0 5 10 15 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 kaal z an d ( % ) Noorderpan Blink AWD control AWD begraasd Vlaggenduin Luchterduinen
176 Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit
Hollandse kalkrijke duinen een hoogtepunt rond 2001, als gevolg van hoge N-depositie en lage konijnenstanden (Kooijman et al. 2017).
Figuur 7-2. Trends over de periode 1980-2013 in de gemiddelde transportkracht van de wind langs de Hollandse kust (bron: KNMI), gemiddelde N-depositie in Nederland (bron: RIVM), de konijnenstand in de duinen (bron: duinbeheerders, NEM) en de gecombineerde index van N- depositie minus de konijnenstand.
Tabel 7-1. De gemiddelde transportkracht van de wind, het aantal konijnen, de N-depositie en de gecombineerde index voor N-depositie minus konijnen langs de Hollandse kust in de perioden 1980-1990, 1991-2003 en 2004-2013. De index is een maat voor de gecombineerde stress van N-depositie als (gebrek aan) konijnen. De weergegeven waarden zijn gemiddelden en standaarddeviaties, gebaseerd op de gemiddelde waarden voor de afzonderlijke jaren uit Figuur 2. Significante verschillen voor een bepaalde variabele tussen de verschillende periodes zijn weergegeven met verschillende letters (p < 0.05).
Transportkracht
(% maximum) Aantal konijnen (% voorjaar 1984) N-depositie (kg ha-1 jaar-1) Index N- depositie minus konijnen 1980-1990 72 (12) b 153 (39) b 26,0 (0,7) c 26 (18) a 1991-2003 68 (11) b 65 (32) a 23,3 (1,6) b 55 (10) c 2004-2013 56 (9) a 70 (12) a 20,4 (0,6) a 43 (7) b
Na 2003 nam de eolische activiteit in het kalkrijke deel van het Nederlandse duingebied weer sterk toe. Deze toename is echter niet toe te schrijven aan een algemene verhoging van de windsnelheid. De gemiddelde transportkracht van de wind was in de periode 2001-2013 juist significant lager dan in de voorgaande decennia. Ook trad de eerste zeer zware storm pas op in oktober 2013, terwijl de eolische activiteit al vanaf 2003 toenam. Blijkbaar is er ook zonder zware stormen wind genoeg voor verstuiving, wat overeenkomt met Jungerius et al. (1991), die aangaven dat de meeste verstuiving plaats vindt bij windkracht 6-7. Wel nam het aantal konijnen weer iets toe, hoewel de waarden significant lager waren dan in de jaren tachtig voor de uitbraak van VHS, en statistisch niet verschillend van de jaren negentig. Ook nam de N- depositie verder af, en was significant lager dan in de jaren tachtig en negentig. De beste verklaring voor de toename in verstuiving wordt waarschijnlijk gegeven door de combinatie van meer konijnen en lagere N-depositie. De indexwaarde voor N-depositie en konijnenstand laat vanaf 2003 een forse daling zien vergeleken met de periode 1990-2003. Ook de hoeveelheid kaal zand in de Blink vertoonde een significante correlatie met de indexwaarde, behalve voor de jaren 1980, 1981 en 1982, net na het stoppen van het vastleggingsbeheer (Figuur 7-3). Na de
Gemiddelde transportkracht van de wind (De Kooy - Vlissingen)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 % van h o o g st e g em et en w aar d e
Gemiddeld aantal konijnen per jaar
0 50 100 150 200 250 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 % van aan tal i n vo o rj aar 1984
Stikstofdepositie langs de Hollandse kust
0 5 10 15 20 25 30 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 k g/ha
Gecombineerde index N-depositie en konijnenstand
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13
OBN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 177 zeer zware storm van 1983 was de relatie tussen index en kaal zand waarschijnlijk meer natuurlijk. De hoeveelheid kaal zand was laag bij een hoge indexwaarde, d.w.z. bij hoge N- depositie en relatief weinig konijnen, en nam significant toe bij een lage indexwaarde, bij lagere N-depositie en hogere konijnenstand.
Figuur 7-3. De relatie tussen de hoeveelheid kaal zand in de Blink en de gecombineerde index voor N-depositie en aantallen konijnen. De waarden voor 1980, 1981 en 1982 zijn niet in de trendlijn meegenomen, omdat het vastleggingsbeheer waarschijnlijk nog een grote rol speelde.
