Van ontwatering naar vernatting in het stroomgebied van Geul en Gulp

ARK Rewilding Nederland werkt in Zuid-Limburg aan het opsporen en verwijderen of onklaar maken van ondergrondse drainages. Tussen 2018 en 2023 is op bijna 120 hectare grasland, verspreid over 38 locaties, ongeveer 20 kilometer pijpen en slangen naar boven gehaald.

Download hier de pdf van dit artikel

Geschreven door Imke Nabben (ARK Rewilding Nederland), Barend de Jong (OAK Consultants)

Door klimaatverandering krijgt Nederland vaker te maken met extreem droog of extreem nat weer. Het huidige, sterk door de mens aangepaste watersysteem kan deze verandering niet goed opvangen. Het is te veel gericht op het versneld afvoeren in plaats van het vasthouden van water. Verdroging van het achterland en snel opkomende hoogwaterpieken in de beek- en rivierdalen zijn het gevolg. In het natuurlijke watersysteem daarentegen wordt water vrij lang vastgehouden in bodem en vegetatie, en langzaam afgevoerd.

Deze natuurlijke sponswerking zou beter moeten worden benut in de strijd tegen verdroging en overstroming, zeker in het Zuid-Limburgse heuvelland. In de afgelopen twee decennia hebben hier namelijk extreme zomer-overstromingen plaatsgevonden, onder andere van de riviertjes de Gulp (2012, 2021) en de Geul (2021). In tussenliggende jaren waren diverse zomers juist extreem droog.

Dit artikel gaat in op het (plaatselijk) herstellen van de natuurlijke sponswerking in het Boven-Geuldal en het Gulpdal door drainages te verwijderen of onklaar te maken. Het beschrijft de ligging van het werkgebied en de werklocaties, de manier(en) van werken en wat dit heeft opgeleverd. Om te begrijpen waarom in het hooggelegen heuvelland drainages zijn aangelegd, begint het artikel met uitleg over het landschap, de bodem, geologie en het (agrarisch) landgebruik.

Geuldal en Gulpdal
De 60 kilometer lange Geul is een snelstromend riviertje dat een hoogteverschil overbrugt van 240 meter. Het stroomgebied is 335 km2 groot en strekt zich uit over Nederland, België en een klein stukje van Duitsland. De Gulp is met 22 kilometer lengte de grootste zijbeek van de Geul en overbrugt een hoogteverschil van bijna 230 meter. 

Beide riviertjes stromen door een heuvelachtig landschap met (zeer) steile hellingen. Bij hevige regen veroorzaakt dit op plaatsen waar het water niet goed in de bodem dringt (bijvoorbeeld bij biologisch verarmde, onbegroeide, verdichte, of dichtgeslagen bodems) een razendsnelle waterafvoer en een plotselinge hoogwaterpiek in het dal. Ruwe vegetatie kan de oppervlakkige afvoer afremmen, maar niet tegenhouden. Snelle of versnelde afvoer treedt ook op wanneer water dat in de bodem is gedrongen, door ondergrondse drainagebuizen wordt afgevoerd.

De Zuid-Limburgse drain
Het is voor de meeste mensen onbekend dat in het Geuldal en Gulpdal op veel plaatsen drainages liggen. De ligging van deze drainages heeft alles te maken met de geologie van het gebied. Het geohydrologisch systeem in het Limburgse heuvelland is uniek voor Nederland. In deze uitloper van de Ardennen liggen, onder recentere afzettingen, oude formaties uit het Laat-Krijt (65 miljoen jaar en ouder). Door tektonische processen is het gebied omhoog gekomen, waardoor beken en rivieren zich diep in de oudere lagen hebben ingesneden.

Het heuvelland is in feite een hoog plateau, bedekt met een laag löss, dat doorsneden is door een rijk vertakt netwerk van droogdalen en beekdalen. Dit systeem is hydrologisch gezien behoorlijk complex. De complexiteit komt voort uit de combinatie van grote hoogteverschillen en de verschillende lagen in de ondergrond.

Sommige van deze oude lagen laten het water wél goed door (zand- en krijtsteenlagen) en andere niet of nauwelijks (dichte leem- en kleilagen).

Op de ene plek zijn de waterdoorlatende (krijt)lagen heel dik en reiken ze tot hoog op de helling (Plateau van Margraten). Hier kan regenwater diep wegzakken. Aan de voet van de helling, in een diep dal, treedt dit water gedeeltelijk uit. Een deel van het water kan zelfs nog dieper in de ondergrond wegzakken.

