De doelen

Wanneer is het natuurdoel en zijn de klimaatdoelstellingen gerealiseerd? Op die existentiële vraag moet, om mislukte projecten te voorkomen, een goed doordacht antwoord zijn, vóórdat er een beslissing wordt genomen om de natuur te gaan herstellen.

Gênant

Eigenlijk was het wel erg gênant zo'n eeuwigdurend verdienmodel, dat grote overeenkomsten had met de feodale verhoudingen die we nog kennen uit voorbije tijden, toen landarbeiders in dienst waren van een landheer of soms ook een baron die in een kasteel woont. Daar werd het volgende op gevonden. De regering, die nu demissionair is vanwege alle problemen, i.e. de kabinetten Rutte III en IV hadden, volgens de woordvoerders, besloten dat de landbouw geëxtensiveerd moest worden. Daardoor rustte de last van de gijzelingen niet langer op de schouders van de ecologen van de WUR en de universiteiten waarmee de WUR samenwerkte.

Daardoor kwam er druk op het inkomen van de agrariërs. Als zij hun bedrijf op zouden geven, konden ze direct of indirect in dienst komen van een landheer of een baron, die in dat geval kond beschikken over de landbouwsubsidie die daardoor vrijkwam, dat wordt natuur inclusieve landbouw genoemd.

Kennelijk kon de EU daarmee in het kader van de Green deal instemmen. De ecologen waren daarom slechts tussen personen die regelingen van de EU uitvoerden. De kiezers moesten daar vanwege de begroting van 25-30 miljard € flink aan bijdragen. Bovendien was er een grote overeenkomst met de handel in onroerend goed en ook menskracht. Een bewijs dat het natuurdoel en de klimaatdoelstellingen gerealiseerd zullen worden ontbreekt echter, om de eenvoudige reden dat het natuurdoel al als gerealiseerd werd beschouwd als landbouwgrond kon worden verkregen.

Wettelijke taken

De landbouwhogeschool te Wageningen zou vanaf 1954 invulling moeten geven aan de wettelijke taak om de compensatie vergoeding te bepalen die in art. 7.18 waterwet beschreven wordt, dit was een ingewikkelde, maar gerechtvaardigde taak, die bepaald niet met enthousiasme werd begroet door de drinkwatersector. Pas nadat prof. R.A. Feddes rond 1972, vanuit het Staring Center, die taak aanpakte kwam de uitbetaling van compensatie vergoedingen voor de schade die ontstaat doordat gewassen (in natuur en) landbouwgebieden, de mestgift niet meer voor de volle 100% via assimilatie op kunnen nemen als gevolg van een overmatige verlaging van de grondwaterspiegel, gemeten vanaf het maaiveld. Hierdoor zal een percentage van de mestgift naar de bodem verloren gaan. De mestgift wordt in natuurgebieden door natuurlijke nitrificatie uit bodemlucht (N2 en O2) en water H2O gemaakt. Het gevolg van de verlaging van de g rondwaterspiegel is dat gewassen in natuurgebieden, afhankelijk zijn van de wortellengte van de soort op het moment dat ze verwelken, waardoor een natuurlijke selectie ontstaat in natuurg en landbouwgebieden, waarbij pijpenstrootjes, bramen en brandnetels, gewassen met korte wortels, zoals heide en gras, verdringen. Zoals het nu is gaat er een te groot deel van de mestgift verloren, doordat het assimilatie predicaat niet wordt voldaan. Als we niet (willen) begrijpen hoe de natuur reageert zullen er in natuur en landbouw gebieden bij ongewijzigd beleid, extreem grote mest verliezen naar de bodem ontstaan.

Artikel 7.18 waterwet regelt dat de drinkwatersector een vergoeding moet afdragen aan de benadeelden om de mestverliezen naar de bodem te compenseren. Als geen ander was prof. R.A. Feddes indertijd op de hoogte van modellen die de mest verliezen naar de bodem in procenten van de mestgift beschrijven als functie van de hoogte van de grondwaterspiegel hmv(x,y,t) ten opzichte van het maaiveld, waar het gewas g wortelt. Bij voortduring is er oppositie geweest tegen de afdracht van deze compensatie vergoedingen, met als gevolg dat de vergoeding steeds kleiner werd, terwijl de mest verliezen naar de bodem door schaal vergroting, die samengaat met stationaire en dynamische verlagingen van de grondwaterspiegel die met een factor A/a versterkt worden, zeer snel toenemen als gevolg van de zojuist beschreven oorzaken.

