Dr. Kim Cohen

Vening Meineszgebouw A
Princetonlaan 8a
Kamer 4.34
3584 CB Utrecht

Dr. Kim Cohen

Universitair docent
Global Change Geomorphology
030 253 5774
k.m.cohen@uu.nl

Mijn onderzoeksactiviteiten bestrijken:

  • Kwartairgeologie van het Noordzeebekken
  • Laaglandgeomorfologie, sedimentologie van rivieren
  • Paleogeografie, GIS, geodata van de ondergrond
  • De ouderdom van landschapsonderdelen, aanpalendheid fysische geografie en archeologie.
  • Pleistoceeen, Holoceen, Anthropoceen, Rijn-Maas delta, zeespiegelstijging en bodemdaling
  • Rijndal (D), Rijn-Maas delta (NL), IJsseldal, Kustvlakte
  • Landschapsreconstructie ter land en ter zee
  • Herhalingstijd zeldzaam grote piekafvoeren in rivieren
  • Sedimentbudgetten op delta-, dal- en bekkenschaal over 1000den jaren
  • Het voorland van voormalige ijskappen van NW Europa, inclusief glacio-isostasie
  • Chronostratigrafie Kwartair wereldwijd

     

PhD-begeleiding als co-promotor:

  • Gilles Erkens (2009, UU-FG): Sedimentdynamiek in het stroomgebied van de Rijn - Kwantificering van rivieraanpassingen ten gevolge van klimaatveranderingen en menselijke invloed [Sediment dynamics in the Rhine catchment - Quantification of fluvial response to climate change and human impact].
  • Marc Hijma (2009, UU-UCG): Van riviervallei naar estuarium - De vroeg-midden Holocene transgressie van de Rijn-Maas vallei, Nederland. [From river valley to estuary - The early-mid Holocene transgression of the Rhine-Meuse valley, The Netherlands].
  • Willem Toonen (2013, Deltares-UU): Overstromingen van de Beneden-Rijn gedurende het Holoceen [A Holocene flood record of the Lower Rhine].
  • Kay Koster (2017, TNO-UU): 3D coastal plain peat characteristics and land subsidence
  • Livio Ronchi (2018, Uni Padova): Venetian onshore-offshore transgression-filled river incisions.
  • Yftinus van Popta (2020, NWO-GW; RUG): When the shore becomes the sea. New maritime archaeological insights on the dynamic development of the northeastern Zuyder Zee region (AD 1100 – 1400), the Netherlands. Link
  • Hessel Woolderink (2021, NWO-ALW; VU): The effects of faulting on river morphodynamics and morphology (Meuse and Roer valley, Netherlands). 
  • Bas van der Meulen (2021, STW-Water2015; UU): Floods of the past: modelling biggest Rhine floods.
  • Tim Winkels (2023, STW-Water2015; UU): Piping in practice: sedimentary architecture below dikes.
  • Bas Knaake (2025, STW-Perspectief2016; UU): All-Risk: Subsurface related dike failure mechanisms.
  • Kim de Wit (NWO NWA-ORC2018; UU): Achtergrond-bodemdaling afgeleid uit Holocene geologische gegevens, zoals in relatieve zeespiegelreconstructie. nwa-loss.nl
  • Elena Familetto (NWO-GW OC2020; RUG, UU): Finding Suitable Grounds: Onderzoek aan begraven Mesolithisch-Neolitische landschappen voor een reconstructie van de introductie van akkerbouw. Met Prof. dr. ir. D.J. (Hans) Huisman, RUG.
  • Raghavi Thillaigovindarasu: (VIDI J. Nienhuis; UU): Limits to delta growth (LOST). Met Dr. J. Nienhuis (UU).
Projecten
Project
Looking back to plan ahead – unfolding the natural heritage of Dutch landscapes
Algemene projectbeschrijving

Detailed knowledge of past vegetation change is a valuable resource that contributes to addressing a variety of problems, including the planning of forest restoration projects, it assists in archaeological surveys and sheds light on past human-environment interactions. For the time before historical maps, information on past vegetation comes from pollen preserved in lake sediments and peats. While the Netherlands are particularly rich in pollen analytical investigations, data and interpretations are difficult to access and therefore often not considered. We aim to overcome this shortcoming by collecting and collating the existing Dutch pollen data into a national atlas of past vegetation and land cover change with direct applications to forest restoration, archaeology, and education. The map series will contain detailed reconstructions for the period from 15,000 years ago to the present in 1000 to 500-year timesteps. All original data will be placed into the public domain using the international Neotoma platform to ensure ease of access and long-term storage. 

