Effect van grondwaterstromen in kaart brengen

Af en toe krijgt CVBB via projecten de kans om de situatie rond een slecht meetpunt grondiger te onderzoeken. Kris Dhaese van pcfruit volgt momenteel in Limburg een Leaderproject op rond de Kaalbeek in Alken. – Patrick Dieleman

Kris Dhaese is onderzoeker bij pcfruit, maar hij werkt momenteel volledig voor het CVBB voor individuele begeleiding en intensieve aanpak. Hij staat ook in voor het monitoren van een aantal moeilijke meetpunten, waarbij hij vaak ook de evolutie van het nitraatgehalte in het grondwater opvolgt via eigen peilbuizen. Kris vertelt dat een paar meter verschil met de officiële grondwatermeetpunten van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) soms grote verschillen in meetresultaten en grondwaterstanden oplevert. “Het is moeilijk om te achterhalen hoe grondwater precies loopt, de oorzaak van hoge nitraatgehaltes kan heel ver van het meetpunt liggen. Ik ben graag actief op het terrein. Dat beperkt zich niet alleen tot meten. Ik ben op een bepaalde locatie bijvoorbeeld een drainage aan het opsporen, waarvan ik vermoed dat ze een grote invloed heeft op de waterkwaliteit in dat afstroomgebied. Ik heb die nu deels gevonden. Het is de bedoeling om aan de teler voor te stellen om die drainage te onderbreken en daar een T-stuk op te plaatsen, zodat we kunnen meten. We vermoeden dat die drainage water krijgt uit een nitraatrijke bron. Drainages voeren niet alleen water van boven af, dat kan ook van onderuit komen.”

“Het opsporen van de herkomst van nitraatrijk grondwater vraagt veel meetwerk.”

Dat ondervindt Kris ook op de Lindeberg in Alken, waar pcfruit begin dit jaar een Leaderproject startte. Beneden bevindt zich een perenperceel waar continu nitraatrijk water uit de drainages komt, gemiddeld zowat 130 mg nitraat/liter. Dat zorgt voor overschrijdingen op het meetpunt op de Kaalbeek, iets verderop. Kris weet dat die bron te wijten is aan een laag ondoordringbare Boomse klei. Dit veroorzaakt een versnelde afvoer van ondiep nitraatrijk grondwater en een verhoogde interflow. Deze term houdt in dat het percolerend neerslagoverschot rechtstreeks naar de beek stroomt in plaats van naar diepere grondlagen.

Project

Pcfruit trekt het project ‘Controle van de stikstofuitspoeling naar het grond- en oppervlaktewater’. De Bodemkundige Dienst van België is copromotor en CVBB treedt op als partner. Het project bestaat uit twee luiken. “Een eerste is het opsporen van de herkomst van de stikstofuitspoeling. Daarvoor monitoren we zowel het oppervlaktewater als het grondwater, om de invloed van het grondwater op het oppervlaktewater te onderzoeken. Een tweede luik is fertigatie. We willen met minder stikstofinput dezelfde hoeveelheid en kwaliteit van peren kunnen telen op zandleemgrond. We voorzien veertig eenheden te geven voor de bloei en het resterende derde bij het afsluiten van de scheutgroei. Blad- en bodemanalyse moeten ons uitsluitsel geven of die laatste fractie nog nodig is. Behalve een controleobject hebben we een fertigatieobject met 20% stikstofreductie en een fertigatieobject met 40% reductie. We volgen de productie en ook kwaliteit en bewaarbaarheid. De opgebouwde kennis zal onder meer via studiedagen en betaalde voorlichting van pcfruit (diensten aan telers) doorstromen naar de sector.

Op meerdere plaatsen werden filterputten geplaatst om de stroming en de kwaliteit van het grondwater op te volgen.

CVBB zet vooral in op het eerste luik.” Kris Dhaese vertelt dat de eigenlijke aanleiding voor het project problemen met overschrijdingen wegens opkomend grondwater zijn. “Het lukt niet om daar vooruitgang te boeken. Dat komt vooral omdat we niet weten welke percelen we intensief moeten begeleiden om die nitraatuitstoot te verminderen. Het is ook nodig om de reistijd van het water te kennen, zodat we kunnen inschatten wanneer we effectief resultaten kunnen verwachten. We kunnen dat berekenen op basis van de stijghoogte in onze meetbuizen, de hydraulische conductiviteit van de bodem (de mate waarin de bodem water doorlaat) en de nitraatconcentratiegradiënt over de afgelegde afstand van het grondwater. We kunnen er ook historische vervuiling mee bepalen. In de Lindestraat in Alken stonden vroeger veel varkensstallen. Het speelde mee dat we daar ondanks veel inspanningen geen vooruitgang boekten, en dan wordt het uiteindelijk moeilijk om de grondgebruikers en mensen die meewerken in de waterkwaliteitsgroepen verder te blijven motiveren. We stellen veel hoop op een VLM-project waarbij UGent tien locaties in Vlaanderen in detail zal bestuderen, zowel rond groene als rode meetpunten. Hopelijk reiken de resultaten ons handvaten aan, die onze vragen om rode meetpunten ten gevolge van nitraatrijke bronnen weer groen te maken kunnen helpen onderbouwen. We hebben in de Lindestraat een zevental peilbuizen geplaatst om de evolutie van de grondwaterkwaliteit te kunnen opvolgen.“

Kris Dhaese van pcfruit vertelde dat fruitpercelen weinig problemen geven met nitraatverontreiniging. Als dat toch zo is moeten er nitraatrijke bronnen in het spel zijn.