Op andere plekken zijn de waterdoorlatende lagen in de ondergrond dun en liggen ze tussen ondoordringbare kleilagen, waardoor regenwater dat op de hellingen en plateaus valt, niet diep wegzakt. Dit laatste komt veel voor in het Boven-Geuldal en het Gulpdal. Regenwater dat in de grond trekt, blijft al snel op een dichte onderlaag hangen; vrij hoog op de hellingflanken (waar de ondoordringbare laag wordt aangesneden) treedt het naar buiten als bronwater. Zo ontstaan hoog op de helling bronmoerassen en bronbeken (zie afbeelding 2).

Afbeelding 2. Schets van de geologische opbouw van het heuvelland. De blauwe pijlen zijn de grondwaterstromen. Grondwater treedt ofwel bij de hellingbronnen uit, of in het beekdal. De linkerhelft van de afbeelding geeft de situatie weer van het werkgebied in het Boven-Geuldal en Gulpdal [1]

Drainages worden vaak geassocieerd met de zandgronden van Noord- en Midden-Limburg, waar drainagesystemen het te hoog opbollende grondwater afvangen voordat dit het maaiveld bereikt. In Zuid-Limburg beïnvloeden drainages de schijngrondwaterspiegels die worden gecreëerd door het meerlagig watervoerend pakket (zie afbeelding 3).

Afbeelding 3. Het meerlagig watervoerend pakket van zand, met leem- en kleilenzen op het Plateau van Vaals en Centraal Plateau, creëert schijngrondwaterspiegels die resulteren in hoge Gemiddelde Hoogste Grondwaterstand (GHG) [2]

Agrarisch landgebruik en waterhuishouding
De eerste boeren vestigden zich in het Neolithicum in het zuiden van Limburg. Tot ongeveer 1.000 na Chr. werd de landbouw vooral op de hoge rijke lössplateau’s en in de beekdalen werd bedreven. Daarna werden ook de (steilere) hellingen ontgonnen, met uitzondering van de allersteilste delen die veelal bebost zijn gebleven.

Waar landbouw wordt bedreven is van oudsher aan de waterhuishouding gesleuteld. Moerassige zones zijn ontwaterd, ofwel met sloten ofwel met ondergrondse drainage die het grondwater afvangt en afvoert. Het draineren van een puntbron (locatie waar geconcentreerd water uit de bodem treedt) is eenvoudiger en vaak ook effectiever dan het draineren van een bronzone. Zowel boven- als ondergrondse drainage verwoest bronmilieus met hun ecologische waarde.

Van landbouw naar natuur, van droog naar nat
De terreinbeherende organisaties (TBO’s) bezitten behalve bos ook voormalige landbouwpercelen. De TBO’s hebben in de loop van de tijd vooral minder rendabele percelen met een hoge natuurwaarde of -potentie verworven. Vaak is niet bekend en nooit onderzocht of deze gedraineerd worden. Hiermee zijn kansen blijven liggen om bronnen en andere natte ecosystemen te herstellen en beter in te spelen op klimaatverandering.

Het opsporen van drainages is tijdrovend en ervaring met een goede aanpak was er nauwelijks. Maar dankzij een Europese subsidie en geld van de Nationale Postcode Loterij kon ARK Rewilding Nederland hiermee aan de slag in gebieden van Natuurmonumenten, Staatsbosbeheer, enkele particulieren en van ARK zelf.

Afbeelding 5. Bronnen in het Boven-Geul- en Gulpdal. Bron: GIS

Drainages opsporen
Het aanleggen van een drainage hoeft niet vergund of op een andere manier geregistreerd te worden. Daarom is niet bekend hoeveel drainages er zijn in Zuid-Limburg en waar ze precies liggen. Hoewel het duidelijk is dat er gezocht moet worden in de gebieden met een hoge Gemiddelde Hoogste Grondwaterstand (GHG) (zie afbeelding 3) en veel bronnen en bronbeekjes (zie afbeelding 5), vergt het intensief speurwerk om ze in het veld te lokaliseren.

Hiertoe zijn diverse methodes beschikbaar, variërend van echolocatie, satellietbeelden en hoogtekaarten tot interviews, wichelroedelopen en proefsleuven. De methoden worden hieronder besproken. In praktijk werken ze niet allemaal overal even goed.

Echolocatie
Er bestaan echolocatietechnieken waarmee drainages in zandbodems worden opgespoord, maar op kleigronden werkt dit slecht omdat de drainagebuizen ook van klei zijn. ARK heeft deze techniek niet gebruikt omdat dit te duur was.

Satellietbeelden
Door satellietbeelden van graslanden in zomer en winter met elkaar te vergelijken kan soms ook de ligging van drainagesystemen worden ontdekt (zie afbeelding 6). In de winter is de bodem direct rond de drainagebuizen of slangen vaak wat droger dan de rest van het terrein. Bij een gedraineerde bron is dit in de zomer precies andersom.