7.5 Renodunaal en Waddendistrict
Voor het Waddendistrict zijn weinig langjarige reeksen van de verstuivingsactiviteit beschikbaar, en het is niet duidelijk of de verstuiving ook in de Wadden toenam tussen 1980 en 1990. Wel is voor de latere periode voor 21 gebieden in het Waddendistrict een analyse uitgevoerd van de eolisch actieve gebieden in 1996, 2000, 2005, 2010 en 2015 (Figuur 7-4). Dit maakt het mogelijk een eventuele daling te traceren in activiteit tussen 1990 en 2000-2005, en de
mogelijke opleving daarna. Voor een goede vergelijking is eenzelfde analyse uitgevoerd voor 18 duingebieden in het Renodunaal district. Naast de eolische activiteit is ook een inschatting gemaakt van de activiteit van konijnen en van de dichtheid van paden.
In zowel het Wadden als het Renodunaal district nam de eolische activiteit af tussen 1996 en 2000, net als in de langere tijdserie langs de Hollandse kust. In het Waddendistrict was het kale of zeer dynamische oppervlak in 2005 significant lager dan in 1996. Ook in het Renodunaal district vertoonde de eolische activiteit een dieptepunt in 2005. Zoals eerder aangegeven lijkt dit vooral te wijten aan de afname van konijnen in de jaren negentig, in combinatie met de nog steeds te hoge N-depositie. De activiteit van konijnen en de hoeveelheid kaal zand zijn
onderling significant gecorreleerd (R = 0.37). De konijnenactiviteit in de vorm van graafjes nam in beide districten tussen 1996 en 2005 af, al was deze afname alleen voor het Waddendistrict significant. In de dichtheid van paden is in beide gebieden niet echt een verandering met de tijd te zien, hoewel er wel een significante correlatie is met de hoeveelheid kaal zand (R = 0.41). De paddichtheid kan wel bijdragen aan verschillen tussen gebieden in dynamisch oppervlak, maar is geen verklaring voor de veranderingen in temporele dynamiek.
Na 2005 nam de verstuivingsactiviteit in het kalkrijke Renodunaal district weer sterk toe, net als in de eerdere paragrafen van dit hoofdstuk. De hoeveelheid kaal zand was in 2015 significant hoger dan in 2005. De toename in verstuiving is ten dele toe te schrijven aan verhoogde activiteit van konijnen, maar in het Renodunaal district was de toename in graafjes niet
significant. Zoals eerder aangegeven speelt waarschijnlijk ook de daling van de N-depositie hier een rol. In het kalkarme Waddendistrict trad na 2005 in de meeste gebieden echter helemaal geen verbetering op, zoals ook al bleek uit de regionale analyse. Ook de activiteit van konijnen bleef relatief laag, en vertoonde geen herstel zoals in het Renodunaal district. Alleen in gebieden als de Landerummerheide op Terschelling en de Nederlanden op Texel nam de eolische activiteit weer toe, als gevolg van de drukbegrazing met schapen en geiten of de relatief gunstige ligging t.o.v. de WZW wind en de permanent hoge activiteit van konijnen.
Kaal zand vs gecombineerde index N-depositie en konijnen
R2 = 0.2326 -20 0 20 40 60 80 0 2 4 6 8 10 12 14
Kaal zand de Blink (% )
Inde x N -de pos it ie m in k oni jne n
178 Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit
Figuur 7-4. De eolische activiteit, activiteit van konijnen en dichtheid van paden in de kalkarme duinen van het Waddendistrict (n = 21) en de kalkrijke duinen van het Renodunaal district (n = 18) in de jaren 1996, 2000, 2005, 2010 en 2015. De weergegeven waarden zijn gemiddelden en standaarddeviaties. Verschillende letters geven significante verschillen aan tussen gebieden en/of jaren (p < 0.05).
De mogelijke invloed van konijnen is verder bekeken aan de hand van een analyse van kalkarme en kalkrijke gebieden met weinig of veel konijnen in zowel Renodunaal als
Waddendistrict (Figuur 7-5). Net als in de eerdere analyse was de eolische activiteit in 2005 significant lager dan in andere jaren, voor zowel gebieden met weinig als gebieden met veel konijnen. Herstel van de eolische dynamiek na 2005 trad in gebieden met veel konijnen wel op, maar alleen in de kalkrijke duinen van het Renodunaal district. In het Renodunaal district is het
Eolische activiteit in verschillende jaren
0 10 20 30 40 50 Wadden Renodunaal % act ieve g eb ied 1996 2000 2005 2010 2015
Konijnengraafjes in verschillende jaren
0 1 2 3 4 Wadden Renodunaal in d ex ko n ij n en g raaf jes 1996 2000 2005 2010 2015
Paddichtheid in verschillende jaren
0 1 2 3 4 Wadden Renodunaal inde x pa ddi c ht he id 1996 2000 2005 2010 2015 bc ab a ab ab bc bc c ab a ab ab bc b ab ab ab ab a b ab
OBN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 179
herstel van de eolische dynamiek in gebieden met veel konijnen tamelijk spectaculair geweest. De eolische activiteit was in 2015 zelfs hoger dan in 1996, wat kan wederom wijst op de positieve effecten van de afname van de N-depositie. In het Waddengebied trad echter
nauwelijks herstel op van de verstuivingsdynamiek, ook niet in gebieden met veel konijnen. De uitzonderingen zijn de Landerumerheide op Terschelling en de Nederlanden op Texel. Op de Landerumerheide is de vergrassing van de jaren negentig met drukbegrazing door geiten en schapen tegengegaan, en in de Nederlanden zijn de stuifkuilen eigenlijk steeds actief gebleven, mogelijk dankzij de gunstige ligging t.o.v. de WZW wind en de relatief korte afstand tot zee.
