijging is belangrijk, maar nog niet urgent voor het Deltaprogramma,
omdat we nu nog niet direct op een andere strategie over hoeven te gaan. Er is tijd om het signaal
en de mogelijke gevolgen nader te onderzoeken en na te denken over alternatieven en deze tijdig
in te zetten indien dit nodig blijkt. Het verkrijgen van signalen en het bijstellen van strategieën
is een essentieel onderdeel van adaptief deltamanagement. Het goed monitoren door analyses
van (internationale) observaties en het bijhouden en opstellen van toekomstprojecties is dan ook
belangrijk om signalen tijdig te krijgen en onzekerheden te verkleinen.
3. Het is raadzaam om bij de (extra) versnelde zeespiegelstijging ook met de periode na 2100
rekening te houden. De zeespiegel blijf ook na 2100 (mogelijk sneller) stijgen. Dergelijke stijgingen
zijn nu al relevant voor investeringen die in de komende jaren worden gedaan met een lange
beoogde levensduur en/of effect op de samenleving. Sommige processen, zoals aanpassing van
58 RCP4.5 scenario benadert een temperatuurstijging van 2 °C in 2100, en RCP8.5 een temperatuurstijging van 4 °C in 2100.
74
Hoofdstuk 7 - Conclusies en aanbevelingen
75
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
grondwaterpeilen aan zeespiegelstijging en verzilting via het grondwater gaan (zeer) langzaam, maar duren
• Waterveiligheid:
onverminderd voort. Een en ander betekent dat aanpassing aan veranderende natuurlijke randvoorwaarden nog
--
Bij gelijkblijvend sluitpeil gaan de Oosterscheldekering en Maeslantkering steeds vaker sluiten. De
zeer lang het adagium in het Deltabeheer zal zijn.
sluitfrequentie van de Maeslantkering is rond 1 m zeespiegelstijging 3 keer per jaar. De Oosterscheldekering
4. Tijd wordt cruciaal bij een extra versnelde zeespiegelstijging. Volgens de projecties van het KNMI wordt de
sluit ongeveer 45 keer per jaar bij 1 m zeespiegelstijging.
versnelde zeespiegelstijging vanaf het jaar 2050 voor het eerst merkbaar. Na 2050 verloopt de stijging veel
--
De overschrijdingsfrequentie van het ontwerppeil van de keringen neemt toe met ongeveer een factor 20 à 50.
sneller dan nu en moet er binnen korte tijd veel gebeuren, zoals sneller en meer suppleren aan de kust, het op
Voor de Maeslantkering betekent dit ongeveer eens in de 20 jaar.
kortere termijn versterken of vervangen van stormvloedkeringen en andere hoogwaterbeschermingskunstwerken
--
Vanaf 0,65 m zeespiegelstijging is het niet meer goed mogelijk om onder vrij verval te spuien via de Afsluitdijk
dan we nu voorzien, en het verplaatsen en vergroten van zoetwaterinlaten. Ter illustratie: aanpassingen die in
en is structurele inzet van pompen nodig.
1995 ontworpen zijn voor een stijging van 0,5 m hadden een functionele levensduur van 65 jaar. Bij versnelde
• Zoetwatervoorziening:
zeespiegelstijging kan de functionele levensduur per 0,5 m zeespiegelstijging in 2060 zijn afgenomen tot 20 jaar
--
De betrouwbaarheid van de zoetwatervoorziening via Gouda is zodanig laag geworden dat er een
en in 2080 tot 10 jaar59. Dat betekent dat adaptatie aan relatief kleine zeespiegelstijgingen niet meer volstaat. De
structurele inzet van een alternatief voor zoetwatervoorziening nodig is. Een nieuwe oostelijke aanvoer voor
maatregelen zullen dan immers steeds korter effectief zijn en snellere planning en besluitvorming zal nodig zijn.
zoetwatervoorziening in Midden-West Nederland is mogelijk nodig .
