Verschuivingen in landgebruik, seizoensgebonden weersveranderingen en klimaatveranderingen op langere termijn kunnen allemaal invloed hebben op het oppervlaktewater, het grondwater, de onderlinge stromen en de hoeveelheden zout die ze bevatten.
De term “zoutgehalte” verwijst naar de concentraties van zouten in het water of in de bodem. Zoutgehalte kan drie vormen aannemen, geclassificeerd naar hun oorzaken: primair zoutgehalte (ook wel natuurlijk zoutgehalte genoemd); secundair zoutgehalte (ook wel drooglandzoutgehalte genoemd), en tertiair zoutgehalte (ook wel irrigatiezoutgehalte genoemd).
Kleine hoeveelheden opgeloste zouten in natuurlijk water zijn van vitaal belang voor het leven van waterplanten en -dieren; hogere niveaus van zoutgehalte veranderen de manier waarop het water kan worden gebruikt {zie de tabel met zoutgehalteclassificaties}, maar zelfs het meest hypersaline water kan voor sommige doeleinden worden gebruikt. Hoge niveaus van zoutgehalte en zuurgraad (indien aanwezig) zijn echter schadelijk voor veel planten en dieren.
Waar komt het zout vandaan?
Zout in onze waterbronnen is over het algemeen afkomstig van drie bronnen. Ten eerste worden kleine hoeveelheden zout (voornamelijk natriumchloride) verdampt uit oceaanwater en meegevoerd in regenwolken en met regenval afgezet in het landschap.
Ten tweede kunnen sommige landschappen ook zout bevatten dat door verwering (geleidelijke afbraak) uit gesteenten is vrijgekomen, en ten derde kan zout achterblijven in sedimenten die door terugtrekkende zeeën zijn achtergelaten na perioden waarin het oceaanpeil veel hoger was of het landoppervlak veel lager.
Zoutconcentraties in neerslag zijn hoger nabij de kust, en nemen af naarmate men zich landinwaarts beweegt. Afhankelijk van de regenval en andere factoren wordt in heel West-Australië jaarlijks tussen 3 en 360 kg zout per hectare neergeslagen (Hingston FJ & Gailitis 1976 ‘The geographic variation of salt precipitated over Western Australia’ in Australian Journal of Soil Research, Vol 14, pp 319-335).
Primair zoutgehalte (ook natuurlijk zoutgehalte genoemd)
Primair zoutgehalte wordt veroorzaakt door natuurlijke processen zoals de accumulatie van zout door regenval gedurende vele duizenden jaren of door de verwering van gesteenten.
Als regen op een landschap valt, verdampt een deel uit de bodem, vegetatieoppervlakken en watermassa’s, een deel infiltreert in de bodem en het grondwater, en een deel komt in stromen en rivieren terecht en stroomt naar meren of oceanen. De kleine hoeveelheden zout die door de regen worden meegevoerd, kunnen zich in de loop van de tijd in de bodem ophopen (vooral in kleiachtige bodems) en ook in het grondwater terechtkomen.
In gebieden waar veel regen valt, zorgen de grote hoeveelheden water die in de bodem infiltreren, het grondwater instromen en afvoeren, en het stroomgebied via beken en rivieren verlaten, voor een doorspoelingseffect, zodat het zoutgehalte in de bodem en het grondwater relatief zoet blijft.
In drogere gebieden met een natuurlijke vegetatie is er echter niet zo veel spoeling en gaat een groter deel van het water dat op een landschap valt, verloren door verdamping en transpiratie van planten. Hier hebben de zouten de neiging zich op te hopen in de bodem en het grondwater en kunnen zij zich over lange perioden ophopen tot hoge niveaus. Ook het grondwater kan zeer zout zijn, vooral als er ook zouten zijn vrijgekomen bij de verwering van het gesteente.
Lake Johnson, een natuurlijk gevormd zoutmeer in de Great Western Woodlands van Zuidwest-Australië. Het zoutmeer is gevormd door zout grondwater dat het grondoppervlak nadert en staat het grootste deel van het jaar droog, behalve na regens of wanneer het grondwaterpeil boven het grondniveau van het meer uitkomt. Foto door Keren G. Raiter.
