4D puzzelen in het Holoceen
De Sint-Elisabethsvloed, de watersnoodramp die 600 jaar geleden de graafschappen Holland en Zeeland trof, vormde begin november de rode draad tijdens het Stormvloeden en Verdronken Dorpen Symposium. Kwartair geoloog dr. Peter Vos (Geologische Dienst Nederland TNO) sloot het symposium af met de jaarlijkse KNGMG Staringlezing. In zijn presentatie onderstreepte Vos dat de Sint-Elisabethsvloed en andere historische overstromingen plaats konden vinden mede door de honderden jaren van menselijke invloed op het Nederlandse kustlandschap. Tegelijkertijd bood de Staringlezing een dwarsdoorsnede van het uitgebreide karteerwerk en onderzoek van Vos naar de kustgenese van Nederland gedurende het Holoceen, een onderwerp op het snijvlak van archeologie en geologie dat Vos al ruim veertig jaren intrigeert.
Tijdens de Romeinse tijd is de mens grootschalig gaan ingrijpen in het Nederlandse kustlandschap.
De Sint-Elisabethsvloed past in het rijtje van de grotere watersnoodrampen die de geschiedenis van Nederland hebben getekend en gevormd. Historische bronnen laten zien dat overstromingsrampen in het Nederlandse kustgebied, zoals de Sint-Elisabethsvloed, voor een groot deel zijn te wijten aan menselijke nalatigheid, bijvoorbeeld door het verwaarlozen van dijkonderhoud. Kwartair geoloog Peter Vos (TNO) poneert het zelfs nog stelliger: de catastrofale overstromingen in de Nederlandse geschiedenis, ook de Sint-Elisabethsvloed, zijn een direct gevolg van de invloed die de mens had op het Nederlandse kustlandschap in de laatste duizend jaar van het Holoceen. Dus ja, de overstromingen van de polders achter de zeedijken waren zo bekeken een gevolg van ‘mensenwerk’.
Vos doet zijn uitspraak niet lichtzinnig. Tientallen jaren van geologische kartering en van studie naar het paleolandschap van Nederland in het Holoceen liggen er aan ten grondslag. Van Zeeland tot Noord-Nederland, er zijn weinig plekken te vinden in het Nederlandse kustgebied waar hij de afgelopen veertig jaar niet heeft gewerkt, de verbinding leggend tussen de geologie en archeologie.
Geoarchologische opgravingsputten in Vlaardingen (2005) tonen de geologie van de afgelopen duizenden jaren.
Puzzelrandjes
Officieel is Vos al anderhalf jaar met pensioen, maar hij ontvangt nog steeds op zijn werkkamer in het TNO-gebouw in Utrecht. “Ik houd mijn werk en privé niet zo gescheiden,” zo verklaart hij het zelf. Wollen trui, analoog horloge, stevige stappers aan de voeten – Vos is het slag mens dat altijd klaar lijkt te staan om in de auto te springen voor een bezoekje aan het veld. Zijn werkkamer ligt bezaaid met kaarten, in verschillende stadia van opbouw.
Net buiten zijn werkplek liggen twee manshoge kaarten geëtaleerd; het papier lijkt nog praktisch na te ademen van de printer. Het zijn de nieuwe hoogtekaart van Nederland (AHN3) en de spiksplinternieuwe topkaart van het Pleistoceen. (“Die kaart kan altijd beter hoor,” observeert Vos in een bijzin). De kaart toont een schakering van kleuren van heel Nederland, met een enorme verfijning zichtbaar in het rivierenlandschap, bijna pointillistisch voor het oog. “Met deze nieuwe topkaart kan de oorspronkelijke geometrie van het voormalige oppervlak aan het begin van het Holoceen beter worden gereconstrueerd.”
De twee uitgestalde kaarten vormen de symbolische puzzelrandjes die het onderzoeksgebied van Vos aan twee zijdes afbakenen. Het onderzoek naar landschapsvorming in het Holoceen greep hem tijdens het eerstejaars veldwerk in Friesland met onderzoeker Jaap Griede, die zich specialiseerde in de kustontwikkeling van Noord-Nederland. Vos was net begonnen met zijn opleiding Kwartairgeologie en Laaglandgenese aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Een kleine vakgroep geleid door hoogleraar Albert Wiggers, zo vertelt hij, die destijds de weg plaveide voor onderzoek naar Kwartairgeologie in Nederland. Er was in die jaren veel ruimte tot zelfontplooiing, en Vos greep die met beide handen.
