Effecten van onderwaterdrains

Transcriptie

1 Effecten van onderwaterdrains Jan van den Akker, Rob Hendriks, Idse Hoving, Matheijs Pleijter, Jan Peter Lesschen Klimaatakkoord van Parijs 195 staten eens over governance klimaatverandering Mitigatie én Adaptatie Klimaatfonds $ 100 miljard Eens: temperatuurverandering (ruim) onder de 2 graden Streven naar 1,5 graad Tweede helft 21 e eeuw: netto nul emissies Beloofde inzet is onvoldoende om 2 graden doel te halen Iedere 5 jaar aanscherping Ratificatie gestart in april 2016 en nu in werking 1

2 LULUCF telt vanaf 2020 mee 3 Uitwerking EU klimaatbeleid 40% reductiedoel in 2030 (t.o.v. 1990) ETS: -43% (t.o.v. 2005): electriciteitscentrales, hoogovens etc Non-ETS: -30% (t.o.v. 2005) Non-ETS omvat gebouwde omgeving, glastuinbouw, landbouw, mobiliteit en kleinere industrie Doorvertaald via BNP per inwoner naar lidstaten Doel voor Nederland -36% Landgebruik (LULUCF) no debit rule, mogelijkheid voor flexibiliteit: Nederland netto-emissie 1 2 Mton CO2/jaar Voorstel EC juli 2016, nu eindonderhandeling 2

3 Regeerakkoord Oppervlakte veengronden in Nederland Landbouw 223,000 ha Natuur 50,000 ha Overig ha Totaal 290,000 ha 3

4 Schatting emissie CO 2 en N 2 O uit veengronden Broeikasgas Emissie (kg/ ha/ jaar) Emissie CO 2 eq. (Mton/ jaar) CO ,24 N 2 O 7,4 0,51 Totaal 4,75 = 45 milj EURO = uitstoot van 1,7 miljoen auto s Componenten maaivelddaling Consolidatie, klink Krimp Oxidatie (biologische afbraak) => CO 2 1 mm maaivelddaling = 2,26 ton CO 2 per ha 4

5 Zegveld percelen 3 (laag peil) en 13 (hoog peil) -2 maaiveldhoogte -2.1 Hoogte tov NAP (m) y = x y = x Maaiveld 13 Maaiveld 3 Maaivelddaling (mm/jaar) zonder kleidek kleidek < 40 cm "" Slootpeil (m -mv) 5

6 Maaivelddaling (mm/jaar) zonder kleidek kleidek < 40 cm Diepste GWS (m -mv) Een mogelijke oplossing: onderwaterdrains a. Laag slootpeil cm -maaiveld 0 30 Grondwaterpeil winter 60 Zomer, 85 cm -mv Laag b. Laag slootpeil met onderwaterdrains cm -maaiveld Zomer, 68 cm -mv Laag 90 Onderwaterdrain 120 6

7 Doel onderwaterdrains Beperking veenafbraak en maaivelddaling door grondwaterstandsverhoging in de zomer Verbetering draagkracht door verlagen grondwaterstand in de winter en natte zomer Alternatief voor slootpeilverhogingen die leiden tot een onrendabele veehouderij Sleufloos aanbrengen drains (polder Zeevang) 7

8 8

9 9

10 Praktijkproeven onderwaterdrains resultaten Grondwaterstandsverlaging: gem cm Grondwaterstandsverhoging: 0 12 cm Draagkracht: in natte perioden beter => Meer bedrijfszekerheid, minder vertrappingsverliezen Minder veenmineralisatie en stikstoflevering bij drains Stikstofbenutting bemesting duidelijk beter bij drains Grasopbrengst gelijk (bij kleidek meer?) maar MINDER vertrapping, dus netto meer Kosten aanleg: EURO/ha Investering rendabel bij landbouwkundig te geringe drooglegging (o.a. Hoving et al., 2008) 10

11 Meting maaivelddaling Zegveld 3, drooglegging 55 cm Meting maaivelddaling Zegveld 13, drooglegging 20 cm (in 3 raaien) 11

12 Meting maaivelddaling Zegveld, drooglegging 20 cm (8 punten rondom vast punt) Uitkomst actualisatie bodemkaart: het veen verdwijnt, sterke afname in veendikte > 1.2 m m <0.4 m <0.05 m Bron: BIS2014, Folkert de Vries 12

13 Broeikasgasmetingen in Friesland bij percelen met en zonder onderwaterdrains (Radboud Universiteit) Vergelijking berekende CO2 uit maaivelddaling met literatuur CO2-emission (t/ha/y) Pasture Arable Subsidence (NL +clay) Subsidence (NL no clay) y = 0.53x y = 0.57x y = 0.56x Mean GWL Summer (cm -SS) 13

