Waterbouwkundig ingenieur Andrés Vargas Luna pootte tienduizend plantjes van plastic in een goot van het waterlab van de TU Delft.
Waterbouwkundig ingenieur Andrés Vargas Luna pootte tienduizend plantjes van plastic in een goot van het waterlab van de TU Delft. © Frank Auperle

Planten helpen de rivier haar weg te vinden in het landschap

Hoe rivieren zo mooi door het landschap kunnen meanderen, is in grote trekken al lang bekend. In hoeverre planten daarin ook een rol spelen, is nu in Delft ook vastgesteld.

Tienduizend plantjes van plastic. Die pootte hij in een goot van het waterlab van de TU Delft. Andrés Vargas Luna onderzocht hoe de loop van de rivieren wordt beïnvloed door vegetatie en liet daarvoor de kunstmatige oevers 'begroeien'. Vorige week promoveerde hij op zijn onderzoek.

Hoe rivieren hun weg vinden door een landschap, daarover is al veel bekend. Als een rivier gaat slingeren (meanderen) eroderen de oevers in de buitenbocht, waar het water het snelst stroomt, en wordt sediment afgezet in de binnenbocht. De lussen die door erosie en aanwas ontstaan worden steeds wijder, totdat twee bochten bij elkaar komen, de rivier door het tussenliggende stuk land heen breekt en weer min of meer rechtdoor gaat stromen.

Op de oevers plaatsten Vargas Luna en enkele medewerkers tienduizend plastic plantjes. Monnikenwerk

Wetenschappers hebben dit mechanisme meer dan eens vastgelegd in computermodellen, waarmee ze het gedrag van rivieren kunnen voorspellen. Maar de rol van vegetatie op de aanwas van rivieroevers ontbreekt in die modellen, zegt de Colombiaanse waterbouwkundig ingenieur Vargas Luna, terwijl hij uitkijkt over de inmiddels drooggevallen laboratoriumrivier.

Om de invloed van beplanting op de loop van een rivier te onderzoeken liet hij in een zandbak van bijna veertig meter lengte een kanaal aanleggen. Op de oevers plaatsten hij en enkele medewerkers tienduizend plastic plantjes. Monnikenwerk. Liggend op een brug drukten ze de stokjes met groene blaadjes in het zand. Om het uur wisselden ze elkaar af. 'Langer hield je het niet vol. Je lag met je hoofd naar beneden en je kreeg kramp in je armen.'

Vargas Luna deed drie experimenten, in verschillende stadia van begroeiing: zonder planten, met vegetatie op de oevers en met vegetatie op zowel de oevers als op de zandbanken die tijdens de proeven waren ontstaan.

De uitkomsten van het onderzoek onderstrepen dat bij rivierbeheer rekening moet worden gehouden met vegetatie

Om goed te zien hoe het water stroomde liet hij zwarte vierkante plaatjes meedrijven. Terwijl het 80 centimeter brede riviertje zich slingerend een weg zocht door de bak, legde Vargas Luna stroomsnelheid, erosie, aangroei en vorming van zandbanken vast in cijfertabellen.

De planten bleken het meanderen te versterken. 'Planten bevorderen de aanwas aan de ene kant van een bocht doordat ze sediment vasthouden. Daarmee wordt de erosie aan de overkant versterkt. Dat is op zich niet zo verrassend, maar ik heb dat proces voor het eerst gekwantificeerd. We hebben unieke data verzameld. Die gegevens kunnen worden gebruikt in nieuwe rekenmodellen.'

De uitkomsten van het onderzoek onderstrepen dat bij rivierbeheer rekening moet worden gehouden met vegetatie, aldus Vargas Luna. Kennis van het gedrag van een rivier is van belang bij ingrepen in de omgeving van een rivier, zoals de aanleg van bruggen. Waar kan een brug het beste worden gebouwd? En welk effect heeft de aanleg van een brug op de stroom?

De resultaten van de laboratoriumexperimenten zeggen alleen iets over kleine rivieren, onderstreept Vargas Luna. 'Grote rivieren trekken zich weinig of niets aan van plantjes.'

Vargas Luna was vijf jaar in Nederland om te werken aan zijn proefschrift. Zijn werk in het Delftse laboratorium combineerde hij met onderzoek naar de gevolgen van de herinrichting van de Lunterse Beek in de Gelderse Vallei.

Volgende week keert hij terug naar Bogotá, waar hij universitair docent is. Waterbouwkunde is een belangrijk vak in Colombia, zegt hij. 'Mijn land heeft te maken met zowel overstromingen als waterschaarste.'