In constructing the maps, we will use the constraints of the abiotic landscape on the vegetation such as soil substrate, water table depth or the location of river channels for the past and present. Based on existing algorithms (Multi Scenario and Downscaling approach) we will develop a software solution for pollen-based quantitative vegetation reconstruction using environmental constraints. The wealth of information on subsurface geology in the Netherlands is internationally unprecedented providing an ideal situation to develop this approach further. The mapping will facilitate the synthesis of the many pollen diagrams spanning only a few thousand years resulting in regionally differentiated Holocene vegetation histories for the Netherlands, hitherto not available. Prior to mapping, data compilations will be used to analyse dependencies of vegetation composition and the dynamics of change on abiotic and biotic controls such as soil substrate. Resulting quantitative vegetation reconstructions will be compared to constraints not used in the map making process such as distance to the sea and known archaeological finds. Emphasis will be on reconstructions of past vegetation openness and its dependency on substrate, coastal proximity, and peat growth. The stability and resilience of different forest types will be evaluated to assist in forest restoration projects in cooperation with Staatsbosbeheer. Relationships between past vegetation patterns and archaeological finds will be analysed with support from archaeological consultants (RCE, BIAX, ADC). TNO will support the digitization of legacy data and evaluation of age models. Staatsbosbeheer and RCA will help in the dissemination of the results.

Rol
Uitvoerder
Financiering
2e geldstroom - NWO
Afgesloten projecten
Project
Op zoek naar geschikte gronden: Onderzoek aan begraven Mesolithisch-Neolitische landschappen voor een reconstructie van de introductie van akkerbouw 01-11-2021 tot 31-12-2025
Algemene projectbeschrijving

Hoe begon de akkerbouw in het Nederlandse laagland? We onderzoeken landschappen die sinds de steentijd zijn verdronken en afgedekt. Geologische datasets en geofysische metingen leiden ons naar sleutellocaties hiervoor op oeverwallen van riviersystemen. Met mechanische boringen en microscopische en palaeobotanische technieken onderzoeken we hoe en hoe snel akkerbouw hier begon.

Project getrokken door Hans Huisman (PI, RUG) en Kim Cohen (co-PI, UU).

1 PhD in Utrecht (Familetto @ Dept F.G.; supervisie: Cohen, Huisman, Hoek, Stouthamer) - RM Delta begraven oeverwallenlandschap, Centraal NLse lagune: 'Swifterbant' zoetwatergetijdeoeverwallen, paleobodems, micromorphologie, geschiktheid voor vroegste landbouw, offsite aanwijzingen for prille ontbossing en ploegen aan het begin van de Jonge Steentijd (vroegste deltaboeren).

1 PhD in Groningen (Smuk @ GIA; supervisie: Huisman, Schepers, Raemaekers, ...) - archaeobotanie, indicates voor vroege boeren in diverse vormen van gefossiliseerd plantenmateriaal.

Verdere consortium partners: Barcelona Archeobotany (Madello), BIAX (Kubiak-Martens), RAAP (Willemse).

Rol
Co-promotor & onderzoeksleider
Individuele projectbeschrijving

Co-Applicant onderzoeksvoorstel. Site selectie in de RM-delta o.b.v. Rijn-Maas data sets (zie RM Delta data infrastructure). Mechanische boringen. Multidisciplinary core sampling (met Hoek e.v.a.). Paleogeografische landschapsanalyse, paleohydrologie (grondwaterstand, overstromingscondities) en rivier-bodemkunde (fluvisols, laklagen, texturele geschikheid). Integratie van het fysisch geografische bevindingen en onderzoeksvragen met offsite geoarcheologische en archeobotanische vraagstukken (hoe is meso/neolithische aanwezigheid zichtbaar; onze twee RUG-UU en UU-RUG PhD's) en steentijd cultureel-archeologische vraagstukken (neolithisatie debat, hoe verliep de overgang van jager-verzamelen naar boeren in ruimte en tijd; de Humanities kant van archeologie)

Financiering
2e geldstroom - NWO NWO Geesteswetenschappen Open Competitie 2020
Overige projectleden
  • Hans Huisman (RUG); various others.
Project
LOSS Living on Soft Soils 12-06-2019 tot 31-12-2025
Algemene projectbeschrijving

Bodemdaling in Nederland is een actueel en complex probleem in stad en poldergebieden, waarvoor toenemend aandacht bestaat. Oude oplossingen werken niet meer goed. Er wordt geïnvesteerd in het vlakdekkend meten en modelleren van de bodemdaling, en nieuwe omgangsvormen zullen worden ontwikkeld, zodat beslissingen over maatregelscenario’s zijn gebaseerd op feitelijke kennis.

