Internationale literatuur

Uit Wikibeekherstel
Ga naar: navigatie, zoeken

Inhoud

Inleiding

Zowel in het buitenland als in Nederland is geconstateerd dat er ondanks het feit dat er veel herstelprojecten zijn uitgevoerd er relatief weinig kennis is opgebouwd. De buitenlandse literatuur gaat voornamelijk over rivierherstel; er is dus een verschil in schaalgrootte. Waar het over kleinere rivieren gaat is vaak de helling groter dan voor het merendeel van de beken in Nederland. Zowel vanwege de lagere afvoer als de geringere helling is het stroomvermogen in de Nederlandse beken over het algemeen veel lager. Grote rivieren ontlenen hun stroomvermogen vooral aan de grootte van de afvoer. Daardoor is de invloed van potentiele verstoringen door vegetatie of door onregelmatigheden in het lengte of breedteprofiel beperkt. Bovendien beschikt de rivier naast voldoende energie over een ruime hoeveelheid ‘bouwmateriaal’ in de vorm van sediment, waarmee onregelmatigheden kunnen worden opgeruimd. Het ligt dus voor de hand dat er zowel analytische als empirische wetmatigheden beschikbaar zijn waarmee het meandergedrag van rivieren met enige zekerheid kan worden voorspeld. Kleine snelstromende rivieren of beken ontlenen het stroomvermogen vooral aan de snelheid van het stromende water. Deze is o.a. bepalend voor de samenstelling van de bedding: hoe hoger de snelheid hoe groter en zwaarder het bodemmateriaal moet zijn om te blijven liggen. Ook hier ligt het voor de hand dat er wetmatigheden zijn waarmee meandergedrag kan worden gerelateerd aan o.a. bodemsamenstelling. Uit de Nederlandse literatuur over hermeandering van beken blijkt dat auteurs wetmatigheden die in het buitenland zijn gevonden hebben willen toepassen op Nederlandse beken. Op grond van bovenstaande overwegingen kan dit leiden tot verkeerde veronderstellingen. Het belang van een voldoende stroomvermogen als kritische factor voor het herstel van natuurlijke dynamiek wordt inmiddels door een aantal Nederlandse onderzoekers onderkend.

Alleen al in de Verenigde Staten zijn in de laatste decennia meer dan 38000 rivierherstel projecten uitgevoerd. Dat heeft niet kunnen voorkomen dat rivier ecosystemen en biodiversiteit blijven verslechteren. Ook blijken veel herstelprojecten te mislukken (Wohl et al 2005). Hoeveel precies, in welke mate en waarom valt niet te zeggen. Uit een grootschalig nationaal onderzoek blijkt dat in minder dan 10% van de projecten er een vorm van monitoring is geweest (Bernhardt, 2005). Dit was aanleiding voor een groep onderzoekers om een aanpak te ontwikkelen waarbij meer en beter gebruik wordt gemaakt van kennis (Wohl, 2005). In een ander artikel doet een van de auteurs een dringende oproep aan de politiek om rivierherstelprojecten op nationaal niveau te coördineren op basis van 5 uitgangspunten (Palmer 2006). Vijf jaar later wordt door een andere groep onderzoekers weer dezelfde constateringen gedaan als in 2005 en opnieuw worden er – ditmaal 4- uitgangspunten voor rivierherstel geformuleerd (Beechie 2010). Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste internationale raamwerken en handboeken.

Literatuur

Shields et al. (1993), Design for Stream Restoration

In dit artikel wordt een proces-gebaseerd, mechanistisch raamwerk voor rivierherstel gepresenteerd. Beekherstel, is de terugkeer van een gedegradeerd stroom ecosysteem naar een benadering van haar resterende natuurlijke potentieel. Een spanningsveld bestaat tussen het herstel van natuurlijke fluviatiele processen en het waarborgen van de stabiliteit van het gerealiseerde herstelproject. Sedimentatie analyses zijn een belangrijk aspect van het ontwerp, omdat vele projecten mislukken als gevolg van erosie of sedimentatie. Bestaande ontwerpbenaderingen variëren van relatief eenvoudig op basis van op stroom classificatie en regionale hydraulische geometrie relaties tot meer complexe twee-en drie-dimensionale numerieke modellen. Dit artikel beschrijft een intermediaire aanpak
met toepassing van technieken voor het uitvoeren van een stabiliteitsanalyse, een afvoeranalyse en een sedimentanalyse.

