Er zit water onder de zee

Tot tientallen kilometers uit de kust zijn bellen met zoet of brak water gevonden, onder de bodem van de zoute zee. Aan de VU in Amsterdam dokteren onderzoekers aan apparatuur om dat water op te sporen....

Naar zoet water zoeken in de Noordzee lijkt een absurd idee.

Toch rukt een dezer dagen een ploegje hydrogeologen uit om in de bodem van de zoute zee zoet water te vinden. Onder hen zijn twee onderzoekers van de Vrije Universiteit Amsterdam (VU), dr. Koos Groen en drs. Rogier van Opstal.

Ze baseren zich op de vondst van tamelijk zoet water zestig kilometer uit de kust van IJmuiden. In 1998 werd daar een bodemmonster genomen op een diepte van vijfenhalve meter.

Het water dat uit dit monster werd geperst, bleek aanzienlijk minder zout dan het zeewater erboven. 'Zeewater bevat twintigduizend milligram chloride per liter. In dit monster werd negenduizend milligram zout per liter aangetroffen', aldus Groen. 'Misschien is het water op grotere diepte nog minder brak en komt het in de buurt van drinkwater, dat maximaal vijfhonderd milligram zout per liter mag bevatten.'

Hoe komt dat soort water daar? Een theorie is dat gebieden die nu zee zijn, minimaal tienduizend jaar geleden, aan het eind van de laatste ijstijd, nog land vormden waar rivieren uitspoelden en zoet regenwater naar de ondergrond sijpelde. Met het warmer worden van het klimaat werd het land overspoeld door de zee.

De inmiddels gevormde zoetwaterbekkens werden niet door de zee opgeslokt omdat ze door sediment, zoals een kleilaag, werden afgeschermd. Zo'n kleilaag laat weinig water door, zodat de onderliggende waterbel redelijk zoet kan blijven. Aldus moeten er op veel plaatsen langs kusten zoetwatertongen ver de zee in steken.

En dat klopt. Groen promoveerde in 2002 op de aanwezigheid van een enorme zoetwaterreserve voor de kust van Suriname. Gemeten naar het huidige gebruik zou de Surinaamse bevolking zich daar nog tweehonderdduizend jaar aan kunnen laven.

Ook aan de Amerikaanse oostkust bij New Jersey komt een vergelijkbare zak zoet, onderzees grondwater voor, die voldoende is om het watergebruik van New York voor achthonderd jaar te dekken, noteerde Groen in zijn proefschrift. Die voorraad reikt dan ook tot honderd kilometer ver in zee.

Sindsdien is aan de VU gedokterd aan een apparaat waarmee de zoutheid van grondwater onder de zeebodem kan worden vaststeld. Het apparaat gaat onder de naam Time Domain Electro Magnetism (TDEM) door het leven. Achter een schip wordt een drijvende metalen ring van vijftig diameter bevestigd, waar stroom doorheen wordt gestuurd dat een elektromagnetisch veld opwekt.

Het elektromagnetisch veld geeft signalen af over de bodem die op het schip worden geregistreerd. De mate van terugkaatsing zegt iets over de ondervonden weerstand en dat zegt weer iets over het zoutgehalte.

Zout water geleidt goed en zoet water is een minder goede geleider. 'We kunnen dus aan de hand van hoge weerstand - ofwel slechte geleiding - zien of we met zoet water te maken hebben', zegt Groen.

Een andere manier om te weten of de onderwaterbel zoet water bevat, is door er met een boor doorheen te prikken en dan water op te pompen. 'Dat is duur en dan weet je alleen nog maar iets over die ene plek', zegt Van Opstal.

'Met TDEM varen we zigzaggend over zee en daarbij wordt steeds geregistreerd of er zoet water in de zeebodem zit. We willen meten net achter de branding maar ook op zestig kilometer uit de kust van Zandvoort.'

Het drinkwaterbedrijf Amsterdam betaalt mee aan het onderzoek naar het vóórkomen van zoet water net achter de branding. Het vermoeden is dat zoet grondwater in de duinen uitspoelt naar de lager gelegen zee en zich onder de zeebodem verzamelt. Omdat het waterbedrijf in de duinen water oppompt, wil het weten hoe groot de zoetwatervoorraad is die ze kan winnen.

Hoewel er in Nederland geen enkele reden is om die zoetwaterbel in zee aan te boren, zou dat op den duur, als er waterschaarste ontstaat, wel het geval kunnen zijn. 'Nu wordt dat echt niet als prioriteit gezien', aldus Van Opstal.

Het onderzoek naar zoet water verderop in zee is bedoeld om de apparatuur uit te testen. Als TDEM goed werkt, is dit goed nieuws voor Singapore. Deze stadsstaat wil dat Groen en zijn team ook in de Straat van Singapore komen meten, omdat ook daar weleens zoet water onder de zeebodem zou kunnen zitten. 'Singapore is afhankelijk van buurland Maleisië voor drinkwater, maar omdat de relatie tussen beide landen niet bijster goed is, wil Singapore liever zelfvoorzienend zijn op watergebied', zegt Groen.

Ook Saudi-Arabië en andere landen aan de Perzische Golf zijn waarschijnlijk gezegend met zoetwatervoorraden onder de zeebodem. De Arabische landen zetten nu in op ontzilting van zeewater, een duur proces dat veel energie vergt. Winbaar zoet water, desnoods schuin vanaf het land aan te boren, zou een mooi alternatief vormen.

De geologen vermoeden niet dat het wegpompen van zoet water tot grote veranderingen van de zeebodem leidt. 'Er treedt geen bodemdaling op. De zee stroomt zo dynamisch dat leegten onmiddellijk worden opgevuld met aangevoerd sediment', zegt Van Opstal.

Het winnen van zoet water uit zee moet echter niet pal voor de kust gebeuren. De wateronttrekking kan dan leiden tot een verlaging van de waterspiegel onder het land, wat fnuikend kan zijn voor boeren en de natuur. Bovendien zou dat tot rare situaties kunnen leiden dat de buitengaatse waterwinning dezelfde bel aanboort als het waterwinstation op het land. Het is natuurlijk niet de bedoeling om uit dezelfde watervoorraad te tappen. Winning op zee is daarom alleen zinvol als de beide zoetwaterbellen niet met elkaar in verbinding staan.

Vergeleken bij ontzilting van zeewater heeft de zoetwaterwinning uit de zeebodem een groot voordeel. Bij ontzilting worden veel chemicaliën gebruikt en blijft zout over. Deze zogeheten brines vormen een groot milieuprobleem, omdat ze vaak direct in zee worden geloosd en dan het ecosysteem een gevoelige dreun geven. Planten en dieren die daar leven, zijn aan een bepaald zoutniveau aangepast en sterven als een twee keer zo hoge dosis zout over hen wordt uitgestort.

Ook bij de winning van zoet water zal het chloridegehalte vaak te hoog zijn om het als drinkwater te gebruiken. Maar in dat geval gaat het om een minder groot probleem omdat er minder brines overblijven, zegt Opstal.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden