Klimaatverandering zorgt voor toenemende weersextremen. In een laaglandgebied als Nederland zijn de gevolgen van deze extremen goed voelbaar. Deze impact wordt in toenemende mate onderzocht, ook in het erfgoedveld. Wat is bijvoorbeeld de invloed van klimaatverandering op het gebruik en behoud van ons erfgoed? Maar juist omgedraaid: wat kan erfgoed ons leren over klimaatadaptatie en ruimtelijke ordening? Rowin van Lanen en Menne Kosian laten dit aan de hand van het Historisch Geografisch Informatie Systeem zien.
In deze bijdrage wordt gekeken naar hoe erfgoed rondom waterbeheer in laaglandgebieden kan helpen om de effecten van klimaatverandering tegen te gaan. Laaglandgebieden zijn overal in Nederland te vinden, met name in het noorden en westen (Figuur 1). In deze gebieden zijn kleine veranderingen in grondwaterstand of zeespiegel van grote invloed geweest op de vorming van het landschap (Vos et al., 2018). Door toenemende natte omstandigheden gedurende het Holoceen (ca. 11.700 B.P.-nu) ontstonden grote moeras- en veengebieden, eerst aan de kust en later verder landinwaarts. Vanaf de IJzertijd (800-12 voor Chr.) wordt de impact van de mens, vooral door landbouwactiviteiten, steeds groter. In eerste instantie was die invloed vooral lokaal en met beperkte landschappelijke impact, waardoor moeras- en veengebieden zich konden blijven uitbreiden. Later werd deze invloed groter en zorgde, met name door afwatering en boskap, voor steeds meer grondwaterstijging, bodemdaling en bodemoxidatie (Groenewoudt et al., 2007; De Bont, 2008; Vos et al., 2018). De start van de grote ontginningen in west-Nederland (10-12de eeuw) veranderde dit landschap verder en transformeerde het in het zo kenmerkende veenweide landschap van nu (De Bont, 2008; Abrahamse et al., 2021).
In deze bijdrage staat dit veenweidelandschap in west-Nederland centraal. En dan specifiek het gebied tussen Amsterdam, Utrecht, Rotterdam en Den Haag (Figuur 1). Een sterk verstedelijkte regio waarbij de demografische en economische druk op het landschap bijzonder hoog is. Klimaatverandering, de gemiddeld lage ligging en de nabijheid van de zee en enkele grote rivieren zorgt hier voor een duidelijke noodzaak tot waterbeheer en klimaatadaptatie. Toch zijn veel van deze effecten niet nieuw en hebben bewoners zich al eeuwenlang moeten aanpassen aan natuurextremen, met name natte omstandigheden. Om landbouw toch mogelijk te maken, werden tijdens de ontginningen talloze kanalen diep het veengebied in gegraven om het landschap zoveel mogelijk te draineren. Doordat veen grotendeels bestaat uit water, zorgde dit ontwateren al snel op grote schaal voor bodemdaling en bijkomend overstromingsgevaar. Om deze effecten en gevaren tegen te gaan werden al vroeg omvangrijke technische en organisatorische watermanagementsystemen ontworpen (Borger et al., 2011). Veel van deze systemen zijn bepalend geweest voor de uitleg van het hedendaagse landschap en zelfs nu nog (deels) in gebruik. Hierdoor is kennis over het ontstaan, de ontwikkeling en de staat van deze systemen essentieel. Niet alleen in het kader van erfgoedbehoud, maar vooral ook om de impact van beslissingen op het gebied van ruimtelijke ordening en klimaatadaptatie te bepalen.