Hij verrijkte zijn studie met meerdere bijvakken, ook met vakken aan andere universiteiten. Zoiets is zelfs vandaag de dag nog vrij bijzonder, en hij koos niet altijd de meest voor de hand liggende onderwerpen. Een licht schouderophalen bij Vos: “Ik doe nou eenmaal graag wat niet iedereen doet.” Bij Poppe de Boer in Utrecht verdiepte hij zich in sedimentologische processen, hij voegde bodemkunde toe aan zijn pakket bij hoogleraar fysische geografie Jan Seevink aan de UvA en hij dompelde zich in de wereld van diatomeeën bij Hein de Wolf. Van deze keuzes zou hij zijn hele verdere loopbaan baat hebben. Nog altijd is Vos penningmeester van de Nederlands-Vlaamse Kring van Diatomisten – een kring die overigens niet onder het KNGMG valt.
De Sint-Elisabethsvloed zoals afgebeeld op het altaarstuk voor de Grote Kerk in Dordrecht, gemaakt door een anonieme kunstenaar.
Rijksmuseum, Amsterdam.
Sleutelmomenten
Ook zijn eerste baan is terug te leiden tot het vertakkende netwerk dat hij gedurende zijn studiejaren opbouwde: na een veldwerk bodemkunde in Italië kon Vos op aanbeveling van Seevink aan de slag als geoloog bij het voormalige Instituut voor Pre- en Protohistorie aan de Universiteit van Amsterdam. Zijn werk bij het Assendelferpolder project vormde een persoonlijk sleutelmoment: in de polders ten zuiden van Assendelft ervoer hij hoe de archeologische opgravingsputten een enorme meerwaarde hebben voor de geologische interpretatie en het maken van landschapsreconstructies. Vos: “Zulke putten bieden veel meer inzicht dan bijvoorbeeld boorkernen, het zijn kijkgaten in de grond. De sedimentologie valt er veel beter te bestuderen, en je kunt monsters nemen voor absolute en archeologische dateringen. Het geeft in een keer een doorsnede van de lithologie en chronologie.” Vos noemt de opgravingsputten dan ook “sleutelsites” voor zijn landschapsreconstructies.
In de jaren tachtig werkte Vos vooral als contractmedewerker. Het waren tropenjaren waarbij hij van klus naar klus liep. Daar zaten wel prachtige projecten bij. Vanwege zijn achtergrondkennis over diatomeeën raakte hij, via Poppe de Boer, betrokken bij het onderzoeksproject dat deel was van de aanleg van de Oosterscheldekering. Vos werd naar de drooggevallen Galgeplaat in de Oosterschelde gevaren om daar in zijn eentje monsters te nemen. “We bekeken bijvoorbeeld of kiezelwieren een rol konden spelen bij het vasthouden van zand. Het project stopte na de vervolmaking van de keringen helaas abrupt.”
Vos werd vervolgens ingehuurd door Wim Westerhof voor het karteren van Tholen, kaartblad 49West. Het was zijn eerste klus voor de Rijks Geologische Dienst (RGD); voor Vos betekende het werk ook het ware startpunt voor zijn paleografische karteerwerk. De overzichtskaarten van destijds zouden de basis vormen voor de paleogeografische kaarten die hij in 1997 samen met archeoloog Robert van Heeringen publiceerde.
Paleogeografische kaart van Nederland 100 jaar na Christus en 1500 na Christus. De invloed van de mens is zichtbaar: de uitgebreide veengebieden (donkerpaars) langs het kustgebied zijn grotendeels omgevormd tot bedijkte kwelders (lichtgroen).
Bron: herziene kaarten (2021) uit Vos, P., M. van der Meulen, H. Weerts en J. Bazelmans 2018: Atlas van Nederland in het Holoceen. Landschap en bewoning vanaf de laatste ijstijd tot nu, Amsterdam (Prometheus).