Rol
Promotor & uitvoerder
Financiering
2e geldstroom - NWO NWA consortia 2018
Overige projectleden
  • Gilles Erkens (Deltares)
  • Bernardien Tiehatten (LOSS)
  • Prof. Ramon Hanssen (TU Delft)
  • J.G. Rots (TU Delft)
  • K.G. Gavin (TU Delft)
  • Prof. Ekko van Ierland (WUR)
  • Prof. Hans-Peter Weikard (WUR)
  • Jan Willem van Groenigen (WUR)
  • Jan JH van den Akker (WUR)
  • Dr. Mandy Korff (TUD
  • Deltares)
  • Dr. Peter Fokker (TNO Geological Survey of the Netherlands)
Project
Piping in practice – Quantifying how subsurface heterogeneity affects piping processes below dikes using combined in 3D subsurface composition and groundwater flow models. 01-10-2016 tot 31-12-2022
Algemene projectbeschrijving

Piping is a process of seepage-induced transport of sand underneath river dikes that could occur when rivers flood and can make dikes fail. Prediction of piping risk at delta scale is difficult because it demands detailed knowledge on composition of the natural substrate below the dike, e.g. grain size distribution, sorting and layering and on the way seepage water flows through this; horizontally, diagonally, via preferential paths. This project aims to identify locations of increased piping-risk below river dikes of the Dutch delta. The methods involve improved mapping of substrate below dikes throughout the delta, measurement of hydraulic characteristics of the subsurface at field test locations, and full-3D hi-res numerical modeling of the piping process. This will result in faster and more cost-efficient identification of piping-risk locations and better-informed calculation of dike stability, needed to maintain safety standards along 100-kms of dike.

Rol
Co-promotor
Financiering
2e geldstroom - overig STW WATER2015
Overige projectleden
  • dr. Marc Hijma - Deltares
  • dr. Vera van Beek - Deltares
Project
Floods of the past - Design for the future 16-05-2016 tot 01-07-2020
Algemene projectbeschrijving

Het beschermen van delta gebieden tegen zeldzame extreme rivieroverstromingen, vereist inzichten in de grootte van zulke 'eens per 1000 jaar' overstromingen. Het waterveiligheidsbeleid voor Nederland beschouwt een afvoer bij Lobith van 18.000 m3/s als een bovengrens voor extreme afvoeren. De meetreeks van jaarlijkse afvoeren is echter maar kort, waardoor er nogal wat berekeningsonzekerheid kleeft aan het inschatten van die waarde en de bijbehorende terugkeertijd, en gevoelig voor aannames in de statistische benadering. Waardevolle extra informatie over de hoge Rijnafvoeren is te verkrijgen door van historische (door de mens opgetekenend) en sedimentaire (in afzettingen van de rivier vastgelegde) archiefgegegevens over extreme afvoeren gebruik te maken. In dit interdisciplinaire project gebruiken we deze archieven om met de nieuwste generatie hydraulische modellen de allergrootste afvoeren uit de laaste 1500 jaar te schematiszeren en door te rekenenen (I: 1926, II: 1809 en 1784, III: 1658 en 1651, IV: 1374 en 1342, V: c. 784/5 na Chr). De resultaten uit deze aanpak zijn bruikbaar om de statistich voorspelde potentiele bovengrens van afvoerpieken in de huidige situatie te evalueren, en de waterhoogte-effecten in Duits-Nederlands grensgebied (Wesel-Emmerich, Gelderse Poort, Overbetuwe, Oude IJsselgebied) van het zich daar verdelende overstromingswater bij zulke extreme hoogwaters in ontwerpen te verdisconteren.

