ZOEKEN

MEER VORMENDE KRACHTEN

Bekijk alle vormende krachten in het overzichtNaar overzicht»

DWARSDOORSNEDEN

In Google Maps

Maak een doorsnede»

FOSSIELVONDSTEN

Fossielen op de kaart van Nederland

Bekijk de kaart»
Geologie van Nederland
is een initiatief van

Zee

Golvende kracht op het vlakke land

‘Nederland is gevormd door de zee' is een uitspraak die je vaak hoort. Voor grote delen van ons land is dit inderdaad het geval. Sinds het einde van de laatste ijstijd, zo'n tienduizend jaar geleden, heeft de stijging van de zeespiegel voor veel veranderingen in de Nederlandse kustlijn gezorgd. Het gevolg is dat de zee op veel plekken sediment heeft achtergelaten. De zeeklei uit het zeekleilandschap is het duidelijkste voorbeeld hiervan. Ook de huidige kust bestaat vrijwel geheel uit door de zee afgezet materiaal. Zo is het zand dat de duinen en het strand vormt afkomstig uit zee. De huidige kustlijn bestaat, van zuid naar noord, uit drie delen, die elk hun eigen kenmerken hebben. Het delta-gebied met de mondingen van de Rijn, de Maas en de Schelde, de gesloten kust van Hoek van Holland tot Den Helder en de waddenkust met de Waddeneilanden. Ook ver van de kust vandaan is de invloed van de zee nog zichtbaar. Alleen is dat daar uit een veel verder verleden. In de hoogste delen van Nederland, de heuvels van Zuid-Limburg, bestaat de ondergrond voor een groot deel uit kalklagen. Deze zijn in het Krijt (tot 65 miljoen jaar geleden) afgezet in een warme, ondiepe zee waarin haaien en maashagedissen (Mosasauriërs) rondzwommen.

Werking

Dat de zee materiaal af kan zetten op de Nederlandse kust komt door het dragende vermogen van water. Door zijn eigen dichtheid, zo'n duizend kilo per kubieke meter, oefent water een opwaartse kracht uit op zware voorwerpen. Deze worden hierdoor relatief lichter en kunnen makkelijker vervoerd worden. Het zoute water van de zee heeft zelfs nog een grotere kracht dan het zoete rivierwater, doordat het een hogere dichtheid heeft (een gevolg van de vele zoutionen in het water). Het materiaal dat de zee afzet is echter vrij klein: zand, silt en klei. Dit komt omdat de zee voor de aanvoer van materiaal afhankelijk is van rivieren, die alleen het kleinste materiaal helemaal tot de zee brengen.

 

De hoeveelheid sediment in de zee is echter veel groter dan in rivieren. Zeeën vormen namelijk de laagste punten op aarde, waar zich gedurende lange tijd veel materiaal ophoopt. Veel van dit materiaal wordt door zeestromen getransporteerd en voornamelijk door eb en vloed stromen op het land afgezet. Zo is er in het Holoceen ongeveer 160 miljard kuub zand afgezet in de Nederlandse kustzone.

 

Deze afzettingen hebben de afgelopen 2,5 miljoen jaar niet constant plaatsgevonden. Tijdens koude periodes (ijstijden) was veel water opgeslagen in enorme ijskappen en lag de zeespiegel tot wel 200 meter lager dan nu. Een groot deel van de Noordzee lag droog en de kustlijn was ver van de huidige kustlijn verwijderd. Tijdens warme periodes (tussenijstijden of interglacialen genoemd) smolten de ijskappen en steeg de zeespiegel. De Noordzee liep vol en de zee kon ons land weer bewerken of zelfs grotendeels overspoelen.

Getijden

Veel van het materiaal dat wordt afgezet door de zee stroomt het land op tijdens vloed. De eb en vloed bewegingen van de zee zijn de dagelijkse variaties van het zeeniveau: de getijden. De kustlijn verschuift daardoor twee keer per dag tussen een laagwater lijn en een hoogwater lijn, waartussen het getijdengebied ligt. Dit kan bij een vlak kustoppervlak kilometers breed zijn.

Getijden zijn het gevolg van twee verschillende krachten. De aantrekkingskracht van zowel de maan als  de zon en de centrifugale kracht van het aarde-maan systeem.

