De Bodemkaart is één van de registratieobjecten in de BRO, en wordt aangeduid als een ‘model’. Voor de bodemkaart betekent dit dat de kaart zelf het ‘model’ is, dat tot stand gekomen is via de bodemkundige kartering. De kaart is een resultaat van de interpretatie van data die in het veld zijn ingewonnen door experts, de ‘veldbodemkundigen’. Dit is Informatie die ook in de BRO is opgenomen, met name in de registratieobjecten bodemkundig boormonsteronderzoek (BHR-p) en bodemkundig wandonderzoek (SFR-p), en grondwaterdynamiek zijn hiervoor van belang. In deze objecten wordt profielopbouw met fysische en chemische analyses geregistreerd.
De bodem is het buitenste deel van de aarde. Het materiaal waaruit de bodem bestaat (het moedermateriaal of uitgangsmateriaal) is in ons land grotendeels van elders aangevoerd, o.a. door de wind (löss, dekzand, stuifzand, duinzand), de rivieren (rivierklei en –zand), de zee (zeeklei en –zand) en door het landijs (smeltwaterafzettingen, keileem), soms is het ter plaatse ontstaan (veen).
Figuur 3 Vier bodemeenheden in hun landschappelijk verband. De eenheden op de rug, op de helling en in het dal zijn verschillend. Elke eenheid (Hd21, Hn23, pZg23 en Vc) wordt op de bodemkaart onderscheiden met een eigen code en kleur. Onder het diagram een schematische voorstelling van de bodemprofielen van de vier eenheden.
Door veranderingen in de sedimentatie vertoont het moedermateriaal vaak een zekere gelaagdheid. Onder invloed van uitwendige omstandigheden treedt bodemvorming op, waarbij veranderingen in het moedermateriaal ontstaan door omzetting, uitspoeling en ophoping van minerale en organische stoffen . Elke grond heeft dus als gevolg van de afzetting en van de bodemvorming een opeenvolging van min of meer horizontale lagen, die verschillen in samenstelling en eigenschappen. Deze lagen heten horizonten. Samenstelling, dikte en opeenvolging van horizonten –het bodemprofiel- verschillen per grond. Gronden met een ongeveer gelijk bodemprofiel beschouwt men als een eenheid [Simonson1968]. Bij de bodemkartering stelt men door boringen de bodemeenheden vast en bepaalt op basis van overeenkomsten en verschillen tussen (groepen van) bodemprofielen de grenzen van die eenheden. Verschillen in bodemgesteldheid en landschap gaan vaak samen, omdat beide zijn ontstaan onder invloed van dezelfde uitwendige omstandigheden (figuur 3). Dit is bij de bodemkartering van groot belang, omdat het daardoor mogelijk is met betrekkelijk weinig boringen de grenzen tussen de verschillende gronden op te sporen en in kaart te brengen [Schelling-etal1975].
De bodemkundige informatie op de Bodemkaart van Nederland 1: 50 000, die de basis vormt voor het bodemkundig model in de Basisregistratie Ondergrond, heeft betrekking op de aard en samenstelling van de bovengrond (grondsoort) met een verdere onderverdeling naar bodemvorming, veensoort, afwijkende lagen in het profiel, aanwezigheid van kalk en verstoringen door vergraving en egalisatie. De kaart geeft bodemkundige informatie over de stedelijke gebieden op het moment van de kartering. De bodemkaart is bedoeld voor nationale, regionale en lokale studies op het gebied van hydrologie, bodemgeschiktheid, bodemkwetsbaarheid, natuurontwikkeling, landschapsplanning en ruimtelijke planvorming.
Omdat informatie in het stedelijk gebied ontbreekt is de bodemkaart niet geschikt voor het oplossen van stedelijke vraagstukken. Op locaties waar na de kartering stedelijk gebied is ontstaan kan de bodemopbouw op die locatie gewijzigd zijn. De beoordeling of het geleverde informatieniveau nog bruikbaar is voor de specifieke vraagstelling is ter beoordeling aan de gebruiker.
Het bodemkundig model is geschikt voor het afleiden van thematische kaarten. Deze thematische kaarten vallen echter niet binnen de verantwoordelijkheid van de Basisregistratie Ondergrond. In het gebruik voor nationale, regionale en lokale toepassingen geldt dat de informatiebehoefte per oppervlakte-eenheid toeneemt naarmate het probleem grootschaliger (‘lokaler’) wordt. De opnameschaal van de data is 1:50.000 en geeft op dat schaalniveau het bijbehorende detail (1 cm2 op de kaart = 25 ha in het terrein). De beoordeling of het geleverde informatieniveau overeenkomt met de informatiebehoefte voor de specifieke vraagstelling is ter beoordeling aan de gebruiker.
