De MACRO biosfeer; showmodellen?
Macro planten en dieren en hun klimaateffect
Volgens Lovelock konden we wel zonder:
“Het leven op deze planeet is een bijzonder taaie, robuuste en plooibare eenheid, waarvan wijzelf slechts een klein onderdeel vormen. Het meest wezenlijke onderdeel is waarschijnlijk datgene wat op en in de bodem van de continentale platten woont. Grote planten en dieren zijn betrekkelijk onbelangrijk. Deze zijn eerder te vergelijken met de elegante vertegenwoordigers en aantrekkelijke modellen die een firma gebruikt om haar producten aan te prijzen, wellicht begeerlijk, maar niet onontbeerlijk. Het zijn de taaie en betrouwbare arbeiders, het microbiologische leven van de bodem en zeebedding, die de zaken draaiende houden.”
Tot op zekere hoogte heeft hij gelijk, zoals ik op de webpagina ‘de Biosfeer en het klimaat’ heb uitgewerkt. Maar ik denk dat hij hier toch te kort door de bocht ging. Grote planten en dieren zijn onmisbaar voor het beheer van de Aarde. Alleen moet er dan wel op de juiste manier gebruik van worden gemaakt. In het onderstaande zal dit worden uitgewerkt.
Landgebruik en het klimaat
In de jaren dertig ging het goed mis in Amerika. Grote zandstormen en erosie zorgden voor hittegolven die de jaren dertig tot het warmste decennium van de twintigste eeuw maakten. Hoe kon het zo misgaan?
De ‘Groene Revolutie’
Vooral na de tweede wereldoorlog heeft de intensieve landbouw ervoor gezorgd dat er, ondanks een enorme bevolkingstoename, toch geen hongersnoden ontstonden. De voorspelde ‘Mathusiaanse rampspoed’ is achterwege gebleven. De ‘westerse’ landbouwmethoden kennen echter ook een keerzijde. .
Ontwikkelingswerker uit Zimbabwe
Ontwikkelingswerk is een zaak van ‘het westen’ waarmee ”we’ de arme bevolking van de derde wereld gaan ontwikkelen. Allan Savory keert de zaken om.
De Europese hitte van de 21e eeuw
Wat maakte dat het klimaat in Europa zo snel veranderde in de jaren tachtig van de vorige eeuw?
Landgebruik en het klimaat
Algemeen wordt aangenomen dat de Aarde de afgelopen eeuw met 1 graad is opgewarmd. Deze opwarming wordt volgens ‘de wetenschappelijke consensus’ toegeschreven aan de toename van het CO2 gehalte in de atmosfeer.
Deze onmiskenbare opwarming is overigens een blijvend twistpunt in de controverse tussen ‘alarmisten’ en ‘sceptici’. Iets wat mooi wordt verbeeld in de onderstaande afbeelding uit het onderzoek van Soon, Connolly en Connolly (2015). In dit onderzoek is een reconstructie gemaakt van het temperatuurverloop in de afgelopen 140 jaar, waarbij ze zijn uitgegaan van de meetgegevens uit gebieden met relatief veel landelijk gelegen meetstations. De keuze voor landelijk gelegen meetstations is belangrijk om geen verstorende invloed te hebben van het stadseffect (ook is, vanwege de ontbrekende gegevens is afgezien van een temperatuur-reconstructie van het zuidelijk halfrond).
Als dat zo is, dan is er toch iets geks aan de hand met deze opwarmingsgrafiek. Wat gebeurde er in de jaren dertig en veertig van de vorige eeuw?
Sceptici hebben deze periode steeds gezien als een tijdperk waarin wordt duidelijk gemaakt dat de natuurlijke variatie van de Aarde niet valt te onderschatten, omdat het CO2 gehalte destijds, op geen stukken na, een merkbare invloed op de globale temperatuur zou kunnen hebben gehad, terwijl warmisten tot dusverre alles in het werk hebben gesteld om deze periodes maar gewoon te ‘vergeten’.
Maar als we aannemen dat ‘de mens’ verantwoordelijk is voor de vreemde temperatuursprongen van de aarde in de twintigste eeuw, waarom zou dat niet het geval zijn in deze periode?
De geschiedkundige antwoord op deze vraag is eigenlijk niet zo heel moeilijk te vinden. In de jaren dertig woedden grote zandstormen door ’the Great Plaines’ die voor een enorme bodemerosie en ongekende hittegolven zorgden. In de onderstaande foto uit Texas 1935 is fraai te zien waar we dan aan moeten denken.
