<Nederlandse tekst hieronder>

Salt intrusion is a growing concern worldwide. Eleonora Saccon, who completed a master's degree in climate change ecology in her native Italy, studied the effects of salty surface water at the NIOZ branch in Zeeland. ‘Seawater is flowing further and further into the rivers. This happens during storm surges and when rivers supply less fresh water during prolonged droughts. For example, during westerly storms, seawater can flow kilometres into the Rotterdam Waterway.’

Water purification

In addition to dykes and dunes, coastal and riverine wetlands protect us from flooding from the sea or rivers. These wetlands can be tidal marshes and floodplain forests: Saccon studied both these types of wetlands in relation to salination. ‘All tidal marshes in the Netherlands flood twice per day. While upstream along the river, where tides are not present, the wetlands along the rivers are flooded occasionally only during river floods.’ ‘These areas not only protect against flooding, but also purify the water and store much carbon, which helps to mitigate the effects of climate change.”

Salinisation of freshwater wetlands could throw a spanner in the works. Within the NWO project SALTISolutions, Saccon investigated two nature-based solutions that can help keep tidal marshes effective even in the face of salinisation.

White willow and black alder

In containers in which she varied the salt concentration, she investigated the salt tolerance of two tree species: black alder and white willow. ‘Traditionally, these wetlands were willow plantations. In the past, people used wood from this fast-growing species to reinforce dykes.’ Before people started replacing natural forests with willow plantations around the 14^th century, black alders were quite common in floodplain forests. These trees proved to be more resistant to salt than the planted willows.

Saccon tested salt concentration and salt stress duration and the effect of seasonality on salt stress. ‘Is a salt intrusion event in summer more damaging than a salt intrusion event in winter? In my containers, I exposed the two species to periods of saltier water for a year. Temporary salt intrusion in winter is not a problem to either species. If it lasted longer, the alders simply sprouted again after a winter of salt water, but the willows were in bad condition. Willows suffer and die after temporary salt intrusion in spring and summer, while alder resprouted.’ So, should we plant black alders en masse? ‘No, what we need is variety of trees, forbs, grasses, shrubs… That way, you create a resilient system. Otherwise, a drought or an alder disease could wipe out an entire forest in one go.’

Fractal shapes in the landscape

For both tree species, temporary salt intrusion is not a problem if the area is refreshed afterwards. Saccon investigated the refreshing capacity of shape structures in the soil. ‘In a salt marsh such as the drowned land of Saeftinge in Zeeuws-Vlaanderen, you can see a whole system of meandering creeks from above. A kind of fractal shape that branches out into smaller and smaller sections. Water flows in quickly, but also flows back again quickly as soon as this is possible. So much silt is deposited here that this place, where a village once drowned, is now the highest point in Zeeland, dykes and dunes excluded.’ You would want to achieve this in more places with land subsidence.

In many places in Europe, space is being made for rivers by opening the dike to allow the water to flood the area behind it. They often place new dikes behind or reinforce existing ones. ‘This managed realignment is often flat land that was formerly agricultural land. Sometimes straight channels are dug into it.’ Due to the increasing salinisation of rivers, it is important that such landscapes allow salt water that flows into the area during storms or droughts to flow back quickly. Otherwise, the plants will suffer.

Resilient, adaptive landscape

Using computer simulations, Saccon compared how different types of landscape collect water and allow it to flow back into the river. She compared a flat area with straight channels in it, a willow plantation with straight rows of willows and a natural creek landscape.

‘The naturally developed marsh landscape proved to be the most effective, having the shortest duration of salt intrusion of all landscapes.’ Unfortunately, there are also practical objections to creating the optimal circumstances. ‘Such a landscape also takes up a lot of space, which is often not available. Every piece of land is already being used.’ Also, creating an ingenious creek landscape is not easy, maybe even impossible. ‘The clay soil is tough and unyielding. The best solution is really to combat salinisation by slowing down climate change and raising the groundwater level.’

Zo kunnen verziltende uiterwaardenbossen ons blijven beschermen

Uiterwaardenbossen bij rivieren die ons beschermen tegen overstromingen, worden bedreigd door verzilting. Promovenda Eleonora Saccon laat zien dat zwarte elzen daar beter tegen kunnen dan witte wilgen. Kreken met natuurlijke vormen beschermen tegen te veel zout. Ze promoveert op 26 september.

Zout water rukt op. Eleonora Saccon, die in haar geboorteland Italië een masterstudie klimaatveranderingsecologie afrondde, bestudeerde bij de Zeeuwse NIOZ-vestiging de effecten van zout oppervlaktewater. ‘Zeewater stroomt steeds verder de rivieren in. Dat gebeurt bij storm en wanneer rivieren bij langdurige droogte minder zoetwater aanvoeren. ‘Bij westerstorm kan zeewater bijvoorbeeld kilometers ver de Rotterdamse Waterweg in stromen.’