Of en tot welk moment de voorkeurstrategieën toereikend zijn, zal in de eerste plaats hiervan afangen. Naast de
--
De capaciteit van bestaande alternatieve aanvoerroutes wordt ontoereikend. De mate waarin is afankelijk van
mate van zeespiegelstijging is dus ook de stijgsnelheid belangrijk; zowel voor de gevolgen (voorbeeld: bij grotere
de ontwikkeling van de watervraag. Er zal mogelijk capaciteitsvergroting nodig zijn.
snelheden moet meer zand gesuppleerd worden), als voor het bepalen welke adaptatiemaatregelen nodig zijn.
--
Aanvullende maatregelen vanwege de afnemende leveringszekerheid van zoetwater via de inlaat Bernisse zijn
nodig ten behoeve van zoetwatervoorziening via Brielse Meer.
7.1.3 Gevolgen voor de voorkeurstrategieën op basis van knikpunten en hun moment van optreden
--
Door een toenemende zoute kwel neemt de watervraag voor het doorspoelen van laaggelegen gebieden in de
kustzone toe. Zo ook de watervraag aan het IJsselmeer. Dit is het gevolg van zowel de autonome ontwikkeling
Om te onderzoeken of de voorkeursstrategieën een versnelde zeespiegelstijging - zoals beschreven in recente
als de zeespiegelstijging.
studies - aan kunnen, is gekeken naar knikpunten, ofewel: veranderde omstandigheden die aanpassingen van het
beleid vragen. Afankelijk van de mate en snelheid van de stijging zal dit eerder of later nodig zijn (zie figuur 7.1).
Bij een zeespiegelstijging van meer dan 1 m (vanaf 2070 à 2100). Deze stijging ligt buiten de huidige bandbreedte
De onzekerheid over de zeespiegelstijging is met de nieuwe projecties, vooral hun bovenwaarden, sterk toegenomen.
van de Deltascenario’s tot 2100. In de projecties met extra versnelde zeespiegelstijging wordt 1 m stijging op zijn
Deze bovenwaarden zijn belangrijk voor de beslissing wanneer op zijn vroegst actie moet worden genomen. Bij
vroegst omstreeks 2070-2085 bereikt. In alle scenario’s stijgt de zeespiegel na 2100 meer dan 1 m. Bij extra versnelde
nieuwe inzichten over zeespiegelstijging kunnen de resultaten van deze studie worden gebruikt om het moment van
zeespiegelstijging kan dit oplopen tot 5 tot 8 m in 2200.
optreden van de knikpunten te actualiseren zonder de hele analyse opnieuw te hoeven doen.
• Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta:
--
Als gevolg van de hogere stijgingssnelheid zal tot 25 keer meer zand nodig zijn om mee te groeien met de
Bij een zeespiegelstijging tot 0,4 m (rond 2050): In zowel de Deltascenario’s Warm en Stoom als in de projecties
zeespiegelstijging.
met extra versnelde zeespiegelstijging vindt dit rond 2050 plaats.
• Waterveiligheid:
• Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta:
--
Tussen 1 en 2 m stijging nemen de sluitfrequenties van de open afsluitbare keringen verder toe. Bij 2 m is er,
--
Rond 2050 is de stijgsnelheid dusdanig groot dat er 3 tot 4 keer de huidige hoeveelheden voor zandsuppletie
onder de huidige sluitcriteria, een dusdanig grote toename van de sluitfrequentie van de Maeslantkering en
nodig zijn om de kust te kunnen laten meegroeien. In de Deltascenario’s is dit circa 10 jaar later.
Oosterscheldekering dat deze nagenoeg permanent gesloten zijn.
--
De Westelijke en Oostelijke Waddenzee kunnen de stijging niet meer bij houden vanaf respectievelijk 6 en 10
--
Tussen 1 en 2 m stijging neemt de frequentie van overschrijding van de ontwerppeilen van de keringen toe met een
mm/jaar en gaan langzaam verdrinken. In de rivieren is sprake van aanzanding, omdat er nog net voldoende
factor 300 tot 10.000; tot (meer dan) eens in de 10 jaar (Maeslantkering, Oosterscheldekering en Haringvlietdam).
sedimentaanvoer is om de stijging bij te houden.
