In de nacht van 31 januari op 1 februari 1953, werd Nederland geconfronteerd met een stormvloed van het kaliber van de Sint-Elisabethsvloed, uit de geschiedenisboeken bekend. Bij deze vloed in 1421, verdronk een groot deel van de delta; in het centrum van dit gebied is door latere aangroei de Biesbosch ontstaan. Grote delen van het kustgebied werden overstroomd in 1953, 1851 mensen verdronken en duizenden stuks vee kwamen om. Kortom een emotionele en economische ramp teisterde de Lage Landen.

De watersnoodramp van 1953.

De historische aanleiding hiertoe, is zowel simpel als gecompliceerd. Het simpele deel is, dat in dit gebied de bodem daalt, terwijl in ons recente interglaciaal, de periode vanaf ongeveer 11.700 jaar geleden,, de zeespiegel nog steeds aan het rijzen is. De “Laat-Holocene Transgressie”, zoals Maarten van den Bosch dat, mijns inziens niet onterecht, uitdrukt.

Hiertegen hebben wij ons in de afgelopen eeuwen gewapend, door waterbeheersing, drooglegging en dijkbouw. Geologisch gezien is dit dweilen met de kraan open. Drooglegging laat de ondergrond inklinken, terwijl dijkbouw de sedimentatie van rivieren en zee tegenhoudt. Hierdoor wordt het niveauverschil tussen het ons omringende water en het drooggelegde stukje moeras, waarop we onze bevolking plus economie hebben gehuisvest steeds groter.

De crisis van de jaren ’30 en de oorlogsjaren daarna hebben het budget voor de waterstaatswerken afgeroomd. Het probleem was onderkend: het verslag van een Staatscommissie meldt in 1925 de noodzaak van kustverkorting en dijkverhoging. De afsluiting van de Zuiderzee in 1932 en de geleidelijke inpoldering van het achterliggende gebied was een resultaat daarvan. De bedoeling was het landbouwareaal uit te breiden, naast onze koloniale inkomsten destijds de basis van onze nationale economie.

De daaropvolgende wederopbouw was belangrijker dan dijkonderhoud. Voor dit al is de dure les, in de vorm van de Watersnoodramp 1953 ons gepresenteerd. In 1950 is als naoorlogs begin de Brielse Maas afgedamd, hetgeen de omgeving van Rotterdam voor een groter onheil heeft behoed.

Als het kalf verdronken is…. In 1958 wordt door de regering de Deltawet aangenomen. Een ambitieus plan, wetenschappelijk onderbouwd. De kustlijn moet met 700 km worden ingekort. Bestaande zeeweringen dienen te worden verhoogd, tot “Delta-hoogte”, 8,50 m. + NAP. Een grote som geld wordt uit onze overheidsbegroting gedurende een reeks van jaren uitgetrokken, om een ramp als meegemaakt te voorkomen.

Dijken in het noorden des lands worden opgehoogd, alsmede de duinkust in het westen. Het zwaartepunt van de investeringen ligt in het zuidwestelijk gebied, waar ook de meeste slachtoffers zijn gevallen. De grote zeearmen moeten worden afgesloten en het rivierwater dient over dit gebied gereguleerd te worden gedistribueerd.

Uitvoering boringen

Om op lange termijn de gevolgen ook in de diepere ondergrond te kunnen volgen, is een meetpuntennet opgezet. Een aantal over het gebied verspreide boringen, met in iedere waterhoudende laag een filter. Hieruit kan periodiek een monster genomen worden en de druk en kwaliteit in het sedimentpakket worden gemeten. Een speciale afdeling van Rijkswaterstaat werd met deze taak belast. Het huidige boorarchief omvat ruim 200 boringen, het sediment is goed geconserveerd en gedocumenteerd. De meeste boringen zijn steek-, spoel- of spuitboringen en gaan tot omstreeks 50 m diepte. Deze dienden als voorbereiding voor ontgronding, fundering of ophoging van dijklichamen.