Zeker op momenten dat er weinig oppervlakkig water afstroomt, kan dat grondwater het meetresultaat sterk beïnvloeden. Er zijn meerdere overschrijdingen per seizoen met meetwaarden tussen 55 en 70 mg nitraat/liter. Het is een afstroomgebied met hoofdzakelijk fruitaanplantingen (appel, peer en kers). Die overschrijdingen zijn volgens Kris atypisch voor dergelijk afstroomgebied. “Peren worden gemiddeld met 60 eenheden stikstof/ha bemest, appels krijgen 45 kg/ha. Heringeplante fruitpercelen verrijkt met compost, stalmest, champost of andere organischestoftoevoer zijn rijker en geven meer N-uitspoeling. Dit kan echter niet de regelmatige overschrijdingen van nitraat aan dit meetpunt verklaren. De najaarsstalen op fruitpercelen leveren doorgaans lage nitraatresiduwaarden op. Het moet dus mogelijk zijn om dat meetpunt groen te krijgen, maar we zitten er nog met een grote buffer nitraatrijk grondwater.

Het is goed mogelijk dat er kort opwaarts van het MAP-meetpunt, een soort van kom is in de ondergrondse klei, die een hoeveelheid grondwater ophoudt en slechts traag overloopt.” Kris vertelt dat hij van mensen uit de buurt hoorde dat het lokale toponiem ‘de dode Weyer’ is, sommigen hebben daar als kind gespeeld. “Etymologisch slaat dat op een vijver. De term ‘dood’ verwijst naar het feit dat er geen teelten mogelijk waren. Gaandeweg is dat gebied in teelt gebracht door allerlei
(tarra)grond en organisch materiaal aan te voeren. We denken dat dit organisch materiaal nu nog mineraliseert en nitraat vrijstelt.”

Remediërende maatregelen

Recent woonde Kris een internationaal congres bij, waar informatie werd uitgewisseld rond de aanpak van nitraten in water. Hij kwam met een aantal ideeën terug. “Je kan dammetjes maken in de beek zodat het waterpeil stijgt. Daar plaats je balen stro in. Bij voldoende warmte zorgen die voor denitrificatie. Het stro dient als koolstofbron voor anaeroob werkende bacteriën. We hebben dat zelf ooit geprobeerd, en we gingen van 150 mg nitraat/liter naar waarden die we niet meer konden meten met ons toestel. Spijtig genoeg werkt dit niet tijdens de winter, omdat de temperatuur dan te laag is. Je hebt minimaal 15 °C nodig.

Stro is in staat om enorm veel nitraat te halen uit het oppervlaktewater. Spijtig genoeg werken de bacteriën pas vanaf 15 °C.

We plannen ook de aanleg van intelligente bufferzones (IBZ). Daartoe worden de drainagepijpen tot op een tiental meter van de waterloop ingekort en maken we een kunstmatig bekken. Daarin komt een peilput om het waterpeil te regelen. Het water wordt door een bufferbed (bioreactor) geleid van houtsnippers, gemengd met biochar. Daarop komt een bouwlaag met beplanting van els, gras en riet. Die nemen nitraat-stikstof op en zorgen voor evapotranspiratie in de warmere maanden. Bovendien produceren ze biomassa die gevaloriseerd wordt. De landbouwer dient dan wel bereid te zijn om wat oppervlakte beschikbaar te stellen, in ruil voor een billijke vergoeding. Voorbeelden zijn Denemarken en Nieuw-Zeeland, waar ook fosforvervuiling voorkomen wordt en de fosfor deels gerecupereerd wordt. Fosfor bindt zich aan bodempartikels die door erosie kunnen afspoelen. Die deeltjes worden opgevangen in het bufferbekken en opnieuw op het veld gebracht.

Kris meet twee keer per maand de stijghoogten en neemt ook maandelijks een staal in de peilbuis om de stroming en het nitraatgehalte van het grondwater op te volgen.

Toekomst

Op de vraag hoe hij de toekomst inschat voor het project reageert Kris dat hij hoopt meer inzicht te krijgen in de dynamiek van de ondergrondse waterstromen. “Ik hoop dat het ons dan sneller lukt om de problematiek opgelost te krijgen. Stel dat we de nitraatbron nauwkeurig zouden kunnen lokaliseren, dan zouden we die kunnen aanpakken met een IBZ. Maar ook dan blijft het belangrijk om de actuele nitraat- en fosforvervuiling te beperken tot een minimum. Let wel, remediërende maatregelen berusten best op vrijwillige medewerking van grondgebruikers; die zullen dus kosteneffectief moeten zijn. Anderzijds blijft de molen van de Europese nitraatrichtlijn verder draaien. We moeten ervoor zorgen dat we niet worden ingehaald. Zorg voor het milieu is een essentieel onderdeel geworden van de moderne landbouw, maar het zou nuttig zijn om een belonend systeem te hebben. Land- en tuinbouwers zijn de beheerders van de open ruimte, maar ze kunnen niet voor alles opdraaien.” Op de vraag welke verbeterpunten hij nog ziet, reageert Kris dat we misschien wat meer moeten werken met een modelmatige aanpak. “Daarbij berekent men geen concentraties maar stikstofvrachten, de kilo’s stikstof die het afstroomgebied verlaten. In een kleine gracht kan je misschien een hoge concentratie meten, maar dat kan niet veel voorstellen in kilo’s. Anderzijds kan 20 mg/liter nitraat in de Schelde – gezien het debiet – een enorme hoeveelheid betekenen. Ik denk ook dat de betrokkenheid van land- en tuinbouwers nog kan verbeteren. We krijgen gemakkelijk vooruitstrevende mensen met visie mee, maar er zijn nog altijd grondgebruikers die zomaar wat meelopen. Willen we het volledig goed krijgen, moet iedereen zijn verantwoordelijkheid opnemen.”