Nadat de drinkwatersector heel blij was met een nieuwe schade berekening, die ze zelf hadden bedacht, die wordt gekarakteriseerd door de formule Sberekend=max(0, Swerkelijk - 80%). Heeft de onderzoeksgroep van prof. R.A. Feddes zich juist tegen die berekening verzet omdat men van mening was dat alleen de werkelijke schade: Swerkelijk relevant is. Als de drinkwatersector een sterk afwijkende, berekende schade gaat gebruiken veroorzaakt dit problemen, met de gedupeerden.

Maar let op, in dit geval hoort de drinkwatersector, vanwege de mestverliezen, óók tot de gedupeerden, van haar eigen slimmigheid. Dit wordt echter helemaal niet gezien, omdat het Landelijk Meetnet Grondwaterkwaliteit (LMG) wel kan constateren dat de stikstof concentratie in de bodem te hoog is, maar dit meetnet kan geen onderscheid maken tussen mest verliezen van 34% naar de bodem als gevolg van een grondwaterspiegel die een paar centimeter onder g.l ligt, of bijvoorbeeld een overbemesting met 5% van de mestgift per hectare die ontstaat doordat er sprake was van slechte meteorologische omstandigheden die de groei belemmeren in een bepaald jaar.

Omdat de mest verliezen naar de bodem, proportioneel zijn met de compensatie vergoeding, moet het voor een onderzoeksblad als Follow the Money eenvoudig zijn om te snappen waarom er zo veel fouten gemaakt werden.

In een hele serie artikelen wordt het probleem echter heel anders voorgesteld. Er wordt gesproken over het  blauwe goud, terwijl gelijktijdig de vraag gesteld wordt van wie het grondwater eigenlijk is. Grondwater is, in tegenstelling wat de vraag doet vermoeden, geen schaars goed, zoals aardolie of gas. Ook wordt gesteld dat de agrariërs het grondwater vervuilen met mest. Maar de aanwezigheid van mest in de onverzadigde zone is een voorwaarde voor alle leven op aarde, omdat het de groei van de gewassen mogelijk maakt. We kunnen probleemloos ¹/3 van alle neerslag die in Nederland valt winnen, mits dat op een zodanige manier gedaan wordt dat de wortels van de gewassen alle mest aanwezig in de onverzadigde zone in alle rust, op kunnen nemen.

Er wordt tevens gesteld dat er geen prijsprikkel is om de vervuiling met mest tegen te gaan. Zo'n prijsprikkel is er echter juist wel, maar in het vakgebied der hydrologen worden fouten gemaakt in het voordeel van de drinkwatersector, die gelijktijdig ook zeer nadelig zijn voor deze sector. Dit komt voort uit het feit dat de stationaire verlaging van de grondwaterspiegel in een winveld de oneigenlijke som is van de winningsverlaging, groot 0.2m en de (optionele) transportrechter, groot 2m..4m afhankelijk van het debiet Q(t). De transporttrechter wordt gebruikt om het grondwater vanaf kilometers afstand, via gradiënten die in eerste paar jaar nadat het winveld wordt vergund, de weg naar de pompput aangeven.

De optionele transporttrechter krijgt in de eerste 5 jaar dat het winveld is vergund z'n definitieve vorm, door enorm veel water te winnen en te verkopen.

Al dat water vloeit uiteindelijk af naar zee, met als bijkomend effect dat er een geheel onnodige zeespiegel stijging ontstaat, terwijl gelijktijdig het grondwater niveau daalt. Dat laatste heeft weer als effect dat alleen al vanwege de winning van grondwater op bepaalde plaatsen, de dijken naast de rivieren verhoogd moeten worden. Dit geeft ook weer problemen omdat er onder elke dijk sprake is van een kwelstroom die opeens aanzienlijk groter wordt. Het is belangrijk dat dit soort opmerkingen ergens een plaats krijgen.

