Diepe ondergrond

Vanaf 100 meter spreken we van de diepe ondergrond. In deze ondergrond beginnen in Nederland ongeveer de harde gesteenten als zandsteen, kalksteen en zout. In Limburg komen vlak onder het maaiveld harde gesteenten voor, kalksteen en schalie. In de harde gesteentelagen zitten de fossiele delfstoffen, zoals aardgas en aardolie.

Als afzettingen als veen, zand en klei na miljoenen jaren overdekt zijn door recentere afzettingen, dan kunnen deze door druk en temperatuur consolideren tot harde gesteenten. Veen vormt bruinkool of steenkool, zand wordt zandsteen, klei wordt kleisteen of schalie.
Kalksteen wordt gevormd door neerdaling van (kalkhoudende) stoffelijke overblijfselen van in zee levende organismen of chemische bestanddelen in (vooral tropische) zee. Ook hier vindt gesteentevorming plaats door druk en temperatuur. Steenzout is een indampingsgesteente. Nadat het water van een zee verdampt is, blijven de daarin opgeloste stoffen zoals zout achter. Daarbij moet bedacht worden dat Nederland miljoenen jaren geleden op een andere plaats op de aardbol lag en dat het klimaat toen tropisch warm was. Op de website dinoloket zijn de verschillende lagen in de ondergrond beschreven.

Voor zover tot een diepte van niet meer dan 100 meter delfstoffen worden gewonnen, zoals zand, klei, grind en kalksteen, is een vergunning op grond van de Omgevingswet (ontgrondingsactiviteiten zijn vergunningplichtige activiteiten) verplicht. Voorheen bestond voor ontgrondingsactiviteiten een vergunningplicht op grond van de Ontgrondingenwet. Ook voor het verlagen van het maaiveld of het graven van een vijver of kanaal is in sommige gevallen een omgevingsvergunning nodig.
Winning van oppervlaktedelfstoffen vindt meestal plaats in dagbouw, in open groeves of zandwinplassen. In de Omgevingsvergunning voor de ontgronding van deze delfstoffen worden de belangen afgewogen. Ontgrondingen leiden veelal tot veranderingen in bodem en grondwater. De te winnen en te vermarkten bodemlagen worden bijna altijd afgedekt met een economisch oninteressante deklaag, die na de winning weer wordt gebruikt voor de afwerking van de winplaats.

Winning van delfstoffen zoals zout, aardolie en aardgas (uit diepe gasreservoirs van zandsteen of kalksteen of uit steenkool- of schalielagen) uit een diepte van meer dan 100 meter vallen onder de Mijnbouwwet (artikel 2). Ook de winning van aardwarmte dieper dan 500 meter, opslag van aardgas, berging van afvalstoffen en CO2 in leeg gewonnen gasreservoirs, vallen onder deze wet. Onder de Omgevingswet blijft voor deze activiteiten de Mijnbouwwet het aangewezen kader.

In de Structuurvisie ondergrond (STRONG) uit 2018, geeft het kabinet zijn visie op duurzaam, veilig en efficiënt gebruik van de ondergrond. Hierbij is een balans gezocht tussen het beschermen van het grondwater met oog op het nationaal belang van de drinkwatervoorziening en het benutten van de ondergrond voor mijnbouwactiviteiten, met name in het licht van de transitie naar een duurzame energievoorziening. Zo staat er in waar bedrijven vergunningen kunnen aanvragen voor activiteiten in de ondergrond en waar niet.

Informatie over opsporing en winning van olie, gas en aardwarmte in Nederland en het Nederlandse deel van het Continentaal plat is te vinden op het olie en gasportaal dat door het ministerie van Economische Zaken op internet is geplaatst (www.nlog.nl).

Bodemdaling en bodemtrillingen

Door aardgaswinning wordt gas uit de poriën van het gesteente verwijderd. Daardoor daalt de gasdruk en door het gewicht van de bovenliggende lagen worden de gesteentelagen in elkaar gedrukt. Dit wordt compactie van het gesteente genoemd. Bij grotere gasvelden resulteert dit tot bodemdaling van tientallen centimeters op maaiveldniveau. Vindt compactie plaats in de nabijheid van breuken, dan kan de opbouwende spanning leiden tot plotselinge ontspanning, waarbij aardtrillingen kunnen optreden. Vooral in de periode dat een gasreservoir bijna leeg geproduceerd is, en de druk in het gesteente laag is, zoals in het Groninger gasveld, nemen de trillingen toe in frequentie en kracht.

Overigens is er in Nederland ook sprake van een natuurlijke vorm van bodembeweging. Nederland bevindt zich al ruim zestig miljoen jaar in de randzone van een dalend Noordzeebekken. Het noordwesten van ons land en het Nederlands deel van de Noordzee dalen, terwijl de oost- en zuidranden van het bekken omhoogkomen. De scheidslijn tussen het dalings- en het stijgingsgebied, de as van kanteling, ligt ruwweg langs de lijn Breda-Amersfoort-Emmen. Het noordwesten daalt hierdoor gemiddeld 25 millimeter per eeuw of meer. In het zuidwesten stijgt de bodem gemiddeld enkele millimeters per eeuw.

Deze bodemdaling moet niet verward worden met inklinking. Inklinken of kortweg ‘klink’ is het proces van volumevermindering van grond door verdroging of onttrekken van grondwater en ontwatering van gronden. Klink kan bijvoorbeeld ontstaan bij bemaling in een polder. Klink doet zich vooral voor in veengrond die voor ongeveer 15% uit afgestorven plantenmateriaal bestaat en voor de rest grotendeels uit water. Bij ontwatering heeft deze grond de neiging om in te klinken. Dit wordt nog versterkt door het feit dat het afgestorven plantenmateriaal na ontwatering in aanraking komt met zuurstof uit de lucht, waarna bacteriën dit materiaal kunnen oxideren waarbij het volume verder afneemt.

De bodemdaling door klink vindt voornamelijk plaats in de veen- en kleigebieden (de ‘slappe bodems’), waar dalingen van zo’n 10 meter zijn opgetreden in de afgelopen 1000 jaar. Deze daling kan naast agrarische gevolgen, ook effecten hebben op de funderingen van woningen.

Bodemdaling wordt als acuut probleem gezien in het kader van klimaatverandering. Informatie is te vinden via het Kennisprogramma Bodemdaling, Platform Slappe Bodem, en het Kenniscentrum Funderingsproblematiek (KCAF). Ook zijn er initiatieven om bouwregels aan te passen (de standaarden en eisen bij nieuwbouw en bij de aanbouw van infrastructuur).