Rol
Co-promotor & uitvoerder
Individuele projectbeschrijving
  • With Ralph Schielen and Hans Middelkoop, we setup the proposal for this joint Utrecht-Twente project: scientific contents, as well as composition of the user group (which includes Rijkswaterstaat, Deltares, Lievense-CSO, RCE, Waterschap Rivierenland, Waterschap Rijn en IJssel, and Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW).
  • I have been daily-supervisor, co-promotor, and author of the research proposal in the 'Holocene sedimentary flood history of the Lower Rhine' project (PhD project 2009-2013; Postdoc Add-on: 2014-2016), that was the precursor of 'Floods of the past'. The ideas of both these projects go back to a 2006-2007 solicited review report on 'Paleogeography and Flood Safety', published as Rijkswaterstaat-RIZA report.
  • I function as the co-promotor and daily supervisor to the UU PhD candidate, as an advisor to the Twente PhD candidate, as a contact with STW (user committee meetings, annual progress reports).
  • Earlier, with Willem Toonen (scientific advisor to Floods of the Past) and Henk Weerts (RCE, user representative to Floods of the Past) as co-authors, I produced a review report for RCE Cultural Heritage Agency, to translate the physical geographical research results regarding floods, to recommendations for current archeological research and heritage management in the Rhine delta - pointing to critical use aiming at cross-validation and improvement of event-dating.
  • I am a member of the scientific advisory board of the Hydrological Extreme events (HEX) and of the Fluvial archives and catchment systems modeling (FACSIMILE)  working groups from this line of research (spawned from the INQUA-TERPRO: Global Continental Paleohydrology and Fluvial Archives groups, (GLOCOPH, FLAG).
  • With PhD candidate Bas van der Meulen (harvesting floodmarks as by-products in archeological site documentation)  I am applying these strategies in this project. With PhD candidate Marieke van Dinter (Utrecht Rhine river system in Roman and Medieval times), Harm Jan Pierik ( Rhine delta in the period 500 BC - 1100 AD ), and with prof. Esther Jansma (dendro-palaeohydrology and -chronology), I am applying these strategies in other current projects. 
Financiering
2e geldstroom - NWO Gehonoreerd binnen de STW WATER2015 ronde
Overige projectleden
  • Prof. S. Hulscher - Universiteit Twente
  • Dr. R. Schielen - Universiteit Twente
  • ir. A. Bomers - Universiteit Twente
Project
Zoete grondwatervoorraden in 40 grote deltas onder globale en klimaatverandering 01-09-2015 tot 31-08-2019
Algemene projectbeschrijving

Een belangrijk aandeel van de bevolkingsgroei en economische ontwikkeling vindt plaats in de delta’s van grote rivieren. Veel van de groei concentreert zich in megasteden die een steeds groter areaal van de delta’s in beslag nemen. Deze groei en urbanisatie vormen een toenemende belasting voor de aanwezige zoete grondwaterreserves in delta’s. Dat komt enerzijds door de explosieve groei van grondwaterwinningen voor industrieel en huishoudelijk water en anderzijds omdat verstedelijking resulteert in een versterkte afvoer van regenwater en daarmee voor een afname van de grondwateraanvulling zorgt. Anderzijds is de economische groei in deltagebieden voor een belangrijk gedeelte afhankelijk van de aanwezigheid van goede kwaliteit grondwater. Dit alles speelt zich af tegen een achtergrond van zeespiegelstijging en klimaatverandering die ook bijdragen aan de toenemende  verzilting van het grondwater in delta’s. In dit onderzoek gebruiken we state-of-the-art modellen van oppervlaktewaterhydrologie en dichtheidsstroming van grondwater om een schatting te maken van de huidige zoete grondwaterreserves in 40 bekende delta’s in de wereld. Daarnaast schatten we verwachte trends in zoete grondwatervoorraden onder invloed van klimaat- en socio-economische verandering. De aanpak omvat de gedetailleerde palaeo-hydrogeologische modellering in combinatie met een analyse van de belangrijkste factoren die de zoet-zout grondwaterverdeling in delta’s bepalen. Ook zal worden geanalyseerd in hoeverre mitigerende maatregelen (zoals het verminderen van grondwaterwinning of het tijdelijk opslaan van rivierwater in de ondergrond) in de nabije toekomst kunnen leiden tot het behouden of zelfs verhogen van zoete grondwatervoorraden.

Rol
Begeleider
Financiering
2e geldstroom - NWO
Overige projectleden
  • Joost Delsman; Marta Faneca Sanchez
Project
Eigenschappen van veen in de 3D-kartering van de holocene Rijn-Maas delta 01-02-2013 tot 31-01-2017
Algemene projectbeschrijving

Doel van het onderzoek is het ontwikkelen van een generieke methode om de fysische eigenschappen van veen op de ruimtelijke regionale schaal en de tijdschaal van het Holoceen te kunnen karakteriseren en informatiseren voor diverse veenrijke afzettingsmilieus binnen de Rijn-Maas delta. Het onderzoek sluit hierin aan en bouwt voort op eerdere projecten uit het Delta Evolution Programma waar UU, TNO en Deltares in samenwerken, en bij het project ‘4D geomodellering’ van TNO Geologische Dienst van Nederland.