In het model is het deel dat gerelateerd is aan het registratieobject Bodemkundig boormonsteronderzoek in de catalogus nu niet meegenomen. In dit model volgen we de internationale standaard van INSPIRE1 zoals beschreven in de ‘technical guideline’, omdat dat aansluit op het model ‘bodemkaart’ zoals deze in Nederland wordt gebruikt. Pas als de samenhang op basis van het Metamodel voor informatiemodellen, MIM2 (KKG metamodel) verder duidelijk is geworden kunnen we die relaties leggen en het model daarop laten aansluiten.
De beheerder van een model maakt zijn waardenlijsten (codelijsten en/of referentielijsten) bekend op een algemeen bekend formaat (PDF en als downloadable bestand) en maakt deze toegankelijk via www.basisregistratieondergrond.nl. De waardenlijsten worden meegeleverd bij de modellevering.
Als er wijzigingen zijn in een waardelijst, wordt er uiterlijk twee maanden vóór inwerkingtreding een notificatie op die website gezet, zodat gebruikers nog tijd hebben om hun eigen omgeving op de wijzigingen aan te passen.
De Bodemkaart van Nederland, schaal 1 : 50 000 vormt de basis voor het bodemkundig model in de Basisregistratie Ondergrond. De kaart geeft voor het landelijk gebied door middel van kaartvlakken informatie over de bodemopbouw en bodemkenmerken tot een diepte van ca. 1,2 m-mv. [Steur-Heijink1991]. Elk kaartvlak of object bevat een code voor de bodemeenheid. De bodemkaart is een 2-dimensionaal model dat de bodem als profiel tot 1,2 m –mv beschrijft, waarmee het impliciet voor een deel 3D eigenschappen meekrijgt.
Een bodemeenheid verstrekt informatie over belangrijke kenmerken van het bodemprofiel tot een diepte van ca. 1,2 m-mv. De hoofdindeling van de bodemeenheden is in hoofdlijnen een indeling naar moedermateriaal (grondsoort en afzettingswijze) en bodemvorming. De verdere onderverdeling in hoofdklassen sluit nauw aan bij die van het Systeem van Bodemclassificatie voor Nederland [Bakker-Schelling1989] tot en met het niveau van de subgroep. Dit niveau is in de legenda naamgevend. De hoofdklassen worden op de bodemkaart gecodeerd met één of twee hoofdletters. De volgende hoofdklassen worden onderscheiden:
-
Veengronden (code V);
-
Moerige gronden (code W);
-
Podzolgronden (codes Y en H);
-
Brikgronden (code B);
-
Dikke eerdgronden (codes EZ, EL en EK);
-
Kalkloze zandgronden (code Z);
-
Kalkhoudende zandgronden (code Z…A);
-
Kalkhoudende bijzondere lutumarme gronden (code S…A);
-
Niet-gerijpte minerale gronden (codes MO en RO);
-
Zeekleigronden (code M);
-
Rivierkleigronden (code R);
-
Oude rivierkleigronden (code KR);
-
Oude kleigronden (codes KX en KT);
-
Leemgronden (code L);
-
Oude gronden in Zuid-Limburg (codes MA, MK, MZ, FG, FK, KM, KK, KS).
De gronden worden in de legenda verder onderverdeeld naar o.a. aard en textuur van de bovengrond, de gelaagdheid in het bodemprofiel, veensoort bij veengronden, voorkomen van hydromorfe kenmerken en de aanwezigheid van kalk in het profiel. Deze onderverdeling wordt in de code aangegeven met letters en cijfers (bijvoorbeeld Hn21: veldpodzolgronden in leemarm en zwak lemig fijn zand, of Zn23: vlakvaaggronden in lemig fijn zand). Met lettertoevoegingen aan het begin en aan het eind van de code worden specifieke kenmerken van de bovengrond en ondergrond aangeduid (bijvoorbeeld kHn21: veldpodzolgronden met een kleidek (k…) of Hn21x: veldpodzolgronden met keileem in de ondergrond, beginnend tussen 40 en 120 cm (…x).
De Bodemkaart van Nederland, schaal 1 : 50.000, onderscheidt meer dan 1700 unieke eenheden, verdeeld over iets meer dan 52.000 verschillende kaartvlakken. Alterra-rapport 654 (De Vries, 1999) bevat documentatie over deze landelijke bodemeenheden. Voor alle bodemeenheden met een landelijke oppervlakte van tenminste 2000 ha geven afgeleide profielen informatie over belangrijke kenmerken. Afgeleide profielen (ook wel standaardprofielen of profielschetsen genoemd) zijn representatieve bodemprofielen voor de eenheden op de bodemkaart. In totaal zijn er 315 verschillende bodemeenheden beschreven, gezamenlijk beslaan deze eenheden ca. 83 % van de Nederlandse oppervlakte. De eenheden van de bodemkaart met een gering oppervlakte (< 2000 ha) zijn geassocieerd met aanverwante beschreven eenheden. Op deze manier is de fysischchemische karakterisering voor alle eenheden van de Bodemkaart van Nederland, schaal 1 : 50.000, beschikbaar.
