Te veel mest, te veel bramen

Au, weer dat geprik. Denk je in een natuurgebied ongestoord een smal paadje te kunnen nemen, prik je je weer aan de bramen en brandnetels.

Bramen en brandnetels lijken West-Europa wel te overwoekeren. Net als gras, zevenblad en berenklauw behoren ze tot de snelgroeiende soorten. Die floreren nu ten koste van vele andere soorten vanwege te veel stikstof in de bodem. Stikstofvervuiling is een wereldwijd probleem. Aan de Poolse kust, rond Beijing, in de Golf van Mexico heeft men te maken met woekerende algen: die verstikken er regelmatig het te voedselrijke oppervlaktewater, waardoor er nauwelijks meer ander leven mogelijk is.

Nieuwe cijfers

Afgelopen maand vatte het Wereld Natuur Fonds (WNF) het stikstofprobleem nog eens samen in een populaire wetenschapsbrief Stikstof. Te veel van een vitale bron. “Stikstofhoudend kunstmest heeft de agrarische productie enorm verhoogd”, concludeert de brochure. “Maar inmiddels behoort kunstmest wel tot de belangrijkste oorzaken van biodiversiteitsverlies, luchtvervuiling en verstikking van meren en kustzones.”

De brochure haalt tientallen studies aan over ‘reactief’ stikstof, de stikstof die zich gebonden in nitraten, ammoniak en stikstofoxiden (waaronder lachgas) over de aarde beweegt. Die studies komen met nieuwe, globale cijfers. Zo berekende een groep internationale onderzoekers in een stikstofspecial van Philosophical Transactions in 2013, dat er in 2000 ruim twee keer meer reactief stikstof aan de aarde werd toegevoegd dan in 1900.

Verschillende bronnen

In 1900, toen het naar schatting 145 miljoen ton was, bestond die productie nog vooral uit natuurlijk ontstaan reactief stikstof, voornamelijk afkomstig van stikstofbindende bacteriën. In de bodem zetten die het niet-reactieve stikstof (N₂) uit de lucht om in wel reactieve verbindingen zoals nitraten (NO3^–). De plant neemt dan nitraten op als voedingsstof.

In 2000, toen de productie naar schatting 345 miljoen ton was, kwam al zeker zoveel reactief stikstof van nitraathoudend kunstmest. In 2050 zal het zelfs 408 tot 510 miljoen ton zijn, aangezien we dan met nog meer mensen eten en bemesten.

“Het is heel simpel”, zegt Jan Willem Erisman, wiens leerstoel Integrale Stikstofstudies aan de Vrije Universiteit Amsterdam door het WNF wordt gefinancierd. “Wereldwijd wordt jaarlijks 128 miljoen ton aan kunstmest verkocht. Daarvan verdwijnt ongeveer veertig procent als niet-reactief stikstof weer in de lucht. Maar elk jaar hoopt zich dan dus zestig procent op in de reactieve vorm.”

Luchtkwaliteit

Wim de Vries, hoogleraar Integrale Stikstofeffect modellering aan de Wageningen Universiteit, laat kaarten zien. Een daarvan toont hoeveel reactief stikstof er jaarlijks op akkers belandt. “In de Verenigde Staten en West-Europa meer dan 150 kilo per hectare per jaar. In China soms meer dan vijfhonderd kilo. Zoveel van deze voedingsstof kunnen gewassen lang niet opnemen.” Het stikstof dat achterblijft zorgt in de bodem voor verzuring en minder soorten, spoelt uit naar oppervlaktewater, waar het voor verstikking zorgt en als stikstofoxides (zoals N₂O₃) en ammoniak (NH₃) in de lucht terechtkomt. Daar leiden deze gassen tot ongezondere luchtkwaliteit en tot stikstofdepositie in nabijgelegen natuurgebieden.

De Vries laat ook zien hoe gevoelig natuurgebieden zijn. De cijfers hiervan staan in het in mei dit jaar uitgekomen boek onder de titel Critical Loads and Dynamic Risk Assessmets over onder meer kritische stikstofbelastingen. Zo gaat de soortensamenstelling op toendra’s al achteruit bij een jaarlijkse belasting van drie kilo stikstof per hectare; die van (sub)tropische bossen bij vijf tot tien kilo per hectare en die van bergweitjes bij tien tot twintig kilo. Gemiddeld blijken natuurgebieden vanaf tien tot vijftien kilo stikstofbelasting soorten te gaan verliezen – in Nederland is die belasting in veel gebieden nog ruim dertig kilo per jaar; in China soms wel zestig (zie de afbeelding).

Nitraatrichtlijn

In Nederland heeft de Europese ‘Nitraatrichtlijn’ van 1991 de stikstofbelasting al wel wat teruggedrongen. In 1985 waren er namelijk nog heel wat akkers en weilanden waarop boeren 500 tot soms wel 1000 kilo stikstof uitreden (kunstmest en drijfmest van de intensieve veehouderij). Inmiddels mag de belasting niet meer zijn dan 170 tot 300 kilo per jaar, afhankelijk van type bodem en mest. “Nog te veel voor omliggende natuurgebieden”, zegt Jan Willem Erisman. “Maar de stikstofbelasting in onze rivieren is wel al met veertig procent teruggebracht, waardoor er veel minder verstikking is door algengroei.”

In landen als China en Zuidoost-Azië zijn er nog helemaal geen beperkingen. “Wij hebben drie aio’s die in China de bodemverzuring onderzoeken”, vertelt De Vries. Omdat ze daar geen kalk op akkers brengen, zoals hier, is de bodem er zo zuur dat zelfs de gewassen het er slechter door doen.” De Chinese landbouwkundigen moeten nu driehonderd miljoen boeren ervan overtuigen minder kunstmest te gaan gebruiken, in plaats van meer.