Bodem beweegt door water in Z-Nederland
De Nederlandse bodem lijkt stabiel te zijn. We leven niet bij aardplaatgrenzen waar de bodem snel op en neer kan gaan. Maar, in Nederland gebruiken we onze bodem erg intensief. Promovendus Miguel Cuenca (TU Delft) laat zien dat er veel met en door water gebeurt in de Zuid-Nederlandse bodem.
Miguel onderzocht met behulp van satellietgegevens wat er precies gebeurt met de bodem in het Roerdalslenk in zuidoostelijk Nederland én de voormalige mijngebieden in Zuid-Limburg. Deze slenk is een enorm blok aarde omgeven door van noordwest naar zuidoost lopende breuklijnen. Normaal gesproken beweegt dat blok heel langzaam of schoksgewijs (via aardbevingen) naar beneden ten opzichte van de blokken aarde aan weerszijden daarvan. Maar dat bleek helemaal niet zo te zijn volgens de satellietmetingen over 1992-2001. De slenk kwam relatief gezien omhoog met één millimeter per jaar…
Volgens Cuenca komt deze opwaartse beweging door het pompen van water in de ondergrond in bijvoorbeeld de nabij gelegen mijnen en/of door op weer opvullen van de watervoerende laag (aquifer) in de ondergrond. Cuenca vertelt aan Kennislink: “Het opvullen van een aquifer door bijvoorbeeld seizoensgebonden regen zorgt voor een stijging in de poriëndruk. Hierdoor neemt het volume van een aquifer toe waardoor de bodem stijgt. Het effect is hetzelfde als wanneer je een droge spons in water stopt.”
Van Balen: “Of er invloed is van het vollopen van de voormalige kolenmijngangen op aardbevingen in Nederland weten we niet. Maar natuurlijk blijft de uiteindelijke oorzaak van de aardbevingen de plaattektonische bewegingen. Het rommelen met het grondwater in de bovenste duizend meter van de aardkorst moduleert hooguit het natuurlijke systeem een beetje (de Roermond aardbeving [in 1992] was op zo’n 15000 meter diepte of meer).”
Volgens Cuenca komt deze opwaartse beweging door het pompen van water in de ondergrond in bijvoorbeeld de nabij gelegen mijnen en/of door op weer opvullen van de watervoerende laag (aquifer) in de ondergrond. Cuenca vertelt aan Kennislink: “Het opvullen van een aquifer door bijvoorbeeld seizoensgebonden regen zorgt voor een stijging in de poriëndruk. Hierdoor neemt het volume van een aquifer toe waardoor de bodem stijgt. Het effect is hetzelfde als wanneer je een droge spons in water stopt.”
Zuid-Limburg
In het zuiden van Zuid-Limburg, net ten zuiden van de slenk beweegt de bodem ook. Hier zijn natuurlijk veel oude mijnen te vinden. Ook hier speelt grondwater een grote rol: na het stoppen van het pompen van water uit de steenkoolmijnen in 1994 stijgt het grondwater in de nu verlaten mijnen. Hierdoor komt de bodem omhoog ten opzichte van een referentiegebied, vooral rondom de mijnen. Van 1992-2009 kwam de bodem met 2 tot 14 centimeter omhoog in het bestudeerde deel van Zuid-Limburg.Belang onderzoek aan bodembewegingen
Cuenca: “Mijn studie laat zien dat gebieden bij tektonische breuken de meeste abrupte veranderingen [aan bodembewegingen] vertonen. De zijde van de breuk waar grondwater stroomt, laat de sterkste vervorming zien.” Rondom breuklijnen kan het verschil in hoogte oplopen tot vijf centimeter per kilometer door deze bodembewegingen. Ronald van Balen (VU Amsterdam), lid van de promotiecommissie van Cuenca: “Het belang voor de maatschappij lijkt mij hierbij evident. Denk maar eens aan [de verzakking van het] winkelcentrum ’t Loon, allerlei infrastructuur en pijpleidingen (e.g. DSM).”
Bodembewegingen over de periode van 1992-2009 in Zuid-Limburg en aangrenzende gebieden. Miguel Cuenca
Aardbevingen
“Vermoedelijk heeft wegpompen en weer laten teruglopen van grondwater invloed op aardbevingen”, vertelt Van Balen. “Zulks is al eens geopperd voor het aansluitende Duitse deel (bruinkool mijnbouw).” Cuenca vult aan: “Grondwaterschommelingen in combinatie met de juiste stresscondities kunnen het reactiveren van een breuk veroorzaken. Dit gebeurde in Wassenberg (Duitsland) in 2000. De [beving in de] gereactiveerde breuk beschadigde negen gebouwen.”Van Balen: “Of er invloed is van het vollopen van de voormalige kolenmijngangen op aardbevingen in Nederland weten we niet. Maar natuurlijk blijft de uiteindelijke oorzaak van de aardbevingen de plaattektonische bewegingen. Het rommelen met het grondwater in de bovenste duizend meter van de aardkorst moduleert hooguit het natuurlijke systeem een beetje (de Roermond aardbeving [in 1992] was op zo’n 15000 meter diepte of meer).”