De afgeleide profielen geven een beschrijving van de laagopbouw tot 1,20 m diepte. Ze bevatten per horizont of laag informatie over:
• Mediane, 10- en 90-percentiel waarden voor het organische-stofgehalte, lutumgehalte, leemgehalte, zandgrofheid (M50) en de pH.
• Mediane waarden voor het siltgehalte, kalkgehalte, ijzergehalte, C/N-quotiënt en de dichtheid.
• Codering voor de afzettingskarakteristiek.
• Bouwsteen van de Staringreeks voor bodemfysische karakterisering.
Bij elk afgeleid profiel is ook het dominante grondgebruik aangegeven. Er wordt hierbij onderscheid gemaakt in akkerbouw, grasland, bos en korte natuurlijke vegetatie. Een aantal kenmerken van de bovengrond of bouwvoor wordt beïnvloed door het grondgebruik, zoals de dikte, het organische stofgehalte, pH en C/N-quotiënt. Het maakt een groot verschil of een grond een agrarisch gebruik heeft of dat er bos op staat. Onder bos is de humeuze bovengrond vaak dunner, maar de variatie in dikte is groter. Bij zandgronden is onder bos de pH lager. Voor deze kenmerken is zo veel mogelijk uitgegaan van gegevens die bij het betreffende grondgebruik horen. Van ca. 40 eenheden met een aanzienlijke landelijke oppervlakte (> 50.000 ha) en uiteenlopend grondgebruik zijn voor meerdere grondgebruiksvarianten afgeleide profielen opgesteld. In totaal zijn er daarom voor de 315 bodemeenheden 370 afgeleide profielen beschikbaar.
De afgeleide profielen zijn opgesteld met informatie uit het Bodemkundig Informatie Systeem (BIS) van Alterra. Dit is een database met beschrijvingen en geanalyseerde gegevens van de bodemopbouw op meer dan 5.000 locaties. Per bodemeenheid zijn de gegevens voor de afzonderlijke horizonten geselecteerd, zoals begin- en einddiepte van de horizont, modale, minimum en maximum gehalten, enz. Als eindcontrole zijn de resultaten van de selecties geverifieerd met gegevens uit de toelichtingen bij de afzonderlijke kaartbladen van de Bodemkaart van Nederland, schaal 1 : 50.000. Bij bepaalde eenheden van de bodemkaart komen regionale afwijkingen voor. In Flevoland zijn bijvoorbeeld de kleidekken bij de zandgronden (kHn21) kalkrijk, terwijl de kleidekken elders in Nederland veelal kalkarm zijn. Informatie over de kalk komt bij deze gronden niet in de code tot uiting. Hetzelfde geldt ook voor de veengronden met een zanddek of kleidek in Flevoland. Daarnaast zijn er gronden met veenmosveen (Vs) die zowel in hoogveengebieden in het oosten van het land als in laagveengebieden in het westen voorkomen. In het westen van het land zijn deze gronden met lutum verrijkt. Voor dit soort eenheden zijn twee afgeleide profielen beschikbaar die gekoppeld zijn op basis van de regio.
Rond 1960 is Stiboka in Zeeland gestart met de landelijke kartering van de bodem op schaal 1 : 50 000. De kaart is uitgegeven per kaartblad van de topografische kaart, schaal 1 : 50 000, met daarbij een toelichting in boekvorm. Door de aanpak per kaartblad verschilt de periode van opname van blad tot blad (fig. 2). Het veldwerk voor het laatste kaartblad is in 1995 afgerond. De bodemkaart is als GIS-bestand beschikbaar (versie 1). Hiervoor zijn de analoge kaarten gedigitaliseerd. Na de eerste opname zijn vanaf 2010 fragmenten van de kaart geactualiseerd. De inventarisatiemethode bij de actualisatie wijkt af van de methode die bij de eerste opname is gehanteerd.