--
Vanaf 1,35 m zeespiegelstijging is het ook bij een verhoging van het streefpeil met 0,6 m onder gemiddelde
• Waterveiligheid:
condities niet meer mogelijk om onder vrij verval te spuien door de Afsluitdijk.
--
De sluitfrequentie is toegenomen tot eens per 4 jaar voor de Maeslantkering en 3 keer per jaar voor de
--
Bij een zeespiegelstijging van 1,75 m is er een pompcapaciteit op de Afsluitdijk nodig tot maximaal 3200 m3/s
Oosterscheldekering bij gelijkblijvend sluitcriterium.
om alle IJsselafvoer en neerslagoverschot af te voeren.
--
De frequentie van overschrijden van het ontwerppeil van de belangrijke kunstwerken voor waterveiligheid neemt
--
Als we er van uitgaan dat we minimaal een gelijkblijvend beschermingsniveau willen handhaven, lijkt het een
toe met ongeveer een factor 3 à 5.
redelijke veronderstelling dat de grote kunstwerken moeten zijn aangepast of vervangen bij een zeespiegelstijging
• Zoetwatervoorziening:
van 1 à 1,5 m. Op zijn vroegst, onder de aanname van een extra versnelde zeespiegelstijging, wordt dat niveau
--
Inzet van de Klimaatbestendige WaterAanvoer (KWA) is ongeveer eens in de 5 jaar nodig om aan de watervraag
omstreeks 2070 bereikt.
vanuit Midden-West Nederland te voldoen.
• Zoetwatervoorziening:
--
Onduidelijk of Spijkenisse een voldoende alternatief is als Bernisse langdurig verzilt.
--
Een nieuwe oostelijke zoetwateraanvoer is nodig voor Midden-West Nederland.
--
Voldoende doorspoeling van de Lek is noodzakelijk als de monding van de Lek langdurig verzilt.
--
Bernisse als inlaat voor Brielse Meer is zeer regelmatig niet bruikbaar en alternatieve aanvoer via Spijkenisse is
niet of onvoldoende inzetbaar. Grootschalige alternatieven voor onder meer de Bernisse inlaat zijn waarschijnlijk
Bij een zeespiegelstijging tussen 0,4 en 1 m (vanaf 2050 tot afankelijk van de projectie/het scenario 2070 à
noodzakelijk.
2100): Een stijging van 1 m is de bovenwaarde van de huidige Deltascenario’s in 2100 en de middenwaarde van de
--
De watervraag aan het IJsselmeer neemt significant toe (mogelijk verdubbeling) door een toename van de
RCP4.5 projectie (leidt naar verwachting tot een opwarming van ongeveer 2 °C in 2100, uitgaande van nakomen
doorspoelbehoefe tegen verzilting via het grondwater, aannemende dat de landbouw vergelijkbare zouttolerantie
klimaatafspraken Parijs) en komt volgens de projecties met een extra versnelde stijging (bovenwaarde RCP8.5; een
en daarmee waterbehoefe blijf houden. Zeespiegelstijging wordt steeds meer de dominante factor ten op zichte
projectie met hoge emissies en 4 °C in 2100) op zijn vroegst rond 2070 voor.
van de autonome ontwikkelingen.
• Kustfundament, Waddenzee en zuidwestelijke delta:
--
Als gevolg van de grotere stijgsnelheid in de projecties met een extra versnelde zeespiegelstijging zal
zandsuppletie voor de kust verder moeten worden opgeschaald. Dit vraagt een andere organisatie. De
Implicaties voor de voorkeursstrategieën
benedenrivieren worden dieper omdat er onvoldoende sediment wordt aangevoerd.
