Reënwater op NK-sandgronde: Hoe beweeg grondwater?

Armand van Niekerk en dr. Hugo Bezuidenhout van SANParke deel hul bevindinge oor die beweging van grondwater in onversteurde grond, soos waargeneem in die Kalahari Gemsbok Nasionale Park in die Noord-Kaap.

Met die reënseisoen is een van die interessante onderwerpe altyd wat gebeur met die water nadat dit op die aarde geval het. Ons wil graag kortliks interessante navorsingsresultate, wat ons tans in die Kalahari Gemsbok Nasionale Park gekry het, met lesers deel. Daar is nog nie baie sulke studies in onversteurde natuur gedoen nie, en ons doen graag hierdie studies parallel met die navorsing wat ons grondkundige kollegas by GWK, wat met gewasboerdery werk, doen. Hierdie is navorsing wat waarde kan inhou vir produsente wat met wild, beeste, skape, boerbokke en perde in die natuur boer, met onversteurde grondprofiele.

Volgens professor Hekkie von M. Harmse (1978) moet ons nie net kyk na watter plantegroei ons het vir drakrag-bepaling nie. Die bodemvormingprosesse en die gevolge daarvan is baie belangrik, veral vir plantegroei en drakrag. Die bodem beteken in dié geval die grond asook die omliggende geologie. Reeds in 1880 het Dokuchaev vyf grondvormende faktore geïdentifiseer, naamlik klimaat, grondorganismes, landskap (terreineenhede soos dreineringsbaan of plato van koppie), moedermateriaal (geologiese gesteentes) en tyd wat dit neem om grond te vorm. Die onderwerp is baie breed en dus sal ons eerder in hierdie geval wil fokus op windgewaaide sande (aeoliese sand), wat in groot dele van ons streek aangetref word. Die mees algemene twee grondvorme geassosieer met die windgewaaide sand is Hutton (rooi apedale horison – apedale beteken ʼn horison het geen struktuur nie) en Clovelly (geel-bruin apedale horison). Die rooi kleur dui gewoonlik aan dat die grond goed deurlug en gedreineer is, terwyl die geel-bruin kleur aandui dat grond ʼn beperkende laag het wat die dreinering van die gronde stadiger maak.

Die hoeveelheid water wat ná ʼn bui reën werklik in die grond voorkom, hang af van verskeie faktore, insluitend:

• Intensiteit van reën: Sterk reënbuie kan lei tot oorstroming en oppervlak-afloop, wat minder water in die grond laat opneem. Ligte, aanhoudende reën bevorder beter infiltrasie.
• Plantbedekking: Plante en hul wortels help om water in die grond te hou en voorkom oppervlak-afloop. Blare verminder ook die impak van reëndruppels, wat erosie beperk.
• Infiltrasievermoë: Die grond se vermoë om water in te neem en deur te laat. Sanderige grond het ʼn hoër infiltrasietempo as kleigrond.
• Helling: Steiler hellings lei tot vinniger afloop van water en minder infiltrasie. Vlak gebiede bevorder beter wateropname.
• Oorspronklike voginhoud van die grond: As die grond reeds versadig is, sal minder water opgeneem kan word. Droë grond kan meer water opneem.
• Waterverliese: Verdamping, oppervlak-afloop, en diep infiltrasie (waar water verder as die wortelsone beweeg) verminder die hoeveelheid water wat beskikbaar is vir plantegroei.

Al hierdie faktore saam beïnvloed die hoeveelheid water wat ná reën in die grond beskikbaar is vir plantopname en ander ekologiese prosesse. Ons kyk egter in hierdie artikel meer na wat met die reënval gebeur in die sandgrond van die Kalahari en fokus slegs op een van die twee waargeneemde lokaliteite. Met die Polentswa-lokaliteit wil ons kyk wat met die grondwater vanaf die duinkruin tot in die vloedvlakte van die Nossobrivier gebeur.

Die DFM-grondvogmeters maak dit vir ons moontlik om te kan “sien” wat in die grondprofiel gebeur wanneer dit reën. Deur grondvogmeters op verskillende terreineenhede in die terreinlandskap van ʼn duinkruin, duinmiddelhang, tot onder in die duinstraat te plaas, kon waargeneem word hoe die grondvog op reënval gereageer.

