Hoofdstuk 6 Morfologie

6.1 Afbakening, definitie en herkomst

De Waddenzee is een hoogdynamisch gebied. Geulen en wadplaten zijn continu aan verandering onderhevig. Onder morfologie vallen alle indicatoren die te makken hebben met de verandering in bodemligging. De veranderende bodemligging in de Waddenzee is bepalend voor stromingen, golven en waterstanden, maar bijvoorbeeld ook voor scheepvaart (het op diepte houden van vaargeulen), ecologie (habitatbeschikbaarheid). Ook vertelt het iets over de mate waarin de Waddenzee ‘verlandt’ (ondieper wordt ten opzichte van de zeespiegel) of juist ‘verdrinkt’ en geeft informatie over hoe gebieden zich aanpassen aan diverse veranderingen zoals bedijkingen, afsluiting van vroegere zeearmen, bodemdaling en zeespiegelstijging.

Begrenzing

De morfologische indicatoren worden meestal getoond per kombergingsgebied, ook wel bekken genoemd. Figuur 6.1 toont de begrenzing en benaming van de verschillende bekkens volgens Elias (2025). De bekkens Eilanderbalg, Lauwers, Schild en Sparregat worden vaak samen beschouwd onder de naam ‘Groninger Wad’. De bekkens kennen elk hun eigen karakteristieke ontwikkeling, gestuurd door een combinatie van hun geometrie en diepteligging en de reactie op ingrepen in het verleden. Ook bestaan er evenwichtsrelaties voor de verhouding tussen geulen en platen afhankelijk van de bekkenoppervlakte. Bekkens worden begrensd door ‘wantijen’: gebieden achter de eilanden waar de stroomsnelheden het laagst zijn. Hier vormt zich een (vaak slibrijke) hoger gelegen rug tussen de bekkens. Door de morfologische dynamiek van de Waddenzee hebben de wantijen geen vaste positie, ze kunnen bijvoorbeeld van ligging veranderen als gevolg van afsluitingen (zoals de Zuiderzee of de Lauwerszee).

Figuur 6.1: Indeling van de Waddenzee in verschillende kombergingsgebieden of bekkens voor het gebruik in morfologische indicatoren.

Om iets te kunnen zeggen over de opgetreden veranderingen wordt de Waddenzee verdeeld in verschillende diepteklassen. Zo kunnen we bijvoorbeeld inzoomen op de ontwikkeling van geulen, of juist de droogvallende wadplaten. In grote lijnen komen de diepteklassen overeen met de habitats zoals gedefinieerd binnen Natura2000 en de ecotopenkaart en zijn daarom ook indicatief voor veranderingen in het ecosysteem. Om het morfologische gedrag van het systeem te begrijpen is het echter belangrijk om ontwikkelingen op een langere tijdschaal (decennia) te beschouwen. De onderliggende grote jaarlijkse variatie is wel relevant voor de ecologie en functies als scheepvaart, maar bieden minder zicht op de morfologische veranderingen op lange termijn.

De volgende diepteklassen worden onderscheiden:

• Het supragetijdegebied boven Gemiddeld Hoogwater (GHW) overstroomt alleen tijdens springtij en/of stormopzet en biedt kansen voor vegetatiegroei (kwelder of duin).
  
• Het intergetijdegebied tussen Gemiddeld Hoogwater (GHW) en Gemiddeld Laagwater (GLW) valt tweemaal dagelijks droog en is een belangrijk leefgebied voor macrofauna en foerageergebied voor vogels. De hoogte en omvang van de wadplaten wordt bepaald door een complex samenspel van getij, golfwerking en biologische activiteit en is een belangrijke indicator voor het getijdevolume van een gebied.
  
• Het subgetijdegebied tussen GLW en NAP -3 m ligt onder normale omstandigheden onder water en kent door de geringe diepte beperkte stroomsnelheden waardoor het een relatief rustig gebied is en minder dynamisch dan de diepere geulen.
• Geulen tussen NAP-3 m en NAP-5 m: Deze kleinere geulen zorgen voor de verbinding tussen hoofdgeulen en ondiepere gebieden.
• Diepe geulen onder – 5 m NAP: dit zijn de grootste geulen van de Waddenzee, met hoge stroomsnelheden en sedimenttransporten. Deze hoofdgeulen vormen de verbinding met de Noordzee. Het geuloppervlak is indicatief voor de transportcapaciteit van het systeem.

Om vat te krijgen op de ontwikkelingen en trends beschouwen we verschillende indicatoren. Figuur 6.2 laat zien hoe deze indicatoren gecombineerd kunnen worden om ontwikkelingen van een bekken te begrijpen.

Figuur 6.2: Overzicht van de belangrijkste morfologische indicatoren (volumeveranderingen, hypsometrie, ontwikkeling van arealen) en de wijze waarop deze indicatoren samen informatie geven over de ontwikkeling van een bekken.