Maar hoe heeft dit effect kunnen hebben op de globale temperatuur van deze jaren? Om dit te kunnen verklaren is het belangrijk om een beeld te krijgen van de belangrijkste natuur-catastrofe gedurende deze jaren.
De Dust bowl
het geschiedenis magazine heeft een mooie reconstructie gemaakt van de ontwikkelingen die plaats vonden in de Great Plains, waar ik in dit stukje (met hier en daar wat aanvullingen) gebruik van maak.
De Great Plains lopen geografisch gezien dwars door de VS, van de staat Texas in het zuiden tot over de grens met Canada. Oorspronkelijk hield alleen het stugge prairiegras het uit in dit droge en winderige gebied. De grote vlakten waren de thuis van bizons en indianen en het is de geboorteplek van de agrogigant John Deere.
Net zoals de chernozems van de Oekraïnse steppe, bleek ook de zwarte aarde onder de Amerikaanse prairies uitzonderlijke vruchtbare landbouwgrond. Alleen hadden de pioniers een span van 16 ossen nodig om met de oude ijzeren ploeg door de kleverige bodems en de dichte, diepe wortels van het prairiegras te raken. Alleen het stugge prairiegras hield het uit in dit droge en winderige gebied. Het gras was voedsel voor bizons waarop werd gejaagd door indianen.
Pas in 1837, op het moment dat de toen nog jonge smid John Deere een nieuwe ploegschaar van gepolijst staal ontwierp, kon de ontginning van de Great Plains echt beginnen.
In enkele tientallen jaren werd de eeuwenoude balans verstoord. De indianen werden verjaagd en miljoenen bizons werden afgemaakt. Enorme ranches met grote kuddes vee namen hun plaats in. De overheid moedigde kolonisatie van de Great Plains aan, onder andere via Homestead Acts. Die regelde goedkope grond voor mensen op zoek naar een zelfstandig bestaan. Omdat vee uiteindelijk niet bestand bleek tegen het harde klimaat, kwamen grote stukken land beschikbaar voor landbouw. Door overheidscampagnes en agressieve verkoop trokken wereldwijd mensen naar een gebied dat volgens velen niet geschikt was voor landbouw.
Maar de nieuwe bewoners ploegden grasland om voor graanproductie. En zij hadden enkele nieuwe troeven in handen. Als eerste en wellicht belangrijkste hiervan waren er belangrijke ontwikkelingen bij de productie van kunstmest.
De ammoniaksynthese die de Duitse chemicus Fritz Haber met de scheikundige Carl Bosch in 1913 wist te realiseren, had wereldwijd grote invloed op de productiviteit van landbouwgrond. Rond 1908 al had Haber een procedé ontdekt om ammoniak te produceren, een methode die het mogelijk maakte om stikstofmeststoffen ongelimiteerd te produceren. Onder Bosch’ leiding verkreeg het chemieconcern BASF de rechten, in 1913 startte hij met de productie van commerciële hoeveelheden ammoniak in een fabriek. Dit zogeheten Haber-Boschproces is de basis van de kunstmestproductie. Haber ontving er in 1918 de Nobelprijs voor. De vraag naar stikstof overtrof niet langer het aanbod nu de productie onbeperkt was.
Een andere belangrijke ontwikkeling was dat de tractor en de spoorwegen het mogelijk maakten om de productie- en transportkosten te verlagen.
Tegelijkertijd steeg de graanprijs, onder meer door een de vraag tijdens de Eerste Wereldoorlog. De overheid riep op nog meer graan te produceren om daarmee de soldaten te voeden en de oorlog te winnen. Tijdens de oorlog garandeerde de overheid zelfs een vaste hoge prijs. De hoge winsten brachten welvaart en maakten investeringen in tractoren en combines mogelijk. Daarna kwamen de hypotheken. De boeren gingen van een half in de grond gegraven woning naar een houten huis en van paard en wagen naar een T-Ford. Nog meer grond werd omgeploegd. De vette jaren zouden echter niet eeuwig blijven duren.
Gestaag daalden de graanprijzen toen vraag en aanbod in de jaren twintig naar de juiste balans zochten. Om hun inkomsten op peil te houden, verdubbelden boeren in sommige gebieden de omvang van hun akkers. Omdat het weer nog steeds gunstig was door voldoende regen, braken de oogsten record na record. Het aanbod was zo overweldigend, dat sommigen het overtollige graan gebruikten als brandstof voor de kachels. Totdat het in 1931 stopte met regenen.