Figuur 7-5. Gemiddelde eolische activiteit in gebieden met weinig of veel konijnenactiviteit in de kalkarme duinen van het Waddendistrict (n = 16 en 8) en de kalkrijke duinen van het
Renodunaal district (n = 8 en 10) in de jaren 1996, 2000, 2005, 2010 en 2015.
7.6 Discussie en conclusies
De temporele analyse maakt duidelijk dat de eolische activiteit van periode tot periode kan verschillen. De eolische aciviteit nam toe in de periode 1980-1990, in ieder geval langs de Hollandse kust, en af in de jaren daarna, ook in de Wadden, met een dieptepunt in activiteit tussen 2000 en 2005. Spontaan herstel van eolische activiteit trad na die tijd wel op in het Renodunaal district, maar niet in de Wadden.
Voor de temporele dynamiek spelen wind, N-depositie en konijnen waarschijnlijk allemaal een rol. Gek genoeg is de transportkracht van de wind zelf niet van heel groot belang. Langs de Hollandse kust was de gemiddelde windkracht tussen 2001 en 2013 zelfs lager dan in de jaren tachtig en negentig, terwijl de eolische activiteit sterk toenam. Zeer zware stormen zoals die in januari 1990 en oktober 2013 spelen wel een rol, en ook de storm van januari 2018 zal
waarschijnlijk tot flink wat verstuiving hebben geleid. Maar verder vindt veel verstuiving plaats bij windkracht 6-7 (Jungerius et al. 1991). Ook het aantal droge dagen kan een rol spelen, maar het gemiddelde aantal was niet verschillend tussen perioden met toename en met afname van verstuiving.
Konijnen en N-depositie zijn belangrijke factoren, die elkaar kunnen versterken. Konijnen kunnen verstuiving bevorderen door hun graafactiviteiten en het korthouden van de vegetatie rondom de stuifkuil. Een hoge N-depositie zorgt juist voor versterkte vastlegging, via sterkere groei van algen in het kale zand (Pluis & van Boxel 1993, Sparrius et al. 2012), en door verhoogde groei van de vegetatie. De hoge eolische activiteit in de kalkrijke duinen in de jaren tachtig was behalve aan het stoppen met het vastleggingsbeheer vooral te danken aan de hoge konijnenstand. In de jaren negentig nam de eolische dynamiek sterk af als gevolg van de afname van konijnen, in combinatie met de nog steeds te hoge N-depositie. In de periode na 2003 nam de eolische dynamiek echter weer sterk toe, als gevolg van zowel de toename van konijnen en de verdere daling van de N-depsitie. In de Amsterdamse Waterleidingduinen nam ook de vergrassing in de kalkrijke duinen achter de zeereep sterk af (Kooijman et al. 2017). De rol van N-depositie verschilt tussen gebieden en kan in verschillende fasen van verstuiving anders zijn. Zoals eerder aangegeven is hoge eolische activiteit niet perse onmogelijk bij hoge N-depositie, al zal de mobiliteit van het zand geremd worden door hogere algengroei (Pluis en van Boxel 1993, Sparrius et al. 2012). Het is denkbaar dat de N-depositie in het kale zand in de
Eolische dynamiek bij lage konijnenstand
0 10 20 30 40 50 Wadden Renodunaal % act ieve g eb ied 1996 2000 2005 2010 2015
Eolische dynamiek bij hoge konijnenstand
0 10 20 30 40 50 Wadden Renodunaal % act ieve g eb ied 1996 2000 2005 2010 2015
180 Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit kalkrijke duinen vooral uitspoelt. Er zijn nog weinig plantenwortels zijn die dit op kunnen nemen, en in kalkrijke duinbodems wordt NH4 door micro-organismen snel omgezet in NO3
(Kooijman et al. 2017). NO3 is negatief geladen, en wordt vrijwel niet vastgehouden aan het
kationadsorptiecomplex van de bodem, waardoor het snel kan uitspoelen naar het grondwater (Ten Harkel en van der Meulen 1995). Eerder onderzoek naar N-opslag in de bodem liet zien dat de accumulatie van N tijdens de successie in kalkrijke duinen in gebieden met hoge N-depositie (AWD) inderdaad niet hoger was dan in gebieden met lage N-depositie in Wales (Aggenbach et al. 2017), waarschijnlijk als gevolg van hoge uitspoeling naar het grondwater. In de kalkarme duinen van het Waddendistrict is de uitspoeling mogelijk minder, omdat de nitrificatie veel lager is (Kooijman et al. 2005). Ook bestaat de N-depositie voor een groter deel uit NH4, wat beter
aan het kationadsorptiecomplex blijft hangen, zeker in zure bodems waar de basenverzadiging laag is.