Afbeelding 6. Satellietbeelden van zomer- (boven) en wintersituatie (midden) aan de Klitserbeek bij Bommerig (terrein van Natuurmonumenten). Op de plekken die zomers natter en ’s winters droger waren dan de omgeving bleken drainages te liggen. In de onderste afbeelding: rood=klei, geel=plastic en blauw=proefsleuf. Bron: ARK Rewilding Nederland

Hoogtekaarten
Ook kaarten van het Algemeen Hoogtebestand Nederland (AHN) geven soms informatie over de ligging van drainages (zie afbeelding 7). Het leggen van drains kan namelijk het reliëf van het terrein beïnvloed hebben. Ook kunnen op hoogtekaarten komvormige structuren worden ontdekt. Deze kunnen duiden op brongebiedjes.

Afbeelding 7. De rode pijl wijst naar een verlaging in het landschap waar een drainage lag (zie ook afbeelding 6) [3]

Interviews met terreineigenaren
Grondeigenaren kennen hun terrein. Ze weten soms precies waar drainages liggen omdat ze deze zelf hebben aangelegd. Ook weten zij wanneer er in het terrein plekken gaandeweg vernatten. Deze zijn onder andere te herkennen aan een veranderende vegetatie met uitdijende pitrus (Juncus effusus, een vochtminnend kruid), of kleine laagtes waarin water staat.

Dit zijn indicaties van een haperend drainagesysteem. De vermoedens worden in het terrein bevestigd wanneer langs de watergang drainagebuizen uitsteken (afbeelding 8). Maar uiteinden zijn lang niet altijd zichtbaar. De uiteinden van de oude aardenwerken buizen zijn vaak losgeraakt en in het water gevallen. Soms worden hiervan de resten gevonden.

Afbeelding 8. Uiteinden van drainage zijn soms zichtbaar in de beekoever. Foto: Imke Nabben

Wichelroede
Tot slot is ook met een wichelroede gelopen om te zoeken naar drainagebuizen of -slangen. Deze methode wordt door de buitenwereld minder serieus genomen en is ook niet 100% betrouwbaar, maar heeft toch geholpen bij het lokaliseren van buizen.

Proefsleuf
Bij voldoende vermoeden dat er een drainage aanwezig is worden proefsleuven gegraven, dwars op de vermoedelijke richting van de drains. Meestal wordt parallel gegraven aan de watergang waarin de drain zou afwateren.

Risicobeperking
Voor de vergunningverlener is het van belang dat er wordt aangetoond dat het risico op vernatting bij buurpercelen nihil is. Op sommige locaties is dit evident, maar waar het hydrologisch systeem complexer is, is aanvullend onderzoek gedaan naar de mogelijke effecten van het verwijderen van drainages. Deze hangen sterk af van hoeveel drainages aanwezig zijn, de helling van de betreffende percelen, de hoeveelheid water die door het systeem wordt afgevoerd en de ligging van de percelen ten opzichte van de omgeving. Het onderzoek wijst uit of verwijdering van drainages een mogelijk effect heeft op de ontwatering of op de oppervlakkige afstroming van water op de naastgelegen percelen.

Omgevingscommunicatie
Toen de vergunning eenmaal binnen was, is niet zomaar van start gegaan. Alle omwonenden van de percelen waar drainages zijn verwijderd zijn via huis-aan-huisbrieven geïnformeerd over de aanstaande werkzaamheden en kregen contactgegevens in het geval van vragen. Bovendien kon men zich aanmelden voor excursies die in de afgelopen jaren herhaaldelijk zijn georganiseerd. Hiervoor was veel belangstelling, zowel voor de excursies specifiek gericht op het verwijderen van drainages (58 deelnemers) als voor de meer algemene excursies rondom het klimaatadaptief maken van het Geuldal (90 deelnemers).

Ontmanteling
Blootgelegde plastic drains zijn verwijderd en systemen van klei zijn stukgemaakt. Deze aanpak is zeer arbeidsintensief. Toch is hiervoor gekozen, omdat het nog pionierswerk is en ARK zoveel mogelijk inzicht wilde krijgen in waar en hoe drainages in Zuid-Limburg zijn aangelegd. Dit geldt ook voor kleibuizen. De kleibuizen kunnen wellicht ook op andere manieren onklaar gemaakt worden; bijvoorbeeld door puntsgewijs gaten te maken waardoor de buizen gebroken worden, of door de uiteinden af te doppen (dit zou alleen voor zeer kleine systemen werken).

Afbeelding 9. Locaties waar drainages zijn verwijderd bij Natuurmonumenten (oranje), Staatsbosbeheer (paars), Elisabeth Strouvenfonds (groen),gemeente (geel) en particulieren (rood). Bron: ARK Rewilding Nederland

Samenvatting resultaten
Het drainageproject van ARK levert onderzoeksresultaten én concrete positieve resultaten met betrekking tot de waterhuishouding.

