‘We onttrekken veel te veel grondwater’

Grondwater is niet te onderschatten. Het koelt de bodem tot honderd kilometer diepte. En de winning ervan veroorzaakt bodemdaling.

Foto Roger Cremers

Traag stromend grondwater koelt de aarde tot op grote diepte. Het grondwater komt tot tien kilometer diep, maar het koelend effect ervan reikt nog veel dieper, misschien wel tot honderd kilometer.

Dit nieuwe idee beschrijft geofysicus Henk Kooi van het onderzoeksinstituut Deltares in een artikel dat maandag verscheen in Nature Geoscience. Het betekent dat grondwater de hele aardkorst koelt, en zelfs de buitenste laag van de aardmantel. Het kan de temperatuur met wel 40 graden doen afnemen.

Lopend op grijze sokken geeft Kooi bij hem thuis in Almere tekst en uitleg.

Wat kunnen we met deze kennis?

„In praktische zin? Niet zo veel. Het is vreselijk fundamenteel. Maar is dat erg?”

Nee, eerder vreemd. Want u werkt bij Deltares, en dat instituut is toch heel erg op de praktijk gericht?

„Ik werk daar sinds april vorig jaar. Het merendeel van dit onderzoek heb ik aan de Vrije Universiteit gedaan, waar ik me twintig jaar lang met de ins en outs van grondwater heb beziggehouden.”

Maar dat koelend effect van grondwater was nog niet bekend?

„Nou, het ligt iets ingewikkelder. Het is bekend dat er gebieden zijn waar grondwater kilometers diep de aardkorst in stroomt – dat duurt miljoenen jaren. Het koudere grondwater verlaagt daar de temperatuur, en warmt zelf op. Er zijn gebieden waar dat water vervolgens traag omhoog stroomt. Dat zorgt lokaal voor opwarming van de aarde. Men dacht dat het netto-effect van afkoeling en opwarming nul was. Toen ik de berekeningen achter die modellen zag, voelde ik dat er iets niet klopte. Er was iets onfysisch aan. Het is moeilijk om dat precies uit te leggen. In ieder geval kom ik met mijn computermodellen netto uit op afkoeling.”

Zou het aardoppervlak veel heter zijn als dat koelend effect niet bestond?

„Nee. De bovenste aardlaag, en ook het grondwater daar, is slaaf van de atmosfeer. Onder invloed van de seizoenen varieert die temperatuur erg. Dat stopt op zo’n tien meter diepte. Als je dood bent, en je wil niks meer met de seizoenen te maken hebben, moet je je tenminste zo diep laten begraven.”

Grondwater is al het water dat in de grond zit. Het komt er via neerslag dat in de bodem infiltreert, direct of via rivieren. „Alle processen in de ondergrond vind ik interessant”, zegt Kooi. Hoe het door kleibodems gaat, hoe het mengt met zout water, hoe zoet water vanaf het land uitstroomt naar zee. „Naarmate je dieper komt, is het steeds lastiger om er metingen te verrichten. Het doet een groot beroep op je voorstellingsvermogen.”

Zo stuitte een collega van Kooi tien jaar geleden op iets vreemds. Bij olieboringen voor de kust van Suriname kwam men brak en zoet water tegen. „We vroegen ons af: hoe kan zoet water in zee bewaard blijven? We ontdekten toen een groot onderzees zoetwaterreservoir. Zulke reservoirs blijken op veel plaatsen in de wereld voor te komen.

„Het is oud water, vastgelegd in opeenvolgende vorige ijstijden. Tijdens zo’n ijstijd staat de zeespiegel laag. Het zoete regen- en rivierwater spoelt eroverheen en sijpelt door in het sediment. Vervolgens warmt de aarde op en stijgt de zeespiegel. Het grondwater zit gevangen. Over een tijdsbestek van tienduizend jaar blijft zo’n reservoir deels bewaard. We schreven er in 2013 over in Nature.”

Is het zoete water in die onderzeese reservoirs te winnen?

„Zeker, het zijn enorme voorraden. Maar ze vormen geen duurzame oplossing voor de wereldwijde watercrisis. We zullen heel anders moeten leren omgaan met neerslag. Die moeten we opslaan en slimmer gebruiken. We onttrekken nu veel te veel water aan zowel de bodem als aan rivieren. De Colorado in de VS stroomt niet meer in de Golf van Californië uit, want alles wordt onderweg gebruikt voor irrigatie en drinkwater.”

„Bij de winning van grondwater is er een extra probleem: de bodem klinkt in. Alsof je een spons leeg knijpt. Jakarta bijvoorbeeld daalt nu jaarlijks 10 tot 20 centimeter als gevolg van excessieve grondwaterwinning. Ze pompen tot wel 200 meter diep. Het wordt niet voor niks de zinkende stad genoemd. Hier en daar is ze al vier meter gedaald. Er zijn steeds vaker overstromingen.”

En dan stijgt de zeespiegel ook nog.

„Daar zijn grote zorgen over, maar inklinking is een veel groter probleem. Dat gaat tien keer harder. Hier zou meer aandacht voor moeten zijn. Als er niks gebeurt zal Jakarta aan het eind van de eeuw zeker nog enkele meters extra zijn gedaald.”

Maar Nederland helpt nu dat probleem aan te pakken.

„Een hele serie ingenieursbedrijven heeft, samen met Deltares, plannen gemaakt voor de aanleg van de ‘Giant Sea Wall’. De zeewering wordt versterkt, en in de baai komt een eilandenboog. De stad wordt daarop uitgebreid. Vorig jaar september is het plan ondertekend, en de uitvoering is gestart. Ik geloof dat de aanleg 40 miljard dollar kost. Ik help vooral met de fundamentele aspecten van bodemdaling. En ik bekijk mogelijkheden om het bodemwater aan te vullen.”