Salt marshes to adapt the flood defences along the Dutch Wadden Sea coast

Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change

Volumn 20, Issue 6, 2015, Pages 929-948

  van Loon Steensma, Jantsje M ^a  

^a WAGENINGEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

Adaptation strategy; Delta Programme; Flood protection; Salt marsh potential map; Wave damping

Indexed keywords

ADAPTIVE MANAGEMENT; CLIMATE CHANGE; CLIMATE CONDITIONS; COASTAL ZONE MANAGEMENT; DIKE; FLOOD CONTROL; NUMERICAL MODEL; SALTMARSH; SEA LEVEL CHANGE; WAVE DAMPING;

ATLANTIC OCEAN; NETHERLANDS; NORTH SEA; WADDEN SEA;

EID: 84939000803     PISSN: 13812386     EISSN: 15731596     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s11027-015-9640-5     Document Type: Article

References (96)

1. Adam P (1990) Saltmarsh ecology. Cambridge University Press, Cambridge
2. Adler P, Raff D, Lauenroth W (2001) The effect of grazing on the spatial heterogeneity of vegetation. Oecologia 128(4):465–479
3. AHN 2012. Actueel Hoogtebestand Nederland, http://www.ahn.nl
4. Allen JRL (1993) Muddy alluvial coasts of Britain: field criteria for shoreline position and movement in the recent past. Proc Geol Assoc 104:241–262
5. Allen JRL (2000) Morphodynamics of Holocene salt marshes: a review sketch from the Atlantic and Southern North Sea coasts of Europe. Quat Sci Rev 19(12):1155–1231
6. Allen JRL, Pye K (1992) Coastal saltmarshes: their nature and importance. In: Allen JRL, Pye K (eds) Saltmarshes: morphodynamics, conservation and engineering significance. Cambridge University Press, Cambridge, pp 1–18
7. Anderson ME, Smith JM (2014) wave attenuation by flexible, idealized salt marsh vegetation. Coast Eng 83:82–92
8. Anderson ME, Smith JM, McKay SK (2011) Wave Dissipation by Vegetation. Coastal and Hydraulics Engineering Technical Note ERDC/CHL CHETN-I-82. Vicksburg MS, U.S. Army Engineer Research and Development Center. http://chl.erdc.usace.army.mil.chetn
9. Bakker JP, Bunje J, Dijkema KS, Frikke J, Hecker N, Kers AS, Körber P, Kohlus J, Stock M (2005) 7. Salt marshes. Wadden Sea Ecosystem No 19. Trilateral Monitoring and Assessment Group. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven, pp 163–179
10. Booij N, Ris RC, Holthuijsen LH (1999) A third generation wave model for coastal regions, part I, model description and validation. J Geophys Res 104(C4):7649–7666
11. Bouma TJ, De Vries MB, Low E, Peralta G, Tánczos IC, Van De Koppel J, Herman PMJ (2005) Trade-offs related to ecosystem engineering: a case study on stiffness of emerging macrophytes. Ecology 86(8):2187–2199
12. Bouma TJ, De Vries MB, Herman PMJ (2010) Comparing ecosystem engineering efficiency of two plant species with contrasting growth strategies. Ecology 91:2696–2704
13. Brampton AH (1992) Engineering significance of British saltmarshes. In: Allen JRL, Pye K (eds) Saltmarshes: morphodynamics, conservation and engineering significance. Cambridge University Press, Cambridge, pp 115–122
14. Calderon A, Smale AJ (2013) Doelbereik innovatieve dijkconcepten DP Wadden. Deltares, Delft
15. Cheong SM, Silliman B, Wong PP, Van Wesenbeeck B, Kim C-K, Guannel G (2013) Coastal adaptation with ecological engineering. Nat Clim Chang 3(9):787–791
16. Common Wadden Sea Secretariat (CWSS) (1991) The Wadden Sea status and developments in an international perspective. Report to the sixth Governmental Conference on the Protection of the Wadden Sea. National Forest and Nature Agency, the Ministry of the Environment, Denmark and Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
17. Common Wadden Sea Secretariat (CWSS) (1998) Stade declaration: trilateral Wadden Sea plan, eighth Trilateral Governmental Conference on the Protection of the Wadden Sea. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
