ANALYSERESULTATEN EN BESPREKING

Een overzicht van de resultaten worden weergegeven in tabel 3.1. Aangezien er (nog) geen significant verschil kon gevonden worden tussen de verschillende dieptes worden de resultaten van de zones 0-15 cm en 30-45 cm samengenomen. Enkel voor Cl en EC was er een significant verschil. Zowel Cl als EC waren hoger in de diepere bodemlaag, hetgeen duidt op uitspoeling van het zout.

De gegevens in tabel 3.1 werden vergeleken met resultaten van analyses in Vlaamse bossen en met de Vlarea-normen voor hergebruik als bouwstof. Het baggerslib is een uitzonderlijk rijk substraat met een voor Vlaamse bossen ongekend hoge pH. Behalve mangaan zijn alle bodemparameters duidelijk hoger dan in de doorsnee Vlaamse bossen. Wat betreft de onderzochte zware metalen worden de Vlarea normen voor hergebruik als niet-vormgegeven bouwstof niet overschreden.

Elementen zoals Fe, Mn en Al zijn in voldoende tot zeer hoge concentraties aanwezig, maar de uitwisselbare fracties, en dus ook de fractie die opneembaar is voor planten, blijken anderzijds extreem laag. Dit werd ook vastgesteld bij de proeven op linkeroever (Mertens & Lust, 1999) waar de planten in de eerste jaren na de aanplant een klein tekort hadden aan mangaan.

De analyseresultaten voor plantopneembaar fosfor voldeden niet aan de kwaliteitseisen van het Laboratorium voor Bosbouw. De gemiddelde waarden worden toch weergegeven omdat de grootteorde wel correct is.

Tussen de drie campagnes bleken enkel significante verschillen te bestaan voor chloride, conductiviteit, gloeiverlies en totaal fosfor (tabel 3.2). In september 2001 was er reeds een daling opgetreden van het chloor- en het zoutgehalte. Op het tweede niveau bleek het zoutgehalte in december even hoog als in juni op het eerste niveau, maar het chloorgehalte was lager. Ook het gloeiverlies en het totaal fosforgehalte zijn verschillend op het tweede

niveau. Hierdoor wordt vergelijking tussen de verschillende niveaus moeilijk, zoals eerder reeds werd vooropgesteld (zie tussentijds rapport mei 2001).

Tabel 3.1. Gemiddelde waarden voor de drie staalnamecampagnes uit 2001 en de referentiewaarden voor Vlaamse bossen (Vandendriessche et al. 1993) en Vlarea-norm voor bouwstof (wetgeving geldend in juli 2005). Tenzij anders aangegeven is de eenheid van de resultaten mg kg^-1 (behalve pH: geen eenheid, N: aantal geanalyseerde stalen, Std Dev: standaard afwijking)

Gemid-delde

N Std Dev. Vlaamse bossen Vlarea

normen* Totaal N 2 029 58 712 110 - 1 500 (4 300) Totaal P 3 236 29 959 20 – 500 Nutrië n-ten Plantopneembr P ** 133 34 55 pH(KCl) 7.6 86 0.1 3 - 4.4 Conductiviteit (mS/m) 146 92 78 3 - 18 Cl 796 92 820 Gloeiverlies (≈org.mat.) 7.8 62 2.6 Totaal Al 24 266 43 10 271 800 - 7 000 Totaal Fe 26 935 43 5 977 1 500 - 9 700 Ander e be lan g rijke param eters Totaal Mn 552 43 229 7 - 800 Fractie < 2 µm 33.1 13 6.0 Fractie 2-50 µm 34.3 13 5.6 T e xtuur Fractie > 50 µm 32.6 13 14.6 Uitw. Al <160 - Uitw.Ca 4 073 55 1 168 Uitw. Fe <110 55 - Uitw. K 469 55 150 Uitw. Mg 942 55 366 Uitw. Mn <90 55 - Uitwisse lb are k a tion en Uitw. Na 969 55 712 Totaal Cd 7.7 43 3.3 10 Totaal Cu 70 43 34 375 Totaal Pb 96 43 37 1250 Z ware metalen Totaal Zn 421 43 174 1250

* Vlarea normen voor gebruik als bouwstof

Tabel 3.2. Gemiddelden voor de elementen die een statistisch significant verschil gaven bij de opeenvolgende staalnamecampagnes in 2001. Waarden aangeduid met een verschillende letter zijn onderling statistisch verschillend (p < 0.05) Element staalnamecampagne Cl (mg kg^-1) Conductiviteit (mS/cm) Gloeiverlies (%) Totaal P (mg kg^-1) Niv. 1 juni 1117 ^a 163 ^a 8.5 ^a -- Niv. 1 september 316 ^b 103 ^b 7.6 ^ab 2901 ^a Niv. 2 en 3 december 143 ^b 167 ^a 5.9 ^b 3980 ^b 3.2.3. KRIMPSCHEUREN

Bij de verschillende staalnamecampagnes werd vastgesteld dat de baggerdijk, net als andere baggerslibgronden, vrij veel krimpscheuren vertoonde. Baggerslib bevat vrij veel klei en bij het drogen van het oorspronkelijk natte baggerslib krimpt de klei en ontstaan er scheuren. Dit is vergelijkbaar met de krimpscheuren die in vertisolen voorkomen: het krimpen is aanvankelijk eendimensioneel en het maaiveld zakt. Naarmate het oppervlak echter meer en meer vocht verliest, vermindert de plasticiteit en vermeerdert de spanning, tot de trekkracht zo groot wordt dat de grond begint te barsten (Driessen et al., 2001). Het barsten gebeurt volgens een veelhoekig patroon. Het patroon van barsten wordt fijner naarmate de grond verder uitdroogt, zodat men uiteindelijk aan het oppervlak een soort mulchlaag van enkele cm dik verkrijgt, bestaande uit kleine harde granulaire en kruimelige aggregaten met een gemiddelde diameter van 3 mm. Vertisolen die een dergelijke oppervlakte mulch ontwikkelen, noemt men zelf-mulchend (Driessen et al., 2001). De mulch en organische resten die zich aan oppervlak bevinden, kunnen in de grote barsten vallen en deze opvullen. De scheuren zijn niet noodzakelijk verticaal, het scheurpatroon is sterk anisotroop.