Waterzuivering

Naast dijken en duinen beschermen kust- en riviermoerassen ons tegen overstromingen vanuit zee of rivieren. Deze moerassen kunnen getijdenmoerassen en uiterwaardbossen zijn: Saccon onderzocht beide soorten moerassen in relatie tot verzilting. ‘Getijdenmoerassen aan de Nederlandse kust overstromen twee keer per dag. Stroomopwaarts langs rivieren, waar geen getijden zijn, overstromen moerassen af en toe.’ Deze gebieden bieden niet alleen bescherming tegen overstromingen, maar zuiveren ook het water en slaan veel koolstof op, wat helpt om de gevolgen van klimaatverandering te verzachten.

Verzilting van zoetwatermoerassen kan roet in het eten gooien. Binnen het NWO-project SALTISolutions onderzocht Saccon twee nature based solutions die kunnen helpen om getijdenmoerassen effectief te houden, zelfs bij verzilting.

Witte wilg en zwarte els

In bakken waarin ze de zoutconcentratie varieerde, onderzocht Sacoon de zouttolerantie van twee boomsoorten: zwarte els en witte wilg. ‘Van oudsher waren deze Nederlandse wetlands wilgenplantages. In het verleden gebruikten mensen het hout van deze snelgroeiende soort om dijken te versterken.’ Voordat mensen rond de 14^e eeuw natuurlijke bossen begonnen te vervangen door wilgenplantages, kwamen zwarte elzen in deze gebieden veel voor.

De Elzen bleken in Saccons onderzoek beter bestand tegen zout dan wilgen. Ze testte verschillende vormen van zoutstress bij de bomen. 'In mijn bakken heb ik de twee soorten een jaar lang blootgesteld aan periodes met zout water. Tijdelijke zoutintrusie in de winter is voor geen van beide soorten een probleem. Ook als het water langer zout bleef, ontkiemden de elzen gewoon weer in de lente. De wilgen waren dan in slechte staat.’ Wilgen konden slecht tegen verzilting in de lente en zomer, terwijl de elzen gewoon weer uitbotten.'

Moeten we dan massaal zwarte elzen planten? Saccon: 'Nee, wat we nodig hebben is een verscheidenheid aan bomen, kruiden, grassen, struiken... Op die manier creëer je een veerkrachtig systeem. Anders kan een droogte of een ziekte bij elzen in één klap een heel bos vernietigen.

Fractale vormen in het landschap

Voor beide boomsoorten is tijdelijke verzilting geen probleem, als het zoute water snel wordt afgevoerd. Saccon onderzocht welke invloed vormstructuren in de bodem daarop hebben. 'In een zoutmoeras zoals het verdrinkingsgebied van Saeftinge in Zeeuws-Vlaanderen zie je van bovenaf een heel systeem van meanderende kreken. Een soort fractale vorm die zich vertakt in steeds kleinere delen. Water stroomt er snel in, maar stroomt ook weer snel terug zodra dat mogelijk is.’

Op veel plaatsen in Europa wordt ruimte gemaakt voor rivieren. Dijken worden doorgebroken, zodat het water de ruimte krijgt tot nieuwe dijken verderop. ‘Bij deze zogeheten ontpoldering gaat het vaak om vlak land dat vroeger landbouwgrond was. Soms worden er rechte kanalen in gegraven.’ Saccon vroeg zich af: hoe goed voeren dat soort landschappen eenmaal binnengestroomd zout water weer af?

Veerkrachtig, adaptief landschap

Met computersimulaties vergeleek Saccon hoe drie soorten landschappen water opvangen en terug laten stromen naar de rivier. Ze vergeleek een vlak gebied met rechte kanalen, een wilgenplantage met rechte rijen wilgen en een natuurlijk krekenlandschap.

‘Het natuurlijk ontwikkelde moeraslandschap bleek het mees effectiefst te zijn, met de kortste duur van zoutintrusie.’ Helaas zijn er praktische bezwaren tegen het creëren van deze optimale omstandigheden. ‘Zo'n landschap neemt veel ruimte in beslag, en die is meestal niet beschikbaar. Elk stukje land wordt al gebruikt.’ Ook is het aanleggen van een ingenieus krekenlandschap niet eenvoudig, misschien zelfs onmogelijk. ‘De kleigrond is taai en weerbarstig. De allerbeste oplossing is toch echt dat we de verzilting tegengaan door klimaatverandering te remmen en de grondwaterstand te verhogen.’