 

De eerste is simpel voor te stellen. Zowel de maan als de zon trekken, door hun massa, het water op aarde naar zich toe. De maan levert het grootste deel (zo'n 70%) van deze kracht omdat zij veel dichter bij de aarde staat. Het gevolg is dat een deel van het water naar de maan-kant van de aarde toestroomt, waar het zeeniveau zal stijgen.

Voor de tweede kracht moeten we de aarde en de maan als één systeem zien. Dit systeem draait om een gezamenlijk middelpunt heen. Dit middelpunt ligt in de aarde, maar niet in de aardkern. Het ligt zo'n 1500 kilometer onder de aardkorst (het centrum van de aarde ligt ongeveer 6400 kilometer onder de korst). De draaiing om het middelpunt veroorzaakt een centrifugale kracht. Een deel van het water wordt als het ware weggeslingerd naar de kant van de aarde waar de maan niet staat.

 

Door deze twee tegelijk werkende krachten ontstaan er op aarde twee (tegenover elkaar staande) gebieden met extra water, gescheiden door twee gebieden met een tekort aan water.

De draaiing van de aarde om zijn eigen as verplaatst deze hoogwater gebieden over de aarde en hierdoor ondervindt een plaats twee keer per dag hoog tij en twee keer per dag laag tij. Tussen hoog- en laag tij vinden de eb- en vloed bewegingen plaats.

Extra hoog getijde (springvloed) ontstaat als de aantrekkingskracht van zon en maan en de centrifugale kracht elkaar versterken. Dit gebeurt bij nieuwe en bij volle maan, als zon, maan en aarde in een rechte lijn staan. Wanneer de krachten een rechte hoek met elkaar maken (tijdens het eerste en derde kwartier van de maancyclus), ontstaat er een extra laag tijd: doodtij.

Tijdens de vloed stroomt zeewater richting de hoogwaterlijn. Hierbij laat het sediment achter dat met het water mee stroomt. Tijdens eb stroomt het water weer weg van de kust. Omdat de ebstroom minder sterk is dan de vloedstroom, wordt niet al het afgezette materiaal mee teruggenomen. Hierdoor wordt in het getijdengebied twee keer per dag sediment achtergelaten wat het bodemoppervlak verhoogd. Algen vormen op deze ondergrond grote microbiële matten, die silt en klei korrels aan elkaar plakken met slijm. Dit maakt de slikplaten steviger en helpt daardoor bij de groei van de slikken. Als deze zo hoog komen dat ze niet meer bij elke vloed overspoelt worden, gaan er zoutminnende planten, zoals zeekraal en slijkgras, op groeien. Deze planten houden het sediment nog meer vast en zo ontstaan kwelders, in het zuidwesten van het land schorren of gorzen genoemd. Bij de kwelders stroomt het water via kreken het land op en alleen bij hoge hoogwaterstanden (springvloed en stormen) vindt nog weer opslibbing plaats.

Erosie

De vloed zorgt echter niet alleen voor sedimentatie van materiaal. Vooral als het stormt, kan de zee stukken kust wegslaan en het materiaal afvoeren. Dit komt doordat de golven dan groter zijn en meer kracht hebben. Golven ontstaan door de wrijving tussen bewegende lucht en water moleculen. Hoe sneller de lucht beweegt (bijvoorbeeld bij een storm), hoe meer wrijving er ontstaat en hoe hoger de golven worden. Binnen een golf bewegen de losse watermoleculen in een cirkel. Deze cirkel is het grootst bij moleculen die dicht bij het wateroppervlak zijn. Verder naar beneden wordt de cirkelbeweging steeds kleiner.  De diepte in het water waarop een golf nog effect heeft is afhankelijk van de golflengte, de afstand tussen twee golftoppen. De vuistregel is dat er geen golfbeweging van de watermoleculen meer is vanaf een diepte die overeenkomt met een halve golflengte.

 

Als de golf dicht bij de kust komt en de golfbeweging tot de zeebodem reikt, ontstaat er frictie tussen de golf en de zeebodem. Hierdoor wordt sediment heen- en weer bewogen en komen korrels los van de grond. Deze korrels kunnen vervolgens door de stroming weg van de kust gevoerd worden. De frictie remt de onderkant van de golf af. Omdat de bovenkant van de golf gewoon doorgaat, worden de bewegingen in de golf steeds meer elliptisch en zal de golf uiteindelijk breken als de bovenkant van de golf over de basis heen valt. Dit veroorzaakt de branding die vanaf het strand te zien is.