Secundair of droog land zout
Secundair zout ontstaat wanneer het grondwaterpeil stijgt, waardoor zout dat door ‘primaire’ zoutvormingsprocessen is geaccumuleerd, aan de oppervlakte komt. Dit wordt veroorzaakt door het rooien van overblijvende (langlevende) vegetatie in drogere gebieden; d.w.z. gebieden die de neiging hebben om in de loop van de tijd zout op te hopen in het bodemprofiel en het grondwater. Wanneer vegetatie wordt gekapt, zoals op grote schaal is gebeurd in de West-Australische tarwegordel, wordt de hoeveelheid water die via de planten uit het landschap verloren gaat, drastisch verminderd. In plaats daarvan komt er meer water in het grondwater terecht en stijgt het grondwaterpeil.
Als het grondwaterpeil stijgt, neemt het zout dat zich in het grondwater bevindt met zich mee en lost ook het zout in het voorheen onverzadigde deel van het bodemprofiel op. Uiteindelijk kunnen laaggelegen delen van valleibodems volledig verzadigd raken (vooral in de winter) en neemt de hoeveelheid en duur van het debiet in beken en rivieren toe. Het afvloeiende zoute grondwater mengt zich met het zoetere oppervlaktewater en veroorzaakt stromingen die variëren van marginaal tot pekel. Wanneer deze verzadigde gebieden na het natte seizoen opdrogen, kunnen zoutkristallen achterblijven die zoutschroei veroorzaken. De deelstaatregering heeft experimenten uitgevoerd om inzicht te krijgen in de gevolgen van veranderingen in landgebruik en heeft onder gecontroleerde omstandigheden technische werkzaamheden uitgevoerd om haalbare oplossingen te ontwikkelen om de gevolgen van het zoutgehalte van de stromen te beheersen.
Het toegenomen zoutgehalte en debiet in beken en wetlands zal waarschijnlijk een probleem vormen voor de zouttolerantie van vegetatie. Veel planten verdragen gedurende korte perioden hogere zoutgehalten, maar kunnen lange perioden van inundatie niet zo goed overleven (Barrett-Lennard EG 2003 “The interaction between waterlogging and salinity in higher plants: causes, consequences and implications”. Plant and Soil Vol 253, pp 35-54).
Salinisatie van beken en rivieren kan een bedreiging vormen voor ecosystemen en de samenstellende soorten, en kan het water onbruikbaar maken voor menselijke gebruikers. De onderstaande tabel voor de zoutclassificatie geeft de drempelwaarden aan waarbij water geschikt wordt geacht voor de openbare drinkwatervoorziening, irrigatie en industrie.
Doradine Creek (2003), een natuurlijk gevormde kreek in het Dumbleyung Catchment in Zuidwest-Australië. Op de oevers is korstzout te zien en de stroming is afkomstig van diepe afvoeren stroomopwaarts die het zoute grondwater kruisen.
Foto door DoW.
Saliniteitsstatus classificaties, naar totale zoutconcentratie
Zoutconcentratie |
Zoutconcentratie (milligram zout per liter) |
Beschrijving en gebruik |
Vers |
< 500 |
Drinken en alle irrigatie |
Marginaal |
500 -1 000 |
De meeste irrigatie, nadelige gevolgen voor ecosystemen worden duidelijk |
Brakke |
1 000 – 2 000 |
Bevloeiing alleen bepaalde gewassen; nuttig voor de meeste veestapels |
Zout |
2 000 – 10 000 |
Gebruikbaar voor de meeste vee |
Hoog zout |
10 000-35 000 |
Zeer zout grondwater, beperkt gebruik voor bepaalde veeteelt |
Grondwater |
>35 000 |
Zeewater; Er zijn enkele mijnbouw- en industriële toepassingen |
Classificaties van Mayer, XM, Ruprecht, JK & Bari, MA 2005, Stream salinity status and trends in south-west Western Australia, Department of Environment, Salinity and land use impacts series, Report No. SLUI 38
Meer Eganu (2001), een natuurlijk gevormd zoutmeer in het Moore Catchment in Zuidwest-Australië. Het zoutmeer is gevormd in een laag gedeelte van de valleibodem en ontvangt afvloeiing van een hoofdzakelijk ontgonnen Marchagee stroomgebied en zoute grondwaterafvoer.
Foto door Peter Muirden.
Tertiair of geïrrigeerd zout
Tertiair zoutgehalte treedt op wanneer water gedurende vele cycli opnieuw aan gewassen of tuinbouw wordt toegediend, hetzij rechtstreeks, hetzij door het in het grondwater te laten filteren alvorens het weg te pompen om het opnieuw toe te dienen. Telkens wanneer het water wordt toegepast, verdampt een deel ervan en worden de zouten in het resterende water geconcentreerder; zeer hoge zoutconcentraties kunnen het gevolg zijn van meerdere cycli van hergebruik.