Bovenstaande knikpunten betekenen op hoofdlijnen dat de voorkeursstrategieën tot 2050 houdbaar zijn. De inzet
van waterbeheermaatregelen zal echter frequenter zijn, dan wel geïntensifieerd worden; keringen zullen vaker
sluiten, veel meer suppletiezand is nodig voor het meegroeien van de kust, en de alternatieve aanvoer van zoetwater
59 Deze getallen gelden voor de middenwaarde van de projectie voor RCP8.5 en de bovenwaarde van RCP4.5 van het IPCC.
zal vaker nodig zijn:
76
Hoofdstuk 7 - Conclusies en aanbevelingen
77
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Op de korte termijn is het van belang om goed te monitoren wat er gebeurt en in de toekomst kan gebeuren
Na 2050 zal de vervanging van kunstwerken eerder in beeld komen als gevolg van een sterk afnemende functionele
op Antarctica en met de zeespiegel. Daarnaast is nader onderzoek nodig naar de gevolgen van extra versnelde
levensduur. Ook zullen eerder maatregelen nodig zijn voor de buitendijkse gebieden en zal de vraag hoe lang de huidige
zeespiegelstijging en een beleidsanalyse om alternatieve strategieën voor een stijging van meer dan 1 m te
strategie van “open afsluitbaar ” houdbaar is naar voren komen. Een sterke toename van de behoefe van suppletiezand
verkennen. Hierbij horen tijdpaden voor planning en implementatie. Het is raadzaam te onderzoeken hoe we de
om de kust mee te laten groeien vraagt mogelijk om een andere uitvoering. Niet alleen vanwege de hoeveelheid en
veel grotere onzekerheid in de projecties van (snelheid van) zeespiegelstijging mee kunnen nemen in planstudies en
frequentie, maar ook vanwege de gevolgen voor natuur en recreatie. De vraag naar zoetwater neemt sterk toe. Dit
ontwerpen, bijvoorbeeld in de vorm van een robuustheidstoets.
vraagt eerdere implementatie van geplande maatregelen en mogelijk een capaciteitsvergroting en/of alternatieve
aanvoer voor zoetwater richting Midden-West Nederland (KWA, Brielse Meer) en Noord Nederland (IJsselmeer), dan wel
een transformatieve aanpassing van het watergebruik.
Zeespiegelstijging
Veiligheid Zoetwater
Kust
Snelheid van zeespiegelstijging
4,0
4,0
160
160
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP8.5
Mediaan
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
Versnelde zeespiegelstijging RCP4.5
3,5
Deltascenario’s
3,5
140
Deltascenario’s
140
3,0
3,0
Z6
K7
120
120
V8
2,5
2,5
100
100
2,0
2,0
Z5
80
80
1,5
1,5
V7
K6
60
60
V6
V5
1,0
1,0
V4
40
40
Z4
V3
K5
V2
0,5
0,5
Z3
20
20
V1
K4
Z2
K3
K2
Z1
K1
0,0
0,0
0,0
0.0
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
1995
2020
2050
2075
2100
2050
2075
2100
year
year
V1: Sluitfrequentie Maeslantkering is eens per 3 jaar
Z1: Onzeker Spijkenisse voldoende betrouwbaar
K1: Westelijke Waddenzee gaat geleidelijk verdrinken vanaf 6 mm/jaar
V2: Herhalingstijd ontwerppeil Maeslantkering is 100 jaar
alternatief is voor Bernisse
K2: Oostelijke Waddenzee gaat geleidelijk verdrinken vanaf 10 mm/jaar 40 miljoen m3 zand nodig per jaar om
Sluitfrequentie Oosterschelde is 10 keer per jaar
Z2: KWA jaarlijks ingezet, eens in 5 jaar 20 dagen
kustfundament mee te laten groeien (3 á 4 keer zo veel als gebruikt in de huidige situatie)
Spuien IJsselmeer beperkt effectief (bij huidig streefpeil)
Z3: Lek steeds vaker tientallen m3/s nodig op
K3: 50 miljoen m3 zand nodig per jaar
V3: Sluitfrequentie Maeslantkering is eens per jaar
bruikbaar te houden
K4: Rivier heef onvoldoende sediment om zeespiegelstijging bij te houden met aanzanding. De rivier wordt dieper.