Voor de eerste opname van de bodemkaart (zie figuur 4) is een uitgebreide veldverkenning uitgevoerd. Afhankelijk van de ingewikkeldheid van het bodempatroon, zijn voor de kaartschaal 1 : 50 000 10 tot 25 grondboringen per 100 ha verricht. Bij elke boring is een zgn. bodemkundige boormonsterbeschrijving opgesteld. Daarbij beschrijft de karteerder kenmerken die ontstaan zijn door bodemvorming en schat hij van elke laag o.a. het gehalte aan organische stof en koolzure kalk, het lutumgehalte en leemgehalte en de grofheid van het zand. De schattingen worden geijkt en gevalideerd door grondmonsteronderzoek. Aan de hand van deze boormonsterbeschrijvingen en allerlei landschappelijke kenmerken (o.a. reliëf en verschillen in vegetatie) zijn de eenheden op kaart ingetekend. De kaartschaal bepaalt mede de mate van detail waarmee de bodemgesteldheid kan worden weergegeven. Om druktechnische redenen en vanwege de leesbaarheid van de kaart zijn de afmetingen van kaartvlakken aan minimumgrenzen gebonden. Voor de kaartschaal 1 : 50 000 gold bij de eerste uitgave ca. 10 ha aanvankelijk als kleinste afmeting (1 cm2 op de kaart = 25 ha in het terrein). Later is de minimum oppervlakte verminderd naar ca. 5 ha. De beschrijving van de eenheden op de bodemkaart, schaal 1 : 50 000, is daarom ruim van inhoud.
In de BRO is de diepte en fluctuatie van het grondwater (grondwatertrappen) als een ander registratieobject opgenomen. In de veldverkenning werden bij de eerste opname van de bodemeenheden ook gelijktijdig de grondwatertrappen in kaart gebracht.
De basis waarop het kaartbeeld is vastgelegd, werd gevormd door de topografische kaart, schaal 1 : 50 000, verstrekt door de Topografische Dienst. Voor de eerste uitgave is deze basiskaart vereenvoudigd. Rond 1980 is gestart met proeven voor het digitaliseren van de kaartbeelden. Er was toen nog geen GIS-bestand met de topografische kaart beschikbaar, zodat bij het digitaliseren niet gecontroleerd kon worden op de juiste afstemming met de topografie, zoals die later in GIS-bestanden beschikbaar kwam. Hierdoor kan de aansluiting van de begrenzing van oppervlaktewater in het bodemkundige model lokaal afwijken van de begrenzing in GIS-bestanden met de topografie.
Figuur 4 Overzicht van jaar van opname eerste uitgave van de bodemkaart en van de actualisaties
In 2010 is gestart met de actualisatie van de informatie op de bodemkaart. Deze activiteit richt zich vooral op bodemtypen en gegevens die door het landgebruik en de daarbij behorende ontwatering aan verandering onderhevig zijn. Bij veengronden bijvoorbeeld is sprake van geleidelijke oxidatie en afbraak van het organische materiaal, waardoor de veenlagen slinken of zelfs geheel verdwijnen. De actualisatie richt zich daarom op specifieke bodemtypen.
In de periode 2010 – 2014 is de bodemkaart van de gebieden met veengronden geactualiseerd [Vries-etal2014] en in 2016 in Noord- en Zuid-Holland de bodemkaart van de gebieden met kleigronden die een slappe, ongerijpte ondergrond hebben (fig. 2). De actualisatie wordt steeds uitgevoerd met behulp van ‘Digitale Bodemkartering’ (DBK). Dit is een methode waarin met statistische modellen bodemkaarten worden gemaakt, gebruikmakend van veldwaarnemingen van de bodem op punten en gebiedsdekkende kaarten van hulpvariabelen, zoals reliëf, grondwaterstanddiepte en landgebruik. Vanwege de kosten en de doorlooptijd is voor deze methode gekozen in plaats van de karteringsmethode die gehanteerd is bij de eerste opname van de bodemkaart. Bij DBK is het benodigde aantal boringen per oppervlakte-eenheid geringer en worden de patronen via ruimtelijke interpolatie verkregen. Dit bespaart tijd en kosten.
Op hoofdlijnen omvat de werkwijze bij DBK de volgende onderdelen:
-
Analyse van de beschikbare gegevens in het Bodemkundig InformatieSysteem (BIS) van WenR (Alterra). Hierbij gaat het vooral om recente boorbeschrijvingen. In de toekomst worden de boorbeschrijvingen beschikbaar in de BRO hier eveneens bij betrokken;
-
Dataverzameling. Na het opstellen van een dataverzamelingsplan worden in het veld aanvullende grondboringen verricht voor het opstellen van boorbeschrijvingen;
-
Creëren GIS-bestanden met hulpvariabelen. Om met behulp van DBK bodemkaarten te vervaardigen, zijn GIS-bestanden nodig met gebiedskenmerken die gerelateerd kunnen zijn aan de bodemkenmerken die in kaart gebracht worden;
-
Fitten model voor de ruimtelijke voorspelling van bodemkenmerken. Hierbij wordt naar de beste relatie gezocht tussen kenmerken ter plekke van de boorlocaties en één of meer hulpvariabelen;
-
Creëren ruimtelijke verbreiding van de kenmerken;
-
Valideren voorspellingen;
-
Toekennen bodemtype op basis van de ruimtelijke voorspellingen van bodemkenmerken;
-
Geactualiseerde fragmenten toevoegen aan het landelijke bestand van de bodemkaart.