Met een 3D aanpak van de kartering van gecompacteerde, in ruimte en tijd variërende natuurlijke successies aan veen in de range aan sedimentaire milieus die de Rijn-Maas delta en de omliggende venige kustvlakte in Nederland kent, wordt kenniswinst nagestreefd over de landschapsvormende processen in grotere deltagebieden tijdens ‘transgressie’ en ‘high stand’ situaties, inclusief het effect van cultivatie door de mens. Dit is fundamentele kenniswinst over het functioneren van verdrinkende deltagebieden als systeem, en over de afzettingen die daarbij ontstaan. Dit komt ten goede aan de ondergrondkartering van de delta (o.a. ten behoeve van polderwaterhuishouding), het gebruik van de delta als reservoir-analoog (o.a. ten behoeve van olie en gas) en het gebruik van delta's als bewoonde gebieden. Het voor iedere locatie in de delta beschikbaar maken van de ouderdom en compactie-geschiedenis van de bovenste meters van de ondergrond van holocene ouderdom, is generieke informatie die nieuwe gebruiksmogelijkheden creëert voor geo-ingenieurs, deltageologen en archeologen. Kenniswinst over de invloed van menselijk ingrijpen op venige deltagebieden beantwoordt kennisvragen die voortkomen uit economisch-maatschappelijk actuele vraagstukken ten aanzien van CO2-huishouding, veiligheid tegen overstromingen en voedselzekerheid in het heden en de nabije toekomst.

Rol
Co-promotor
Individuele projectbeschrijving

Rol in het project:

  • Ik schreef het projectvoorstel en ben de dagelijkse begeleider van de promovendus die op het project is aangenomen.
  • Ik heb eerder een 3D-methode voor reconstructie van holocene grondwaterspiegelstijging in de delta ontwikkeld (Cohen, 2005), welke we in dit project willen uitbouwen en met de 3D-kartering van de geologische dienst willen integreren.  In 2016 is over dit deel van het onderzoek in Basin Research een artikel verschenen (Koster et al. 2016: http://dx.doi.org/10.1111/bre.12202 )
  • Ik heb eerder een paleogeografisch informatiesysteem in GIS gebouwd (Berendsen et al., 2001; 2007; Berendsen & Stouthamer, 2000; 2001; Cohen & Stouthamer, 2012; Cohen et al., 2012: http://dx.doi.org/10.17026/dans-x7g-sjtw) dat informatie over de ouderdom van zandbanen en daaraan verbonden kleilagen ontsluit, en waarvan we in dit project ook de ouderdomsinformatie met de 3D-kartering van de geologische dienst willen integreren.
  • Met collega Esther Stouthamer beheer ik een database aan 14C dateringen (bovenstaande referenties) die relevant zijn voor de datering van de diverse pakketten afzettingen waaruit de Rijn-Maas delta is opgebouwd - en dat vormt een belangrijke ruwe gegevens bron in het project.
Financiering
3e geldstroom - overig TNO Geologische Dienst van Nederland
Overige projectleden
  • dr. Jan Stafleu (TNO - Geologische Dienst van Nederland)
  • dr. Freek S. Busschers (TNO - Geologische Dienst van Nederland)
Project
De Vroege Middeleeuwen in de Lage Landen, interdisciplinair belicht 01-12-2012 tot 01-09-2019
Algemene projectbeschrijving

This research programme focuses on a period of severe pan-European economic and demographic change: the Late Roman Period (AD 300-500) and Early Middle Ages (AD 500- 1000). Physical-geographical and biogeological data point at marked climatic variability and changing landscapes during this time interval. In geomorphologically sensitive regions such as river deltas and coastal areas these changes must have had a noticeable impact on the location and lay-out of urban centres and rural settlements, land use and subsistence strategies, and connections of population centres to their economical ‘hinterland’. Recent developments in digital infrastructure in the Humanities and Geosciences in the Netherlands for the first time enable us to study these phenomena from an interregional and interdisciplinary perspective.