Omdat het belangrijk is om het volledige overzicht te krijgen, illustreer ik dit hoofdstuk dat de doelen beschrijft met afbeeldingen die heel compact laten zien wat er gebeurt. Door op de afbeelding te klikken komen we in het bijbehorende deel van het hoofdstuk dat in meer detail het ontstaan van de mest verliezen bespreekt.

De verlaging van de grondwaterspiegel, is bovendien de causale oorzaak van de grote mest verliezen naar de bodem. Daarom is het belangrijk om winvelden te maken zonder transport verlaging.

Er was echter nog nooit iemand geweest die een groot debiet Q(t) had gewonnen met een verlaging  van 0.2m. In het hoofdstuk hydrologie horizontaal wordt met grote zorg beschreven hoe het zit met de theorie van dunne watervoerende lagen bij grootschalige toepassingen. Daar kunnen we ook zien waarom alle wetgeving betreffende beschermingsgebieden weinig nut heeft als slechts ¹/3 van de neerslag wordt gewonnen.

Het zou enorm helpen als hydrologen in hun opleiding, zouden leren dat de grondwaterformules die ze gebruiken en ook de tijdreeksanalyse, niet toegepast mogen worden om het gedrag van grootschalige winvelden te beschrijven. Zulke winvelden vertonen een gedrag dat veel lijkt op het gedrag van halfgeleiders. De dynamiek van de grondwaterspiegel, onder invloed van een voeding (de globaal vallende neerslag N, met een debiet QN = N(t) A, met A het areaaal van het winveld) en het (lokaal gewonnen debiet Q(t)), voldoet op een kleine schaal redelijk goed aan de Laplace voorwaarden, die stellen dat het onderliggende systeem  lineair, plaats (x,y) en tijd (t) invariant, en stabiel is, maar op een grote schaal gelden de Laplace voorwaarden niet. Tijdens de periode waarin de drinkwatersector heeft gekozen voor de ecologen van de WUR als samenwerkingspartner, was er sprake van een strijd over de formule van de berekende schade die ik gepresenteerd heb. Naar aanleiding daarvan heeft prof. J.J. de Vries aangegeven dat er heel goed problemen konden zijn met de schaal waarop het drinkwater wordt gewonnen. Dit kunnen we als volgt nader uitwerken: Normaal wordt een differentiaal vergelijking opgesteld met de operatoren (+, -, x, δ) die geldig is op een kleine schaal en wordt opgelost met de integraalrekening, daarbij hoort een schaal parameter ρ≈3D met D de op weerstand genormeerde dikte van de watervoerende laag zodat over de hoogte D een homogeen model wordt verkregen voor de doorstroming van de bodem met water. Als we de watervoerende laag weer op de oorspronkelijke dikte van de watervoerende laag D normeren dan ontstaan er cilinders C(ρ) waarbinnen de Laplace voorwaarden geldig zijn, maar daarbuiten zijn de commutatieve eigenschappen a + b = b + a en de associatieve eigenschappen (a + b) + c = a + (b + c) voor alle gebruikte operatoren, niet langer geldig, waardoor we heel andere ontwerptechnieken moeten gebruiken om schadevrije  winvelden te kunnen ontwerpen en ook te realiseren.

Natuurlijk willen we goed begrijpen waarom het systeem zich als een halfgeleider gedraagt en hoe we daarmee om moeten gaan om winvelden te maken met gewenste eigenschappen. Daartoe werk ik de theorie uit voor het geval de grondwaterspiegel in de nultoestand horizontaal was en ook het algemene geval: hellend. Door gebruik te maken van deze kennis, wordt niet alleen het natuurdoel gerealiseerd, inclusief alle problemen van de bodemchemie, en de mest verliezen, maar ook de nieuw ontdekte klimaat doelstellingen.