Referentie: Shields et al. (1993): Design for Stream Restoration


USDA (2001), Stream Corridor Restoration. Principles, Processess and Practices

Dit handboek bundelt de snel groeiende kennis op het gebied van rivier- en beekherstel. Het handboek geeft geen voorkeuren voor een bepaalde benadering van de herstel maar  omvat het volledige scala van mogelijkheden voor herstelwerkzaamheden. Het document moedigt lokaal geleid, publieke betrokkenheid in planning en uitvoering aan. Een van de grootste uitdagingen in het herstellen van duizenden mijlen van aangetaste waterlopen is het betrekken van overheidsinstellingen, publieke en particuliere grondeigenaren, vergunninghouders, plaatselijke vrijwilligers, maatschappelijke organisaties etc. Dit document weerspiegelt de ervaringen van de samenwerkende instanties bij herstelprojecten, erkent de complexiteit van de meeste herstelprojecten en bevordert een geïntegreerde aanpak. Het document is vooral bedoeld voor interdisciplinaire technische en bestuurlijke teams en individuen die verantwoordelijk zijn voor het plannen, ontwerpen en implementeren stroom gang initiatieven voor het herstel. Het document kan ook worden nuttig voor anderen die werkzaam zijn in stroom gangen, met inbegrip van aannemers, landeigenaren, vrijwilligers, uitzendkrachten, en andere beoefenaars. Het document is als volgt ingedeeld: Deel I biedt achtergrond op de fundamentele concepten van stromende wateren mbt structuur, processen, functies, en de effecten van verstoring. Deel II richt zich op een algemene planontwikkeling van herstelprojecten bestaande uit verschillende fundamentele stappen. Deel III bekijkt de informatie gepresenteerd in de delen I en II door na te gaan hoe het kan worden toegepast in een herstelproject.

Referentie: USDA (2001): Stream Corridor Restoration. Principles, Processess and Practices.


Copeland et al (2001), Hydraulic Design of Stream Restoration

De autheurs bevelen het volgende stappenplan aan voor beekherstel:

  1. Definieer, in samenwerking met belanghebbenden de verschillende projectdoelen en randvoorwaarden (beperkingen).
  2. Bepaal het hydrologisch regime: herhalingstijden, duurlijnen en de maatgevende afvoer.
  3. Voer een geomorfologische analyse uit om de historische geulstabiliteit te bepalen, en analyseer wat binnen het stroomgebied de huidige dominante geomorfologische trends, zoals insnijding of geulverlegging, zijn.
  4. Bepaal met behulp van hydraulische formules en geomorfologische wetmatigheden de gemiddelde dimensies van stabiele geulen. De relevante, afhankelijke, maten zijn breedte, diepte, gradient en (eng.: `planform' ). Te hanteren technieken zijn: analogen, hydraulische geometrie, en analytische methoden.
  5. Bepaal de effecten op stabiliteit ten gevolge van sedimenttransport,geintegreerd over de verwachtte verdeling van afvoeren. De primaire focus van deze analyse is het sedimentbudget, gedefinieerd door de aanvoer van sediment bovenstrooms, en de sedimenttransportcapaciteit binnnen het project. Het ontwerp dient dusdanig aangepast te worden totdat aanvoer en transportcapaciteit vrijwel gelijk zijn.

Referentie: Copeland et al (2001): Hydraulic Design of Stream Restoration


Soar and Thorne (2001): Channel Restoration Design for Meandering Rivers

Dit rapport geeft een uitgebreid ontwerp kader voor het herstel van meanderende rivieren met behulp van een geomorfologische technische aanpak die is gebaseerd op het samenbrengen van geomorfologische principes en conventionele methoden. Bij het ontwerpen van een stabiele rivier loopt men tegen complexe problemen op het gebied van waterbouw, rivier-geomorfologie en sedimentologie aan. Daarnaast levert ecologisch herstel van rivieren aanvullende uitdagingen voor de ontwerper.

