Contouren ontstaan
Kenmerkend voor de Waddenzee is een zeewaartse barrière van zandige eilanden en zandbanken. Ze zijn het resultaat van gematigde getijverschillen en van zand dat door golven van offshore gebieden wordt aangevoerd en vervolgens door de wind wordt verplaatst.
De gematigde maar constante zeespiegelstijging heeft geleid tot een toename van tijverschillen. Deze variëren nu tussen 1,5 tot 4 meter. Toen het tijverschil minder was dan ongeveer 0,5 m ontstonden doorlopende strandwallen en lagunes. Boven de ongeveer 3,5 m ontstaan er geen barrière-eilanden meer vanwege het grote watervolume dat gedurende een getijcyclus heen en weer beweegt.
Drie regio's
In de zuidelijke Waddenzee liggen twaalf grote barrière-eilanden op 5 tot 15 km afstand van het vasteland. Ze beschermen het getijdengebied tegen golven die bij wind vanuit noordwestelijke en noordelijke richting ontstaan. In dit deel van de Waddenzee kan het uit de Noordzee aangevoerde sediment de zeespiegelstijging niet volledig compenseren en de eilanden verschuiven langzaam richting de kust.
In de centrale Waddenzee zijn de tijverschillen vaak hoger dan 3 m. Daarnaast zijn er vier estuaria die voor een lager en meer schommelend zoutgehalte zorgen dan in de andere twee regio's. Een zeewaartse keten van barrière-eilanden ontbreekt. In dit deel lijken sedimentaanvoer en zeespiegelstijging in evenwicht te zijn.
In de noordelijke Waddenzee vormen acht eilanden samen met relatief hoge zandbanken een zeewaartse barrière op 5 tot 25 km afstand van de kust. Ze bieden beschutting tegen golven uit het westen, de overheersende windrichting. Op de meeste plekken kan de sedimentaanvoer de zeespiegelstijging niet compenseren, met uitzondering van een sedimentoverschot tussen de eilanden Rømø en Fanø. In dit gebied liggen naast de boven genoemde barrière-eilanden verschillende eilanden verspreid over het wad. Dit zijn overblijfselen van een samenhangend zeekleigebied dat in de late middeleeuwen verdronk. In het noorden van dit gebied grenzen enkele kliffen uit het Pleistoceen direct aan zee.
Satellietfoto. albedo39 Satellitenbildwerkstatt e.K. (image processing), Brockmann Consult GmbH (scientific consulting), raw data: U.S. Geological Survey.
Een keten van getijdebekkens
Hydrologisch gezien is de Waddenzee een reeks van 39 naast elkaar liggende getijdebekkens. Elk van deze getijdebekkens bestaat uit de volgende componenten: kwelders, wadplaten, geulen, barrière-eilanden en eb delta's.
De getijdebekkens zijn afhankelijk van de barrière-eilanden en hoge zandbanken. De getijdenstroom wordt ertussen samengeperst waardoor zeegaten tot 30 m diep en sterke stromingen ontstaan. Achter de barrière-eilanden vertakken de meeste zeegaten zich in grote geulen die zich op hun beurt opsplitsen in een herhalend patroon van steeds kleiner wordende slenken of prielen.
Verspreiding van de 39 getijdebekkens in de Waddenzee. CWSS.
Symfonie van golven, getijden en wind
Golven, getijden en wind zijn belangrijke kenmerken van het Waddengebied. Hun samenspel bepaalt het dagelijkse aanzicht van de Waddenzee.
Twee keer per dag stuwt de vloed een gemiddeld volume van 15 km³ zeewater via de zeegaten en geulen in de getijdebekkens. Ongeveer hetzelfde volume is daar bij laag water al aanwezig waardoor de Waddenzee bij normaal hoog water tot 30 km³ water bevat.
Sterke zeewind kan echter meer water richting kust stuwen, waardoor hoog water tot 4 m boven normaal kan oplopen. Als deze, meestal westelijke, wind aanhoudt, blijven de wadplaten vaak meerdere dagen onder water staan. Dit is één van de redenen waarom in de getijdenzone van de Waddenzee mariene organismen de terrestrische organismen domineren.
Sterke offshore winden vanuit het oosten komen minder vaak voor, maar wanneer ze er zijn kunnen ze laag water tot 1,5 m onder normaal stuwen. Dan blijven hogere zandbanken en wadplaten die meestal met water bedekt zijn, dagenlang droog, en veerboten naar sommige eilanden blijven in de havens liggen.
Door stormen en verandering in de zeespiegel blijft de geomorfologie van de Waddenzee aan een hoge dynamiek onderhevig. Elke dag laat het gebied zich in een andere gedaante zien. In de loop van de tijd ontstaan nieuwe eilanden (Norderoog; DE) en verdwijnen andere, zoals de eilanden Bosch (NL), Buise (DE) en Jordsand (DK). Nergens anders op aarde bestaat er zo'n gevarieerde en dynamische kustlijn van deze omvang.