Illustratie over de N-cascade uit het boekje Stikstof. De uitstoot van stikstof naar lucht leidt tot een cascade van effecten door transport in de lucht en het water, depositie op natuur en inname door de mens (naar Sutton e.a., 2013). Illustratie: Jos van den Broek / BWN
De stikstofcrisis houdt niet alleen politici, boeren en bouwers in de greep. Ecologen spraken in Amsterdam over wat ze wel en nog niet weten over stikstof. ‘Er bestaat geen simpele uitweg.’
Terwijl de hele wereld in rep en roer is over corona en klimaatverandering, zit Nederland eigenlijk nog diep in de stikstofcrisis. Het is een cruciaal dossier waarvoor een politieke doorbraak nodig is, wil er alleen al zicht komen op een nieuwe regering. De stikstofcrisis zorgde voor het opstomen van heel veel tractoren naar Den Haag, het bijna stilvallen van de bouw en een verbluffend snel ingevoerde verlaging van de maximumsnelheid voor automobilisten. De stikstofdeken heeft grote consequenties voor de Nederlandse natuurkwaliteit, maar toch waarschuwen veel ecologen voor maatregelen die zich eenzijdig richten op stikstof. ‘De aandacht ligt te veel op stikstof, in vrijwel alle ecosystemen is fosfor een minstens zo belangrijke sleutelfactor en we hebben weinig aan stikstofreductie als er niks gebeurt aan het grondwaterpeil, de inzet van pesticiden en het areaal dat beschikbaar is voor natuur’, zo viel te beluisteren op het 25ste Current Themes in Ecology-symposium over Nitrogen: Past, Present and Future, dat ecologennetwerk NERN 28 oktober in Amsterdam organiseerde.
‘We zijn nog steeds een stikstof-hotspot. Wat we eigenlijk doen is het bemesten van de natuur’
‘Eigenlijk moet biodiversiteit het centrale punt zijn waarop we maatregelen richten’, concludeert microbieel ecoloog Albert Tietema van de Universiteit van Amsterdam (UvA), samen met bodemecoloog Mariet Hefting van de Universiteit Utrecht (UU) dagvoorzitter van het symposium. ‘We moeten zeker niet stil gaan zitten, want hoewel we het erover eens zijn dat we meer langetermijnexperimenten nodig hebben, zijn er ook al heel veel data wel beschikbaar. Daarbij is het belangrijk de internationale context niet uit het oog te verliezen en te realiseren dat het verstandig is meer meststoffen in maatregelen mee te nemen en – zeker voor duinen en natte gebieden – naar het hele landschap te kijken’, aldus Tietema.
KENNIS IJKEN
De Nijmeegse ecoloog en NERN-voorzitter Hans de Kroon wijst erop dat de Current Themes in Ecology-symposia mede zijn opgezet om wetenschappelijke kennis te ijken aan maatschappelijke behoeften. ‘We willen als ecologen weten waar we wetenschap het beste kunnen inzetten en waar we ons op moeten focussen. Rond stikstof is er nu veel discussie over kritische drempelwaarden en over herstelcapaciteiten van ecosystemen. Daar hebben we best veel kennis over, maar er staan rond stikstof nog heel veel vragen open’, aldus De Kroon.
Volgens Frank Berendse, emeritus hoogleraar plantenecologie en natuurbeheer in Wageningen, verschenen vanaf 1980 al de eerste publicaties en experimenten van Nederlandse ecologen over de impact van stikstofdepositie en verzuring. Mooie en veel te vroeg afgebroken experimenten in bossen zijn er volgens Berendse gedaan in het Europese Nitrix-project, van 1988 tot 2000 bij Speuld en IJsselstein. ‘Die experimenten hadden een echte controle. Een deel van het bos was overkapt en de neerslag werd netjes vervangen door schoon water. Ze laten een duidelijk effect zien van atmosferisch stikstof op boomgroei, nitraatuitspoeling en ook het aantal mycorrhizavormende zwammen dat er voorkomt.’ Ook het sinds 1957 lopende graslandexperiment bij de Ossenkampen in Wageningen (zie: ‘Biodiversiteitsexperimenten vergen lange adem’, Bionieuws, 3 juli) toont dat soortenrijkdom sterk afneemt door stikstofdepositie. ‘Het laat ook zien dat er herstel mogelijk is, maar dat vraagt wel veel tijd’, constateert Berendse. ‘Er is al genoeg wetenschappelijke onderbouwing voor maatregelen die de stikstofuitstoot substantieel verminderen. Sommige habitats zijn misschien al voor altijd verloren gegaan, maar snelle stikstofreductie kan nog veel habitats redden. Liever vandaag, dan morgen.’