In het verleden hebben harde stormen ervoor gezorgd dat grote delen van de kust zijn verdwenen. Tijdens de Allerheiligenvloed, in 1570, teisterde de zee het gebied van de Westerschelde en verdween het Land van Saeftinge voorgoed onder water. Op Vlieland heeft een opeenvolging van stormen eind zeventiende/begin achttiende eeuw ervoor gezorgd dat het hele dorp West-Vlieland in zee is verdwenen, waardoor er nu nog maar één dorp op dit waddeneiland is (Oost-Vlieland).  Om het land te beschermen tegen de zee werden dijken aangelegd die het water tegen moesten houden. Desondanks bleef de toenmalige Zuiderzee een gevaar voor de mens. De waterstand in de ondiepe zee kon bij storm sterk stijgen en zorgde, ondanks de met zwerfstenen versterkte Zuiderzeedijken, meerdere keren voor grote overstromingen.

Begin twintigste eeuw werd, na een overstroming in 1916, daarom besloten de hele Zuiderzee af te sluiten en in vier jaar later werd begonnen met de bouw van de Afsluitdijk, die in 1932 werd voltooid. Waar in het noordelijke en zuidelijke deel van de kust de dynamiek van de zee nog volop zijn werk kan doen (in de Zeeuwse delta eigenlijk maar half, als gevolg van de Delta werken), wordt de gesloten kust daartussen kunstmatig in stand gehouden. Waar zand weggeslagen wordt door de zee vullen wij dat kustmatig weer aan met zandsuppleties.

Transport

Het materiaal dat het strand, de duinen en het zeekleilandschap vormt, is allemaal door de Noordzee naar de Nederlandse kust gebracht. Het bestaat uit klei, silt en vooral heel veel zand. Dit zand is na erosie door rivieren, wind en ijs naar de zee gebracht. Eenmaal in zee wordt het materiaal verder getransporteerd en geërodeerd door getijdenstromingen en de branding. Langs de Nederlandse kust stroomt een sterke zeestroom, ook wel de kustrivier genoemd. Deze loopt van zuid naar noord. Ook de getijden bewegen van zuid naar noord, waardoor in het zuiden de eb of vloed eerder begint. Al het sediment in de zee wordt dus vanuit het zuiden langs de Nederlandse kust getransporteerd, waarbij golven en getijden grote hoeveelheden afzetten op en achter het strand. Naar het noorden toe zit er steeds minder sediment in het water, een belangrijke reden dat de Waddenzee niet helemaal dicht slibt. In Nederland bestaat het strandzand vooral uit kwarts met een laagje ijzeroxide om de korrels heen.  Die ijzeroxide zorgt voor de gelige kleur van het zand. Ten noorden van Bergen aan Zee is het zand witter en kalkarmer. Dit zand is afkomstig van kalkarme, oude Pleistocene afzettingen, terwijl het zand ten zuiden van Bergen aan Zee komt van jongere, kalkrijke rivierafzettingen.

Het transport van al dat materiaal zorgt ook onderwater voor verschillende geologische fenomenen. Zo ontstaan er op de zeebodem door de getijdenstroming zandgolven. Dit zijn een soort onderzeese duinen die wel tot een kilometer lang kunnen worden en bijna vijftien meter hoog. Deze zandgolven lopen langzaam over de bodem, met een snelheid tot twintig meter per jaar. Deze verschijnselen zijn erg belangrijk voor het bouwen van windmolens langs de kust. Als men bijvoorbeeld een molen op de top van een zandgolf op vijf meter diepte zou plaatsen, terwijl de hoogte van de lopende zandduin meer dan die vijf meter is, dan zou die molen na een aantal jaren om kunnen vallen als deze in het golfdal van de wandelende bodemduin terecht komt.