Uit het speurwerk is gebleken dat er veel meer drainage in het heuvelland ligt dan vooraf ingeschat. In totaal is er op 38 locaties en 118 hectare gezocht en gegraven naar drainages en is ongeveer 20 kilometer aan drainage onklaar gemaakt (zie afbeelding 9). In sommige percelen lag elke 2 meter een drainagebuis van gemiddeld 25 meter lang, over een totale afstand van 80 tot 100 meter. Dat is een kilometer drainagebuis op een perceel van een halve hectare.

De drainages lagen op een diepte variërend van 25 tot 110 centimeter en in terreinen met hellingspercentages van 0 tot 15%, zowel in het beekdal en hellingen als op de plateauranden (zie afbeelding 10). Vrijwel alle drainages lagen op of net in een vettige kleilaag die varieerde van bruin tot blauw-groen (Vaalser groenzand met het mineraal glauconiet). Afhankelijk van de diepte van deze kleilaag lagen de drainages dus dieper of ondieper. Het einde van lange verzameldrains lag soms dieper in de kleilaag vanwege het noodzakelijke verhang om het water af te kunnen voeren.

Afbeelding 10. Ligging van gedraineerde percelen, zowel in beekdal, op de helling als op de plateauranden. Bron: ARK Rewilding Nederland

Vernatting
Na het verwijderen en onklaar maken van de drainages zijn veldwaarnemingen gedaan. Een aantal gebieden is flink vernat. Echte koekoeksbloemen, dotterbloemen, echte valeriaan, beekpunge, adderwortel, moerasspirea en grote kattenstaart groeien en bloeien er uitbundig, waar dit eerder niet of minder het geval was (afbeelding 11). Maar er zijn ook gebieden waar geen of nog geen duidelijke vernatting is opgetreden.

Afbeelding 11. Weelderige nat-hooilandvegetatie bij de Volmolen in het Geuldal. Foto: Imke Nabben

Het voornemen is om de aangepakte percelen te blijven volgen. Niet voor niets heeft Natuurmonumenten voordat het drainageproject begon op alle percelen een flora-inventarisatie laten uitvoeren door Ecologica. Deze diende als nulmeting. Overigens moest de nulmeting ook voorkomen dat plekken met een bijzondere flora niet werden vergraven. Denk aan groeilocties van zinkboerenkers, slanke sleutelbloem, karwijselie, weidegeelster, beemdkroon en eenbes. Een nieuwe flora-inventarisatie zal over enkele jaren uitwijzen hoe de vegetatie zich na het verwijderen van de drainages heeft ontwikkeld.

Toekomst
Het verwijderen van drainages levert een bijdrage aan het herstellen van de natuurlijke sponswerking van het landschap. Het is aangetoond dat de sponswerking van beekvalleien een grote bijdrage levert aan het beperken van schade tijdens wateroverlast [4]. Tijdens de extreme omstandigheden in juli 2021 werd in Nederland 80 procent van de neerslag vastgehouden in bodem en vegetatie, in Vlaanderen 50 procent. Dit geeft aan dat er veel winst te behalen is door het optimaliseren van het landschap om water beter vast te houden, te bergen en vertraagd af te voeren. Bodem en vegetatie zijn zelfs in de niet-optimale toestand waarin het landschap verkeert in staat om 80 procent van een piekbui op te vangen: met een beetje moeite doen de sponswerking van het landschap te verbeteren kan dit snel oplopen.

Het moge duidelijk zijn dat het voorkomen van drainages in het Heuvelland beter in het vizier gebracht mag worden van natuurorganisaties, gebiedsontwikkelaars en overheden als gemeenten en het waterschap. Het opsporen en verwijderen van drainages biedt kansen voor een klimaatrobuuster landschap dat beter bestendig is tegen droogte én wateroverlast. Bovendien biedt het kansen voor meer diversiteit in natuur en landschap en daarmee ook een aantrekkelijker omgeving om te wonen, werken en recreëren. Wellicht geldt dit ook in andere delen van Nederland.

REFERENTIES
1. Witte, J.P.M., C.J.S. Aggenbach, C.J.S. & Runhaar, J. (2007). Grondwater voor Natuur. Rijksininsituut voor Volksgezondheid en Milieu.
2. Grondwatertrappenkaart van Nederland, Wageningen University & Research
3. Actueel Hoogtebestand Nederland; www.ahn.nl
4. Hugtenburg, J., Bijl, J. de, Waterloo, M. van, Meertens, H. (2023). Water vasthouden en vertragen in het Geuldal