Jaren van kartering
“In 2006 werd ik benaderd door Jos Bazelmans van de Rijksdienst voor het Oudheidkundig Bodemonderzoek (ROB), tegenwoordig de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE). Ze wilden heel graag een betere paleokaart van heel Nederland. Jos vroeg ons of wij de kaart van Waldo Zagwijn niet konden vernieuwen. Deze kaarten, die in 2006 verschenen, vormden weer de basis voor de ‘Atlas van Nederland in het Holoceen’. Jos is ook een drijvende kracht achter het ontwikkelen van de Atlas geweest.”
“Wel kregen we na publicatie de nodige kritiek op de Atlas: we hadden er namelijk geen onderbouwing bij geleverd. Dus het commentaar was: waar is dat allemaal op gebaseerd, waar zijn je feiten?” Die toelichting op de Atlas groeide uit tot onderzoek waarop Vos promoveerde in juni 2015 met, om de cirkel compleet te maken, Poppe de Boer als promotor.
De laatste jaren richtte Vos zich op de kartering van de kust. “Sieb en ik hebben daardoor een nieuwe versie van de geologische kaart van Zuidwest-Nederland kunnen maken en de nieuwe topkaart van het Pleistoceen, een van de laatste klussen van Sieb voor zijn pensioen.”
Peter Vos (links) en Sieb de de Vries sorteren boormateriaal uit.
Foto: Geologische Dienst Nederland TNO
Procesdenken
Archeologische gegevens leveren ook paleolandschapskennis op, bijvoorbeeld of een gebied bij storm werd overstroomd. Gedurende de Bronstijd waren in de kop van Noord-Holland verschillenden nederzettingen op kwelders te vinden, vertelt Vos, terwijl hij een archeologische vindplaats aanwijst. “Als je twintig meter lange boerderijen vindt, die direct op het kwelderoppervlak waren gebouwd, dan heb je het over nederzettingen die niet meer werden overstroomd tijdens stormperioden. Dit gegeven wijst er op dat het stormvloedniveau zeker één generatie lang daalde, terwijl het gemiddeld zeespiegelniveau in die tijd langzaam door steeg. De daling van het extreem hoge water (EHW) tijdens stormen kan worden verklaard door de verzanding van de Westfriese zeegaten. De getijdengeulen raakten voor een groot deel dicht gezand, waardoor getijden- en stormwater minder makkelijk het getijdenachterland binnen kon dringen. Het getijamplitude in het systeem werd kleiner en het EHW-niveau daalde.”
“Maar daar hield het niet op: de verlanding zette door, het getijsysteem werd door een strandwal geheel afgesloten van de zee, waardoor overtollig regenwater niet gemakkelijk meer naar zee kon stromen. Het gevolg was dat er op grote schaal veen werd gevormd in het voormalige getijdengebied. En als je geen mogelijkheid hebt om te ontwateren, zoals het graven van sloten, dan moet je het vernatte veenland opgeven. Dat is in dit gebied dan ook gebeurd, daar zijn de mensen uiteindelijk weer weggetrokken. In de Bronstijd was het dus in de eerste periode van de verlanding gunstig om in dit gebied te leven – en daarna een tijd niet meer.”
Geoarcheologische informatie levert dus kennis over de processen die in het kustgebied hebben gespeeld. Procesdenken, noemt Vos het zelf. “Vooral wanneer je gebiedsdelen moet reconstrueren waar de oorspronkelijke afzettingen zijn verdwenen door erosie of oxidatie van veen, is procesdenken belangrijk. In de eerste plaats werk je vanuit de vaste punten, de geologische data en hoogtekaartgegevens waar de afzettingen wel bewaard zijn gebleven. Daarna ga je het probleem verengen en gebruik je proceskennis – ik noem het oneerbiedig ‘geofantasie’ – om het gat in data op te vullen. De reconstructie van het kustsysteem valt voor een groot deel te staven, voor een ander deel is het interpretatie.”
Het was de mens die in het achterland de accommodatieruimte voor de zee maakte door bodemdaling.
Overstromingsrampen
Zijn werk in Zeeland illustreert bijvoorbeeld hoe ingrijpend de rol van de mens is geweest voor het Nederlandse kustlandschap. “Tijdens de Romeinse tijd is de mens daar grootschalig gaan ingrijpen in het landschap. In Zeeland zijn ze het veen, dat toen maximaal drie tot vijf meter hoger dan de zeespiegel lag, gaan ontginnen.”