Alhoewel het gebruik van technieken uit de biologische landbouw de schade die ontstaat iets kan verzachten, kan het gebruik ervan de problemen die ontstaan door de introductie van de eerder genoemde berekende schade, die de drinkwatersector aanmoedigt om nog steeds met ongewijzigde winvelden verder te gaan en lagere berekende compensatie vergoedingen uit te betalen, waardoor er een grote schade ontstaat door het schaaleffect, dat in dat geval blijft bestaan, geenszins oplossen. Dat de schade die de drinkwatersector veroorzaakt nog véél groter kan worden, zien we aan de vergelijking tussen de groei van maisvelden op twee verschillende standplaatsen waarbij één in de omgeving van een winveld waar een versterkingsfactor A/a, met A het areaal van het winveld, en a het areaal van de cilinder C(ρ). De schade, c.q. mest verliezen naar de bodem, is zo groot doordat de grondwaterstroming dynamische een pad met een horizontale en verticale component kiest zodanig dat het water via het pad van met de kleinste ze de kleinste weerstand gewonnen wordt, met als gevolg dat de schade in een zeer groot deel van het winveld, oploopt tot 95% bij het gebruik van klassieke winvelden met een transportverlaging die toch ook al groot is.

Hoe kunnen we er zeker van zijn dat de schade die we waarnemen, niet het gevolg is van overbemesting?

Gewassen groeien niet goed als zij geen bemest vocht meer op kunnen opnemen uit de onverzadigde zone. Dat is wat de standplaatsvergelijking met een verlies van 95%, laat zien. Het kan dus niet zo zijn dat de mais niet kon groeien doordat de agrariërs te veel mest hebben opgebracht. De agrariër in een gebied dat onder invloed staat van een winning van grondwater zal altijd een standplaatsvergelijking gebruiken om z'n verliezen goed in te schatten. Dat stelt hem in staat om de invloed van de winning gewoon in het veld te bepalen. Er zijn ook mais hakselaars die in staat zijn om de (natte) opbrengst in realtime meten als functie van de locatie (x,y).

De Alterra groep heeft een programma gemaakt dat is gebaseerd op de groei van de gewassen met elk hun specifieke assimilatie curve kan berekenen. Door dat programma te gebruiken kunnen we de effecten op de mest verliezen naar de bodem, als gevolg van de verlaging van de grondwaterspiegel scheiden door gebruik te maken van de schade functie beschreven bij het assimilatie predicaat, van de effecten van mest verliezen door overbemesting, beschreven bij de bemesting voorwaarde. Merk op dat het mest verlies naar de bodem wordt gegeven door de integraal van de gewogen groei per tijdsinterval over het groeiseizoen. Daarbij wordt rekening gehouden met het feit dat de potentiële groei afhangt van de kracht van de zon en ook van de gewasverdamping. Die gewasverdamping onttrekt veel warmte uit de omgeving, die daardoor afkoelt, luchtstromen om kan leiden en natuurbranden kan voorkomen.

Een van de taken van de drinkwatersector is het leveren van drinkwater voor de laagst mogelijke prijs. Daardoor kunnen drinkwaterbedrijven die goed presteren concurrenten overnemen.

De problematiek van de te grote stikstof concentratie in de bodem, die ik net beschreven heb, en die te maken heeft met wiskundige kennis en gedisciplineerd onderzoek, wordt onzichtbaar gemaakt, door de aandacht te verleggen naar de mest verliezen via de lucht (de stikstof depositie), en als er op voorhand wordt gesteld dat (de stikstof depositie) gehalveerd zou moeten worden, heeft er wel iemand gezorgd voor een taakstelling, maar niet voor een oplossing.

Bij Zuidwolde heb ik al een proef veldje gezien met logo's van de WUR, Vitens en vele anderen op een groot bord, maar de mais was op het eind van het teeltseizoen onvolgroeid en enorm geel door stikstof gebrek.

Pas als we begrijpen dat de drinkwatersector bezig is om z'n eigen problemen te veroorzaken, wordt het duidelijk hoe we het probleem op kunnen lossen, maar zelfs dat is niet eenvoudig. Het blijkt dat de ecologen van de WUR de wettelijke taken van de Alterra medewerkers hebben overgenomen. Zelfs het gebouw waarin Alterra werkte is gesloopt. Daarmee is een situatie ontstaan waarin de drinkwatersector alles en iedereen aanstuurt, zonder dat ze wil begrijpen dat ze zelf de mest verliezen naar de bodem groot 34% gemiddeld en 95% in een bijzonder geval veroorzaakt. Deze verliezen zijn véél te groot, en het is belangrijk dat we ons realiseren dat zulke grote mest verliezen naar de bodem het gevolg zijn van schaal vergroting, zoals aangegeven door prof. J.J. de Vries tijdens de vergaderingen over de achtergrondverlaging. We kunnen het probleem oplossen door te eisen dat het assimilatie predicaat en de bemesting voorwaarde voor alle (t) en voor alle (x,y) voldaan worden.

