Project

Bodemfysische meetcampagne

De huidige beschikbare bodemfysische gegevens zijn enerzijds gebaseerd op gedateerde bodemschematisaties (PAWN) en daaraan gekoppelde standaardeigenschappen (Staringreeks). Anderzijds zijn er plaatsspecifieke gegevens beschikbaar (Priapus). Echter, het totaal aantal betrouwbare bodemfysische eigenschappen voor een bodemkundig informatiesysteem (BIS) is niet toereikend om nieuwe bodemschematisaties te kunnen afleiden of om landsdekkende (bijvoorbeeld met STONE) dan wel regionale (detail)studies uit te kunnen voeren. Kortom, de eerste stap die moet plaatsvinden is het aanvullen van BIS met bodemfysische gegevens.

Doelstelling

Het doel van dit project is het aanvullen van Priapus en BIS-Nederland met nieuwe bodemfysische gegevens voor gebieden en grondsoorten, waar deze nog niet of onvoldoende bekend zijn. Sinds de invoering van de Staringreeks (1987) en de updates daarvan (1994; 2001) en de database Priapus (2011) hebben de ontwikkelingen op het gebied van modellering van water in de (on)verzadigde zone niet stilgestaan en is de behoefte aan goede bodemfysische gegevens gegroeid.

Toepassingen

Bodemfysica is het gebied van de bodemwetenschap dat zich bezig houdt met de fysische eigenschappen van de bodem en in het bijzonder met massatransport, energiebalansen, transport en retentie van water, stoffen en gassen in de bodem en met de samenhang tussen bodemdeeltjes, water en stoffen. Bodemfysische gegevens, zoals bijvoorbeeld de waterretentiekarakteristiek en de karakteristiek van de waterdoorlatendheid, zijn belangrijke basisgegevens die worden gebruikt bij een groot aantal computermodellen voor transport van water en opgeloste stoffen in de onverzadigde zone. Bodemfysica speelt daarom een grote rol bij onderwerpen als oogstopbrengsten, bodemverdichting, erosie, efficiëntie van watergebruik, effecten van de bodem op klimaatverandering, uitspoeling en retentie van nutriënten en contaminanten. Modeluitkomsten worden gebruikt bij beleidsterreinen als verantwoord waterbeheer in relatie tot klimaatverandering of de kaderrichtlijn water, mestwetgeving, ruimtelijke ordening, duurzame landbouw, beheer natuur en landschap etc.

Gegevens uit de Staringreeks, die bodemfysische gegevens bevat, worden door diverse Nederlandse organisaties gebruikt, zoals ministeries (EZ, IenM), DLG, PlanBureau voor de Leefomgeving, Rijkswaterstaat, provincies, waterschappen, ingenieursbureaus, en diverse onderzoeks- en onderwijsinstellingen (de Vries et al., 2008; Alterra-rapport 1709). De Staringreeks wordt onder meer gebruikt bij alle studies binnen Alterra die gebaseerd zijn op de STONE-schematisatie, o.a. die waarbij de effecten van veranderende mestwetgeving op de uitspoeling van nutriënten worden doorgerekend. Andere voorbeelden van studies waarin bodemfysica een belangrijke rol speelt, zijn de dijkdoorbraak in Wilnis, discussies over broeikasgasomzettingen in de bodem, bodemdaling, ondergrondverdichting, en geschiktheidsbeoordelingen voor natuurdoeltypen.

Bodemfysische kenmerken staan niet alleen. Ze vertonen een sterke relatie met andere BIS-onderdelen. De beschikbare hoeveelheid water in de bodem wordt in belangrijke mate bepaald door de grondwaterstand (Gt-actualisatie) in relatie tot fysische eigenschappen, zoals textuur, structuur en organische stof gehalte. Zo ook is bijvoorbeeld de snelheid waarmee veenafbraak (Veenactualisatie) plaatsvindt afhankelijk van de fysische eigenschappen van het veen en de boven- en ondergrond in relatie tot bijvoorbeeld de grondwaterstand. Ook broeikasgasemissies zijn sterk afhankelijk van het vochtgehalte van de bodem en dus van de fysische eigenschappen en grondwaterstand. Bodemgebruik heeft een belangrijke relatie met bodemfysica als het gaat om ondergrondverdichting, slempvorming, betreedbaarheid, etc. Het organisch stofgehalte is bijvoorbeeld een belangrijke parameter waar het gaat om het vochthoudend vermogen en het vermogen om bodemdeeltjes te binden tot een goed gestructureerde grond met hoge doorlatendheden (nuttig in tijden van wateroverlast).

Beoogd resultaat

Met de toevoeging van een groot aantal nieuwe bodemfysische kenmerken in Priapus en BIS-Nederland wordt een eerste stap gezet richting de mogelijkheden om nieuwe standaardschematisaties voor landsdekkende berekeningen mogelijk te maken.

Werkwijze

Voor een aantal situaties zijn al gegevens beschikbaar. Het ligt voor de hand te beginnen met die situaties waarvoor nog geen of te beperkte gegevens beschikbaar zijn.

Op basis van bijlage B1 van rapport “aanvullende bodemfysische gegevens voor BIS-Nederland” (Knotters et al., 2011) en op basis van de Bodemkaart van Nederland is in 2012 een overzicht gemaakt van locaties die geschikt zijn voor monstername voor zowel de boven- als ondergrond voor de jaren 2012, 2013 en 2014. Om overlap te vermijden met al bestaande locaties binnen BIS en om een goede verdeling van de punten over Nederland te krijgen, zijn de nieuwe locaties dusdanig gekozen dat zij niet in de nabijheid van bestaande BIS-locaties liggen. Deze methode is te verkiezen boven onafhankelijke loting van de puntlocaties, zodat in ieder geval alle klassen zijn vertegenwoordigd en er een goede verdeling ontstaat in afzettingsmilieus. Bij de selectie van de punten is er uiteraard rekening gehouden met klassen naar boven- en ondergrond, afzettingsmilieu, textuur en organisch stof. Er wordt zoveel mogelijk volgens de prioritering van het genoemde rapport gewerkt.

In de jaren 2012-2014 wordt in totaal per te bepalen bodemfysische parameter een honderdtal monsternames verricht (respectievelijk 25, 40 en 35 monsters in de achtereenvolgende jaren). Tevens worden profielbeschrijvingen gemaakt, meta-informatie verzameld en laboratoriumbepalingen uitgevoerd (retentiekarakteristiek,  karakteristiek van de onverzadigde waterdoorlatendheid, de verzadigde waterdoorlatendheid, organisch stofgehalte, textuur en droge bulkdichtheid).

In 2014 wordt het project afgerond met een eindrapport.

Publicaties