Sedimentatie

In het Holoceen heeft de zee veel sediment afgezet op wat nu de Nederlandse bodem is. Aan het begin van het Holoceen, zo'n tienduizend jaar geleden, lag de zeespiegel nog veertig tot vijftig meter lager dan nu en lagen grote delen van de Noordzee nog droog. Pas iets meer dan achtduizend jaar geleden is het water zover gestegen dat Groot-Brittannië een eiland is. De opening van de Noordzee aan de zuidkant zorgt voor een toename in zandtransport richting het noorden. De verdere stijging in de volgende duizend jaar zorgt ervoor dat de zee de huidige kustlijn passeert rond zevenduizend jaar geleden (5000 jaar voor Christus). Met de zeespiegel stijgt ook het grondwater en er ontstaan grote kustmoerassen rond getijdenbekkens. Hierin vormt het basisveen. De sedimentatie en veenvorming kunnen de snelle zeespiegelstijging in deze periode echter niet bijhouden en de moerassen lopen onder. In de lagunes die zo ontstaan wordt klei afgezet. Als de zeespiegelstijging afneemt kan de sedimentatie op de getijdengebieden deze bijhouden en ontwikkelen zich veel west-oost lopende getijdengeulen. Het materiaal dat deze geulen eroderen wordt samen met Noordzeezand verder het land in verplaatst, waar een groot waddengebied ontstaat. Hier ontstaan langgerekte strandwallen.

Dit waren langgerekte zandruggen die enkele kilometers lang konden worden en soms honderden meters breed. Vanaf 3000 voor Christus worden grote delen van het waddengebied volledig door strandwallen afgesloten. Hierdoor wordt het Zeeuwse getijdenbekken volledig opgevuld met sediment, en verplaatst de kustlijn zich weer richting de Noordzee. Het Noord-Hollandse deel van de kust heeft hier langer voor nodig, maar wordt rond het jaar 2000 voor Christus vrijwel volledig van de zee afgesloten door nieuwe strandwallen. In dit deel is een afwisseling ontstaan van hogere strandwallen, waar duinen op zijn ontstaan, en lagere strandvlaktes, met veen en klei sedimentatie. Het gebied rond de huidige Waddenzee verlandde niet volledig, doordat het minder sediment kreeg. Veel sediment werd namelijk al eerder afgezet en bereikte nooit het noorden van ons land.

 

De laatste drieduizend jaar is de kustlijn minder veranderd. Tussen de strandwallen door liepen nog wel getijdengeulen, waardoor met vloed zeewater, met daarin klei en zand, het land in stroomde. Bij de Slufter op Texel gebeurt dit nog steeds. In de luwte achter de strandwallen spreidde het water zich uit en vormde tijdens hoogwater een laagje stilstaand water waarin de klei naar de bodem zonk. Dit vormt de basis voor de vele zeekleigebieden in west en noord Nederland, zoals het Middag Humsterland in Groningen en de Hoekse Waard in Zuid-Holland.

In de geulen stroomde het water harder en werd alleen zand afgezet (kleideeltje zijn te klein en te licht om in stromend water te bezinken). Het gebied rond de geulen kwam later lager te liggen door inklinking van de klei, met als gevolg dat de oude stroomgeulen nu ruggen vormen die nog steeds zichtbaar zijn in het landschap.

Toekomst

De meeste voorspellingen zeggen dat de zeespiegel de komende eeuw met bijna een halve meter zal stijgen. Als hier geen maatregelen tegen genomen worden, zullen grote delen van West-Nederland onder water komen te staan. Om dit te voorkomen worden dijken verhoogd en wordt de kust verstevigd met zandsuppleties op het strand en in de vooroever. Op deze manier wordt geprobeerd de invloed van de zee op het land zo minimaal mogelijk te houden. Volledige beheersing zal echter nooit werkelijkheid worden. De kust en de gebieden daarachter zullen door de zee gevormd blijven worden, maar met een duidelijke menselijke handtekening.

 

- Harm van Netten, Naturalis

Meer informatie

»

Berendsen, H.J.A. 2005. Landschap in delen. Overzicht van de geofactoren. - Van Gorcum & Comp., Assen.

»

Berendsen, H.J.A., 2005. Landschappelijk Nederland. - Van Gorcum & Comp., Assen.

»

Beusekom, E.J. van 2007. Bewogen aarde. Aardkundig erfgoed in Nederland. - Matrijs, Utrecht.

»

Gans, W. de 2006. ANWB Geologieboek Nederland. - ANWB, Den Haag.

»

Marshak, S. 2001. Earth, portrait of a planet. - W.W. Norton & Company, New York.

»

Mulder, E.F.J. de, M.C. Geluk, I.L. Ritsema, W.E. Westerhoff en T.E. Wong 2003. De ondergrond van Nederland. - Wolters-Noordhoff, Groningen.

Auteurs

  • Harm van Netten

Meer vormende krachten