18. Common Wadden Sea Secretariat (CWSS) (2010) Wadden Sea Plan 2010. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
19. Cools RHA (1948) Strijd om den grond in het lage Nederland: het proces van bedijking, inpoldering en droogmaking sinds de vroegste tijden. Nijgh & Van Ditmar, Rotterdam
20. Costanza R, Pérez-Maqueo O, Martinez ML, Sutton P, Anderson SJ, Mulder K (2008) The value of coastal wetlands for hurricane protection. AMBIO 37(4):241–248
21. Council of the European Communities (1992) Council Directive 92/43/EEC of 21 May 1992 on the conservation of natural habitats and of wild fauna and flora. European Commision, Brussel
22. De Groot R (2006) Function-analysis and valuation as a tool to assess land use conflicts in planning for sustainable, multi-functional landscapes. Landsc Urban Plan 75:175–186
23. De Groot RS, Fisher B, Christie M, Aronson J, Braat L, Haines-Young R, Gowdy J, Maltby E, Neuville A, Polasky S, Portela R, Ring I (2010) TEEB Chapter 1: Integrating the ecological and economic dimensions in biodiversity and ecosystem service valuation. In: Kumar P (ed) The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB): ecological and economic foundations. Earthscan, London, pp 9-40
24. De Groot AV, Van Wesenbeeck BK, Van Loon-Steensma JM (2013) Stuurbaarheid van kwelders. IMARES Wageningen UR, Texel
25. De Jong F, Bakker J, Van Berkel K, Dankers N, Dahl K, Gatje C, Marencic H, Potel P (1999) Wadden Sea quality status report. Wadden Sea Ecosyst No.9. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
26. De Vriend HJ, Van Koningsveld M (2012) Building with nature: thinking, acting and interacting differently. Ecoshape, Building with Nature, Dordrecht
27. Delta Commissioner (2010) The 2011 Delta Programme Working on the delta; Investing in a safe and attractive Netherlands, now and in the future (English version). Ministry of Transport Public Works and Water Management, Ministry of Agriculture, Nature and Food Quality, Ministry of Housing, Spatial Planning and the Environment, Den Haag
28. Deltacommissie (2008) Working together with water. A living lands builds for its future. Findings of the Deltacommissie 2008. Deltacommissie, Rotterdam
29. Deltaprogramma Waddengebied (2011) Deltaprogramma 2012; probleemanalyse Waddengebied. Deltaprogramma Waddengebied, Leeuwarden
30. Deltaprogramma Waddengebied (2012) Deltaprogramma 2013. Probleemanalyse en mogelijke strategieën. Deltaprogramma Waddengebied, Leeuwarden
31. Dijkema KS, Nicolai A, De Vlas J, Smit CJ, Jongerius H, Nauta H (2001) Van landaanwinning naar kwelderwerken. Rijkswaterstaat, Directie Noord-Nederland, Leeuwarden
32. Dijkema KS, Van Duin WE, Dijkman EM, Van Leeuwen PW (2008) Monitoring van Kwelders in de Waddenzee: rapport in het kader van het WOT programma Informatievoorziening Natuur i.o. (WOT IN). Alterra Wageningen UR, Wageningen
33. Dijkema KS, Van Duin WE, Dijkman EM, Nicolai A, Jongerius H, Keegstra H, Van Egmond L, Venema HJ, Jongsma JJ (2013) Vijftig jaar monitoring en beheer van de Friese en Groninger kwelderwerken: 1960–2009. Werkdocument 229. Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu, Wageningen
34. Dixon AM, Leggett DJ, Weight RC (1998) Habitat creation opportunities for landward coastal re-alignment: Essex case studies. Water Environ J 12(2):107–112
35. Doing H (1995) Landscape ecology of the Dutch coast. J Coast Conserv 1(2):145–172
36. Doody JP (2008) Saltmarsh conservation, management and restoration: coastal systems and continental margins. Springer, Dordrecht
37. Esselink P, Zijlstra W, Dijkema KS, Van Diggelen R (2000) The effects of decreased management on plant-species distribution patterns in a salt marsh nature reserve in the Wadden Sea. Biol Conserv 93(1):61–76
