Dit promotieonderzoek, dat deel uitmaakt van het door de EU gefinancierde SOILPROM-project, Het doel van deze studie is om beter te begrijpen hoe pesticidenniveaus in de loop van de tijd veranderen en zich verspreiden van het landoppervlak naar het grondwater. Het belangrijkste doel is het verbeteren van de manier waarop we de ondergrens in bodemmodellen bepalen, wat belangrijk is voor nauwkeurige voorspellingen. Deze modellen zijn afhankelijk van waar de grondwaterspiegel zich bevindt, maar in veel delen van Europa ontbreekt deze informatie of is deze onduidelijk.

Doelstellingen en methodologie

Het onderzoek maakt gebruik van een gecombineerd bodem- en grondwatermodel om te bestuderen hoe verschillende ondergrondse processen in de loop van de tijd en in de ruimte het pesticidengehalte in het grondwater beïnvloeden. Deze processen zijn onder andere hoe water zich verplaatst, hoe vervuiling zich verspreidt en afbreekt en hoe het wordt verdund. Het onderzoek zal ook kijken naar de invloed van bodemsoorten, grondwatergedrag, weerpatronen, veranderingen in landgebruik en de manier waarop pesticiden worden toegepast.

Gebruikscase Zwischenscholle watervoerende laag - Jülich, Duitsland

Het onderzoek richt zich op de Zwischenscholle watervoerende laag in de buurt van Jülich in Duitsland. Deze aquifer bestaat uit zand- en grindlagen van de rivieren Rijn en Maas, bovenop een waterdichte kleilaag die Reuver-klei wordt genoemd. Het grondwater stroomt van zuidoost naar noordwest, met een lichte helling. Het land erboven wordt voornamelijk gebruikt voor landbouw en bossen. Veel voorkomende gewassen zijn suikerbieten en wintertarwe, met kleinere hoeveelheden aardappelen, haver en maïs. Omdat de grondwaterspiegel ondiep is en de landbouw intensief, is dit gebied zeer gevoelig voor vervuiling door pesticiden. Het is zelfs bekend dat de aquifer vervuild is met atrazine, een veelgebruikte onkruidverdelger.

Implicaties voor duurzaam landbeheer

De resultaten van dit project kunnen helpen om het landbeheer te verbeteren, vooral in gebieden waar het grondwater gevaar loopt door het gebruik van pesticiden. Door gebruik te maken van geavanceerde modellen en gedetailleerde simulaties wil het onderzoek een leidraad zijn voor beter beleid en betere praktijken om waterbronnen te beschermen.
Door zich te richten op modellering op verschillende schalen en geavanceerde watergegevens te gebruiken, pakt het onderzoek belangrijke wetenschappelijke vragen aan en ondersteunt het de grotere doelen van het SOILPROM-project - het bevorderen van duurzaam land- en watergebruik in heel Europa.

Auteurs

Ali Sadrzadeh is doctoraal onderzoeker aan het Agrosphere Institute (IBG-3) van Forschungszentrum Jülich, Duitsland. Hij behaalde een Erasmus Mundus Joint Master's Degree in Groundwater and Global Change - Impacts and Adaptation (GroundwatCH) aan Instituto Superior Técnico (Portugal), IHE Delft (Nederland) en TU Dresden (Duitsland). Momenteel werkt hij mee aan het SOILPROM-project, waar hij zich richt op het simuleren van waterstroming en pesticidetransport in onverzadigde en verzadigde zones met behulp van een gekoppelde bodem-grondwatermodelbenadering.

Prof. Dr. Jan Vanderborght is directeur van het Agrosphere Institute (IBG-3) in het Forschungszentrum Jülich, Duitsland. Hij is ook professor aan de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de KU Leuven. Zijn onderzoek richt zich op het transport van opgeloste stoffen in de bodem, het lot van pesticiden, hydrogeofysica, bodemverdamping en de opname door planten van water, voedingsstoffen en pesticiden. Als erkenning voor zijn bijdragen werd hij in 2024 benoemd tot Fellow van de Soil Science Society of America (SSSA).

Dr. Lutz Weihermüller is een senior onderzoeker gespecialiseerd in bodemfysica aan het Agrosphere Instituut (IBG-3) van Forschungszentrum Jülich, Duitsland. Hij is verantwoordelijk voor de bodemfysische laboratoria bij IBG-3 en richt zich op het bepalen van de hydraulische eigenschappen van de bodem. Zijn onderzoek omvat bodemfysica, numerieke modellering, hydrogeofysica, koolstofomzet en het lot van organische verontreinigende stoffen. Dr. Weihermüller is ook de coördinator van het International Soil Modelling Consortium (ISMC).