Ondergrond-Waddengebied

Het thema Ondergrond Waddengebied richt zich op de geologische opbouw en structuur van de ondergrond en de fysisch-chemische eigenschappen van gesteenten en vloeistoffen in de ondergrond, de processen die zich afspelen op geologische tijd- en ruimteschaal , en de  relatief snel verlopende processen in de ondergrond die samenhangen met gebruik van de ondergrond.

De ondergrond van het Waddengebied is geologisch gezien geen eenheid. Het gebied behoort tot vijf verschillende structurele elementen, elk met een kenmerkende geschiedenis van sedimentatie, opheffing en erosie. Van west naar oost betreft het de volgende elementen:  Texel IJsselmeer Hoog, Vlieland Bekken, Friesland Platform, Lauwerszee Trog en Groningen Hoog. Het Texel IJsselmeer Hoog is gedurende het grootste deel van de geologische geschiedenis een hoog gelegen gebied geweest, waar relatief weinig sedimentatie en veel erosie plaats gevonden heeft. De door breuken begrensde Lauwerszee Trog daarentegen is een overwegend dalend gebied geweest waar een dik pakket sedimenten afgezet is. Kenmerkend voor het relatief ondiepe en weinig verbreukte Vlieland Bekken is de aanwezigheid van de Zuidwal vulkaan die op ca. 2000 meter onder maaiveld is aangetroffen.

Opbouw ondergrond

De oudste gesteenten die aangeboord zijn in het Waddengebied behoren tot het Laat Carboon (300 miljoen jaar). Deze komen onder het gehele Waddengebied voor en bestaan voornamelijk uit kleistenen, met daarin zandsteen-  en koollagen. De koollagen vormen de belangrijkste bron van aardgas. Op het Carboon liggen de zandstenen uit het Boven Rotliegend. Deze gesteenten worden afgedekt met dikke Zechstein zoutlagen. De Carboon koollagen, Boven Rotliegend zandstenen en Zechstein zoutlagen vormen de hoofdelementen van het belangrijke Carboon-Rotliegend gassysteem: diverse  gasvelden zijn aangetroffen in de Boven Rotliegend zandstenen onder het Waddengebied. 

De aanwezigheid van Zechstein zoutlagen hebben de latere structurele en sedimentaire evolutie van het Waddengebied sterk beïnvloed.  Breuken in het gesteente onder het zout zetten zich meestal niet door in het zout. Belangrijke fasen van zoutdeformatie zijn synchroon aan fasen van tektonische activiteit en vaak gerelateerd aan breukzones. Belangrijke zoutstructuren komen met name voor in het oostelijk deel van het Waddengebied.  Zoutbewegingen hebben zich tot in geologisch recente tijden voorgedaan. 

De geologische periode na het Zechstein tot in het vroeg Krijt was een dynamische periode met veel tektonische activiteit en een groot deel van de oorspronkelijk afgezette gesteenten uit die tijd  is door latere erosie verdwenen. De merendeels mariene afzettingen (zand, kleisteen, mergel, krijtkalk) uit het Krijt (144-65 miljoen jaar geleden) en mariene, deltaïsche, fluviatiele en glaciale afzettingen uit het die de laatste 65 miljoen jaar (tijdens het Kenozoïcum) komen in het gehele Waddengebied voor in wisselende diktes.

De complexe geologische geschiedenis manifesteert zich niet alleen in de huidige geologische opbouw en structuren, maar ook in de ruimtelijke variatie in eigenschappen en gedrag van de gesteenten (zoals geochemische samenstelling, porositeit en permeabiliteit, warmtegeleidend vermogen; compactiegedrag) en porievloeistoffen (zoutgehalte, poriedruk), en in de temperatuurverdeling in de ondergrond (relatief hoge temperaturen in Zuidwalgebied en boven zoutstructuren).

De dynamische ontwikkeling van het Waddensysteem in het Holoceen, zoals de snelle kustmigratie en topografische ontwikkeling, heeft directe invloed gehad op grondwaterstroming en daarmee onder meer op de verdeling van zoet- en zout grondwater onder de eilanden en onder de kustzone.

Benutting ondergrond

De ondergrond van het Waddengebied wordt door de huidige samenleving benut voor de winning van natuurlijke bestaansbronnen, zoals grondwater, zout, aardgas, aardwarmte en oppervlaktedelfstoffen, als ook voor  koude-warmte opslag, en opslag van gas. De hieraan gekoppelde veranderingen in de ondergrond en de doorwerking daarvan naar het aardoppervlak/Waddenzeebodem worden gemonitord en zijn onderwerp van onderzoek.