We study how settlement dynamics, land use, infrastructure, demography and trade between AD 300 and 1000 were related to changes of the landscape and climate, focusing on the Lowlands’ geomorphologically most sensitive regions. This reconstruction takes place within three complementary PhD-projects, in the realms of archaeology, physical geography and biogeology. Project A focuses on occupation patterns and land use in coastal, river and Pleistocene sandy regions, project B on natural geomorphologic landscape dynamics in these regions, and project C on vegetation changes and climate.

Results will be synthesized in an interdisciplinary reconstruction of the interactions between cultural and environmental dynamics in the Lowlands between AD 300 and 1000 in a broader northwest-European context. The study will greatly improve the archaeological understanding of dynamics in the Early Medieval Lowlands and strongly enhance the framework for future research of this key period.

Rol
Begeleider
Individuele projectbeschrijving

Mijn taakopvatting van de onderzoekers- en adviseursrol in dit project is de werkzaamheden in het Dark Ages project te verbinden met de andere activiteiten in 'Rhine-Meuse delta studies'/ 'Delta Evolution' kader, te weten:

  • Geologische-geomorfologische kartering van de Rijn-Maas delta en Nederlandse kustvlakte: stroomgordelouderdommen, ontwikkeling rivierennetwerk.
  • Reconstructies van Holocene zeespiegelstijging, grondwaterspiegelstijging, accommodatieruimte en veengroei (met TNO).
  • Landschappelijke effecten groei van suspensieve sedimentlast van Rijn en Maas in jongste 3000 jaar.  
  • Geschiedenis, sedimentologie en event-stratigrafie rivieroverstromingen in de Rijn-Maas delta (met Deltares):
    zie de onderzoeksprojecten 'Overstromingen van de Rijn gedurende het Holoceen' en 'Floods of the past - Design for tomorrow'. 
  • Toegepaste landschapsouderdomkartering Nederland: geohydrologische kartering, archeologische verwachtingskaarten (met Deltares en TNO).

Dit draag bij aan verbeterde vernieuwde kartering van de kustvlakte en rivierdelta van Nederland (serie artikelen van HJ Pierik et al. 2016-201X), welke de eerder ontwikkelde GIS aanpak voor het netwerk van zandbanen van (voormalige) rivierlopen (Berendsen et al., 2001; 2007; Cohen et al. 2012) verbeteren en uitbreiden met ook de oeverwallen en restgeulen in het terrein, en met de architectuur van het uitgestrekte door getijdesystemen gedomineerde deel van de Nederlandse kustvlakte (geullichamen van zeeinbraken en estuaria, wadden en kwelder dekken). Vervolgens zijn deze kaarten dragers van analyses naar menselijke invloed op landschapsontwikkeling en andersom, in ieder van drie deelprojecten (zie ook: http://darkagesproject.com/)

Financiering
2e geldstroom - NWO NWO-Humanities
Overige projectleden
  • Prof. dr. ir. Theo Spek - University of Groningen
  • Dr. Bert Groenewoudt - Cultural Heritage Agency of the Netherlands
  • Drs. Menne Kosian - Cultural Heritage Agency of the Netherlands
Project
Facies distribution and preservation potential in near-coastal deltaic settings, translating process relationships and deposit characteristics of a Holocene to an Eemian setting 01-11-2010 tot 01-12-2017
Algemene projectbeschrijving

The aim of this project is to characterize deposits, of Holocene (10,000-0 yr BP) and Eemian age (130,000-115,000 yr BP), that were originally formed in near-coastal areas. The main objectives are: (1) sedimentological and architectural characterisation of near-coastal areas, (2) determination of the preservation potential of Eemian deposits relative to Holocene deposits, (3) translation of process relationships and deposit characteristics of a Holocene near-coastal setting to an Eemian near-coastal setting, and 4) determination of sequence stratigraphic and reservoir modelling implications. In this project we use the huge datasets available at UtrechtUniversity and TNO to characterize the architecture of the near-coastal deposits from the modern (Holocene) and last-interglacial (Eemian) high stand coastal barrier-lagoon-deltaic plain system at the mouth of the River Rhine in the southern North SeaBasin. Cores, core descriptions, well logs, and seismic sections are used to characterize the Holocene and Eemian deposits. 