Een twintigtal boringen gaat tot grotere diepte, zo mogelijk tot aan de de sedimenteenheid met de naam Boomse Klei, afgezet in het het Oligoceen zo’n 30 miljoen jaar geleden. In het noordelijk deel van de delta wordt het Tertiair (2,6 tot 65,5 miljoen jaar geleden) echter niet bereikt, in boring Brielle wordt op 326 m zelfs het Plioceen (2,6-5,3 miljoen jaar geleden) nog niet aangetroffen. Deze diepe boringen vormen de basis van het grondwater-meetpuntennet. De monsters van deze laatste categorie komen het best van pas voor een uitgebreid vergelijkend onderzoek. Al deze boringen zijn gepulst, voorwaarde voor een juiste diepteaanduiding van de monsters en weinig contaminatie door vermenging met sediment uit bovenliggende lagen.

Overzicht van de Deltaboringen.

Deze boringen, die ik de Deltaboringen noem, zijn nauwkeurig gemonsterd en gedocumenteerd. Opgeslagen bij de Deltadienst vormden zij het bodemarchief van Zuidwest Nederland. Maarten van den Bosch heeft als boormeester bij genoemde dienst hier zijn bijdrage aan geleverd. Nadien is hij als conservator in dienst getreden bij het Rijksmuseum voor Geologie en Mineralogie in Leiden. Toen in 1972 de Deltadienst werd opgeheven, heeft hij zorg gedragen dat het belangrijkste deel van de boringcollecie naar dit museum is verhuisd.

Een klein deel van deze boorkernen is onderzocht. Arie Janssen, de vroegere conservator bij Naturalis in Leiden, heeft een inventarisatie gemaakt van de boringen Ouwerkerk en Haamstede. Wim Kuyper heeft de eerste 100 m van boring Brielle op zoetwater mollusken onderzocht. Uit deze boring is ook door Van der Meulen een muizentand uit het Pleistoceen (11.700 jaar to 2,6 miljoen jaar geleden) ondergezocht. Gebrek aan menskracht en capaciteit hebben steeds verhinderd om integraal aan deze hoeveelheid boorkernen onderzoek te doen.

Het trekken van de mantelbuis van boring Zuurland-1. Maarten van den Bosch (geheel links) en Anton Janse (geheel rechts) in actie.

Inventarisatie en bewerking

Bij de verhuizing naar het nieuwe Naturalis museum (1998) manifesteerde zich een gebrek aan magazijnruimte. Voor de tweede maal dreigde het niet onderzochte materiaal naar de afvalhoop te verhuizen. Dringende verzoeken aan mijn adres hebben mij overtuigd om het onderzoek naar de boringen ter hand te nemen, teneinde de vernietiging van dit bodemarchief te voorkomen. Bijkomstigheden hierbij waren: mijn ophanden zijnde pensionering en mijn jarenlange ervaring en interesse voor fossielen uit de Zeeuwse stromen.

Geholpen door Charles Barnard, die het materiaal van de slibfractie ontdoet, en Frank Wesselingh (tegenwoordig conservator bij Naturalis), die de monsters bij mij aflevert ben ik aan deze uitdaging begonnen. Ruw plan van aanpak uit de gigantische berg materiaal was om een aantal diepe boringen te onderzoeken die een noord-zuid transect vormen. Vervolgens ging ik boringen uitzoeken welke een oost-west profiel vormen.

Het is inmiddels jaren later, ruim 2000 m aan boormonster is geïnventariseerd: veel geleerd, leuke dingen aangetroffen, maar ook lange zouteloze en vooral fossielloze monsters onder ogen gehad. Deze laatste zijn echter ook van belang, soms duiden zij op ontkalking van het sediment door percolerend grondwater. Dit is meestal het gevolg van een koude, arctische periode, waarin de zeespiegel flink wat lager was.

Een fraaie opeenvolging van sedimentlagen is op het eerste gezicht ver te zoeken. In een deltagebied, waarin de zeespiegelhoogte vele malen is veranderd en in warme perioden grote hoeveelheden smeltwater de aanwezige sedimenten verplaatsten en omwerkten, is het een puzzel om tussen de ontstane hiaten (perioden waarin geen sediment is afgezet) iets van chronologische laagopbouw te herkennen.

Om toch een beeld te krijgen van de ouderdom van de afzetting, wordt gekeken naar de conservatietoestand van het molluskenmateriaal, mate naar de transportslijtage, kleur en in de laatste plaats, of het object er volgens onze kennis wel in de laag waarin die is aangetroffen “thuis hoort”.