38. Esselink P, Petersen J, Arens S, Bakker JP, Bunje J, Dijkema KS, Hecker N, Hellwig U, Jensen A-V, Kers AS, Korber P, Lammerts EJ, Stock M, Veeneklaas RM, Vreeken M, Wolters M (2009). Salt Marshes. Thematic Report No. 8. In: Marencic H, Vlas J de (eds) 2009. Quality Status Report 2009. Wadden Sea Ecosystem No. 25. Common Wadden Sea Secretariat, Trilateral Monitoring and Assessment Group, Wilhelmshaven
39. Esselink P, Bos D, Oost AP, Dijkema KS, Bakker R, De Jong R (2011) Verkenning afslag Eems-Dollardkwelders. PUCCIMAR/Altenburg & Wymenga, Vries/Feanwalden
40. Essink K, Büttner H, Frikke J, Leuchs H, Marencic H, Walker P, Wetzel MA (2005) 10. Estuaries. In: Essink K, Dettmann C, Farke H, Laursen K, Lüerßen G, Marencic H, Wiersinga W (eds) Wadden Sea Quality Status Report 2004. Wadden Sea Ecosystem No. 19. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
41. Ewel K, Twilley R, Ong JIN (1998) Different kinds of mangrove forests provide different goods and services. Glob Ecol Biogeogr Lett 7(1):83094
42. Feagin RA, Martinez LM, Mendoza-Gonzalez G, Costanza R (2010) Salt marsh zonal migration and ecosystem service change in response to global sea level rise: a case study from an urban region. Ecol Soc 15(4):14
43. French J (2006) Tidal marsh sedimentation and resilience to environmental change: exploratory modelling of tidal, sea-level and sediment supply forcing in predominantly allochthonous systems. Mar Geol 235(1–4 SPEC. ISS.):119–136
44. Gedan KB, Kirwan ML, Wolanski E, Barbier EB, Silliman BR (2011) The present and future role of coastal wetland vegetation in protecting shorelines: answering recent challenges to the paradigm. Clim Chang 106(1):7–29
45. Gerritsen H, Timmerman J, Coninx I (2014) Synthesedocument Waddengebied; achtergronddocument B10. Deltaprogramma Waddengebied, Leeuwarden
46. Hastings A, Byers JE, Crooks JA, Cuddington K, Jones CG, Lambrinos JG, Talley TS, Wilson WG (2007) Ecosystem engineering in space and time. Ecol Lett 10(2):153–164
47. Hofstede JLA (2003) Integrated management of artificially created salt marshes in the Wadden Sea of Schleswig-Holstein, Germany. Wetl Ecol Manag 11(3):183–194
48. Holthuijsen LH (2007) Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press, Cambridge
49. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2007) Climate Change 2007: synthesis report, fourth assessment report. Cambridge University Press, Cambridge
50. Jones CG, Lawton JH, Shachak M (1994) Organisms as ecosystem engineers. Oikos 69(3):373–386
51. King SE, Lester JN (1995) The value of salt marsh as a sea defence. Mar Pollut Bull 30(3):180–189
52. Laursen K, Blew J, Eskildsen K, Gunther K, Halterlein B, Kleefstra R, Luersen G, Potel P, Schrader S (2010) Migratory waterbirds in the Wadden Sea 1987–2008. Wadden Sea Ecosystem No.30. Common Wadden Sea Secretariat (CWSS). Joint Monitoring Group of Migratory Birds in the Wadden Sea, Wilhelmshaven
53. Le Hir P, Roberts W, Cazaillet O, Christie M, Bassoullet P, Bacher C (2000) Characterization of intertidal flat hydrodynamics. Cont Shelf Res 20:1433–1459
54. Ledoux L, Cornell S, O’Riordan T, Harvey R, Banyard L (2005) Towards sustainable flood and coastal management: identifying drivers of, and obstacles to, managed realignment. Land Use Policy 22(2):129–144
55. Luisetti T, Turner RK, Bateman IJ, Morse-Jones S, Adams C, Fonseca L (2011) Coastal and marine ecosystem services valuation for policy and management: managed realignment case studies in England. Ocean Coast Manag 54(3):212–224
56. Ministerie van Verkeer en Waterstaat (2007a) Hydraulische Randvoorwaarden primaire waterkeringen voor de derde toetsronde 2006–2011 (HR2006). Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag
