Veel waterkeringen (dijken, dammen en duinen) over de hele wereld moeten worden verbeterd om het achterland te beschermen tegen overstromingen tijdens extreme stormen. Zandige versterkingen, waarbij een zandig strandsysteem voor een bestaande waterkering wordt geplaatst, zijn een nieuwe technische benadering waarbij sediment in plaats van stenen en asfalt wordt gebruikt om de kustveiligheid te garanderen. Veel van onze kennis over zandstortingen, of zandsuppleties, komt voort uit onderzoek in kustgebieden die worden gedomineerd door energieke golven. De herverdeling van zand en de ontwikkeling van verschillende sedimentgroottes van potentiële zandige versterkingen wordt echter nog niet begrepen in omgevingen die onder invloed staan van zowel sterke getijdenstromingen als golven (d.w.z. gemengde energiesystemen).
Het EURECCA-project is gericht op het ontwikkelen van robuuste en kwantitatieve kennis van het transport van gemengd zand, inclusief schelpen, aangedreven door gemengde energieforcering. Dit project richt zich op de onlangs voltooide Prins Hendrikzanddijk, een zandige dijkversterking aan de Waddenzee-kant van het Waddeneiland Texel, een gebied met sterke getijdenstromingen en relatief zwakke windgedreven golven: een typisch gemengd-energiesysteem.
Het project omvat:
Twee promovendi, Jorn Bosma (Fysische Geografie, Universiteit Utrecht) en Marlies van der Lugt (Waterbouwkunde, TU Delft), werken nauw samen aan het project. Daarbij maakt een diverse groep toegewijde eindgebruikers deel uit van het consorium: Jan de Nul B.V., Waterproof B.V., Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, Deltares, Arcadis en Rijkswaterstaat.
Monitoring en evaluatie van kustdynamiek zijn afhankelijk van hoogfrequente waarnemingen, die veelal tijdrovend en duur zijn. Dit project maakt gebruik van een "Burgerwetenschap"-aanpak (Citizen Science) om het publiek bij ons lopende kustonderzoek te betrekken.
Kustgebieden zijn hotspots voor recreatie waar mensen actief met hun omgeving bezig zijn. Voor incidentele bezoekers kan de kust relatief statisch lijken, maar regelmatige strandgangers zijn zich vaak bewust van de steeds veranderende zee, strand en duinen. Het betrekken van een breed publiek bij het verzamelen van dergelijke waarnemingen biedt een kosteneffectieve methode om gegevens te verzamelen. Tegelijkertijd biedt deze burgerwetenschappelijke aanpak een kans om het bewustzijn van de kustdynamiek te vergroten. Met dit project willen we dan ook (1) crowd-sourced observaties verzamelen en (2) de resultaten van ons kustonderzoek op een begrijpelijke manier meedelen aan een breed publiek.
We bouwen voort op de methodologie die wordt gebruikt binnen het internationale CoastSnap (Harley & Kinsela, 2022) netwerk, waar gebruikers ("burgers") bijdragen door smartphonefoto's van kustlijnposities in te dienen via de CoastSnap app, e-mail of sociale media, op vaste fotopunten. We hebben deze aanpak uitgebreid door gebruikers na het scannen van een QR-code naar een op maat gemaakte webapp te leiden. Op deze manier kunnen gebruikers direct hun ongecomprimeerde foto ("snap") vastleggen en verzenden, waarna ze direct beloond worden met het resultaat van hun bewerkte beeld. Om deze directe feedback over de positie van de kustlijn te geven, hebben we de georectificatie en detectie van de kustlijn geautomatiseerd met behulp van machine learning en objectdetectie. De bestaande MATLAB-routines werden hiervoor omgezet en uitgebreid naar Python, om de CoastSnap-aanpak nog toegankelijker en uitwisselbaar te maken voor andere burgerwetenschappelijke initiatieven.
We beheren momenteel vier CoastSnap-locaties met deze aanpak (bij Egmond aan Zee, Petten (2x), Noordvoort en de Prins Hendrikzanddijk op Texel), en streven ernaar andere interessante locaties en kustkenmerken toe te voegen. Behalve de directe feedback na inzending van een foto, communiceren we momenteel updates via Twitter, Facebook en een website.
Een veelvoorkomende maatregel om erosie van strand-duin systemen tegen te gaan en kustveiligheid te garanderen is om grote hoeveelheden zand toe te voegen. Dit gebeurt dikwijls op het strand of in het ondiepe water voor het strand. Deze zandsuppleties zijn bedoeld om over het strand-duin systeem verspreid te worden door de van nature aanwezige processen. Embryonale duinen vormen een duidelijke uiting deze landwaarts zandverplaatsing and bieden derhalve mogelijk geschikte indicatoren voor de effectiviteit van suppleties, zowel in termen van veiligheid als ecologische impact. Met dit project hebben wij als doel te bestuderen hoe suppletiestrategieen de fysische en ecologische randvoorwaarden van embryonale duinvorming langs zandige kusten beinvloeden.
Het doel van dit project is te ontrafelen hoe kustlangse variabiliteit in het subgetijde strand leidt tot kustlangse variabiliteit in strand- en duinkarakteristieken. Mijn hypothese is dat zogenoemde Shoreward Propagating Accretionary Waves (SPAWs) een belangrijke rol spelen in de kustdwarse uitwisseling van zand binnen het zandige kustsysteem.
SPAWs zijn geconcentreerde opeenhopingen van zand die uit subgetijde banken ontstaan en vervolgens richting het strand migreren. Hiermee vormen het als het ware natuurlijke suppleties, die leiden tot kustlangse variaties in morfologie.
Door gebruik te maken van een combinatie van videobeelden van verschillende studiegebieden, nieuw-verzamelde meetgegevens, en numeriek modelleren, is het mijn doel om het gedrag van SPAWs en hun rol in de ontwikkeling van kustlangs-variabele strand- en duinkarakteristieken te ontrafelen.