Brielse dame bij de afgewerkte boring Schelphoek.

De vondsten

Het materiaal uit de boringen vertelt ons dat de huidige Noordzee de afgelopen 2 miljoen jaar tijdens de koude perioden landurig heeft drooggestaan. Dikke zandpakketten zijn aangevoerd door smeltwater of aangestoven door de toen heersende arctische winden. De fossielinhoud is zeer gering en land en zoetwaterschelpen blijken veel fragieler dan die uit zee. Het beste materiaal voor ouderdomsbepaling van de sedimentlagen wordt gevormd door de kiezen van kleine knaagdieren. Deze zijn echter zeer zeldzaam, een uitzondering hierin is de boring Zuurland, een witte raaf in boringenland.

Wat leren wij uit het materiaal van deze boringen? Van jong naar oud: Uit de bovenste 20 m van de boorkernen uit het Deltagebied zijn er af en toe sporen van menselijke aanwezigheid te vinden zoals aardewerkresten, primitieve spijkers en enkele stukjes bewerkte vuursteen.

Aan de opeenvolging van schelpmateriaal is vaak de imposante zeespiegelrijzing na de laatste koude periode, het Weichselien (11.700-116.000 jaar geleden) af te lezen. Deze periode ging gepaard met een enorme aanvoer van smeltwater uit het achterland, die er mede voor zorgde dat de sedimentafzettingen uit de Eemien-periode (116.000-128.000 jaar geleden), de voorlaatste warme tijd voor het Weichselien, verder naar het westen verspoelden.

Uit de periode van het Midden-Pleistoceen, 250.000 jaar tot 2 miljoen jaar geleden, vinden we heel weinig terug, hier en daar wat sediment dat is blijven liggen na het afsmelten van het ijs van de Saalien glaciaal (128.000-238.000 jaar geleden), toen de gletsjers tot halverwege ons land reikten. Een groot deel van de voordien afgezette lagen zijn door het smeltwater tot ver in de huidige Noordzee verspreid. Beter bewaard zijn de hieronderliggende lagen uit het Tiglien (1,8-2,4 miljoen jaar geleden), hoofdzakelijk warm en het daaronder gelegen Pretiglien (2,4-2,6 miljoen jaar geleden), met hierin een viertal koude perioden. In die koude tijden heeft de Noordzee niet altijd drooggestaan, waardoor we een opeenvolging van arctische en warmere molluskenfauna’s kunnen terugvinden.

In de zuidelijker gelegen boringen (vanaf Schouwen) worden fraaie Pliocene afzettingen aangetroffen (2,6-5,3 miljoen jaar geleden), die getuigen van een veel warmer klimaat. Het daaronder gelegen Mioceen (5,3-23 miljoen jaar geleden) is door grondwaterstroming vaak zodanig ontkalkt dat de fossielen weinig betekenen en we het moeten overlaten aan degenen die de lithologie bestuderen, de samenstelling van het sediment, die ons wat vertelt over de herkomst hiervan en de afzettingscondities van het sediment.

Er zijn nog een aantal boringen te bewerken, hopelijk treffen we daarin goed bewaarde sedimenten aan uit het Midden-Pleistoceen en niet ontkalkte Mioceenafzettingen. Zoals beschreven bevat het Midden-Pleistoceen een groot hiaat. In deze periode heeft er een flink aantal klimaatwisselingen plaatsgevonden. Wanneer we hiervan fossielen vinden, is er weer een stukje van de puzzel ingevuld. Dit geldt ook voor de afzettingscondities van de jongere Mioceenlagen: was dit in diep of ondiep water, zuurstofrijk of arm? Of eventueel opwelling van kouder water van noordelijke herkomst.

Dit artikel is een bewerkte, geupdate versie van een artikel in Afzettingen WTKG 28 (3): 63-65

Links naar Kennislinkcontent

• Nederlandse bodem beweegt (Kennislinknieuws)
• Nederland: zeespiegel, bodemdaling en watermanagement (Kennislinknieuws van NGV Geonieuws)
• Waddengebied: ondergrond, ontstaan en klimaatverandering (Kennislinkartikel)
• Drilpudding Amsterdam (Kennislinkartikel)

Andere links

• Over de auteur: Anton Janse
• Werkgroep Tertiare en Kwartaire Geologie