Jaco de Smit promoveerde op een onderzoek naar de dynamiek van kustsystemen
Wanneer komt de zeebodem in beweging?
Hoe groot moet de stormkracht zijn voordat het sediment van de zeebodem in beweging komt? Met zijn promotieonderzoek zoomde Jaco de Smit in op de invloed van bodemdieren en vegetatie op de stabiliteit van intergetijdengebieden. Hij wist omslagpunten te kwantificeren waarmee de gevoeligheid van deze systemen voor de gevolgen van klimaatverandering in kaart gebracht kan worden.
Petra de Nooijer, redacteur HZ Discovery
'We gingen met een houten en plexiglas apparaat de zee in'
Een buitenmens, met een voorliefde voor de natuur. Dat is Jaco de Smit, en hoe kan dat ook anders, als je werkt bij het HZ-lectoraat Building With Nature? In oktober 2022 startte hij er als docent-onderzoeker. Inmiddels is hij coördinator.
Als fysisch geograaf en ecoloog is De Smit gespecialiseerd in bio-geomorfologie en hydrodynamica. Hij verdiepte zich in stromingsleer en sedimenttransport, wat een heel andere richting is dan hij zich ooit had voorgenomen. Hij startte op zijn 18e in Utrecht met Aardwetenschappen vanwege zijn interesse in geologie, maar ontdekte gaandeweg dat hij het liefst processen bestudeert die nú plaatsvinden en die hij echt kan zien. Hij koos voor fysische geografie. In maart 2023 rondde hij zijn promotieonderzoek Biophysical interactions in coastal habitats af. Hij deed dat bij het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) in Yerseke.
Analyseren en extrapoleren
Hij ontwikkelde veldflumes: stroomgoten van een paar meter lang waarmee hij in het getijdengebied de onderwateromstandigheden onderzocht. Deze relatief nieuwe experimenteermethode is een mix van labonderzoek en onderzoek in het natuurlijke systeem: namelijk het lab naar buiten brengen. Hij analyseerde en extrapoleerde hydrodynamische gegevens zoals golven, stroming en getij. Hoe beïnvloedt de kracht van het zeewater de stabiliteit van de kustbodem? Wat is daarbij de invloed van bodemdieren en vegetatie? En waar liggen de stabiliteitsgrenzen van kustecosystemen?
Klimaatverandering lijkt op het eerste gezicht niet de scope van zijn onderzoek, met experimenten die zich richtten op kortetermijnveranderingen. Toch hebben die stabiliteitsgrenzen daar uiteindelijk alles mee te maken.
De Smit legt dat uit: “Er bestaan alternative stable states, oftewel, een ecosysteem kan verschillende stabiele toestanden hebben onder dezelfde condities. Dit houdt in dat een ecosysteem op een gegeven moment kan omslaan. Wanneer de golfdruk tijdelijk heel hoog wordt ontstaat er veel dynamiek. Dan kunnen sommige dieren en planten verdwijnen, terwijl die juist voor een bepaalde bescherming van de bodem zorgen. Doordat die dieren en planten verdwijnen wordt de dynamiek in de bodem nog groter en wordt het moeilijker om terug te keren naar de oorspronkelijke situatie. Kortom: we moeten goed weten waar deze omslagpunten liggen, want behouden is veel efficiënter dan herstellen.”
Een unieke dataset
Het heeft hem heel positief verrast hoeveel er te leren valt van relatief eenvoudige metingen. “Het onderzoek zelf was eigenlijk niets anders dan kijken wanneer je zandkorreltje wegstroomt”, zegt De Smit lachend. “Om het maar even heel simpel te zeggen: we gingen met een houten en plexiglas apparaat de zee in en we maakten stroming en golven. Tijdens die experimenten deden we allerlei metingen in het water, sediment, en de vegetatie. De combinatie van gecontroleerde metingen van de interactie tussen de fysica en ecologie in het veld was nieuw, dus deze metingen hebben gezorgd voor een unieke dataset.”
Relatief simpele metingen, maar wel met potentieel grote impact. “Toen ik de meetgegevens extrapoleerde in een fysisch model op kleine schaal ging ik nadenken over de invloed hiervan op het hele estuarium. Als je dan vervolgens bedenkt dat deze effecten veelal onderschat worden in geavanceerde computermodellen die voorspellen hoe de Westerschelde er over 50 jaar of meer uitziet, dan weet je: die modellen vertellen nog niet alles. Dat levert weer interessante nieuwe vragen en onderzoekslijnen op.”