De ecologen van de WUR en hun collega's in het binnen en buitenland hadden grote problemen om contractonderzoek gefinancierd te krijgen. Zij gingen daarom op zoek naar nieuwe verdienmodellen. met toestemming van hoge EU ambtenaren uit Nederland, en ook nadat er contacten waren gelegd met de natuurorganisaties.

De bekende natuurbeschermers Koos van Zomeren en William Reppel benoemen in 1980, de diepte ontwatering al als de oorzaak van de achteruitgang van de natuur: ❞¹De regenwormen worden onbereikbaar. Het grootste euvel is ongetwijfeld de diepte ontwatering.

Bij onderzoek naar ²verdroging in Limburg nemen de hydrologen M.H. Zwamborn, C. Maas en P.K. Baggelaar, allen werkzaam in opdracht van de VEWIN, al in 1998 een onbalans is tussen de neerslag N(t) en het te winnen debiet Q(t) waar. Dr. C. Maas en dr. J.R. von Asmuth staan op het punt om een belangrijke ontdekking te doen, als ze in 2002, vier jaar na de eerste publicatie, schrijven: ❞³Dat de drinkwaterwinning één van de oorzaken is kwam als een verrassing, omdat er een actief beleid gevoerd wordt om deze onttrekkingen terug te dringen…

In de Twentse plaats Denekamp hebben is de ontwikkeling van de natuur al heel vroeg op gang gekomen, onder leiding van ⁴Meester Bernink de oprichter van het natuurmuseum ⁵Natura Docet. De Dinkel die vanaf Gronau tot Neuenhaus, door oost Twente stroomt en een zeer bijzondere schoonheid heeft, wordt uitgebreid beschreven door W.H. Dingeldein, die o.a. op zoek ging naar de oorsprong van de Dinkel, en daarbij niet alleen watermolens uit 1151 heeft ontdekt, maar ook had ontdekt dat de Dinkel veel schoner was tijdens de 2^e Wereld Oorlog, toen de textiel industrie, die een grootverbruiker van water was, op halve kracht werkte.

Fouten zijn er om van te leren schrijft M. de Boo, die het natuurgebied Stroothuizen heeft ontwikkeld in samenwerking met de Waterleiding Maatschappij Overijssel een voorloper van Vitens, in haar prachtige boek over het verdrogingsgevoelige natuurgebied Stroothuizen, waarin ze aandacht vraagt voor het kristalheldere grondwater, dat via een kwelstroom door een gebied met denitrificerende bodembacteriën, ongekend schoon wordt, als beschreven door Dingeldein, die een bron van inspiratie was voor haar. Anno 2023 staat er een groot bord dat dit natuurgebied opnieuw ontwikkeld wordt. Dan rijst natuurlijk de vraag waarom opnieuw? Volgens velen moet de natuur, als die in de oorspronkelijke toestand wordt gebracht, zich zelfstandig kunnen herstellen. Dit kan maar één ding betekenen. De combinatie van het winveld Rodenmors en de genoemde drie natuurgebiedjes, waren nog nooit in de oorspronkelijke toestand gebracht. Dit klopt met het feit dat het hier gaat om een hydrologie hellend, met de 3 natuurgebieden als bron van water, en het nieuw te ontwikkelen winveld Rodenmors als drain. Zulke winvelden zijn verraderlijk omdat je vanwege een grote hoeveelheid kwelwater bij de drain de indruk krijgt, dat er veel water gewonnen kan worden, maar de kenmerkende doorgaande trend, die bij de source optreedt, is zeer schadelijk voor de natuurgebieden Stroothuizen, Punthuizen en het bekende natuurgebied aan de Vrijdijk.