V4: Sluitfrequentie Maeslantkering is 3 keer per jaar
Z4: KWA structureel ingezet. Capaciteit vergroting
K5: 120 miljoen m3 zand nodig per jaar (10 keer zoveel als huidig)
V5: Herhalingstijd ontwerppeil Oosterscheldekering is 100 jaar
mogelijk nodig. Hollandsche IJssel mogelijk niet
K6: 240 miljoen m3 zand nodig per jaar
V6: Herhalingstijd ontwerppeil Haringvlietdam is 100 jaar
meer bruikbaar en dus oostelijke aanvoer nodig.
K7: 480 miljoen m3 zand nodig per jaar
Spuien IJsselmeer beperkt effectief (bij 0,6m hoger streefpeil)
Z5: Bernisse regelmatig niet meer bruikbaar.
V7: Sluitfrequentie Oosterschelde is 100 keer per jaar
Spijkenisse geen alternatief.
V8: Herhalingstijd ontwerppeil Afsluitdijk is 100 jaar
Z6: Significant grotere watervraag aan IJsselmeer
door toename doorspoelbehoefe als gevolg van
toename zoutvracht
Figuur 7.1 Samenvatting van de gevonden knikpunten (midden) bij een stijgende zeespiegel (in cm ten opzichte van 1995) voor
waterveiligheid (v1-v8), zoetwatervoorziening (z1-z6) en bij een toename in de stijgsnelheid (mm/jaar) voor het kustfundament,
Waddenzee, de zuidelijke delta en morfologische ontwikkeling van de rivieren (k1-k7). De linker en rechter figuur geven de gebruikte
zeespiegelscenario’s in deze studie, volgens KNMI’ 2014 (Deltascenario’s met bandbreedte 2 tot 4°C opwarming in 2100) en de
projecties (RCP4.5 en RCP8.5; die ook een bandbreedte is van 2 tot 4°C opwarming in 2100) ten opzichte van 1995. De projecties zijn
specifiek voor de Nederlandse kust, en wijken dus iets af van die in de publicatie van Le Bars et al. 2017. De bandbreedte is weergegeven
voor de onderwaarde (p5) en de bovenwaarde (p95), ook voor 2050, 2075 en 2100 aan de rechterkant van de figuur. De middenwaarde
(p50) is hier aangegeven met een zwarte lijn. De Deltascenario’s hebben geen middenwaarde. Bijvoorbeeld: V7 (sluitfrequentie
Oosterscheldekering is 100 keer per jaar) vindt plaats rond 1.5 m. Dat is na 2100 in de Deltascenario’s en rond 2080 en 2090 volgens
bovenwaarden van respectievelijk RCP8.5 en RCP4.5. Ook na 2100 stijgt de zeespiegel verder en zullen meer knikpunten in beeld komen.
78
79
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
7.2 | Aanbevelingen voor een kennisagenda
Het versneld afreken en smelten van de ijskappen van Antarctica is te vertragen als klimaatverandering beperkt
blijf. Dat kan als iedereen zich aan het Parijsakkoord houdt. Dit geef extra tijd voor adaptatie. Dit kan voor
Nederland een extra reden zijn om een streng mitigatiebeleid te voeren en ook andere landen te stimuleren zich aan
de afspraken van het Parijsakkoord te houden.
In de context van een onzekere, maar mogelijke extra versnelde zeespiegelstijging betekent adaptief delta
management (ADM) immers:
• Inspanning om een eventuele versnelde zeespiegelstijging tijdig te signaleren,
• verkennen en kwantificeren van mogelijke gevolgen,
• uitvoeren van aanvullend onderzoek om te beoordelen of het nodig is de huidige voorkeursstrategieën aan te
passen, en zo ja wanneer, en
• nadenken over alternatieve (robuuste en/of flexibeler) strategieën, en tijdig implementeren indien nodig.