WATERKWALITEIT
Onderzoek van aquatisch ecoloog Dedmer van de Waal van NIOO-KNAW laat zien dat eutrofiëring met stikstof een rol speelt bij het ontstaan van algenbloei door drijvende kolonies giftige cyanobacteriën (Limnology and Oceanography, 7 april). ‘Vooral het drijfvermogen is afhankelijk van stikstof, maar er is ook een duidelijke link met fosfor. Het aantal kolonies, drijfvermogen en giftigheid is een samenspel van beide nutriënten. Voor een goede waterkwaliteit en veilig zwemwater kan je maar beter aan beide knoppen draaien’, aldus Van de Waal. Ook voor biodiversiteitschade door stikstof in de Nederlandse duinen is beschikbaarheid van fosfor een sleutelfactor, blijkt uit onderzoek van duinecoloog Annemieke Kooijman van de UvA. ‘Nederland heeft een speciale verantwoordelijkheid voor grijze duinen, het H2130-habitattype met een prioriteitstatus in Natura2000’, aldus Kooijman. ‘Vooral tussen 1991 en 2001 heeft hoge stikstofdepositie tot vergrassing geleid in de Noord-Hollandse duinen, maar de effecten zijn extra schadelijk voor kalkarme duinen met een lage pH, gelegen ten noorden van Egmond aan Zee.’ Dat komt omdat daar weinig planten voorkomen die mycorrhiza’s vormen en fosfor onder zure omstandigheden makkelijker door de vegetatie kan worden opgenomen. Bij stikstofverrijking schiet in kalkarme duinen de plantbiomassa en het aandeel grassen daarom omhoog, terwijl de vegetatie in kalkrijke duinen – ten zuiden van Egmond aan Zee – juist minder gevoelig is voor stikstofverrijking omdat daar mycorrhizavormende planten domineren (Ecosphere, 2020). Die kalkrijke duinen leveren ook een hogere voedselkwaliteit voor konijnen en kennen significant meer open plekken (‘blow-outs’), waardoor vegetatie natuurlijk kan verjongen (Science of the Total Environment, 20 juli).
‘Zeldzame soorten nemen af en niet zo zeldzame soorten nemen toe’
Dat stikstofverrijking niet alleen gevolgen heeft voor de samenstelling van vegetaties, maar ook doorwerkt hoger in de voedselketen is zichtbaar te maken door vlindertellingen te koppelen aan gemeten ammoniakconcentraties. ‘We hebben helaas zelden data om ook langetermijneffecten te onderbouwen’, vertelt UvA-ecoloog Henrik Barmentlo. Hij koppelde daarom gegevens van 13 jaar tellingen aan 53 soorten dagvlinders van Vlinderstichting en CBS aan gemeten ammoniakconcentraties van het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden van RIVM. ‘Je ziet dan dat een algemene vlinder als de atalanta het goed doet bij veel ammoniak en een zeldzame vlinder als heideblauwtje juist heel slecht. De tendens is dat de meeste soorten in aantal afnemen en een paar toenemen: zeldzame soorten nemen af en niet zo zeldzame soorten nemen toe.’
Vanwege kritiek van boeren op gemodelleerde en in het veld gemeten ammoniakconcentraties werken Barmentlo en collega’s sinds 2020 – in opdracht van het Mesdag Zuivelfonds – aan metingen in het veld met een ECO2Flux-opstelling. Een in het veld te plaatsen kast met ammoniaksensoren die het mogelijk moet maken de daadwerkelijke ammoniakdepositie op de bodem rond melkveehouderijen en in natuurgebieden te meten. ‘Zo kunnen we metingen aan emissies doen tijdens mesttoediening’, legt Barmentlo uit. ‘We meten ook langs een gradiënt op de Veluwe om in het veld de uitwisseling van ammoniak tussen atmosfeer en biosfeer te meten, maar ook sink en source in kaart te brengen.’
RADERTJE
De Utrechtse ecoloog Yann Hautier wil graag het grotere plaatje achter biodiversiteitverlies zien en achterliggende mechanismen in kaart te brengen. Stikstofdepositie is in dat opzicht slechts een radertje in een vastgelopen machine. Bemesting – nadrukkelijk breder dan alleen stikstof – speelt een essentiële rol in zowel productiesystemen als meer multifunctionele ecosystemen. Het is volgens Hautier belangrijk te onderzoeken wat dit precies betekent voor landbouwproductie, koolstofvastlegging, biodiversiteitsverlies en ook voor de weerbaarheid tegen klimaatextremen. Uit experimenten in graslanden leidt hij af dat biodiversiteitsverlies door eutrofiëring vooral een gevolg is van competitie om licht (Science, 2009). ‘Als je in bemeste graslanden licht toevoegt in de onderlaag kun je verlies aan plantensoorten voorkomen’, vertelt Hautier. ‘Dat is kennis die ook voor de landbouw van belang is. Door gewassen niet standaard op een rijtje te zetten, hoeft een hogere gewasdichtheid niet ten koste te gaan van productiviteit.’ Zowel nutriënten, begrazing door herbivoren en diversiteit van het bodemleven beïnvloeden de stabiliteit van vegetaties (Nature, 2014 en eLife, 23 maart). ‘Biodiversiteit stabiliseert ecosystemen en onze experimenten laten zien dat bemesting dat stabiliserende effect juist verzwakt’, aldus Hautier. ‘Dat is belangrijke kennis, nu we weten dat er door klimaatverandering een grotere kans is op weerextremen, zoals veel nattere winters en drogere zomers.’