Drie processen grepen hierbij in elkaar. Door het op grote schaal gaan graven van kanalen en sloten zakte het veen door ontwatering als een plumpudding in elkaar. De zee kreeg via de sloten bovendien de mogelijkheid het hart van het veengebied te bereiken, wat de erosie van veen verder bevorderde. “Veen blijft niet in het systeem, zoals zand dat wel doet, het bestaat namelijk grotendeels uit water en verdwijnt dus, de rest wordt meegespoeld en verpulverd. Daar komt de oxidatie van het veen, het verteren van organisch materiaal aan d lucht, nog eens bovenop. Daardoor verlies je in korte tijd een enorm volume aan veen die door de zee wordt ingenomen. Als de mens niet zo had ingegrepen, was Zeeland vanaf de derde tot de achtste eeuw na Christus niet zo sterk onder water gelopen.”
Het door de mens uitgelokte verdrinkingsproces herkent Vos doorlopend terug in de kustreconstructie vanaf het eerste millennium, ook in de polders onder Dordrecht die tijdens de Sint-Elisabethsvloed volliepen. De grote overstromingen in de elfde en twaalfde eeuw, de Allerheiligenvloed in 1170, het ontstaan van het Wieringermeer, het verdronken land van Zuid-Beveland (1530) en ook de overstromingen in 1953, steeds weer waren de omstandigheden voor rampen door menselijk ingrijpen geschapen. “In het begin van het Holoceen creëerde de zeespiegelstijging de accommodatieruimte voor de zee. Maar zo’n tweeduizend jaar geleden, en vooral vanaf 1000 na Christus, is niet de zeespiegelstijging of het klimaat leidend, het is de mens die de accommodatieruimte maakt door het landschap naar zijn hand te zetten.” (Zie Figuur 1 en 2).
Relatieve stijging van de zeespiegel voor de Nederlandse kust tijdens het Holoceen.
Uit: Long-term landscape evolution of the Netherlands during the Holocene,
described and visualized in national, regional and local palaeogeographical map series, Vos, P.C., 2015.
Klimaatverandering
Wie naar het verhaal van Vos luistert met de projecties van de toekomstige zeespiegelstijging in het achterhoofd kan er somber gestemd door raken.“Het is ook geen vrolijk verhaal,” zegt hij er zelf over. Hij zoekt de curve van de zeespiegelstijging gedurende het Holoceen op (Figuur 3). “Als je naar de zeespiegelstijging tijdens het Holoceen kijkt, de grootste stijging vond zo’n achtduizend jaar geleden toen we uit het laatste glaciaal kwamen. De laatste tweeduizend jaar speelde klimaatverandering bijna geen rol en was het de tektonische bodemdaling die leidde tot een beperkte relatieve zeespiegelstijging in het Nederlandse kustgebied. Door de geringe zeespiegelstijging in het Laat Holoceen kon de sedimentatie in de getijdengebieden de stijging van de zee bijhouden. Het was dus de mens die in het achterland de accommodatieruimte voor de zee maakte door bodemdaling. Maar in de toekomst kan door klimaatverandering de zee meerdere meters gaan stijgen en daarmee weer – net als aan het begin van het Holoceen – grote accommodatieruimte creëren – in het geval als de dijken het water niet tegen houden. Daar ligt ook het grote gevaar over honderd, tweehonderd jaar als de klimaatopwarming van de aarde doorzet.”
De kakelverse kaarten bieden zo genoeg stof voor reflectie en overpeinzing – maar ook tot inspiratie en nieuwe aangrijpingspunten voor Vos. Met zijn vinger cirkelt hij over de gedetailleerd kaart van de top van de Pleistocene zandondergrond in het rivierengebied. “Dat is op de boringen uit de DINO database van TNO gebaseerd. Ik ben van plan deze kaart nog te vergelijken met rivierduin gegevens die aanwezig zijn bij het RCE. Dat betreft donkzandduinen waar in het verleden opgravingen zijn gedaan en de diepteligging van het zand in detail bekend is. Dat zou een mooie verificatie zijn van de gekarteerde hogere zandkoppen op de topkaart van het Pleistoceen. Voor mij is het heel fijn dat ik hier bij TNO puur met kartering bezig kan zijn, kennis kan overdragen en me niet meer hoef bezig te houden met acquisitie van nieuwe projecten. Maar om te zeggen, zijn we klaar? Nou nee. Een kaart is nooit af.”
Bjinse Dankert