In een goot in het Waterlab van de TU Delft kabbelt een stroom paars gekleurd water, langs duizenden kleine houten staafjes. Promovendus Son Truong Hong observeert de stroming met een lege fles verf in de hand. Het experiment maakt onderdeel uit van zijn onderzoek naar het belang van mangrovebossen langs mondingen van de Mekong rivier. Son is gefascineerd door de wirwar aan wortels van deze bijzondere bomen. Hoe belangrijk zijn zij bij het voorkomen van erosie van de oevers? En hoeveel mangrove moet er in Vietnam minstens blijven staan om het ecosysteem gezond te houden? Dat is de ultieme vraag waar Son het antwoord op zoekt.
Geen kant meer op
Mangrovebos groeit in de tropen op het overgangsgebied tussen land en water, bijvoorbeeld langs sommige kustlijnen. Son kijkt specifiek naar mangrove in riviermondingen (ook wel estuaria genoemd) van de Mekongdelta in zijn thuisland Vietnam. Daar komen zoet rivierwater en zout zeewater bij elkaar en is het getijdeverschil van de zee waarneembaar. Maar het mangrovebos dat deels op de oever en deels in het water groeit komt volgens Son en zijn collega’s flink in de knel. Door het stijgen van de zeespiegel staan de wortels van de bomen te lang of te diep onder water bij hoogtij. Het water dwingt het bos zich terug te trekken op een steeds nauwer stuk land, totdat het helemaal verdwijnt. ‘Dit fenomeen noemen we de ‘mangrove squeeze’ en daar begint mijn onderzoek.
Son vat deze term wat ruimer op dan bij onderzoek naar mangrove langs kustlijnen gebruikelijk is. Bij riviermondingen zijn namelijk meer factoren van invloed op het bedreigen van het mangrove bos. Vanuit het binnenland rukken de viskwekerijen van de lokale bevolking op. Bomen worden daarvoor steeds vaker omgehakt. “Mangrovebos kan dus geen kant meer op,” legt Son uit. “Het zit gevangen tussen te veel water aan de ene kant en bebouwing en ontbossing aan de andere kant. Wat ik wil bepalen is de kritieke breedte van het bos dat nodig is om gezond te blijven.”
Erosie voorkomen en oevers versterken
Son ziet verschillende redenen om mangrovebos te behouden langs de Mekong estuaria. Zo speelt mangrovebos een rol bij het beschermen van de oevers tegen erosie. Op basis van luchtfoto’s constateerde Son dat op plekken langs de Mekong delta waar mangrove is weggehakt veel snellere erosie van de rivieroevers plaatsvindt. “We zagen dus een verband tussen mangrove en erosie, maar hoe zit dat dan precies?” Son weet nu dat de grote wortels, die deels in het water groeien, de stroming van de rivier breken en de kracht van het water langs de oever verminderen. Het bos voorkomt zo dat de oever wegspoelt.
Maar niet alleen helpen de wortels om erosie te voorkomen. In zekere zin helpen ze ook om de oevers te repareren. De Mekong voert veel fijn slib mee, dat door de wortels van de mangrove kan bezinken. Zo wordt sediment vastgehouden en wordt de oever versterkt. ‘Heel nuttig om de zeespiegelstijging aan te kunnen!’, denkt Son. Maar hoe breed moet de strook bos dan zijn om dit in balans te houden? En welke mechanismen vinden er precies plaats op de grens tussen het bos en de aangrenzende rivier?
Een gezond ecosysteem
Mangrove moet dus blijven staan om erosie van de oevers te voorkomen. Maar het moerasachtige gebied dat door mangrovebomen ontstaat is ook een belangrijke kraamkamer voor veel vissen, garnalen en vogels. De wortels en bladeren bieden bescherming, maar vooral helpen de wortels van de bomen om voedingsstoffen in het fijne slib uit de rivier op te vangen. “Als mensen het bos in een te kleine ruimte blijven dwingen, kan het ecosysteem zichzelf niet meer in stand houden”, licht Son toe. “Wij willen kunnen zeggen hoeveel bos er nodig is om te kunnen blijven bestaan. Daarvoor moet ik te weten komen hoe de rivier en het mangrovemoeras sediment en voedingsstoffen uitwisselen.”
Het experiment
Op basis van bestaande data, satellietfoto’s en een model met Delft3D kwam Son tot de hypothese dat er minstens een strook van 80 meter mangrovebos nodig is om een gezond ecosysteem en sterke oevers te behouden. In zijn watergoot test hij nu of dit klopt. In verschillende tests zet Son wisselende hoeveelheden houten staafjes steeds op verschillende afstand van elkaar. Deze staafjes zijn de wortels van de mangrovebomen. Water stroomt gestaag door de waterbak, langs de wortels. Met behulp van camera’s, sensoren en een soort schepnet meet hij bij elke breedte in hoeverre de stroming van de rivier gedempt wordt. En of dus erosie vermindert of wordt voorkomen.
Draaikolken
Maar de test met paarse kleurstof is zijn favoriet. “Dat paarse spul helpt om goed te observeren hoe ver het rivierwater, met slib en belangrijke voedingsstoffen, kan binnendringen in de wirwar van wortels in het moeras.” De test laat zien dat er grote wervelstromen of draaikolken ontstaan, die langs de houten staafjes spiraalt. “De staafjes, of wortels, beïnvloeden dus hoe het water stroomt. Dat draagt in grote mate bij aan de uitwisselingsprocessen tussen de wortels van de mangrove en de rivierstroming.” Son is blij met de resultaten. “Ik denk dat ik deze draaikolk-achtige beweging ‘cycling motion’ ga noemen in mijn toekomstige papers. En het ziet natuurlijk ook erg mooi uit.’
Son gaat meteen een nieuwe fles halen. Kaplaarzen aan en testen maar.
De wervelstromen en de “Cycling Motion” die Son ontdekte in zijn opstelling.
Gepubliceerd: januari 2017