De stevige wind en temperaturen die konden oplopen tot boven de 50 graden, droogden de toplaag van de aarde uit. Waar eerder het prairiegras het vocht en het zand vasthield, werd de losse bovenlaag nu de bron van wervelende stormen die over honderden kilometers enorme hoeveelheden zand verplaatsten.
De eerste storm was in september 1930. In 1933 waren het er 38, in 1936 liep het aantal op tot 5 per maand. In mei 1934 voerde een storm 350 miljoen ton aarde mee met windvlagen van 180 kilometer per uur.
De oogsten werden steeds kleiner. De prairiehazen en sprinkhanen die steeds minder natuurlijke vijanden hadden, hielpen de boeren niet. De Great Plains veranderden in een dorre zandvlakte. Met boeken als The Grapes of Wrath van John Steinbeck raakte de ecologische ramp diep in het collectieve geheugen van de Amerikanen verankerd.
Maar de tragedie van de ‘dust bowl’ bleek eigenlijk een uitzondering op de regel dat de nieuwe landbouwtechnieken, zonder al te grote problemen, in staat waren om gedurende de twintigste- en eenentwintigste eeuw een veel grotere productie te bewerkstelligen. Blijkbaar was men in de beginjaren van de twintigste eeuw, in de Great Plains, simpelweg ‘vergeten’ om bij de landbouwmethoden te denken aan het gehalte organische stof in de bodem. Geen onoverkomelijke hindernis, toch?
De Groene Revolutie
Volgens Wikipedia is de ‘groene revolutie’ de laatste, grote (of “derde”) landbouwrevolutie die zich voor een groot deel tussen 1960 en 1980 voornamelijk in de Aziatische landbouw voltrok:
“Door de bevolkingsexplosie in Azië kon de rijstteelt de stijgende vraag naar rijst maar moeilijk bijhouden. Rijst is in Azië het basisvoedsel, zoals aardappels in de meeste Europese landen. Er moest een oplossing komen voor de tekorten, want er dreigde hongersnood. Door gebrek aan met name voor de rijstbouw geschikte nieuwe gronden, zocht men verhoging van de opbrengsten vooral in verbetering van gewassen en een verhoging van de productie.
Men vergrootte de productie door de introductie van nieuwe variëteiten, kunstmest, pesticiden, nieuwe irrigatietechnieken, verbeterde zaden en het verstrekken van landbouwkredieten. De nieuwe landbouwmethoden werden geïntroduceerd in Mexico door de ‘vader van de groene revolutie’ Norman Borlaug, een Amerikaanse plantbioloog die daar vanaf 1944 werkzaam was. De toepassing bleek zeer succesvol. Van veel landen waaronder China, Indonesië en India kan worden gezegd dat ze door deze revolutie zelfvoorzienend zijn geworden. Het verbouwen van nieuwe soorten en het toepassen van bovengenoemde maatregelen leidde namelijk tot een drie maal hogere opbrengst dan voorheen. Borlaug ontving voor zijn inspanningen in 1970 de Nobelprijs voor de vrede.”
Henk Breman, medeauteur van het WUR onderzoek ‘From fed by the world to food security’ gelooft ook in een ‘groene revolutie’ in het continent waar deze vreemd genoeg nog niet heeft plaatsgevonden:
“In de jaren tachtig al toonde de Wageningse hoogleraar Kees de Wit aan, dat dankzij de groene revolutie, de adoptie van externe inputs zoals verbeterd zaaizaad, gewasbescherming en vooral kunstmest, graanopbrengsten [cumulatief] stijgen met 75 kilo graan per hectare per jaar. Dat gebeurde in Azië vanaf medio jaren zestig. In de meeste landen van Afrika sloeg de groene revolutie niet aan en bleef de stijging van opbrengsten steken op 7,5 kilogram per hectare per jaar (fig. 1).
Fig. 1: De stijging van de graanopbrengsten in Afrika vergeleken met die in de Verenigde Staten en Azië. Duidelijk is het effect te zien van kunstmest, verbeterd zaaizaad en gewasbescherming
De achterblijvende productiviteit heeft vooral te maken met het gebrek aan kunstmest. In Afrika ligt het gebruik ervan gemiddeld op minder dan 20 kilo per hectare per jaar, terwijl het wereldgemiddelde (dus inclusief Afrika) op 140 kilo per hectare ligt. Vergroting van de productie gebeurt in Afrika vooral door uitbreiding van het areaal en niet door intensivering, zoals in Azië.