Figuur 1. Laagland (Holoceen) en rivierengebied in Nederland met de ligging van het onderzoeksgebied. Bron: Auteurs
Om het mogelijk te maken historische watermanagementsystemen te verbinden met moderne informatie, is bij Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE) in samenwerking met Wageningen University and Research (WUR) een nieuwe methodologie ontwikkeld. Dit ‘Historisch Geografisch Informatie Systeem (HGIS) Veenweide’ is ontworpen om historische en moderne data rondom de vorming en ontwikkeling van dynamische laaglandgebieden en watermanagementsystemen op een geïntegreerde wijze op te slaan en te analyseren. Door het HGIS werd het mogelijk om archiefdata, oude en nieuwe kaarten en historische informatie te combineren. Dit creëerde een enorm potentieel, niet alleen voor onderzoeksdoeleinden maar ook voor beleidmakers op het gebied van erfgoedbehoud, ruimtelijke ordening en klimaatadaptatie. In deze bijdrage presenteren we deze aanpak, de belangrijkste resultaten en toepassingsmogelijkheden ervan.
Het Historisch Geografisch Informatie Systeem
Het HGIS-veenweide is specifiek ontwikkeld om een combinatie van uiteenlopende databronnen mogelijk te maken. Deze bronnen liepen uiteen van kwantitatieve tot kwalitatieve informatie, oude en moderne kaarten en historische en moderne bronnen. Binnen het systeem zijn deze verschillende bronnen verzameld in meerdere tabellen zodat data-integriteit bewaakt kon blijven en kon worden vertaald naar geïntegreerde ruimtelijke overzichten rondom watermanagementstructuren, -systemen en kunstwerken (zie ook: Resultaten).
Het HGIS-veenweide is in stappen opgebouwd. Eerst werd middels een uitgebreide literatuurstudie historische context aan het systeem toegevoegd (Van Lanen & Kosian, 2020). Door deze studie was het mogelijk om de loop van de verschillende waterschapsgrenzen door de tijd heen nauwkeuriger te reconstrueren en informatie rond rapportages, beleidsstukken, wetgeving en beheerkaarten toe te voegen.
In de basis is het HGIS-veenweide een Geografisch Informatie Systeem (GIS): de kern van het systeem bestaat hoofdzakelijk uit ruimtelijke data. Deze zijn als tweede stap toegevoegd en onder te verdelen in twee categorieën: (1) oude kaarten en (2) moderne kaarten. Oude kaarten, op hun beurt, zijn weer onder te verdelen in beheerkaarten en decoratieve kaarten. De laatste zijn hoofdzakelijk ontworpen voor decoratieve doeleinden op basis van ruimtelijke karakteristieken van een bepaalde regio. Beheerkaarten hadden een duidelijk managementdoel en legden data rondom watersystemen vast. In deze zin zijn beheerkaarten nauw verwant aan moderne ruimtelijke databases (Figuur 2). De eerste grootschalige beheerkaarten uit ons onderzoeksgebied werden rond 1600 door de waterschappen opgesteld (lokale varianten dateren al van 50 tot 100 jaar eerder). Naast informatie over waterafvoer bevatten deze kaarten ook informatie over kunstwerken, (soms) polderpeilen, waterspiegels en administratieve grenzen van waterschappen en polders. Zodoende bevatten zij unieke, tijdsgebonden informatie over de ontwikkeling van watermanagementsystemen.
Figuur 2. Beheerkaart van het Hoogheemraadschap van Rijnland uit 1745 van Melchior Bolstra met daarop gedigitaliseerde (GIS) beheerinformatie gecorrigeerd naar moderne projectie.
Het vertalen van deze oude kaarten naar een modern GIS is niet zonder uitdagingen, met name door grote verschillen in opbouw en projectie. Hierdoor is het lastig om oude kaarten ruimtelijk correct op het moderne landschap te leggen. Door het gebruik van regression mapping, een techniek waarbij structuren (bijv. kanalen, molens en sluizen) op oude kaarten worden vergeleken met overblijfselen op een reeks van jongere kaarten, is het toch mogelijk om veel historische informatie te digitaliseren. Op deze manier maakt deze techniek het mogelijk om vanuit het heden steeds verder terug te werken naar vroeger (Figuur 3). Als basis voor het HGIS-veenweide is de ‘Polderkaart van de Landen tusschen Maas en IJ’ van Hoekwater uit 1901 gebruikt. Vanuit die 20ste-eeuwse kaart zijn historische en modernere data toegevoegd aan het systeem. Op basis van deze kaartenverzameling was het mogelijk om reconstructies te maken voor vier tijdfasen: 1600, 1730, 1850 en heden (voor meer achtergrondinformatie over alle gebruikte datasets in het HGIS-Veenweide zie: Van Lanen & Kosian, 2020).