Een overzicht van de voor dit hoofdstuk gebruikte brondata, en de berekeningswijze van de getoonde indicatoren is terug te vinden in Appendix A.7.

6.2 Bodemligging

De bodemliggingen voor de gehele Waddenzee in de periode 1985-2020 zijn weergegeven in figuur 6.3. Zoals uitgebreider beschreven is in de Appendix A.7, zijn bodemkaarten van de Waddenzee een combinatie van lodingen (onder water) en hoogtemetingen (intertidaal en hoger) over de verschillende kombergingsgebieden. Ieder jaar wordt één kombergingsgebied bemeten. Zo wordt elke 6 jaar door Rijkswaterstaat een kaart van de volledige Waddenzee geconstrueerd, op basis van de kaarten van deelgebieden over die periode: de zogenaamde ‘Vaklodingscyclus’. Sinds 1985 zijn er 6 volledige cycli geweest, die samen de periode 1985 - 2020 dekken. De 7de cyclus (2021 - 2026) wordt op dit moment bemeten. De serie bodems vanaf 1985 zijn begin 2024 door Deltares opnieuw gecombineerd, aangevuld en gecorrigeerd. Voor de bodems vóór 1985 geldt dat de lodingen minder systematisch plaats vonden en ontsloten werden, waardoor de samengestelde bodems minder duidelijk terug te voeren zijn op een bepaalde periode.

Voor een schermvullende interactieve weergave van bathymetrie zoals getoond in figuur 6.3 verwijzen we naar deze viewer.

Figuur 6.3: Bathymetrie van de Waddenzee, samengesteld uit lodingen tussen 1985 en 2020. De kaart laat bodemligging zien voor het gekozen interval, wat in het drop-down menu aangegeven wordt met het laatste jaar van de metingen in een cyclus. Bijvoorbeeld: de menu keuze ‘2020’ laat de gebiedsdekkende kaart zien waarvoor de metingen in 2015 in het Marsdiep begonnen zijn en in 2020 in Eems-Dollard geeindigd zijn.

6.3 Netto erosie en sedimentatie

Figuur 6.4 geeft de netto erosie en sedimentatie tussen twee opeenvolgende vaklodingencycli aan, gebaseerd op dezelfde bathymetriegegevens als figuur 6.3. Ook deze kaarten geven inzicht in de ontwikkeling van het geulensysteem en de hoogteligging van de platen. Er is ook een schermvullende versie beschikbaar. Net als bij 6.2 is de verwachting dat eerdere (verschil)kaarten in 2025 beschikbaar worden.

Figuur 6.4: Interactieve verschilkaarten voor bodemligging. Verschillende verschilperioden kunnen gekozen worden. De kleurenschaal is aanpasbaar. Let op: Verschillen buiten de gekozen kleurenschaal worden niet weergegeven (transparant).

Voor ontwikkelingen op de langere termijn laat Figuur 6.5 zien dat de grootste bodemveranderingen over de periode 1927-2016 hebben plaatsgevonden in de Westelijke Waddenzee. Hier is de invloed van de afsluiting van de Zuiderzee dominant: de snelle opvulling van afgesloten geulen en sedimentatie langs de vastelandskust. Deze sedimentatie verloopt tot nu toe sneller dan de zeespiegelstijging.

Figuur 6.5: Veranderingen in platen en geulen in de Waddenzee over de periode 1927-2016. Boven: Bodemligging voor de sluiting van de Zuiderzee (1027-1935). Midden: Recente bodemligging, gebaseerd op surveys tussen 2011-2016. Onder: Sedimentatie-erosiepatroon over de periode 1927-2016. Bron: Wang et al., 2018.

6.4 Hypsometrie

De hypsometrische curve geeft de verdeling van de hoogteligging in een bepaald gebied weer. Op de verticale as wordt de bodemhoogte uitgezet, en daarbij op de horizontale as het totale areaal met een bodemligging lager of gelijk aan die bodemhoogte. Voor kombergingsgebieden in de Waddenzee hebben hypsometrische curves een vergelijkbare vorm, omdat er relatief weinig diepe geulen zijn en relatief veel intergetijdengebied. Indien een bepaalde hoogteligging weinig aanwezig is, zal de hypsometrische curve hier een steil verloop laten zien, en indien een bepaalde hoogteligging veel voorkomt wordt de curve bijna vlak. Door in eenzelfde figuur de hypsometrische curve voor verschillende jaren (bodemopnames) te tonen, kan in één oogslag worden bekeken welk areaal (bijvoorbeeld geulareaal) er door de tijd is bijgekomen of verdwenen. In de Appendix A.7 staan de brondata en berekeningswijze beschreven. Voor missende data in een bepaald jaar, is de meest recente oudere data gebruikt.

Figuur 6.6 toont de hypsometrische curves voor de bekkens in de Waddenzee. Voor de meeste bekkens (voor afbakening, zie figuur 6.1) is de zien dat de recente jaren een curve hebben met een hogere ligging, wat betekent dat de bodem omhoog is gekomen.