De lage productiviteit van de bodem en daarmee ook van de arbeid, zorgt ervoor dat voedsel in Afrika erg duur is. Meer dan 40 procent van het gezinsinkomen wordt eraan uitgegeven. In Westerse landen kan dat rond de 10 procent liggen. Toen ik vijftien jaar geleden in Rwanda aankwam bleek de meelfabriek zijn tarwe uit Argentinië te halen, 1.200 kilometer en anderhalve oceaan ver weg. Dat was goedkoper dan het verwerken van lokaal geproduceerde tarwe.
Van de Afrikaanse landen scoort 80 procent dan ook laag op de Food Security Index, een maatstaf voor voedselzekerheid; een optelsom van beschikbaarheid, betaalbaarheid en kwaliteit van voedsel. In de rijke landen hebben die drie componenten min of meer hetzelfde gewicht, maar in de armste landen is de beschikbaarheid van voedsel veel hoger dan de betaalbaarheid. Meer dan driekwart van de mensen is te arm om voldoende voedsel dat er wel is, te betalen.
Het is een wetmatigheid dat de voedselzekerheid in een land lager is als het aandeel van de landbouw in de economie groter is. Hoe meer boeren, des te minder eten. Volgens het rapport van de Wereldbank ‘Agriculture for Development’ uit 2008, zouden arme en zeer arme landen daarom vooral moeten investeren in verbetering van de landbouw en voedselproductie. Een hogere land- en arbeidsproductiviteit zorgt voor lagere voedselprijzen en minder vraag naar arbeid in de primaire sector.
In het boek hebben mijn medeauteurs en ik gekeken naar de verandering van de graanopbrengsten in bijna vijftig landen in Afrika in de periode van 1960 tot 2014. Graanopbrengsten vormen namelijk een simpele maatstaf voor de groeiende productiviteit van bodem en arbeid en daarmee voor de agrarische ontwikkeling. Voor onze analyse hebben we de landen ingedeeld in zes klassen gebaseerd op de snelheid waarmee de graanopbrengsten in 55 jaar zijn gestegen (fig. 2). Vervolgens hebben we door vergelijking van de landen per klasse gekeken welke agro-ecologische en sociaaleconomische factoren van invloed zijn op de verandering in de graanopbrengst.
Een van de opvallende resultaten is dat de hoeveelheid regen betrekkelijk weinig effect heeft. Graanopbrengsten verschillen nauwelijks bij verschillen in regenval van 300 tot 3.000 millimeter per jaar (ter vergelijking: in Nederland valt gemiddeld 800 mm per jaar). Bij de huidige condities is voor iedere kilogram graan extra per hectare gemiddeld zeker 12.500 liter regenwater nodig. Kunstmest daarentegen is veel belangrijker. Gemiddeld levert ieder kilo kunstmest 20 kilo extra graan per hectare op. Het gebruik van kunstmest verhoogt bovendien de effectiviteit van water met een factor tien, samen met het gebruik van verbeterd zaaizaad en van gewasbescherming. In de jaren tachtig al stelde eerdergenoemde Kees de Wit – enigszins chargerend – dat we de hongersnood in de Sahel het beste konden bestrijden door fosfaatkunstmest uit vliegtuigen te strooien en zo de vlinderbloemigen op akkers en weiden aan te zetten tot het vastleggen van meer stikstof.”
De Groene Revolutie is het laatste grote stuk ‘ontwikkelingswerk’ van het Westen voor ‘de rest van de wereld’.
H. Donkers en B. van Vijfeijken (oktober 2016) benadrukken hierbij het belang van het meest zeldzame kunstmest-element fosfaat voor het leven als volgt:
“Voor het leven op aarde is fosfor even belangrijk als water, koolstof en zuurstof. Fosfor is een vitale component van de celwanden en het DNA van micro-organismen, planten, dieren en mensen. Vooral voor de vorming van botten en tanden is het essentieel. Het mineraal speelt verder een belangrijke rol in onze spijsvertering en de regulering van talrijke processen in ons lichaam zoals het functioneren van ons zenuwstelsel. Veel chemische reacties in ons lichaam zijn afhankelijk van fosfor. Het komt niet in pure vorm voor in ons lijf (pure fosfor is zelfs gevaarlijk en ontbrandt spontaan als het met zuurstof in aanraking komt), maar gaat altijd een verbinding aan met andere stoffen (fosfaatverbindingen).
Voor fosfor bestaan geen alternatieven of substituten. De chemicus Isaac Asimov noemde het element in 1959 dan ook the bottleneck of life en waarschuwde toen al voor tekorten.”