Figuur 3. Voorbeeld van regression mapping: Vanuit het moderne watersysteem (A: hier op een luchtfoto als voorbeeld), wordt op basis van het uitgewerkte, gedigitaliseerde watersysteem van 1745 (B) de beheerkaart uit 1611 (C) geografisch nauwkeurig geplaatst (C). Hierdoor kunnen gegevens op deze oudste beheerkaart op de juiste locatie in het landschap worden geplaatst en worden vergeleken met de moderne luchtfoto (D).
Moderne data zijn aan het HGIS toegevoegd om de historische reconstructies te verfijnen en vergelijkingen met het heden mogelijk te maken. Naast de Basisregistratie Topografie (BRT) TOP10NL, betrof dit vooral specialistische datasets zoals: de waterstaatskaarten (5de editie), het Waterstaatkundig Informatie Systeem (WIS), de Basiskaart Aquatisch: de Watertypenkaart en vanuit de waterschappen informatie over de individuele kunstwerken (sluizen).
Op basis van al deze databronnen zijn in het HGIS-Veenweide voor elk van de vier tijdfasen gedetailleerde kaartreconstructies gemaakt met daarop de toenmalige kustlijnen, rivierlopen, kanalen, waterlichamen en waterschapgrenzen. Daarnaast zijn data van gedetailleerde middeleeuwse en vroegmoderne stedelijke omgevingen toegevoegd op basis van de historische verstedelijkingskaart van de RCE. Al deze informatie is uiteindelijk samengevoegd in twee tabellen: een tabel voor de waterlopen en een tabel voor individuele kunstwerken (voor een gedetailleerd overzicht van veldnamen in het HGIS-Veenweide zie: Van Lanen & Kosian, 2020).
Resultaten: De watersystemen
Het HGIS-systeem maakt het mogelijk om al deze historische en moderne informatie eenvoudig te combineren en over elkaar heen te leggen. Zodoende werd het mogelijk alle watersystemen binnen het onderzoeksgebied per tijdsfase te reconstrueren en elke individuele waterloop te classificeren als: ‘primaire’, ‘secundaire’ of ‘geen’ afvoer (Figuur 4). Opvallend is dat in 1600 en 1730 het systeem zich vooral kenmerkt door veel kleine afvoerkanalen. In de latere fasen (vanaf 1900) vindt er een duidelijke clustering plaats naar grotere waterlopen. Systemen van secundaire afvoer lijken vooral in twee middelste fasen (1730 en 1900) voor te komen. Als volgende stap werd voor elke periode de afvoerrichting per waterloop en de aanwezige kunstwerken in het systeem gemodelleerd.
Figuur 4. Veranderingen in de waterlopen door de eeuwen heen. Veel van de secundaire afvoerkanalen zichtbaar op de kaart van 1900 zijn de aanvoerkanalen van de grote stoomgemalen voor het droogmaken van de veenpolders en grote droogmakerijen zoals de Haarlemmermeer.
