Modder als kustbescherming

Door de beweging van modderbanken voor de kust van de Guyana's te analyseren proberen wetenschappers van de Universiteit Utrecht en de Anton de Kom Universiteit van Suriname een toekomstscenario te schetsen om kustbescherming mogelijk te maken.

Het gaat hier om modderbanken bestaande uit modder uit de grootste rivier ter wereld: de Amazone. De enorme lading sediment van deze rivier verzamelt zich in modderbanken die langzaam langs de kust richting het noorden migreren. Waar de modderbanken voor de kust liggen is deze beschermd, maar tussen de banken in vindt snel erosie plaats. Hierdoor kunnen hele stukken land verdwijnen. Ruim negentig procent van de bevolking van de Guyana’s leeft in het kustgebied, het is voor hun veiligheid erg belangrijk om te weten hoe deze dynamische kust zich ontwikkelt. De verandering van de modderbanken in het verleden kan geanalyseerd worden aan de hand van satellietbeelden.

De Guyana’s

In het noordoosten van Zuid-Amerika liggen de Guyana’s (figuur 1). Dit gebied bestaat uit vijf landen: Guyana, Frans-Guyana, Suriname en delen van Venezuela en Brazilië. De Guyana’s liggen ten noorden van de Amazone en langs deze kust loopt de Guyanastroom. Deze stroming zorgt ervoor dat het sediment van de Amazone in noordwestelijke richting langs de kust verplaatst wordt tot het de rivier Orinoco bereikt in Venezuela (figuur 2). Door al dit sediment is de kust van de Guyana’s de langste modderkust ter wereld.

In de buurt van Cabo Cassipore (figuur 2) hoopt het sediment zich op en worden modderbanken gevormd. Ongeveer elke tien tot twintig jaar ontstaat er een nieuwe modderbank. Deze banken migreren met de stroom mee langs de kust. Waar deze modderbanken voor de kust liggen, kan nieuw land ontstaan door het uitbouwen van de kust. Het is een perfect milieu voor de groei van mangrovebossen. De modderbanken blijven zich echter constant verplaatsen met als gevolg dat de nieuwe stukken kust na een tijdje weer bloot komen te liggen. Al snel zullen de golven het gebied heroveren en hele stukken land, inclusief mangrove bossen, zullen verdwijnen.

Analyse satellietbeelden

De combinatie van een dichtbevolkt kustgebied, een dynamische kust en de dreiging van een stijgende zeespiegel door klimaatverandering, heeft geleid tot het opzetten van het MangroMud project, een samenwerking tussen de faculteit Geowetenschappen van de Universiteit Utrecht en de Anton de Kom Universiteit van Suriname. Het doel van het project is om de kennis over mangroves en modder, zowel als banken en als los sediment, uit te breiden. Dit zal resulteren in verbetering van de kustbescherming in de toekomst en de kennis kan ook toegepast worden op andere mangrove kusten ter wereld.

Een goede manier om de beweging van de modderbanken in kaart te brengen is door satellietbeelden te analyseren (figuur 3). Deze satellietbeelden gaan terug tot 1984. Hiermee is er dus ruim 30 jaar aan data: ideaal voor het analyseren van lange trends. Om de modderbanken beter in kaart te brengen is het nodig om de satellietbeelden te classificeren. Dit kan met behulp van Google Earth Engine, een online programma met een uitgebreide database om allerlei satellietbeelden te analyseren.

In figuur 4 is het resultaat van de classificatie te zien. Zoals je ziet is het satellietbeeld uit figuur 3 getransformeerd naar een simpele afbeelding bestaande uit slechts vier kleuren: blauw voor water, groen voor land, rood voor het intergetijden deel van de modderbank en geel voor het subgetijden deel van de modderbank. Door deze classificatie is het het veel gemakkelijker om direct te zien waar modderbanken liggen, wat de analyse van de beelden een stuk eenvoudiger maakt.

Voorspellen van de toekomst

Het doel van het maken en vergelijken van de classificaties is om te leren hoe de kust zich vroeger ontwikkelde. Door de beschikbare beelden van de verschillende jaren met elkaar te vergelijken zijn de veranderingen van de modderbanken goed zichtbaar. Zo verplaatsen sommige modderbanken zich met 1,5 km per jaar. Anderen splitsen zich op tot kleinere banken of komen juist samen in een grote modderbank. Nu is het de uitdaging  om deze veranderingen te verklaren. Hieruit kan informatie gewonnen worden die ons leert hoe we de ontwikkeling van de kust in de toekomst kunnen voorspellen. Zo lijkt het erop dat banken vaak splitsen als ze een rivier passeren en dan daarna ook vaak weer samen komen. Echter zijn er ook modderbanken die splitsen zonder dat ze een rivier passeren. Wat de oorzaak hiervan is, is nog niet bekend. Maar als het gedrag van de banken verklaard kan worden, dan komen we een stap dichter bij het voorspellen van het gedrag van de modderbanken in de toekomst.

Als we weten wat de precieze mechanismen achter het verplaatsen van de modderbank is, dan kunnen we dit combineren met toekomstige klimaatscenario’s waarin bijvoorbeeld de zeespiegel stijgt. Kunnen de banken deze stijging bij houden? Of zullen ze weggespoeld worden en de kust kwetsbaar achter laten? En wat voor invloed heeft de mens op het kust gebied? Versneld bijvoorbeeld het kappen van mangrovebossen voor agrarische doeleinden de erosie van de banken? Het is belangrijk om alle factoren te integreren om een concreet beeld te krijgen van de mogelijke scenario’s. Er zal dus nog veel onderzoek gedaan moeten worden, maar uiteindelijk zal dit ervoor zorgen dat het kustmanagement zo effectief mogelijk kan worden ingezet om het gebied te beschermen. Hoe dan ook het blijft een modderige boel!