Referentie: Soar and Thorne (2001): Channel Restoration Design for Meandering Rivers


Wohl et al (2005): River Restoration

In dit artikel wordt gesteld dat veel herstelprojecten worden uitgevoerd zonder wetenschappelijk basis. Daarnaast stellen zij dat herstel van het dynamisch proces grotere kans van slagen heeft dan herstel gericht op het bereiken van een vaste eindsituatie èn dat herstel meer kans van slagen heeft wanneer een project zich richt op het hele stroomgebied. Zij pleiten voor 'river restoration science' waarbij:

  1. Expliciete erkenning van complexiteiten en onzekerheden;
  2. Doorlopende ontwikkeling van een theoretisch raamwerk (voor identificeren van algemeen geldende eigenschappen en om juiste vragen te kunnen stellen);
  3. Monitoring van resultaten en ontwikkelen van effectieve set indicatoren (op verschillende schaalniveaus);
  4. Koppelen van wetenschap en uitvoering;
  5. Herstelmethoden ontwikkelen die effectief zijn ondanks geldende beperkingen mbt a. kennis van procesdynamiek, b. institutionele structuren die niet gericht zijn op adaptief beheer en c. onvoldoende politieke steun voor rivierherstel.

Referentie: Wohl et al (2005): River Restoration. Water Resources Research, Vol. 41, W10301


USDA (2007): National Engineering Handbook/Stream Restoration Design

Het U.S. Department of Agriculture (USDA) heeft in 2007 het Handboek voor beekherstel ontwerp gepubliceerd. Dit handboek geeft richtlijnen voor multidisciplinaire
teams die werken aan beekherstelprojecten met als doel het reduceren van de overstromingsrisico's, sedimentcontrole, verbetering van de drainage, het verbeteren van vis
habitat en het herstel van de ecologische functies en -processen van de beek en haar uiterwaarden.

Referentie: USDA (2007): National Engineering Handbook/Stream Restoration Design


European Center for River Restoration (ECRR)

Het ECRR is een samenwerking in EC verband in rivierherstelprojecten in Engeland en Denemarken vanaf 1993 hebben geleid tot oprichting van een Europees Centrum voor Rivierherstel (ERRC), waarvan het secretariaat vanaf begin 2010 is ondergebracht bij de Dienst Landelijk Gebied in Utrecht. In 2008 heeft ERRC haar 4e internationale conferentie georganiseerd in Venetië. In de slotverklaring van deze conferentie is een eveneens een aantal aanbevelingen gedaan voor de aanpak van rivierherstel.


Constateringen over de huidige praktijk van rivierherstel

  • Vaak wordt de term ‘rivierherstel’ gebruikt (misbruikt) voor andere zaken dan ecologisch herstel;
  • Rivierherstel is meer gericht op onderzoek dan op praktische uitvoering;
  • Rivierherstel wordt voornamelijk gedaan op kleine schaal, waarbij men zich richt op de rivier en veel minder vaak op het rivierdal en bijna nooit op het (hele) stroomgebied. Het is vaak onzeker of de herstelwerkzaamheden effectief zijn om de gevolgen van grotere schaal factoren op de juiste plaats aan te pakken;
  • Zelden wordt er een duidelijke beschrijving gegeven van de gewenste ecologische toestand na rivierherstel;
  • Doelen worden doorgaans niet vooraf gesteld in termen die haalbaar en meetbaar zijn;
  • Rivierherstel wordt overheerst door ingenieursaanpak die gericht is op veranderen van hydromorfologische processen; potentiële mogelijkheden van rivierherstel worden vaak niet gerealiseerd vanwege vastgeroeste denk- en handelswijze;
  • Rivierherstel krijgt steeds meer te maken met een politieke kloof: toenemende complexiteit van organisatie, klemmende procedures en controle door overheden en financieringsinstellingen staan risicospreiding strategieën in de weg;
  • In de laatste decennia is er politieke druk om rivierherstel te koppelen aan risicobeheersing, beveiliging tegen overstroming, duurzame energie etc.
  • Rivierherstel is in toenemende mate gericht op het behoud van specifieke soorten, ipv van herstel van brede ecologische doelen.

