Onderzoek verfijnt kennis over Zuid-Limburgse kalksteen en grondwater

Die verschillen zijn belangrijk voor het grondwater. Het type gesteente en haar eigenschappen zoals porositeit en doorlatendheid bepalen mede hoe water zich door de ondergrond kan verplaatsen. Meer kennis hierover helpt om beter te begrijpen hoe het grondwatersysteem in Zuid-Limburg in elkaar zit en is daarmee ook relevant voor de drinkwatervoorziening.

Een ondergrond gevormd door zee

Tijdens het Laat-Krijt, ongeveer 85 tot 66 miljoen jaar geleden, lag een deel van het huidige Limburg op de bodem van een ondiepe zee. Afzettingen uit die zee vormden uiteindelijk de kalksteen die we nu in de Zuid-Limburgse ondergrond aantreffen en die in de regio vaak mergel worden genoemd.

Over deze gesteenten waren al veel gegevens beschikbaar. Toch bestond het vermoeden dat er binnen de verschillende lagen meer variatie zit dan in bestaande indelingen en modellen zichtbaar is. Kroth onderzocht daarom vele ontsluitingen, boorgegevens en zes boorkernen uit Zuid-Limburg. Een belangrijke bron was een gekernde onderzoeksboring die TNO-GDN zeven jaar geleden liet boren bij Eys, waarin verschillende kalksteenlagen uit het Laat-Krijt vrijwel aaneengesloten konden worden onderzocht.

De boorkernen zijn tot op microscopisch niveau bestudeerd. Daarbij is onder meer gekeken naar verschillen in gesteentetype, samenstelling en eigenschappen binnen de bestaande geologische eenheden, waaronder de formaties van Maastricht en Gulpen.

Grotere variatie heeft gevolgen voor grondwater

Uit het onderzoek blijkt dat de kalksteen in Zuid-Limburg veel diverser is dan eerder werd aangenomen. Eigenschappen die van belang zijn voor grondwaterstroming, zoals porositeit en doorlatendheid, verschillen tussen de gesteentelagen. Dat levert een belangrijke verdieping op van het bestaande beeld van het grondwatersysteem. Water verplaatst zich in Zuid-Limburg niet alleen via scheuren en breuken in het gesteente. Sommige gesteentelagen zijn zelf zo poreus en doorlatend dat grondwater zich ook langs die weg door het gesteente kan verplaatsen.

De variatie in het gesteente hangt onder meer samen met de interactie tussen zeespiegelveranderingen en tektonische activiteit tijdens het Krijt. Daardoor ontstonden door de tijd heen verschillende typen kalksteen met uiteenlopende eigenschappen.

'Nu heet het gesteente de Formatie van Maastricht of Gulpen, maar misschien zijn wel extra namen nodig. Door de grotere variatie in steensoorten te herkennen, kunnen we computermodellen verbeteren,' aldus Kroth.

Van gesteente naar betere grondwatermodellen

De nieuwe kennis blijft niet beperkt tot het onderzoek. TNO Geologische Dienst Nederland gebruikt de inzichten van Kroth om de geologische modellering van Zuid-Limburg verder te verfijnen. Die verfijning wordt nu geïncorporeerd in REGIS, waarin onder meer de hydrogeologische eigenschappen van de ondergrond worden beschreven. Zo ontstaat een gedetailleerder beeld van waar goed en minder goed doorlatende lagen voorkomen. Die informatie kan vervolgens worden gebruikt als input voor grondwatermodellen van onder anderen decentrale overheden, waterleidingbedrijven en adviesbureaus.

Daarmee ontstaat uiteindelijk een keten: een nauwkeuriger beeld van de geologie leidt tot een betere beschrijving van de doorlatendheid van de ondergrond, en daarmee tot realistischere grondwatermodellen.

Dat is relevant voor het beheer van het Zuid-Limburgse grondwater. Betere modellen kunnen bijvoorbeeld helpen om risico’s voor grondwaterwinning beter te onderzoeken en om zorgvuldig onderbouwde keuzes te maken.