Onderstaande aanbevelingen hebben betrekking op deze aspecten van ADM en hebben samenvattend tot doel: de
onzekerheden over mogelijke zeespiegelstijging te verkleinen en het inzicht in de gevolgen voor en het adaptieve
vermogen van de maatschappij te vergroten. Ze vormen de aanzet tot een op te stellen kennisagenda.
Versterk onderzoek naar zeespiegelstijging
Vanwege de mogelijke gevolgen en de snelheid van de zeespiegelstijging is het nader onderzoeken en de vinger aan
de pols houden belangrijk. Dit vraagt om fundamenteel onderzoek, waaronder het monitoren en modelleren van het
gedrag van de grote ijskappen zoals op Antarctica en de gevolgen daarvan voor de zeespiegel, alsmede het bijhouden
van internationale wetenschappelijke literatuur en publicaties van het IPCC. Het monitoren van de zeespiegelstijging
rond Nederland blijf noodzakelijk, maar een versnelling kan vaak pas na enige tot vele jaren worden gesignaleerd.
Door de grote natuurlijke variabiliteit van de lokale zeewaterstanden is monitoring van de wereldgemiddelde
zeespiegelstijging en het bijhouden van wetenschappelijke kennis over mechanismen een indicator die eerder een
signaal kan geven. Ook het bijhouden van wat er in andere landen in de wereld gebeurt, zal waarschijnlijk krachtiger
“early warning” signalen opleveren dan de zeespiegel zelf. Nederland is niet het eerste land wat in grote problemen
Ontwikkel een methode om robuustheid en adaptiviteit van plannen
zal komen.
en ontwerpen te evalueren en onzekerheid over de snelheid van
zeespiegelstijging mee te nemen, bijvoorbeeld in de vorm van een
robuustheidstoets. Vooral voor investeringen met een lange levensduur
Onderwerpen die relevant zijn voor de mogelijke gevolgen van een extra versnelde zeespiegelstijging zijn:
of mogelijk grote maatschappelijke gevolgen, zoals nieuw te bouwen of
• De lange-termijn sedimenthuishouding van het kustfundament (inclusief de (voormalige) estuaria in de
te vervangen kunstwerken, is dit belangrijk. Hierbij gaat het zowel om de
Zuidwestelijke Delta, de Waddenzee en het benedenrivierengebied), de benodigde suppleties en de effecten
mogelijkheid tot het snel genoeg kunnen aanpassen via levensduurverlenging
daarvan op andere belangen en waarden zoals natuur en recreatie, en de noodzaak tot ruimtelijke reserveringen
als om alternatieven, zoals het open houden van de opties voor toekomstige
voor zandwinning;
aanpassingen en alternatieven.
• De ontwikkeling in de faalkans, het sluitpeil en de sluitfrequentie van stormvloedkeringen;
• De ontwikkeling van de dijkversterkingsopgave en van de overstromingsrisico’s in buitendijkse gebieden;
Verken alternatieven voor aanpassing aan zeespiegelstijgingen van in totaal
• De zoutindringing in het benedenrivierengebied;
meer dan 1 m en met een snelheid groter dan 10 á 15 mm/jaar en schat aan
• De zoutindringing via het grondwater en de consequenties voor de watervraag aan het IJsselmeer en de
de hand van de verwachte implementatietijd wanneer uiterlijk een beslissing
benedenrivieren;
moet worden genomen en of dit in de pas loopt met het mogelijk opmerken
• De benodigde pompcapaciteit voor poldergemalen als gevolg van een toename van de kwel;
van signalen. Het voorbereiden en implementeren van adequate maatregelen
• De maatschappelijke gevolgen van te vroeg of te laat investeren.
kan immers veel tijd kosten (zie kader bijlage C). Bij versnelde stijging wordt de
• Verkennen van aanpassingen en alternatieven voor een grotere en snellere zeespiegelstijging (meer dan 1 m en
functionele levensduur korter. Dit kan een reden zijn om bepaalde maatregelen
meer 10 mm/jaar) inclusief planning, organisatie en tijdpaden.
niet meer in te zetten omdat er immers maar kort van kan worden geprofiteerd.
