Door klimaatverandering neemt de kans op zeespiegelstijging en zware stormen toe. We kunnen onszelf beschermen tegen het water door steeds grotere dijken en stormvloedkeringen van steen en beton te bouwen. Maar er lijkt een groenere, meer natuurlijke oplossing: golfdempende planten.

Nederland staat bekend om haar waterbouwprojecten. Om ons lage land te beschermen tegen de zee bouwen we sterke verdedigingssystemen, zoals de Afsluitdijk en de Deltawerken. De laatste jaren blijkt dat natuurlijke, zachte oplossingen, zoals drassige, begroeide gebieden voor de dijken, ons ook kunnen beschermen. De planten dempen de golven en remmen de stroming voordat het woeste water onze dijken of bewoonde gebieden kan bereiken.

Stugge planten met veel blaadjes

Onderzoekers van de Amerikaanse tech-universiteit MIT hebben dit gunstige effect van kust- en moerasplanten nu in meer detail onderzocht. Ze keken wat het effect is van het aantal blaadjes en de flexibiliteit van planten op de golfdemping. Dat deden ze met kunstmatig nagemaakte grasachtige sprieten die ze in een testgoot – een soort golfslagbad – blootstelden aan realistische omstandigheden met golven en stroming uit verschillende richtingen. Deze labexperimenten combineerden ze met uitgebreide computersimulaties.

De lancering van een tijdmachine
LEES OOK
De lancering van een tijdmachine
Kunstmatige kustplanten, gebaseerd op koordgras (Spartina alterniflora). Bron: Xiaoxia Zhang, MIT

Het blijkt dat – zoals verwacht – stugge, stijve planten met veel bladeren efficiënter zijn in golfdemping, mailt Heidi Nepf van MIT. Maar deze stijve begroeiing houdt niet overal stand. Bij sterkte golven breken ze.

Daarom vind je in natuurlijke kwelders of moerasgebieden het verst bij de dijk of kust vandaan de meest flexibele planten. Die vangen de klappen van de golven op door mee te bewegen. Verderop, dichter bij de kust, vind je iets stuggere planten met meer blaadjes. Hoe dichter je bij de dijk of het land komt, hoe stugger en stijver de planten zijn en hoe meer blaadjes ze hebben. Daar is de beste golfdemping.

Nepf: ‘Ten slotte is het aantal planten van belang. Meer planten per gebied zorgt voor een grotere golfdemping.’

Model voor kustplanners

Met de experimentele en simulatie-informatie hebben de onderzoekers een model ontwikkeld dat kustplanners kan helpen om dezelfde strategische keuzes te maken als de natuur. Met het model kun je bepalen welke plantensoorten op welke manier geplaatst kunnen worden om in een bepaald gebied de schade door stormvloed of zeespiegelstijging te verminderen. Nepf: ‘Ik hoop dat dit model zal worden geïntegreerd in kustmodellen die worden gebruikt voor het herstel van de oorspronkelijke, natuurlijke omgeving. Bijvoorbeeld bij het in verval geraakte moerasgebied in de Mississippi Delta.’

‘Dit onderzoek is een mooie stap vooruit voor het vakgebied’, zegt Bas Borsje, kustwaterbouwkundige aan de Universiteit Twente. Hij was niet betrokken bij het MIT-onderzoek, maar kent de auteurs door zijn eigen werk aan natuurlijke kustbescherming. ‘Hoe nauwkeuriger we weten hoe begroeiing, golven en stroming kan remmen, hoe beter we in staat zijn om wetlands te ontwerpen die voldoen aan de veiligheidseisen die we stellen aan onze kustbescherming.’

‘Het MIT-model is zeker ook relevant voor de Nederlandse kustgebieden, zoals in Zeeland en bij het waddengebied. Het geeft een realistischer beeld van de begroeiing in onze kwelders en schorren dan de meeste modellen die we nu gebruiken. Ik heb de onderzoekers meteen gemaild en ze uitgenodigd om hun model ook toe te passen op de situatie in Nederland.’