Zodra de vegetatie gaat groeien wordt hoge N-depositie een groter probleem. Een hoge N- depositie bevordert de plantengroei, waardoor de windsnelheid afneemt en het zand beter wordt vastgelegd. De vegetatie is echter gevoeliger voor N-depositie in kalkarme dan in kalkrijke gebieden. De kritische depositiewaarde (KDW) bedraagt 700 mol of 10 kg ha-1 jaar-1 in de
kalkarme Grijze duinen, en 1000 mol of 15 kg ha-1 jaar-1 in de kalkrijke Grijze duinen. Dit heeft
te maken met een grotere gevoeligheid voor verzuring en een hogere beschikbaarheid van P (Kooijman et al. 2017). Met name in het Waddendistrict is in de jaren negentig op grote schaal vergrassing opgetreden met Helm en Zandzegge (van der Meulen et al. 1996). Ook de
grootschalige uitbreiding van Kraaiheide in dit gebied heeft waarschijnlijk te maken met hoge N- depositie, hoewel dit nog niet goed is onderzocht (Kooijman en de Haan 1995). Helm,
Zandzegge en Kraaiheide zijn allemaal hoge en sterk wortelende soorten, die ervoor zorgen dat het zand moeilijk opnieuw in verstuiving kan komen.
Daarnaast zorgt een hoge biomassaproductie als gevolg van hoge N-depositie voor een hogere strooiselproductie, en in combinatie met verzuring ook voor een slechtere afbraak. Hierdoor kan het organische stofgehalte van de bodem vooral in de kalkarme duinen van het Waddendistrict snel toenemen, waardoor het zand wordt vastgelegd. In het onbegraasde deel van het
Zwanenwater leidde de vervanging van Buntgrasvegetaties door Helm en Kraaiheide tussen 1986 en 1992 tot een forse toename van de dikte van de strooisellaag en de Ah (Kooijman en de Haan 1995). In het hoofdstuk over de multivariate analyse van de regionale verschillen in verstuiving kwam naar voren dat het actieve oppervlak in 2000 een van de belangrijkste verklarende factoren was voor de eolische activiteit in 2014, zelf als het matig actief was. In het Waddendistrict was het actieve oppervlak in 2000 echter al veel kleiner dan in het Renodunaal district, en de vegetatie daaromheen waarschijnlijk sterker vergrast.
De resultaten van dit hoofdstuk maken wederom duidelijk dat voor de ruimtelijke en temporele dynamiek van kleine stuifkuilen verschillende factoren van belang zijn, maar ook dat
combinaties van factoren verschillend kunnen uitpakken. In de kalkrijke duinen van het Renodunale district is de situatie wat betreft ligging t.o.v. de WZW wind en hoogte van het duinmassief relatief gunstig, en is een hoge N-depositie minder problematisch dan in het Waddendistrict. Wel is de konijnenstand erg belangrijk, en de combinatie van hoge N-depositie met een lage konijnenstand zeer ongunstig. Dit lijkt belangrijker dan windkracht, gezien de grootschalige stabilisatie van stuifkuilen tussen 1990-2003 bij relatief hoge transportcapaciteit. In de periode na 2003 nam de konijnenstand in veel kalkrijke duinen weer enigszins toe, en nam net name de N-depositie verder af. De stuifkuilen konden zich hierdoor weer uitbreiden, ondanks de gemiddeld lagere transportcapaciteit.
In het kalkarme Waddendistrict is de situatie wat betreft ligging aan zee, hoogte van het duinmassief en overschrijding van de KDW veel ongunstiger. Verhoging van de konijnenstand lijkt de situatie nauwelijks te verbeteren, gezien het uitblijven van spontaan herstel na 2005 ook in gebieden met veel konijnen. De hoge N-depositie is met de bevordering van Helm,
Zandzegge en mogelijk ook Kraaiheide een blijvend probleem. Spontaan herstel van de eolische dynamiek in het Waddendistrict treedt mogelijk alleen op in zeer gunstig gelegen gebieden met blijvend hoge konijnenactiviteit, of in gebieden waar de vegetatie met drukbegrazing is
OBN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 181