Ontstaan van veen - Geologische en geotechnische karakterisering

Geologische en geotechnische karakterisering

Ontstaan en voorkomen in Nederland

Ontstaan van veen

Veen is een grondsoort met hoofdzakelijk organische bestanddelen, voornamelijk opgebouwd uit (gedeeltelijk) vergane vegetatie. Indien de vegetatie zich verzamelt op de bodem van stagnerend water in anaërobe omstandigheden zal de vegetatie niet volledig vergaan; als gevolg van diverse chemische en biochemische processen wordt in eerste instantie humus gevormd en later veen. Waar de omstandigheden dit toelaten kan een veengebied (veenmoeras) ontstaan en kan proces van veenvorming optreden, ongeacht de lengte- of breedtegraad. Veenvorming komt echter voornamelijk voor in streken met een relatief koel en vochtig klimaat.

Het proces van veenvorming wordt voor een groot deel bepaald door het klimaat en de topografie. Gedurende het jaar dient er een wateroverschot te zijn en de vorm en samenstelling van het landoppervlak dient zodanig te zijn dat voldoende water wordt vastgehouden om plantengroei mogelijk te maken en om de afgestorven vegetatieresten te conserveren. Ondergelopen laagtes in het landschap, oevers van meren en van rivieren met een lage stroomsnelheid zijn geschikt voor de fase in het proces van veenvorming.

Zelfs onder ogenschijnlijk stabiele klimatologische omstandigheden zijn veengebieden niet in rust; de vegetatie is aan veranderingen onderhevig, welke leiden tot voortdurende veranderingen van de veengebieden. De ontwikkeling van moeras tot veen is een langdurig proces en neemt tot ettelijke duizenden jaren in beslag. In de veenvorming kunnen 3 fasen onderscheiden worden, waarbij iedere fase gekenmerkt wordt door een eigen vegetatie, die leidt tot een karakteristiek soort veen met eigen geotechnische eigenschappen. Deze fasen worden gekenmerkt door de hydrologie en voedselrijkheid van het veengebied en worden hierna beschreven.

fase 1 : Rheotrofe en eutrofe fase

De veenvorming in deze fase vindt plaats langs de oevers van vennen, meren en rivieren met langzaam stromend water als gevolg van verwering van riet, zegge en in mindere mate van waterplanten. De veenvorming wordt beïnvloed door het waterniveau, de aanvoer van voedingsstoffen door het water en door de toevoer van water door rivieren, neerslag, neerslagaf voer uit de omgeving en grondwater. Deze ruime toevoer van water kenmerkt de rheotrofe fase.

Over het algemeen is het water rijk aan voedingsstoffen en wordt verder verrijkt door voedingsstoffen die meegevoerd worden door neerslagafvoer en grond water uit de omgeving; deze voedingsrijke omstandigheden worden als eutroof betiteld.

Aan het eind van deze fase is een moerasachtig landschap ontstaan, dat over het algemeen aangeduid wordt als laagveen. Deze veengebieden worden vaak gevormd bovenop zeer slappe organische klei, die vaak resten van riet bevat.

De soortelijke massa van veen dat gevormd is in de rheotrofe en eutrofe fase ligt tussen circa 2,5 en 1,6, afhankelijk van het gehalte aan organisch materiaal dat kan variëren tussen respectievelijk minder dan 10% en 80%. Het gehalte aan organisch materiaal neemt toe met de hoogte van de veenafzetting bovenop de ondergelegen laag. Het watergehalte van veen dat gevormd is in de rheotrofe fase is kleiner dan 200%; veen dat gevormd is in de eutrofe fase heeft een watergehalte dat kan variëren tussen 200% en 500%.

fase 2: Overgangsfase

Doordat het veengebied zich in opwaartse richting uitbreidt bevindt het veengebied zich in deze fase tussen de rheotrofe/eutrofe en de ombrotrofe/oligotrofe fase. De vegetatie in het veengebied raakt meer afhankelijk van watertoevoer door neerslag en minder van toevoer van grondwater, doordat het waterniveau aan schommelingen onderhevig is. De vegetatie bestaat voornamelijk uit bos (els, berk, eik).

De soortelijke massa van veen dat gevormd is in deze fase ligt tussen circa 1,6 en 1,4. Het gehalte aan organisch materiaal varieert tussen respectievelijk 80% en 98% en het watergehalte varieert tussen 500% en 1.000%.

fase 3: Ombrotrofe en oligotrofe fase

In de ombrotrofe fase is het veengebied zover naar boven uitgebreid dat de vegetatie boven het grondwater is gelegen en voor de waterbehoefte volledig is aangewezen op de neerslag. De afgestorven plantenresten (veenafzetting) houden het water vast voor de begroeiing. In het water zijn slechts kleine hoeveelheden voedingsstoffen aanwezig, aangezien neerslag slecht kleine hoeveelheden zouten (voornamelijk natrium- en magnesiumzouten), chloride, sulfaten en opgeloste gassen (zoals kooldioxide) bevat. De vegetatie in deze fase bestaat voornamelijk uit heide en mossen.

Het veen dat is ontstaan in deze fase vormt een zuur milieu en wordt als hoogveen betiteld.

Ombrotrofe veengebieden worden niet overal gevormd bovenop een overgangsveen, maar kunnen, onder de juiste klimatologische en topografische omstandigheden, direct gevormd worden bovenop hoogliggende grond. De op deze wijze gevormde veengebieden kunnen zeer uitgestrekt zijn.

De soortelijke massa van veen dat gevormd is in deze fase is ongeveer 1,4; het gehalte aan organisch materiaal is groter dan 98% en het watergehalte kan variëren tussen 1.000% en 2.000%.

De hiervoor beschreven te onderscheiden fasen in de veenvorming en enkele eigenschappen van de in de verschillende fasen gevormde venen zijn samengevat in tabel 2.1.

Tabel 2.1 Fasering in veenvorming

De hiervoor geschetste ontwikkeling van een veengebied betreft een ideale situatie. Afhankelijk van veranderingen in klimatologische omstandigheden en de waterhuishouding is het mogelijk dat één of meer van de hiervoor beschreven fasen in de veenvorming wordt overgeslagen of dat een fase in een later stadium nogmaals voorkomt.