Volg de weg van het sediment
Stuart Pearson, coastal engineer bij TU Delft, ontvangt een NWO Veni-beurs. Hij gaat onderzoeken hoe sediment zich verplaatst. Op het niveau van een individuele zandkorrel. Zo hoopt hij een numeriek model te verifiëren waarmee precies de afgelegde route van het zand duidelijk wordt. Dit kan een uitkomst bieden om de kustbescherming op een natuurlijke manier te beïnvloeden en stimuleren.
Duinen zijn belangrijke barrières om Nederland te beschermen tegen overstromingen. Om de kustlijn en haar beschermers in stand te houden, proberen coastal engineers het natuurlijke systeem te begrijpen. Zo kunnen ze nieuwe effectieve maatregelen ontwerpen om de kust te beschermen.
S.G. (Stuart) Pearson
Chaos
De kust is voortdurend in beweging. Zand erodeert continu, waarna het elders weer ophoopt. Maar waar? Stuart Pearson zoomt in op een ongekend kleine schaal en wil erachter komen welke weg specifieke zandkorrels afleggen naar verschillende locaties aan de kust. Het is een enorme uitdaging om de korrels te volgen, en niet alleen omdat ze er allemaal hetzelfde uitzien.
Golven en stromingen beïnvloeden het sedimenttransport in alle richtingen. "Het lijkt één grote chaotische puinhoop", zegt Pearson. "Ik beschouw kusten als een onderling verbonden netwerk van sedimentroutes, zoals een metrokaart die laat zien hoe stations met elkaar verbonden zijn. Deze connectiviteit onthult de verborgen structuur die ten grondslag ligt aan de chaotische sedimentroutes."
Gekleurd zand in een groot zwembad
Om deze routes te ontdekken werkt Pearson aan een experiment met een strand in een gecontroleerde laboratoriumsetting. Omdat het in de natuur bijna onmogelijk is om individuele korrels te onderscheiden, kwam hij op een kleurrijk idee. In een golfslagbassin ter grootte van een olympisch zwembad bij Deltares zal hij een strand aanleggen dat verdeeld is in vlakken met verschillende kleuren zand. "Ik heb een techniek ontwikkeld om een dataset te maken van de bewegingen van de korrels. Camera's zullen het bassin van bovenaf volgen en identificeren waar de verschillende kleuren terechtkomen, en vooral via welke weg ze daar komen."
Numerieke modellen valideren
Tijdens zijn PhD werkte Pearson aan een veldexperiment waarbij hij fluorescerend groen zand volgde bij de Waddeneilanden. "Het meten van de paden in ‘het wild’ is erg moeilijk", legt hij uit. "Ik kon zien waar een deel van het groene zand zich heen verplaatste, maar dat vertelt ons maar deels iets over het kustsysteem. Ik wil precies de routes van het systeem begrijpen, en dat kunnen we alleen in het lab doen.”
Pearson ontwikkelde numerieke modellen om de meest plausibele routes te onderzoeken. Hij kijkt uit naar de nieuwe mogelijkheden dankzij deze veni-beurs: "Ik hoop met nieuwe laboratoriumexperimenten te bewijzen dat het model fysiek de juiste processen weergeeft. En daarnaast hoop ik dat andere onderzoekers hun modellen van sedimenttransport kunnen valideren aan de hand van mijn dataset."