dwarsdoorsnede bodem

Project

Integraal model voor bodem en waterkwaliteit

Het bodem-watersysteem kenmerkt zich door een sterke onderlinge interactie. Veranderingen in het beheer of gebruik van de bodem hebben naast effecten op de bodem ook gevolgen voor het bodem- grond- en oppervlaktewater.

Omgekeerd heeft waterbeheer een sterke invloed op de kwaliteit van de bodem. Landbouw en natuur zijn zowel afhankelijk van een goede bodem- als waterkwaliteit. Een duurzaam beheer van dit integrale bodem-watersysteem vereist daarom een beheer dat rekening houdt met de gevolgen voor zowel bodem als water. Voorbeelden van bodembeheer met mogelijke gevolgen voor veranderingen in waterkwaliteit zijn:

  • het toedienen van mest
  • het opbrengen van (licht verontreinigde) grond en bagger op de bodem
  • veranderingen in landgebruik.

Omgekeerd wordt de bodemkwaliteit beïnvloed door de hydrologie. Als gevolg van wateronttrekking, natuurontwikkeling of gebruik van land voor waterberging kunnen bijvoorbeeld de zuurgraad en oxidatietoestand van de bodem veranderen. Dit kan een verandering veroorzaken in de beschikbaarheid van stoffen die in de bodem van nature of als gevolg van diffuse verontreiniging aanwezig zijn.

Doelstelling

De doelstelling van dit project is het ontwikkelen van een integraal model voor het bodem-watersysteem voor de evaluatie van beheerseffecten op de bodem- en waterkwaliteit.

Aanpak en tijdspad

Voor de evaluatie van effecten van (veranderingen in) bodem- en waterbeheer op het bodem-watersysteem zijn rekenmodellen onontbeerlijk. De procesformulering in de modules waaruit deze modellen zijn opgebouwd is meestal gebaseerd op onderzoek aan (model)systemen in laboratoria.

Om dergelijke modellen met voldoende vertrouwen in real world-situaties te kunnen gebruiken, is het nodig het model als geheel en de afzonderlijke modules waaruit het is opgebouwd te valideren en indien nodig aan te passen voor gebruik op veld- of regionale schaal. Daarbij is het van belang de onzekerheden van modelvoorspellingen inzichtelijk te maken. Om het model te kunnen gebruiken in afwisselend natte en droge systemen is het noodzakelijk modules voor zuurstoftransport en oxidatie- en reductiereacties aan het model toe te voegen.

Hiertoe wordt het model toegepast en getoetst op het effect van afwisselend lage en hoge (grond)waterstand op de oppervlaktewaterkwaliteit in de Lower Murray area in Zuid-Australië. Dit werk zal samen met de Environmental Protection Agency Australia (EPA) uitgevoerd worden in een deels door  the Murray-Darling Basin Authority gefinancierd project. Bij dit project is naast EPA ook het onderzoeksinstituut CSIRO betrokken.

Resultaat

In 2012 is het model verder ontwikkeld en aangepast op 2 punten:

  • Het model is uitgebreid met modules voor het berekenen van zuurstof transport en consumptie in de bodem in combinatie met de oxidatie van sulfide-houdende mineralen.
  • Het model is naast het inlezen van hydrologie berekent met SWAP geschikt gemaakt voor het inlezen van de hydrologie berekend met het model Hydrus.

Het model is toegepast en geëvalueerd op een site met acid sulfate soils (katteklei) in de Lower Murray basin in South-Australia in samenwerking met de Environmental Protection Authority (EPA) South Australia en de University of Adelaide.

Publicaties