 

Rol
Uitvoerder
Financiering
1e geldstroom with cofunding TNO-GSN and Statoil
Overige projectleden
  • dr. Jan Peeters - Alumnus UU
  • dr. Freek Busschers - TNO Geological Survey of the Netherlands
  • dr. Allard Martinius - Statoil
Project
Overstromingen van de Rijn gedurende het Holoceen 01-03-2009 tot 01-05-2016
Algemene projectbeschrijving

Grote overstromingen hebben in Europa aanzienlijke schade aangericht en de nodige slachtoffers geeist. De omvang van de wateroverlast en de onvoorzien korte terugkeertijd van de herhaalde overstromingen, deden vragen rijzen over de gehandhaafde niveaus van veiligheid. In Nederland was het, na de bijna-overstroming van 1995, aanleiding de ontwerpafvoer van de Benedenrijn te vergroten van 15,000 naar 16,000 m3/s (Waterwet, 2009; kans van optreden geschat op 1 per 1250 jaar). Het hoofdprobleem bij het inschatten van overstromingsrisico en het definieren van maatgevende afvoeren en daarvan afgeleide waterhoogten, is de onzekerheid bij het opstellen van verbanden tussen herhalingstijden en piekafvoergrootte in het domein van zeldzaam optredende overstromingen. Bij een meetreeks van slechts 110 jaar lengte, mag ervan uitgegaan worden dat ze nog weinig representatief is voor de grootte van een 1/1250 per jaar of zeldzamer piekafvoer. Met het langer maken van een meetreeks wordt ook klimaatvariabiliteit (weerpatroonvariabiliteit) op de tijdschaal van tientallen jaren tot eeuwen in de waarnemingen meegenomen, en deze non-stationarititeit dient in de statistische verwerking tot een herhalingskans 'bij huidige klimaatgesteldheid' meegenomen te worden. Over de duur van het Holoceen bezien, speelt naast subtiele klimaatschommeling ook de groeiende invloed van de mens op het landschap (ontbossing van achterland en van overstromingsvlakte zelf) een rol. Deze veroorzaakt een geleidelijk verschuiving in de grootte van typische piekafvoeren, en mogelijk ook van extreme afvoeren.

In dit onderzoeksproject, zijn voor bovenstaande vraagstukken met een hiervoor nieuw ontworpen methodologie, gegevens uit sedimentaire archieven ontsloten, die lagen opgeslagen in de korrelgrootte-eigenschappen van onregelmatig fijn-gelaagde opvullingen van diepste delen van oude rivierbochten in de overstromingsvlakte van de Rijn (afgesneden meanders: hammen of oxbowlakes). Met deze gegevens, konden we de conventioneel gebruikte tijdreeksen van gemeten Rijn piekafvoeren  (Lobith afvoeren sinds 1901, rivierpeilaflezingen sinds 1772) verlengen. Het onderzoek (Proefschrift dataset en peer-reviewed artikelen) produceerde de volgende reeksen: kwantitatieve piekafvoer reconstructies tot 1772 (op basis van peilaflezingen), op sedimentaire gelaagdheid gebaseerde piekafvoer reconstructies tot 1550 (op basis van de Bienener Alt-Rhein opvulling), en een millennia-lange continue reeks van sedimentair geregistreerde grote tot zeer grote overstromingen (flood event history & flood intensity record) - gebaseerd op opvullingen van oxbow lakes van deels overlappende ouderdom, verzameld in het Nederlands-Duitse grensgebied (bovenstrooms deel Rijndelta, benedenstrooms deel Niederrhein). De methodologie dwingt af dat de reeks compleet is voor grote afvoeren - in de jongste 1500 jaar voor 1/25 per jaar en zeldzamerr; tot 8200 jaar terug voor 1/100 per jaar en zeldzamer - en oormerkt overig opvullingssediment en microgelaagheid als achtergrondsedimentatie tijdens jaren met 'normale' overstroming. Behalve toepassingen in rivierbeheer (veiligheid tegen overstromingen, ontwerp van dijk en riviergeul), vinden de resultaten ook hun weg in het archeologische  werkveld (Postdoc kopproject: registratie van de overstromingen op archeologisch onderzochte locaties in Middeleeuwse riviersteden, begrip van preservatie, aantasting en begraving van Romeinse archeologie met name langs de Limes), in proceskundig rivieronderzoek (lange termijn stabiliteit van splitsingspunten, initieren, slagen en falen van avulsies) en in geologische kartering van Rijndal en -delta (event-stratigrafie; bewaard blijven, 'halfwaardetijd' van landschappelijk bewaard blijven van afgesneden meanders).  

