In het weekend pakt Matthieu de Schipper graag zijn surfplank, doordeweeks onderzoekt hij nauwkeurig hoe golven het zand van onze kusten verplaatsen. “Door zeespiegelstijging komen overal ter wereld kusten in het nauw. Ik wil wereldwijd de kracht van de natuur inzetten om hier oplossingen voor te vinden.” Bij de Zandmotor in Nederland leidt hij studenten op om het veldwerk te doen dat hiervoor nodig is. In weer en wind.

Drie onderzoekers halen een waterscooter uit de opslag en begeven zich naar het strand. Even een warm wetsuit aan en dan urenlang zigzaggen over het wateroppervlak om meetgegevens te verzamelen. Drones vliegen over en promovendi staan tot hun knieën in het water om data te verzamelen. Het is de dag na sinterklaasavond en het heeft flink gestormd. Met allerlei meetapparatuur probeert het team te achterhalen: wat heeft die storm met de Zandmotor gedaan? 

Voor zulke metingen is behoorlijk robuuste apparatuur nodig, maar dat betekent niet dat het ingewikkeld hoeft te zijn. Een pvc-buis met GPS erop, omringd door een zwemband van groen schuimrubber, werkt prima als boei om stromingen in de zee te meten. “Zoiets kun je ook kopen voor duizenden euro’s, maar we verliezen er wel eens wat”, vertelt De Schipper, die universitair docent Kustwaterbouw is. Jezelf staande houden in de golven is ook een kunst. “Ik spreek uit ervaring: ga nooit tussen de golven en je meetapparatuur in staan. Daar klap je zo tegenaan en dan kom je bont en blauw terug.” 

De Schipper gebruikt soms kleurstoffen om de stroming van water en menging met zand inzichtelijk te maken.

Profiteer van natuurkrachten

De Zandmotor is een groot opgespoten schiereiland van zand voor de kust van Ter Heijde om de kust te verstevigen. Door deze zandvlakte is het niet meer nodig om elk jaar zwakke plekken aan de kust op te spuiten. “In plaats van jaarlijks een pleister te plakken op de zwakke plek ligt er eigenlijk een continu infuus.” Dit zandinfuus maakt gebruik van de krachten van de natuur. “De golven brengen het opgespoten zand vanzelf richting de kust. Dankzij de continue zandsuppletie kun je accepteren dat de natuur soms een stuk kust wegslaat. Je kunt het wat meer laten gaan en hoeft niet de kust stug met beton op zijn plek te houden.”

Die Zandmotor gebruikt De Schipper als onderzoekscasus. Hij brengt samen met meetbedrijf Shore, studenten en promovendi nauwkeurig in kaart hoe het zand zich verplaatst. Op het water gaan die metingen met een jetski waaronder sonarapparatuur hangt. “Je volgt de pixels op een scherm voorop, als een patroon van het oude spelletje snake”. Op het droge meten ze met een quad de hoogte van het zand. “En dan is er nog dat lastige tussengebied met een klein laagje water, daar moet je te voet met een wieltje overheen. Het klinkt allemaal gaaf, maar het duurt zo’n drie tot vier dagen om de zandmotor in beeld brengen. Na uren zigzaggen wordt het wel wat saai.” 

Na jaren meten en vergelijken heeft de TU Delft samen met Deltares inmiddels een behoorlijk model paraat.  Het model voorspelt de bewegingen van het zand en helpt ook beter inschatten hoe een ander type zandmotor zich gedraagt voor een andere kust. “Door onder andere de zeespiegelstijging is er de komende decennia over de hele wereld kustversterking nodig. Met de mensen om mij heen probeer ik wetenschappelijk onderbouwde oplossingen te vinden.” Een model simpelweg voor het gedrag voor gemiddelde jaaromstandigheden is niet goed genoeg, want extremen worden steeds belangrijker. De Schipper wil juist deze extremen, zoals die van sinterklaasavond, begrijpen om daarmee een soort bandbreedte in de voorspelling aanbrengen. 

Veldwerk door weer en wind

Tegenwoordig staat De Schipper niet altijd zelf meer tot aan zijn middel in het water. Hij leert nu studenten om deze metingen uit te voeren. Dat is lastig, hij steekt immers graag zelf zijn handen uit de mouwen. “Nu moet ik ze juist achter mijn rug houden.” Jaarlijks gaat hij met studenten op veldwerk. Die praktijkervaring meegeven staat hoog in het vaandel bij De Schipper. “De nauwkeurigheid van een model valt soms in het niets bij de variatie in de natuur. Stel je model voorspelt dat er in één maand een millimeter zand aanspoelt. Dan ga je naar het strand om dat na te meten en zie je bulten en kuilen. Over welke millimeter hebben we het dan?” Het is een uitdaging om dat wat je ziet aan zee te begrijpen en precies te voorspellen.

“Met studenten kijken we vooral naar onderdelen van de Zandmotor die we nog niet begrijpen. Hoe ontstaan zandkliffen bijvoorbeeld? In de veldwerkperiode kun je niet weken wachten op hoge golven die tegen de kliffen slaan. Gelukkig hielp Rijkswaterstaat ons uit de brand.” Een bulldozer rijdt tijdens laagtij richting de zandmotor. Hij creëert een berg zand verderop in het water. Niet veel later slaan de golven tegen de zandkliffen. De studenten stonden om twee uur ’s nachts vol enthousiasme te meten hoe het zand afbrokkelt.

Kustobservatorium

De Schipper spreekt van geluk dat hij een Veni-beurs kreeg en dat er een grote NWO-Perspectiefsubsidie beschikbaar kwam. Hierdoor kunnen meerdere promovendi van verschillende instellingen tegelijk onderzoek doen aan de zandmotor. “Interdisciplinair werken geeft meer perspectief.” Bepaalde aspecten die de TU Delft meet, zoals de grootte van de zandkorrels, zijn belangrijke informatie voor ecologen van andere instellingen. “Een ecoloog schepte zand door een zeefje, en het krioelde van het leven. Het zat vol wormpjes en beestjes. Nu kom ik vaak op het strand, maar dát had ik nog nooit gezien.” 

En er valt nog veel meer te leren. De Schipper hoopt binnenkort een kijkje te nemen in North Carolina. Daar is een strand waar ongekend veel onderzoek gedaan wordt met amfibievoertuigen en een meetplatform op een soort strandwachtersstoel die de zee in kan rijden. “Zo’n uitgebreid kustobservatorium wil ik hier in Nederland ook, bij de zandmotor.” Er liggen al plannen, verklapt De Schipper. Als we gegevens uitwisselen met andere kustobservatoria kunnen we de krachten bundelen. Dat zou echt een goede boost zijn.”

Gepubliceerd: april 2019


Contact


Matthieu de Schipper is kanshebber op de titel New Scientist Wetenschapstalent 2019. Op 31 mei wordt de winnaar bekend gemaakt.