Resultate vir Polentswa-lokaliteit

Figuur 1

Figuur 1 is ʼn voorbeeld van die dieptelyngrafiek in DFM se Probe Utilities-program vir vogmeter 1 (Figuur 2) by Polentswa lokaliteit. Die opwaartse lyne dui grondvog (reën) aan, terwyl die afwaartse lyne beweging van die grondvog aandui. Die Y-as toon grondvog (%), en die X-as dui maande en dae aan. Die verskillende kleure lyne dui die verskillende dieptes van die vogmeter aan: groen vir 20 cm, ligblou vir 40 cm, donkerblou vir 60 cm, pienk vir 80 cm, rooi vir 100 cm, en swart vir 120 cm.

ʼn Totaal van 39 mm reën het tussen 1-16 Februarie 2023 geval (Figuur 1). Weens die afstand van Nossob-ruskamp kan die veldwagters slegs sporadies die reënval meet. Die dieptelyngrafiek (Figuur 1) is van vogmeter 1 (Figuur 2) op die duinkruin. Die grond op die duinkruin is geklassifiseer as ʼn Clovelly-grondvorm, met ʼn grondprofiel met geen gestruktureerde B-horison met ʼn lae klei-inhoud (<3 %), windgewaaide sand met ʼn ondeurdringbare laag (wissel in diepte), wat die grond nie toelaat om goed te dreineer nie en daarom die geelbruin kleur van die grond.

Elke kleur lyn op die grafiek dui verskillende gronddieptes aan, maar net so waardevol kan ʼn mens sien wanneer dit by Polentswa gereën het. Twee reënvalgebeurtenisse is merkbaar in Figuur 1, met pieke wat aandui dat die grondvog in die Clovelly-grondvorm toegeneem het. ʼn Mens kan sien dat daar reeds grondvog op die verskillende gronddieptes is, maar met die gronddieptes 20-80 cm styg die grondvog onmiddellik ná die eerste reënval en met die gronddieptes 100-200 cm neem dit ʼn paar dae om gemeet te word op die gronddieptes. Hoe dieper die grond, hoe meer die grondvogpersentasie in die grond. Met die tweede reënvalgebeurtenis is daar reeds meer grondvog op elkeen van die gronddieptes en die reaksie op die verskillende dieptes is omtrent dieselfde; almal neem binne ʼn dag toe. Grondvog op diepte 20 cm daal baie vinniger (verdamping) as die grondvog in die verskillende gronddieptes, wanneer dit droog raak. Die relatiewe min reënval word egter vir ʼn lang tydperk in die dieper grondvlakke bewaar en dit blyk dat nie baie grondvog lateraal beweeg nie (Figure 1 & 2).

Figuur 2: Terreinvormskets van Polentswa se vogmeters: die blou dui aan die diepte van die grondvog (1 duinkruin; 2 duinmiddelhang; 3 laer duinmiddelhang, 4 duinstraat; 5 duinstraat kalkbult en 6 vloedvlakte van Nossobrivier).

In Figuur 2 kan daar gesien word watter gronddieptes ná 19 mm reën bereik is. In die terreinvormskets van die Polentswa-lokaliteit kan die posisies van die vogmeters (200 m uitmekaar gespasieer) gesien word. Hiermee kan ons sien dat by vogmeter 1 en 2 die reënval op die duinkruin dieper as 120 cm geïnfiltreer het. By vogmeter 3-5 sien ons dat daar ʼn ondeurdringbare kalkreetbank is, wat die grondvog “vashou”, en beskikbaar is vir die plante en ekologiese prosesse. By vogmeter 5 (duinstraat kalkbult), is die kalkreetbank so vlak soos 40 cm en die totale grondprofiel is versadig met grondvog. By vogmeter 6 is die grondprofiel ook versadig ná die reën, maar die kalkreetbank is aansienlik dieper as 120 cm (Figuur 2).

Dit is egter net die oortjies van die seekoei wat ons kan bespreek weens ruimtebeperking en ons hoop om verdere resultate ook te kan deel in die nabye toekoms.