‘We ontkomen niet aan een langetermijnvisie: moeten we echt de tweede landbouwexporteur ter wereld zijn?’
Het grote probleem van Nederland is volgens slotspreker en stikstofexpert Jan Willem Erisman, hoogleraar milieu en duurzaamheid in Leiden, dat er sprake van een structureel overschot op de stikstofbalans. ‘We zijn nog steeds een stikstof-hotspot. Wat we eigenlijk doen is het bemesten van de natuur.’ In de landbouw is vooral door gebruik van krachtvoer en kunstmest sprake van een jaarlijks overschot van 330 kiloton stikstof (CBS-gegevens, 2017), dat vooral als ammoniak in de atmosfeer terechtkomt. Stikstofoxiden zijn vooral afkomstig uit industrie en verkeer, maar daarvan ‘verdwijnt’ het grootste deel via ‘export’. De depositiesnelheid van ammoniak is hoger: op 100 kilometer van de bron is circa 55 procent van de ammoniak neergeslagen tegen circa 20 procent van de stikstofoxiden. In grote delen van de wereld is het verminderen van ammoniakuitstoot relatief makkelijk en goedkoper (Science, 5 november), maar in Nederland zijn veel van die simpele maatregelen al genomen. ‘De ammoniakuitstoot is sinds 1990 hier al met 60 procent gedaald, maar ondanks die reductie halen we de doelen niet. Daarom oordeelde de Raad van State in 2019 dat nog steeds structurele maatregelen nodig zijn om de Nederlandse natuur te beschermen’, aldus Erisman. ‘Er bestaat geen simpele uitweg en naast ammoniak hebben we te maken met nitraat, lachgas, methaan en fosfaat. Dat betekent hoge kostprijzen, terwijl de marges voor boeren nu al te laag zijn. We ontkomen niet aan een langetermijnvisie: moeten we echt de tweede landbouwexporteur ter wereld zijn? Laten we kiezen voor een integrale aanpak, duidelijke doelstellingen en een gebiedsgerichte aanpak. Wachten is zinloos: hoe langer je wacht hoe moeilijker het wordt.’
Links: Tijdlijn mestproblematiek. Rechts: De Modderbeek tussen Barneveld en Amersfoort in de Gelderse Vallei. Natuur en intensieve veehouderij ligt in Nederland vaak dicht bij elkaar. Foto: Aaldrik Tiktak, bij PBL-bericht over structurele aanpak stikstof.
Toegankelijke overzicht van de worstelingen met stikstof
STIKSTOF – DE SLUIPENDE EFFECTEN OP NATUUR EN GEZONDHEID - Jan Willem Erisman, Wim de Vries e.a.
Paperback, 160 pagina’s, 12,50 euro Verschijnt: 15 november 2021
‘Er is in Nederland heel veel geschreven over stikstof. Opvallend is echter dat een diepgaand overzicht van het stikstofprobleem ontbreekt’, schrijven de hoofdauteurs en ‘stikstofprofessoren’ Jan Willem Erisman (Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden) en Wim de Vries (Wageningen Universiteit) in de inleiding van Stikstof . Op initiatief van de stichting Biowetenschappen en Maatschappij geven zij en mede-auteurs in dit boek een toegankelijk resumé van de geschiedenis en oorsprong van de stikstofproblemen, de gevolgen van uitstoot van ammoniak en stikstofoxiden voor natuur en menselijke gezondheid en middels korte interviews visies van verschillende belangengroepen. Ook schetst het boek mogelijke oplossingen voor de problemen. Die zijn weliswaar al decennia bekend, maar boeren, bedrijfsleven, burgers en beleidsmakers worstelen er nog steeds mee, waardoor de problematiek nog lang niet van tafel is. Blijkens het voorwoord hoopt landbouwminister Carola Schouten in ieder geval dat het zal inspireren tot ‘werkbare oplossingen voor mens en natuur’.
Lancering van het boekje Stikstof - De sluipende effecten op natuur en gezondheid (uitgave: Stichting Biowetenschappen en Maatschappij), met een inleiding van voormalig landbouwminister Cees Veerman en presentaties van hoofdauteurs en stikstofexpert Wim de Vries (WUR) en Jan-Willem Erisman (CLM).
Aanvulling 17 november 2021:
Bodemecoloog Mariet Hefting van de Universiteit Utrecht (UU) is toegevoegd als (mede-)dagvoorzitter van het symposium. (GvM)