57. Ministerie van Verkeer en Waterstaat (2007b) Voorschrift toetsen op veiligheid: primaire waterkeringen voor de derde toetsronde 2006–2011 (VTV2006). Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag
58. Ministerie van Verkeer en Waterstaat (2009) Nationaal Waterplan 2009–2015: uitwerking waterbeheer 21e eeuw, Kaderrichtlijn Water en Natura 2000: beheer- en ontwikkelplan voor de rijkswateren 2010–2015. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag
59. Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie (2011) Gebiedendocumenten Natura 2000 Gebieden. www.synbiosys.alterra.nl/Natura2000/gebiedendatabase
60. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Ministerie van Landbouw Natuur en Voedselkwaliteit, Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (2010) Werk aan de delta: investeren in een veilig en aantrekkelijk Nederland, nu en morgen: Deltaprogramma 2011. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag
61. Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieu (2007) Ontwikkeling van de Wadden Voor Natuur en Mens; Deel 4 van de Planologische Kernbeslissing Derde Nota Waddenzee, Tekst na Parlementaire Instemming. Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Den Haag
62. Möller I (2006) Quantifying saltmarsh vegetation and its effect on wave height dissipation: results from a UK East coast saltmarsh. Estuar Coast Shelf Sci 69(3–4):337–351
63. Möller I, Spencer T, French JR, Leggett DJ, Dixon M (2001) The sea-defence value of salt marshes: field evidence from North Norfolk. J Chart Inst Water Environ Manag 15(2):109–116
64. Möller I, Spencer T, Rawson R (2002) Spatial and temporal variability of wave attenuation over a UK Eastcoast saltmarsh. Proceedings of the 38th International Conference on Coastal Engineering, Cardiff. Thomas Telford Publishing, London
65. Möller I, Kudella M, Rupprecht F, Spencer T, Paul M, Van Wesenbeeck BK, Wolters G, Jensen K, Bouma TJ, Mirands-Lange M, Schimmels S (2014) Wave attenuation over coastal salt marshes under storm conditions. Nat Geosci 7:727–731
66. Moser SC, Williams SJ, Boesch DF (2012) Wicked challenges at land’s end: managing coastal vulnerability under climate change. Ann Rev Environ Resour 37:51–78
67. Nolte S, Esselink P, Smit C, Bakker JP (2014) Herbivore species and density affect vegetation-structure patchiness in salt marshes. Agric Ecosyst Environ 185:41–47
68. Olff H, De Leeuw J, Bakker JP, Platerink RJ, Van Wijnen HJ, De Munck W (1997) Vegetation succession and herbivory in a salt marsh: changes induced by sea level rise and silt deposition along an elevational gradient. J Ecol 85:799–814
69. Oost AP, Schoorlemmer W, de Vries P, de Jong K, Braaksma S, Werners SE, Hoeksema R, Lodder Q, Den Besten P, Hoekstra S, Nuijen E, Schuiling E, Reincke E (2010) Basisrapport voor het Plan van Aanpak van het Deltaprogramma Waddengebied. Deltaprogramma Waddengebied, Leeuwarden
70. Pontee N (2013) Defining coastal squeeze: a discussion. Ocean Coast Manag 84:1–4
71. Reise K, Baptist M, Burbridge P, Dankers N, Fischer L, Flemming B, Oost AP, Smit C (2010) The Wadden Sea: a universally outstanding tidal wetland. Wadden Sea Ecosystem No. 29. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
72. Schrevel A, Klostermann JEM (2013) Eigendom, beheer en gebruik van kwelders in het Waddengebied. Alterra Wageningen UR, Wageningen
73. Shepard CC, Crain CM, Beck MW (2011) The protective role of coastal marshes: a systematic review and meta-analysis. PLoS One 6:e27374
74. Smale AJ (2014) Invloed kwelderbreedte op veiligheidsopgave. Deltares, Delft
75. Smale AJ, Hoonhout B (2013) Toekomstige veiligheidsopgave voor harde keringen in het Waddengebied. Deltares, Delft