Op basis van deze verschillende reconstructies was het mogelijk om ontwikkelingen binnen de systemen in kaart te brengen (Figuur 5). Afvoersystemen varieerden per periode in omvang of werden deels compleet afgesneden en verloren hun functie. Door deze systeemanalyse was het ook mogelijk om op verschillende plekken (historische) bottlenecks in waterafvoer te lokaliseren. Opvallend daarbij was dat deze zich vaak op de grenszone van historische of huidige waterschappen bevonden. Een goed voorbeeld is het Bijleveldkanaal uit 1413. Dit kanaal kende een afvoer via de Amstel naar de Zuiderzee (nu: Markermeer; Figuur 6). Door het graven van het Merwedekanaal werd het Bijleveldkanaal de primaire afvoer voor de Rijn. Toen eind 20ste-eeuw Leidsche Rijn als Vinex-locatie werd ontwikkeld, werd de Bijleveld definitief afgesneden van dezelfde Rijn. En hoewel het belang van het kanaal geleidelijk al minder was geworden bleek deze afsnijding een aantal onvoorziene gevolgen te hebben op het gebied van wateroverlast (vooral voor het lagergelegen Gouda en Woerden) en de waterkwaliteit en biodiversiteit in het Markermeer. De impact van deze afsnijding waren binnen de HGIS-analyses eenvoudig te verklaren. De verschillende resultaten onderstrepen het potentieel van het systeem voor het modelleren van ruimtelijke opgaven.
Figuur 5. Het systeem van waterafvoer door de eeuwen heen. De afvoergebieden krijgen, richting de uiteindelijke afvoer in zee, een steeds donkerder kleur.
Figuur 6. A: De situatie voor het graven van De Bijleveld. Hoofdwaterafvoer gaat via Woerden en Gouda naar de Haarlemmermeer en Noordzee. B: Het afvoersysteem van De Bijleveld. Dit systeem zorgde voor een aanmerkelijke lagere toevloed van water bij Woerden, en uiteindelijk via de Gouwe ook bij Gouda. Ook kwam er meer vers water in het deel van de Zuiderzee.
Implementatie en toekomst
De eerste resultaten van het HGIS-Veenweide zijn veelbelovend. De methodologie blijkt door de grootschalige integratie van hoge resolutie historische data zeer geschikt om chronologische diepgang toe te voegen aan ruimtelijke analyses en opgaven. Door op een geïntegreerde wijze te kijken naar laaglandgebieden kan de aanwezige dynamiek en ontwikkeling in watermanagementsystemen beter begrepen worden en complexiteit ontrafeld. Doordat het systeem zowel historische als moderne datasets samenbrengt, kan informatie uit het verleden vertaald worden naar het heden. Hierdoor kunnen we leren van keuzes uit het verleden (best practices), bottlenecks identificeren en nature-based solutions (dat wil zeggen duurzame oplossingen zoeken binnen het aanwezige natuurlijke systeem) ontwikkelen en toepassen. Zeker dit laatste is belangrijk voor ruimtelijke opgaven omdat juist laaglandgebieden als Nederland extra kwetsbaar zijn voor klimaatverandering. De HGIS-methodologie maakt het op deze wijze mogelijk om doormiddel van erfgoeddata lessen uit het verleden te vertalen naar toekomstige uitdagingen.
Varianten van het HGIS-Veenweide worden op dit moment gebruikt door de RCE om provincies, gemeenten en waterschappen te helpen met de ontwikkeling van klimaatadaptatiestrategieën en het in kaart brengen van overstromingsrisico’s. Daarnaast is de HGIS-methodologie ook verder doorontwikkeld om geïntegreerd onderzoek en duurzame behoud van werelderfgoed Schokland mogelijk te maken (Van Lanen et al., 2021). Deze resultaten en toepassingen onderstrepen het potentieel van de methodologie verder, niet alleen voor erfgoedbehoud of academisch onderzoek, maar juist ook voor klimaatadaptatie en ruimtelijke ordening binnen de politiek van ‘Water-Bodem-sturend’ (Kamerbrief IenW: Kamerstuk 25-11-2022). Dit soort beleid vraagt om geïntegreerde landschapsstudies – en methodes om deze uit te voeren zoals het HGIS – om de volledige gelaagdheid van het cultuurlandschap goed te kunnen lezen, te begrijpen en te gebruiken voor de toekomst.
Dit artikel is onderdeel van de Themareeks Erfgoed en Archeologie in de ruimtelijke ordening.
Menne Kosian (1964) is werkzaam als onderzoeker ruimtelijke analyse bij de afdeling Landschap van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed.
Rowin van Lanen (1983) is senior onderzoeker landschapshistorie bij de afdeling Landschap van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed.
0 reacties