Morfodynamiek Waddenzee

Het thema Morfodynamiek-Waddenzee betreft met name de korte termijn morfodynamiek van de Waddenzee en heeft betrekking op natuurlijke en door de mens beïnvloedde processen/veranderingen die plaatsvinden op ‘engineering’ tijdschaal (0-10-tallen jaren).

De Waddenzee, de zeegaten en de Noordzeekusten van de Waddeneilanden vertonen een zeer dynamisch gedrag. De dynamiek betreft de stroming van water en lucht en het transport, de erosie en sedimentatie van zand en slib. Deze processen resulteren in steeds veranderende morfologie (topografie / bathymetrie) van de eilanden, de platen en de geulen.

Langs de Noordzeekusten van de Waddeneilanden spelen seizoensfluctuaties een belangrijke rol. Tijdens stormen vindt afslag van stranden en duinen plaats en onder rustige omstandigheden wordt dit geheel of grotendeels weer gecompenseerd door zandafzetting. In de zeereep wordt dit veelal gestimuleerd door het plaatsen van stuifschermen. Deze processen leiden tot bodemfluctuaties die met name in de vooroever kunnen oplopen tot enkele meters door verplaatsing van brekerbanken. Op sommige Waddeneilanden vindt in het centrale deel van de Noordzeekust een jaarlijkse regressie plaats van een à enkele meters. Sinds 1990 moet bij wet de kust worden gehandhaafd en wordt dit verlies via zandsuppleties gecompenseerd.  Tot 2000 werd alleen de basis kustlijn gehandhaafd. Dit resulteerde in een zandsuppletie van orde 6.5 miljoen m3 per jaar. Volgens het huidige beleid sinds 2000 moeten de suppleties naast het onderhoud van de basis kustlijn ook ervoor zorgen dat het kustfundament groeit met de zeespiegelstijging. Hiervoor is een suppletie van orde 12 miljoen m3 per jaar nodig. Als de zeespiegelstijging versnelt en als men rekening wil houden met sediment verlies uit het kustsysteem dan moet in de toekomst zelfs veel meer worden gesuppleerd. Een belangrijk deel van de kustsuppleties vindt plaats in en rondom het Waddengebied. Dit komt omdat de Waddenzee veel sediment trekt door de sedimenthonger t.g.v. menselijke ingrepen (afsluitingen Zuiderzee en Lauwerszee, etc.) in combinatie met de doorgaande zeespiegelstijging.

De dynamiek van de Noordzeekust wordt naar de zeegaten toe steeds sterker. Dit wordt veroorzaakt door het dynamische gedrag van de geulen in de buitendelta en het zeegat. Onder invloed van de getijdenstroming en de laterale zandtoevoer van het kusttransport migreren deze geulen in het algemeen van west naar oost. Vaak treedt hierbij ook een zeker cyclisch gedrag op waarbij de bestaande geul in belang afneemt als hij de oostzijde van de buitendelta nadert en uiteindelijk verdwijnt. Tegelijkertijd ontstaat dan aan de westzijde van het zeegat een nieuwe geul die al migrerend groeit en de taak van de oude geul overneemt. Dit proces leidt tot een zeer dynamisch gedrag van de geulen in de zeegaten en van de aangrenzende uiteinden van de Waddeneilanden. Verplaatsingen van honderden meters per jaar zijn heel normaal.

In grote lijnen blijkt er echter toch een soort dynamisch evenwicht te bestaan. Dit blijkt uit dat de morfologische toestand van het systeem een goede correlatie vertoont met de hydrodynamische condities. Het plaatareaal in een vloedkom heeft een goede relatie met de grootte van de kom. Het totale geulvolume en het volume van de buitendelta correleren goed met getijprisma in de kom. Het gemiddelde plaatniveau gemeten vanaf het laagwater relateert goed met de getijslag. Onder natuurlijke omstandigheden veranderen deze morfologische grootheden niet of slechts langzaam. Een verstoring door bijvoorbeeld een menselijke ingreep kan een relatief snellere ontwikkeling tot gang brengen, die ervoor zorgt dat weer aan de natuurlijke  relaties tussen de morfologische grootheden en de hydrodynamische parameters wordt voldaan. Hetzelfde geldt voor de verstoring veroorzaakt door een trendbreuk in bijvoorbeeld de zeespiegelstijging.

De dynamiek neemt drastisch af op plaatsen waar de zee en de golven minder vrij spel hebben, zoals op hoge kwelders en in de duingebieden achter de zeereep. Geringe veranderingen treden daar alleen nog op door instuiven van zand of afzetting van slib tijdens extreme stormvloeden.