76. Stuurgroep naar een Rijke Waddenzee (2010) Programma ‘Naar een Rijke Waddenzee’; Programmaplan voor natuurherstel in de Waddenzee. Naar een Rijke Waddenzee, Leeuwarden
77. Temmerman S, Meire P, Bouma TJ, Herman PMJ, Ysebaert T, De Vriend HJ (2013) Ecosystem-based coastal defence in the face of global change. Nat Clim Chang 504:79–83
78. Turner RK, Burgess D, Hadley D, Coombes E, Jackson N (2007) A cost-benefit appraisal of coastal managed realignment policy. Glob Environ Change Hum Policy Dimens 17(3–4):397–407
79. UNESCO UN (2009) Wadden Sea. UWHC 1992–2013. http://whc.unesco.org/
80. Van der Meer JW (2002) Technisch rapport golfoploop en golfoverslag bij dijken. Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen, Delft
81. Van Duin WE, Dijkema KS, Zegers J (1997) Veranderingen in bodemhoogte (opslibbing, erosie en inklink) in de Peazemerlannen. IBN-rapport 326. IBN, Wageningen
82. Van Goor MA, Zitman TJ, Wang ZB, Stive MJF (2003) Impact of sea-level rise on the morphological equilibrium state of tidal inlets. Mar Geol 202(3–4):211–227
83. Van Loon-Steensma JM (2014) Salt marshes for flood protection; Long-term protection by combining functions in flood defences. PhD thesis Wageningen University, Wageningen
84. Van Loon-Steensma JM, Vellinga P (2013) Trade-offs between biodiversity and flood protection services of coastal salt marshes. Curr Opin Environ Sustain 5(3–4):320–326
85. Van Loon-Steensma JM, Slim PA, Vroom J, Stapel J, Oost AP (2012a) Een dijk van een kwelder: een verkenning naar de golfreducerende werking van kwelders. Alterra, Wageningen
86. Van Loon-Steensma JM, De Groot AV, Van Duin WE, Van Wesenbeeck BK, Smale AJ (2012b) Verkenning bijdrage kwelders aan waterveiligheid in het Waddengebied: een verkenning naar locaties in het Waddengebied waar bestaande kwelders en kwelderontwikkeling mogelijk kunnen bijdragen aan waterveiligheid. Alterra, Wageningen
87. Van Loon-Steensma JM, De Groot AV, Smale AJ (2014a) Factsheet ‘Betekenis van kwelders en voorlanden voor waterveiligheid’. Deltaprogramma Waddengebied, Leeuwarden
88. Van Loon-Steensma JM, Schelfhout HA, Van Hattum T, Smale AJ, Gözübirk I (2014b) Innovatieve dijken als strategie voor een veilig en aantrekkelijk Waddengebied; Samenvatting van het Deltaprogramma Waddengebied. Alterra, Wageningen
89. Van Slobbe E, De Vriend HJ, Aarninkhof S, Lulofs K, De Vries M, Dircke P (2013) Building with nature: in search of resilient storm surge protection strategies. Nat Hazards 65:947–966
90. Van Wesenbeeck BK, Esselink P, Oost AP, Van Duin WE, De Groot AV, Veeneklaas RM, Balke T, Van Geer P, Calderon AC, Smale A (2014) Verjonging van half-natuurlijke kwelders en schorren. O + BN, Driebergen
91. Venema JE, Schelfhout HA, Moerman E, Van Duren LA (2012) Kwelders en dijkveiligheid in het Waddengebied. Deltares, Delft
92. Waterloopkundig Laboratorium (1984) Sterkte van het buitenbeloop van een “groene dijk” tijdens een superstormvloed, onderzoek naar het gedrag van een met gras begroeide dijk langs de Friese Waddenkust tussen de Noorderleegpolder en Holwerd. Verslag grootschaling modelonderzoek. Rapport nr. M1980 band A, d.d. mei 1984. Waterloopkundig Laboratorium, Delft
93. Waterman RE (2008) Integrated coastal policy via building with nature. Opmeer Drukkerij, The Hague
94. Wolff WJ (ed) (1983) Ecology of the Wadden Sea. Balkema, Rotterdam
95. World Heritage Nomination Group (2008) Nomination of the Dutch-German Wadden Sea as world-heritage site. Wadden Sea Ecosystems No. 24. Common Wadden Sea Secretariat, Wilhelmshaven
96. Yang SL, Shi BW, Bouma TJ, Ysebaert T, Luo XX (2012) Wave attenuation at a salt marsh margin: a case study of an exposed coast on the Yangtze Estuary. Estuar Coasts 35:169–182