Aanbevelingen voor de toekomst

  • Rivierherstel moet zich richten op herstel van complete ecosystemen en processen waarbij dynamiek een hoofdkenmerk is dat kan worden benoemd als de capaciteit van rivier ecosystemen om zichzelf in stand te houden door zich aan te passen aan veranderende omgevingsfactoren. Hierbij blijven hydromorfologische processen een sleutelrol spelen in het sturen van ecosysteem processen en ecosysteem kwaliteit.
  • Onzekerheid is inherent aan ecosysteem processen, die bepaald worden door veranderende omgevingsfactoren en menselijke activiteiten. Aan de ene kant moet het vermogen om effecten van maatregelen te voorspellen worden vergroot; anderzijds moet begrip en acceptatie van onzekerheid ook worden verbeterd;
  • Om resultaat van rivierherstel te kunnen vaststellen moeten vooraf en bij voorkeur meetbare doelen worden gesteld;
  • Rivierherstel projecten moeten worden ontworpen met het oog op de toekomst maar met referentie aan het verleden, met dien verstande dat alleen bepaalde [eco] diensten kunnen worden hersteld. Volledig herstel naar historische toestand is veelal niet mogelijk vanwege klimaatsverandering, bevolkingstoename, veranderingen in landgebruik, economische ontwikkeling etc.
  • Rivierherstel projecten moeten zich richten op het aanpakken van regionale verstorende effecten, vanaf de rivier tot aan het stroomgebied via het rivierdal. Belangrijke doelen zijn herstel van laterale en longitudinale verbindingen, zowel op het land als in de rivier.
  • Rivierherstel moet gebaseerd zijn op wetenschappelijke processen en voorspellingen om op resultaten te anticiperen en ontwerp te sturen. Onderzoek moet meer gericht worden op ondersteunen van de uitvoering.
  • Rivierherstel moet meer gebruik maken van multidisciplinaire aanpak, adaptief management en acceptatie van niet-stationariteit. Publiek moet meer betrokken worden bij planning, monitoring en beoordeling; sociale processen en interactie tussen betrokkenen is steeds belangrijker. Analyse van mogelijke conflicten en synergie tussen ecologische en sociale doelen van rivierherstelprojecten geeft beter inzicht in wat de natuur nodig heeft en het mogelijk gebruik ervan [van de natuur] door de mensen.
  • Bij planning en beoordeling van rivierherstelprojecten moeten gereedschappen als multi-critera analyse, kosten-baten analyse en economische evaluatie gebruikt worden. Dit vraagt ook om monitoring op diverse niveaus, ook om monitoring van herstelde processen en om een scheiding tussen de effecten van natuurlijke variabiliteit en die veroorzaakt door de interventies. Monitoring kan variëren van diepgaand wetenschappelijk monitoren van een beperkt aantal geselecteerde projecten, tot peilen van meningen van experts en betrokkenen.


Beechie (2010), Process-based Principles for Restoring River Ecosystems

In dit artikel worden 4 uitgangspunten voor rivierherstel geformuleerd:

  1. Pak de oorzaken aan van de aantasting van habitats en ecosystemen! Herstelacties zijn gebaseerd op begrip van de dynamische processen die bepalend zijn voor de habitats. Herstelmaatregelen zijn erop gericht de procesveranderingen die het gevolg zijn van menselijk handelen te corrigeren.
  2. Restauratie ontwerp en maatregelen moeten worden toegesneden op het lokale fysische en biologische potentiaal. Dat wordt bepaald door de processen op de schaal van de regio*, stroomgebied, rivierpand en locatie [= site]. Restauratie doelen moeten consistent zijn met natuurlijke potentiaal en kunnen worden afgeleid uit historische analyse en een inschatting van de disrupties van de primaire sturende processen. Bijvoorbeeld, analyse van sediment en afvoer regimes gecombineerd met analyse van historische patronen van de rivierloop om daaruit de doelen voor toekomstig rivierpatronen te ontwikkelen. Bij formuleren doelstellingen moet ook rekening gehouden worden met beperkingen voortkomend uit economisch gebruik van rivier en landschap.
  3. Stem de schaal van de restauratie maatregelen af op de probleemoorzaak! Als de oorzaak van de verstoring van de natuurlijke processen ligt op het niveau van het rivierpand (bv normalisatie, dijken, weghalen oevervegetatie) dan kunnen herstelmaatregelen genomen worden op dit niveau. Wanneer echter oorzaak ligt op hoger schaalniveau (bv toename erosie, toename oppervlakkige afvoer door bestrating en bebouwing) dan zijn er op meerdere plekken specifieke maatregelen nodig die deze oorzaken aanpakken. Herstel van populaties van migrerende vissoorten vereist planning en uitvoering van maatregelen in het hele verspreidingsgebied van de soort.
  4. Wees expliciet over de verwachte uitkomsten, ook over de tijd die nodig is voor herstel. Herstel kan soms lang duren, bv aangroei van bossen of opslibbing van ingesneden rivieren. Ook zijn ecosystemen voortdurend aan verandering onderhevig vanwege natuurlijke dynamiek. Het is dus moeilijk om resultaat van een specifieke actie te voorspellen.

Referentie: Beechie (2010): Process-based Principles for Restoring River Ecosystems. BioScience 60(3):209-222

Persoonlijke instellingen