• De mogelijke gevolgen voor andere delta’s in de wereld en de gevolgen daarvan voor Nederland, denk alleen al aan
Neem hierbij ook de samenhang tussen de gevolgen voor de strategieën voor
de internationale handel over zee.
hoogwaterbescherming en zoetwatervoorziening mee, bijvoorbeeld door de
gevonden knikpunten en noodzaak en timing van maatregelen in samenhang te
beschouwen. Dit kan namelijk aanleiding geven tot andere besluiten dan wanneer
ze afzonderlijk worden beschouwd. Een voorbeeld van een verband tussen de
strategieën voor waterveiligheid en zoetwatervoorziening is het open houden
van afsluitbare waterkeringen in het benedenrivierengebied, respectievelijk
hun vervanging door sluizen, die immers de zoutindringing en daarmee de
zoetwatervoorziening zal beïnvloeden.
80
Hoofdstuk 7 - Conclusies en aanbevelingen
81
Mogelijke gevolgen van versnelde zeespiegelstijging
voor het Deltaprogramma
Colofon
Uitgave
Deltares, in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur & Water
- staf Deltacommissaris en Rijkswaterstaat - Water Verkeer en
Leefomgeving
Datum
September 2018, Delf
Projectteam
Marjolijn Haasnoot, Laurens Bouwer, Ferdinand Diermanse, Jaap
Kwadijk, Ad van der Spek, Gualbert Oude Essink, Joost Delsman, Otto
Weiler, Marjolein Mens, Judith ter Maat, Theo van der Kaaij, Remco
Plieger, Ymkje Huismans, Kees Sloff, Erik Mosselman, Gerda Lenselink.
Review
Prof. Dr. Frans Klijn (Deltares)
Externe review
Prof. Dr. Hans Middelkoop (Universiteit Utrecht), Prof. Dr. Bart van den
Hurk (KNMI), Prof. Dr. Ir. Bas Jonkman (Technische universiteit Delf),
Prof. Ir. Eelco van Beek (Universiteit Twente), Prof. Dr. Jeroen Aerts
(Vrije Universiteit Amsterdam - IVM)
Begeleidingscommissie
Jos van Alphen, Chantal Bijkerk, Stefan Pluis (staf Deltacommissaris),
Harold van Waveren, Wout de Vries, Marko Ludeking (Rijkswaterstaat,
Water Verkeer en Leefomgeving), Frank Hallie (Ministerie van
Infrastructuur & Waterstaat, DG Water en Bodem)
Externe betrokkenen
Dewi Le Bars, Sybren Drijfout (KNMI), Neeltje Kielen (Rijkswaterstaat,
Water Verkeer en Leefomgeving), Koos Poot (Ministerie van
Infrastructuur en Waterstaat). De auteurs zijn deze partijen erkentelijk
voor hun bijdragen.
Referentie
M. Haasnoot, L. Bouwer, F. Diermanse, J. Kwadijk, A. van der Spek, G.
Oude Essink, J. Delsman, O. Weiler, M. Mens, J. ter Maat, Y. Huismans,
K. Sloff, E. Mosselman, 2018, Mogelijke gevolgen van versnelde
zeespiegelstijging voor het Deltaprogramma. Een verkenning.
Deltares rapport 11202230-005-0002.
Contactpersoon
Dr. Marjolijn Haasnoot (marjolijn.haasnoot@deltares.nl)
Bijlagen zijn te
downloaden van:
Foto's
Adobe Stock: Cover, p3, p23 en p64
RWS beeldbank: p9, p15, p30, p57 en p81
Guus Schoonewille: p11
82
Hoofdstuk 7 - Conclusies en aanbevelingen
83