Het fenomeen van de krimpscheuren is zeer uitgesproken op hydraulisch opgespoten terreinen maar ook op de proefdijk in Magershoek kwam het voor doordat het baggerslib bij de bouw van de heuvel nog niet volledig droog was (figuur 3.7). De scheuren blijven lang detecteerbaar in het veld, zoals op verschillende oude baggerterreinen langs de Leie en de Schelde en ook in de Broekpolder in Nederland kon worden vastgesteld.

Figuur 3.7. Krimpscheuren op de baggerdijk te Magershoek in het eerste jaar na de aanleg (foto voorjaar 2001)

De krimpscheuren bemoeilijken de bodembemonstering maar hebben ook andere implicaties. Wellicht spelen ze een belangrijke rol in de waterhuishouding van de heuvel. De hydraulische geleidbaarheid van het slib is zeer laag (zie hoofdstuk 4). Bijgevolg zal er een preferentiële stroming zijn via de scheuren. Water en opgeloste stoffen zouden via deze scheuren snel doorheen de bodem stromen zonder geabsorbeerd te worden in de bodemmatrix (bypass flow) (Mitchell et al., 1993) en dan dieper in de bodem via kleine scheurtjes en scheuroppervlakken infiltreren in de ondergrond (internal catchment) (Van Stiphout et al., 1987). In een proef in de Senegal River Valley (Favre et al., 1997) werd echter het belang van scheuren in het tot stand brengen van snelle, preferentiële stroming en transport van opgeloste stoffen doorheen vertisolen in vraag gesteld. Favre stelde vast dat door lokale, heterogene zwelling van de bodem de scheuren reeds sloten ongeveer 4,5 h na de start van regensimulatie of oppervlakteirrigatie. Deze sluiting begon bovendien vanaf het bodemoppervlak en niet van onderaan zoals meestal werd aangenomen. Baggerslib is echter verschillend van de vertisolen waarop dit onderzoek gebeurde en uitspoeling via deze scheuren zal dan ook afhankelijk zijn van het feit in hoeverre het baggerslib terug zal zwellen na een regenbui.

Ook voor de vegetatie zijn deze scheuren van belang. De wortels kunnen moeilijk doorheen de harde aggregaten en zullen in de krimpscheuren groeien. Het krimpen van de bodem de eerste jaren na de aanleg kan ook wortelschade veroorzaken.

Gezien de belangrijke rol van de krimpscheuren voor zowel uitspoeling als wortelgroei werd de vraag gesteld om de rol van deze scheuren verder te onderzoeken (zie bijlage 5 Verslag wetenschappelijke klankbordgroep). Op 10/12/2004 werd ter verkenning een put gegraven om een idee te krijgen van de grootte-orde van het voorkomen van de krimpscheuren en de relatie met de wortelgroei. De put was ongeveer 1 m op 1,5 m en 1,1 m diep en bevond zich ongeveer 10 m ten westen van peilbuis 10 tussen essen die werden aangeplant in 2001.

De bovenste laag van 0 tot bijna 10 cm diepte was een losse, kruimelige laag die vrij veel organisch materiaal bevatte. Ze is vergelijkbaar met de mulchlaag bij vertisolen.

Figuur 3.8. Schetsmatige doorsnede van de scheuren

Figuur 3.9. Mulchlaag en krimpscheuren in de put die gegraven werd op 10/12/2004

Laag met duidelijke brede scheuren

Mulchlaag

De laag van 10 tot 50 cm diep vertoonde duidelijke, brede (tot 1 cm), verticale scheuren, meestal gevuld met een los mengsel van minerale en organische bestanddelen, afkomstig van de mulchlaag. Onverteerde stengelfragmenten werden teruggevonden tot op 18 cm diepte. De wortels volgden duidelijk de krimpscheuren.

Op 50 tot 80 cm diepte waren er vele kleinere scheuren. Talrijke kleine wortels groeiden in die scheuren en lagen daardoor vaak in één vlak. De bodem was op deze diepte wat harder maar toch nog steeds redelijk los van structuur.

Op 80 tot 110 cm diepte bestond de bodem uit harde compacte kluiten. De beworteling was minder intens maar toch nog steeds aanwezig. De bodem was ook hier al duidelijk geoxideerd.

Figuur 3.10. Wortels groeien in de scheuren

Verder onderzoek naar preferentiële flow en het effect ervan op de uitspoeling van polluenten is gewenst, maar het is een sterk gespecialiseerde materie die alleen door experts kan uitgevoerd worden. Begin juli 2005 werden bodemstalen genomen waarop door Vakgroep Bodembeheer en Bodemhygiëne (UGent) de krimpkarakteristiek van de bodem bepaald wordt. Tot op heden (augustus 2005) zijn hiervan nog geen resultaten bekend.