Mineraalrijk, mesotroof, kalkrijk, gebufferd of basisch, wat is het verschil?

Er bestaat nogal wat spraakverwarring, slordig taalgebruik eigenlijk, in de gebruikte terminologie die de chemische samenstelling van het grondwater moet typeren. Zo worden termen als oligo-/meso-/eutroof, mineraalrijk/mineraalarm, voedselarm/voedselrijk, zuur/basisch, jong/oud, gebufferd/niet gebufferd door elkaar gebruikt. Dat leidt niet zelden tot verkeerde conclusies rond het functioneren van een hydrologisch systeem. Op zijn beurt kan dat dan weer leiden tot verkeerde verwachtingen inzake potentieel te ontwikkelen vegetatietypen en dus ook leiden tot minder doordachte beheerbeslissingen.

Oligotroof, mesotroof en eutroof

De termen oligotroof, mesotroof en eutroof zouden enkel mogen gebruikt worden als het gaat over de nutriëntenconcentraties in het grondwater met name stikstof- en fosforverbindingen. Oligotroof is dan uiteraard nutriëntenarm,  eutroof betekent nutriëntenrijk en mesotroof een concentratie die ergens tussen de twee uitersten in zit. Deze worden echter zeer veel verkeerdelijk gebruikt wanneer het over mineralenconcentraties gaat.

Lees op deze pagina meer over de nutriëntensamenstelling van grondwater

Kalkrijk en kalkarm

Dit slaat enkel op het gehalte aan opgelost calciumcarbonaat, dus Ca-ionen in het grondwater.

Zuur en basisch

Een correct gebruik van de termen zuur en basisch zou betrekking moeten hebben op de waarden van de zuurtegraad (pH) van het grondwater in kwestie. In de praktijk wordt het meestal gebruikt wanneer men eigenlijk mineraalrijk-/arm bedoelt. Dat is zeker niet altijd hetzelfde. Mineraalarm grondwater hoeft niet per se zuur te zijn of omgekeerd.

Gebufferd en niet gebufferd

Dat slaat op de concentratie bicarbonaat (HCO ^-) die in het water aanwezig is. Bicarbonaat is in staat om verzuring ( ~H⁺-ionen) weg te werken volgens onderstaande reactie, zo lang de voorraad bicarbonaat strekt natuurlijk.

Reactie 1: H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO^- ↔ H⁺ + CO^2-

Gebufferd slaat dus op licht zure situaties waar nog enige HCO^- aanwezig is, niet op kalkrijk, basisch grondwater noch mineraalrijk water. Een indicatie hiervoor is de EC25 (zie verder), waarbij de lagere EC25 (bijvoorbeeld 50-100) wijst op een ontbrekende of slechte buffering en de iets hogere (vb 250) op een bepaalde mate van buffering.

Mineraalrijk versus mineraalarm (en zout) of basenrijk/basenarm

Mineraalrijk grondwater bevat meer ionen zoals natrium, kalium, chloor, mangaan, ijzer, etc. Een snelle manier om te detecteren of grondwater mineraalrijk is of niet, gebeurt via de EC25 metingen. Dat zijn elektrische geleidbaarheidsmetingen (bij een referentietemperatuur van 25°C, vandaar EC25). 

• Waarden lager dan 250 µS/cm wijzen op mineraalarm grondwater, 

• waarden tussen 250-600 µS/cm zijn intermediair.

• waarden hoger dan 600 tot 1200 µS/cm wijzen op mineraalrijk grondwater.  

Waarden boven de 1200 µS/cm zijn meestal een indicatie van vervuiling. Er is uiteraard ook nog brak en zout water, maar dan stijgen de EC25 waarden (tot ver) boven de 6000 µS/cm. Noordzeewater heeft een EC25 waarden van 35-50.000 µS/cm. Brak en zout water zijn dus per definitie steeds mineraalrijk.

Let wel, dit alles staat los van de hoeveelheid fosfor en stikstof, wat slaat op nutriëntenrijkdom.

Oorsprong van mineraalrijkdom

In Vlaanderen zijn een twintigtal uitgestrekte en minder uitgestrekte watervoerende lagen. Dat zijn hoofdzakelijk (maar niet uitsluitend) tertiair geologische formaties (afgezet door zeeën voor de ijstijden) die grofweg in drie categorieën kunnen gerangschikt worden voor wat de mineraalrijkdom betreft.

Tabel: Ruwe categorisering van de Vlaamse watervoerende lagen (tertiair geologische formaties) naar mineraalrijkdom

Veralgemend kunnen we stellen dat in de provincie Antwerpen bijna geen mineraalrijke kwel voorkomt, behalve waar lokaal kanaalwater door de dijken infiltreert en terug bovenkomt zoals aan het Hageven en het Buitengoor. In Oost-Vlaanderen waar de formatie van Aalter een rol speelt en als speciaal geval de Moervaartdepressie is ook mineraalrijke kwel mogelijk. In West-Vlaanderen heb je mineraalrijke kwel onderaan de jongere duinen. De fossiele duinen zijn meestal al uitgeloogd.

Omdat het interpreteren van tabellen met tientallen cijfers van concentraties van chemische  variabelen niet eenvoudig is, ook niet na vele jaren ervaring, bestaan er verschillende grafische voorstellingswijzen die snel een goede samenvatting geven van een aantal eigenschappen van het grondwaterstaal in kwestie.

Dit zijn het IC-ER-diagram, dat verschillende stalen vergelijkt en zo een indicatie kan geven van de herkomst van de verschillende stalen. Het Maucha-diagram en Stiff-diagram helpen om snel visueel een idee te geven van de mineralensamenstelling.