14 Conclusies huidig onderzoek In potentie halvering veenafbraak,maaivelddaling en CO2 emissies Uit metingen: meer dan halvering mvd, langer meten is noodzakelijk Verbetering draagkracht, vooral in de winterperiode Onderwaterdrains lijken goed alternatief voor peilverhogingen Stikstofuitspoeling gelijk of minder; Fosforuitspoeling minder; Sulfaat minder bij drooglegging van 40 cm, meer bij 60 cm Waterbehoefte (iets) hoger (beperking veenafbraak kost water!) Modelberekeningen tonen aan dat bij klimaatverandering: - veenweideproblematiek zich zal versterken - toepassing onderwaterdrains dan effectiever dan peilverhogingen Bedankt voor de aandacht! 14

15 Country Agricultural Crop Grass N 2 O Total area area area CO 2 - C CO 2 CO 2 eq CO 2 eq km 2 km 2 km 2 Mt / a Mt / a Mt / a Mt / a Member states of the EU Belgium Denmark Estonia Finland Germany Ireland 2136 a Italy Latvia 1000 a Lithuania 1900 b Netherlands 2050 c Poland Sweden 2500 d UK Total EU Schils et al Problemen door veenafbraak en maaivelddaling Toename aantal peilgebiedjes Toename verschillen in maaivelddaling Toename kosten watermanagement Toename risico overstromingen Toename kwel (nutrientenrijk!!!) Toename verdroging omringende gebieden Schade aan gebouwen en infrastructuur Afname oppervlakte veengronden 2000 ha per jaar Emissie van P en N naar het water Emissie van CO 2 en N 2 O naar de atmosfeer 15

16 Polder Zeevang zomer- en winterpeil (Hoving et al 2015) Polder Zeevang vast laag peil (60 cm drooglegging) 16

17 Next generation (Idse Hoving, Erik Jansen, Karel van Houwelingen) Pump (in and out) Groundwater level Drain Ditchwater level Collector drain Aandachtspunten bij aanleg 1. Drooglegging mag maximaal 60 cm zijn. 2. Bovenkant drain moet minimaal 15 cm onder slootpeil liggen. 3. Bovenkant drain maximaal 25 cm onder slootpeil (ter voorkoming van te diepe drain). 4. Bovenkant drain minimaal 45 cm -mv (ter voorkoming van te ondiepe drain). 5. Bovenkant drain maximaal 75 cm -mv (ter voorkoming van te diepe drain). 6. Drainafstand mag maximaal 6 m zijn. 7. Drains die parallel langs sloot liggen moeten op minimaal 6 m afstand van de sloot liggen. 8. Drainlengte mag maximaal 300 m zijn (bij een draindiameter van 6 cm) voor de infiltratie. 9. Draindiameter moet minimaal 6 cm zijn. 10.Drainuiteinden bij de sloot moeten goed worden aangeven / gemarkeerd. 17

18 Conclusions Problems with subsidence, CO2, water quality, etc will increase in time Climate change will double the problems Adaptation and minimizing peat oxidation is urgently needed A strong reduction of subsidence and GHG emissions is possible by using submerged drains Conservation of peat soils requires WATER Submerged drains are the most water efficiënt solution to conserve peat soils Submerged drains are also the most cost efficiënt solution Where to find: Van den Akker et al., Decline in organic matter in peat soils. In: Stolte et al., Soil in Europe: Threats, functions and ecosystem services. JRC report

19 Meting maaivelddalingen Zegveld, drooglegging 55 cm Pieken in slootpeil door OWD bij een piekbui van 48,5 mm in één uur tijd Oppervlaktew. Krimpenerw. P geen OWD OWD verschil Dagen vanaf 8 juni

20 Effecten OWD op nutriëntenbelasting oppervlaktewater Veen Fosfor Stikstof Sulfaat (40 cm) Sulfaat (50 cm) soort dikte kwel kwel neutr. wegz. wegz. K K N W W K K N W W K K N W W (troof) (m) niet wel niet niet wel N W N N W N W N N W N W N N W Eu- 2, Eu Oligo- 2, Kwalitatieve waardering van effecten 0 geen effect 0+ geen tot licht positief onderwaterdrains op nutriëntenbelasting: 0 geen tot licht negatief + positief: afname belasting niet wel voorkomen kleidek negatief: toename belasting ++ sterk positief geen veenweide-eenheid +++ zeer sterk positief extrapolatie bij geen eenheid Bij verschillende klassen concentratie infiltratiewater: + negatief bij 'laag' + ++ positief bij 'laag' (+) positief bij 'hoog' zeer sterk positief bij 'hoog' (+++) 0 ++ geen tot licht negatief bij 'laag' ++ + sterk positief bij 'laag' (++) sterk positief bij 'hoog' zeer sterk positief bij 'hoog' (+++) Pilots onderwaterdrains resultaten Grondwaterstandsverlaging: gem cm Grondwaterstandsverhoging: Krimpenerwaard en Keulevaart cm, Demmeriksekade cm Minder maaivelddaling: Krimpenerwaard 6 mm; Keulevaart 3 6 mm; Demmeriksekade 5 8 mm Effect op waterkwaliteit licht positief, in droge jaren zeer positief Er moet in droge jaren duidelijk meer water worden ingelaten Grasopbrengst gelijk, maar bij kleidek meer: Keulevaart in 2011: 409 kg DS minder, in 2012: 1205 kg DS meer 20