De Natuurorganisaties waren ook bekend met het kristalheldere grondwater, want zij wisten, dat zo'n bodem passage nooit optreedt als de grondwaterspiegel een lokaal maximum heeft, zoals dat bij hoogveen het geval is. Dit is niet een onderwerp dat pas recent bedacht is zoals het verslechteringsverbod, in combinatie met wetgeving betreffende de depositie van stikstof. ⁸Hoogveen en zure regen, c.q. van de depositie van stikstof, horen al sinds 1551 bij elkaar, zoals blijkt uit de geschiedenis van de huidige gemeente Hoogeveen.

Toen ik een nadere analyse ben begonnen, eerst van het winveld in Terwisscha, dat als horizontaal en lensvormig gekarakteriseerd kan worden, en later ook van vele andere winvelden, is het mij gebleken dat het vakgebied der hydrologie nog niet echt volgroeid was, omdat niemand in de gaten had dat dunne watervoerende lagen zich gedragen als halfgeleiders, waarin signalen, in dit geval de hoogte h van de grondwaterspiegel h(x,y,t), afhankelijk van de geometrie, c.q. de vorm van de grondwaterspiegel in de nul-toestand, versterkt worden. Bovendien was het vakgebied der ecologie wel heel bijzonder, doordat ecologen op basis van de kritische depositie waarden en zeer kleine waarden van de mest verliezen naar de bodem, die wel 75x kleiner zijn dan de gemiddelde mest verliezen naar de bodem, konden voorspellen dat het niet goed zou gaan met de natuur. Deze voorspellingen, die we ook terugzien in de Nederlandse en ook de EU natuurwetgeving, waren niet meer dan hypotheses die de status van wet hebben gekregen, omdat de politici niet goed opgelet hadden. Die wetten waren zo geformuleerd dat niemand ze kon ontkrachten.

Ik wil hier niet beweren dat de natuur niet is achteruitgegaan, maar het waren Koos van Zomeren en William Reppel die al in 1980, hadden gewezen op het grootste euvel voor een gezonde ontwikkeling van de natuur, de veel te grote diepte ontwatering, die als effect heeft dat gewassen niet goed tot wasdom kunnen komen omdat de assimilatie van meststoffen stagneert. Ditzelfde effect is ook van groot belang voor de klimaatdoelstellingen, immers bij een volledige assimilatie van meststoffen, mogelijk gemaakt door de grootst mogelijke omzetting van koolzuurgas CO2 naar zuurstof O2. Door de groei van gewassen te maximaliseren, kunnen we alleen al in Nederland, door schadevrije winvelden te gebruiken, bijna de gehele CO2 uitstoot van Tata steel opvangen. Het is van groot belang voor de drinkwatersector, dat zij schadevrije winvelden gaat gebruiken, opdat ze kristalhelder water kan gebruiken in haar proces, maar dat is ook van groot belang voor de klimaatdoelstelling.

----

1. R. Bino, Op zoek naar nieuwe verdienmodellen, Resource,
2. K. van Zomeren en W. Reppel, De grote droogte in waterland, A.W. Bruna, ISBN 90 229 5269 X D/1980/0939/91
3. M.H. Zwamborn, C. Maas, P.K. Baggelaar, Box-Jenkins trendanalyse niet altijd toepasbaar, H2O, 1, 1998
4. C. Maas, J.R. von Asmuth, Tijdreeksanalyse grondwaterstanden 1975 – 2002, Effectiviteit van het standstill beleid van de Provincie Limburg. KWR 03.092
5. Meester Bernink Conon van Nederland.
6. Museum Natura Docet is het oudste natuurhistorische museum van Nederland. Voor jong en oud een belevenis.
7. W.H. Dingeldein, Het Land van de Dinkel, De schoonheid van Noordoost Twente. A. Roelofs van Goor, Meppel,  3e druk.
8. M. de Boo, Het Herstel van een natte Twentse Heide: Luisteren naar het Landschap. Een uitgave van VEWIN, WMO en groep Midden Betuwe, in samenwerking met Staatsbosbeheer en KIWA NV.
9. Historische Kring Hoogeveen, zie: Ontstaansgeschiedenis van Hoogeveen.