Met de grenswaarden die De Smit heeft berekend kan een inschatting gemaakt worden hoe dichtbij het omslagpunt is op een locatie. Daarmee kan bijvoorbeeld bepaald worden of en wanneer er waterveiligheidsmaatregelen nodig zijn wat in het kader van de zeespiegelstijging door klimaatverandering extra interessant is.
'Een ecosysteem kan op een gegeven moment omslaan'
'We moeten niet zomaar ergens een hoop zand neergooien'
Flexibele mindset
Zo simpel als hij deze metingen noemt, zo verre van simpel was het promotieonderzoek zelf. Hij associeert het proces met Murphy’s Law: “Ik ga er altijd maar van uit dat er van alles misgaat. Als dat gebeurt ben je erop voorbereid. Promoveren vergt een flexibele mindset, een grote inzet, maar vooral een goede planning.”
De Smit deelt een anekdote: “Ik ging in Saoedi-Arabië onderzoek doen naar het invangen van microplastics door zeegras, zeewier en koralen. Metingen met stroomgoten vergen kalm weer en helder water, maar de harde wind maakte dat de planning uitliep. Er volgde opnieuw tegenslag toen we bij een van vele de militaire checkpoints aankwamen. Ik mocht niet naar de onderzoekslocatie. De reden: een Saoedische prins die in de omgeving aan het feesten was. Ik was blij dat ik een maand gerekend had voor de metingen die ik in twee weken had kunnen doen.”
Verandering teweegbrengen
De overstap naar de HZ bevalt hem goed. Niet in de laatste plaats vanwege het praktijkgericht onderzoek. “Toen ik fundamenteel onderzoek deed vroeg ik me soms af: waar doe ik het nou voor? Als mijn papers door andere wetenschappers worden gelezen en geciteerd geeft dat voldoening, maar ik kreeg niet het gevoel dat mijn werk echt verandering teweegbracht. Nu zit ik in projecten waar ik bijvoorbeeld met de provincie, Rijkswaterstaat en het waterschap aan tafel zit. Dan kan ik veel meer doen met mijn visie op hoe we moeten omgaan met de opgaven waar we voor staan.”
En die visie is helder. “We hebben een biodiversiteitsopgave en een waterveiligheidsopgave. Ik zie de uitdaging, maar vooral de kans om die twee te combineren. Met de huidige manier waarop we dingen doen botsen ze soms met elkaar. Als je alleen dijken blijft verhogen heeft dat een averechts effect op het ecologisch functioneren van de Westerschelde en Oosterschelde.”
Conflicterende belangen
Hij bemoeit zich het liefst niet met politiek, maar zit er tegelijkertijd middenin. Als onderzoeker op het gebied van zowel biodiversiteit als waterveiligheid ziet hij als geen ander waar de belangen conflicteren. Ook als het gaat om hete hangijzers. “Belangrijk om te zeggen: buitendijkse oplossingen zijn zeker niet de enige oplossingen. Bepaalde wetten verplichten ons nu eenmaal om iets te doen. En als je kijkt naar de ruimte die daarvoor nodig is, is er in mijn ogen geen andere optie dan dat we meer gebieden zullen moeten ontpolderen. In het Engels hebben ze er trouwens een veel vriendelijker woord voor: managed realignment. Maar het ligt ontzettend gevoelig, dus implementatie daarvan is lastig.
Oosterschelde uit balans
De Smit denkt dat de biodiversiteitsopgave misschien wel uitdagender is dan de waterveiligheidsopgave en wil de komende jaren graag onderzoek doen naar het ontwerp van suppleties voor natuurdoelen. Als voorbeeld noemt hij de Galgeplaat. De Oosterscheldekering heeft ervoor gezorgd dat de zandhuishouding in de Oosterschelde uit balans is geraakt. Er is onvoldoende sedimentaanvoer vanuit de Noordzee. Dit fenomeen wordt ook wel zandhonger genoemd en zorgt er in combinatie met de zeespiegelstijging voor dat onder meer de Galgeplaat nu langzaam aan het verdrinken is. Zandsuppletie is nodig, want het is een belangrijk foerageergebied voor vogels en een rustplaats voor zeehonden. De Smit: “Maar we moeten niet zomaar ergens een hoop zand neergooien. We moeten goed nadenken: hoe kunnen we die gebieden zo inrichten dat de foerageerkwaliteit verbeterd wordt? Door met ons onderzoek aan te haken bij werken die uitgevoerd (gaan) worden in de delta, of het nou suppleties, ontpolderingen, of dijkversterkingen zijn, leren we steeds meer over hoe we dit soort maatregelen het beste kunnen inrichten om zowel de waterveiligheid als de natuur, en daarmee onszelf, het beste te dienen.”