Het project Floods of the past - Design for tomorrow (Universiteit Utrecht en Universiteit Twente, gefinancierd in NWO-STW Water2015 call), de NWO-ALW Rubicon  persoonlijke subsidie aan Dr. Willem Toonen (Oct 2014 - Maart 2017 te Aberystwyth University, Wales, Verenigd Koninkrijk), en sedimentair overstromingsonderzoek in het Maasdal aan de VU Amsterdam (promovendus Fei Peng op een Chinese beurs; supervisie: Dr. M. Prins e.a.) zijn vervolgen op dit project. De resultaten worden ook gebruikt in onderdelen van ons 'Dark Ages in an interdisciplinary light' project (Universiteit Utrecht).

Rol
Co-promotor & onderzoeksleider & uitvoerder
Individuele projectbeschrijving
  • I wrote the original proposal for this project (in 2006-2007 as the outcome of a solicted review report on Paleogeography and Flood Safety, published as Rijkswaterstaat-RIZA report) and functioned as the daily supervisor of the PhD candidate recruited for the project (as part of the UU-Deltares-TNO Delta Evolution cooperation  and programme).
  • Earlier, I developed a GIS based palaeogeographical reconstruction system (Berendsen et al., 2001; 2007; Berendsen & Stouthamer, 2000; 2001; Cohen & Stouthamer, 2012; Cohen et al., 2012: http://dx.doi.org/10.17026/dans-x7g-sjtw) that stores the age of channel belts and paleomeanders, of which the age-information was an important starting point to the project.
  • With colleagues Wim Hoek, Esther Stouthamer, assistants and students, we did mapping campaigns in the upstream part of the Rhine-delta and updated applied geomorphological maps (Cohen et al., 2009: Zand in Banen 3rd edition) and borehole databases (Berendsen et al., 2001; 2007). Mapping of depth to sand and thereby identifying the locations of buried channel fills was an important starting point to the project.
  • With colleagues Esther Stouthamer, we maintain a database of 14C datings (same refs as above) that are relevant for the sedimentary elements of the Rhine-Meuse delta, which was important raw data input in the project, and with the results of this project hasbeen updated (internally, scheduled for public release in 2017).
  • With colleagues Stijn Arnoldussen (Rijksuniversiteit Groningen), Gilles Erkens (Deltares), Y.T. van Popta and Laura Taal we produced a landscape age map and derived timeseries of preserved landscape and archeologically predicted value for the embanked floodplains, incorporating the oxbow-infill age-results (Cohen et al. 2014: http://dx.doi.org/10.17026/dans-zbt-xcck).
  • With Willem Toonen and Henk Weerts as co-authors, I produced a review report for RCE Cultural Heritage Agency, to translate the physical geographical research results regarding floods, to recommendations for current archeological research and heritage management in the Rhine delta - pointing to critical use aiming at cross-validation and improvement of event-dating.
  • With PhD candidates Marieke van Dinter (Utrecht Rhine river system in Roman and Medieval times), Harm Jan Pierik ( Rhine delta in the period 500 BC - 1100 AD ), Bas van der Meulen (harvesting floodmarks as by-products in archeological site documentation) and with prof. Esther Jansma (dendro-palaeohydrology and -chronology), I am applying these strategies in current projects. 
Financiering
3e geldstroom - overig PhD candidate 2009-2013: Deltares; Postdoc 2014: Rijksdienst Cultureel Erfgoed; Supervision 2009-2016: Deltares
Overige projectleden
  • Dr. Maarten Prins - Grainsize lab Vrije Universiteit Amsterdam
  • Dr. H.J.T. Weerts - RCE Cultural Heritage Agency of the Netherlands
Project
Delta Evolution / Rijn-Maasdeltaonderzoek 01-01-2005 tot 31-12-2020
Algemene projectbeschrijving

Delta Evolutie is de naam die we sinds 2005 gebruiken voor het gebundelde Utrechtse geomorfologische en kwartairgeologische onderzoek naar Laaglandgebieden in het Department Fysische Geografie, in samenwerking met andere instituten. Het is ook het label van een onderzoekssamenwerkingsverband dat het departement in 2008 is aangegaan met Deltares en TNO Geologische Dienst Nederland op dezelfde Utrechtse campus.

[ herformulering/actualisatie van de beschrijving is gaande - zie voorlopig de engelse beschrijving ]

Rol
Co-promotor & onderzoeksleider & uitvoerder
Financiering
Anders Mix. Over 2008-2016: UU/zelf 17% UU/NWO 13% Deltares 26% TNO 23% Derden(RCE/RWS) 20%
Overige projectleden
  • Deltares
  • TNO Geologische Dienst Nederland
  • Rijksdienst Cultureel Erfgoed
  • VU Amsterdam