Fosfor komt van nature voor in bodems, maar altijd in wisselende hoeveelheden en altijd in zeer lage concentraties. Von Liebig ontdekte in 1840 dat fosfaat waarschijnlijk de meest beperkende factor was bij plantengroei.
Hiermee werd ook wetenschappelijk onderbouwd wat de waarde van bemestende stoffen voor de plantengroei. Fosfaat komt immers in grotere hoeveelheden voor in organische mest, plantenresten en ook menselijke fecaliën. Het duurde dan ook niet lang voordat ook de fosfor-kringloop (in navolging van die van stikstof) werd ontdekt.
De ontdekking van Von Liebig had tot gevolg dat er zich een vraag ontwikkelde naar andere stoffen die ook konden bijdragen aan het verbeteren van de fosfaatspiegel van landbouwgronden. Op die manier werd er ook Thomasslakkenmeel (fijngemalen hoogovenslakken van fosfaatrijk ijzererts) op de landbouwgronden toegepast, naast meer voor de hand liggende bronnen als beendermeel en guano (mest van zeevogels en vleermuizen).
Begin vorige eeuw werd er voor het eerst anorganisch fosfaaterts op grote schaal gewonnen (Marokko en de Westelijke Sahara), wat dus vooral na de Tweede Wereldoorlog op grote schaal (met groot landbouwkundig succes) werd toegepast.
Op welke schaal zich een en ander voltrok wordt fraai geïllustreerd door de onderstaande grafiek.
Ontwikkelingswerker uit Zimbabwe
Maar was de landbouw problematiek in de Verenigde Staten gedurende jaren dertig werkelijk allemaal toeval? ‘Plotseling stopte het in 1931 met regenen’, aldus de officiële geschiedschrijving. Maar had dit werkelijk niets te maken met de agrarische roofbouw op de Prairies?
De uit Zimbabwe afkomstige landbouwdeskundige Allan Savory heeft bij dit soort scenario’s zijn bedenkingen. Zijn aandacht werd hierbij getrokken door het vreemde fenomeen dat, hoewel de moderne landbouwmethoden inderdaad zorgen voor steeds hogere gewasopbrengsten, anderzijds de conditie van steeds meer landbouwgebieden verslechterde.
De meer kwetsbare gronden, zoals die van de grote reservaatgebieden van zijn thuisland Zimbabwe, maar ook de grote prairiegronden van West-Texas, waar ooit miljoenen dieren graasden, vervielen langzaam maar zeker tot woestijngebied. De ‘moderne’ landbouwtechniek leek niet geschikt voor de restauratie van de kwetsbare landbouwgronden en misschien was dit, wel veel meer dan onwil (of het gebrek aan inzicht, waarover Henk Breman in het bovenstaande nog schampert), de reden daarvoor dat de ‘Groene Revolutie’ nooit is aangeslagen in Afrika. Het is dan wellicht ook geen toeval dat een Afrikaan pionierswerk heeft verricht bij het zoeken naar oorzaken voor dit vreemde fenomeen.
Savory zag eigenlijk maar één belangrijke oorzaak voor de verwoestijning en dat was dus niet ‘klimaatverandering’ maar wel: ‘fout menselijk management’.
Natuurlijk was het ook de westerse landbouwtechneuten opgevallen. De aard van het beheer van de gronden kan positieve, maar ook negatieve gevolgen hebben voor een regio.
Heel terecht zag men dat verwoestijning veroorzaakt kan worden door ‘overbegrazing’, waardoor de (dunne) vruchtbare bovengrond, niet langer door wortelgroei gebonden, door erosie-processen (wind- en watererosie) wegspoelt. Stop de overbegrazing en het probleem is opgelost, toch?
Cruciaal in dit soort kwetsbare landerijen is de groei van gras. Struiken en bomen hebben veel meer water nodig dan gras en de eerste stap weg van een woestijn is steppevorming. Daar waar wel gras, maar geen struiken en bomen kunnen groeien. Andersom gaat dit echter ook op. Na steppevorming komt verwoestijning, wanneer de omstandigheden steeds slechter worden.
De grote denkfout, volgens Savory, was echter dat men meende dat de grote graslandgebieden, die ooit waren ontstaan onder invloed van grote grazers, zonder beheer konden ‘herstellen’. Er werd voorbij gegaan aan het feit dat grasland, wanneer dat niet tijdig wordt ‘afgegraasd’, in de winter verzuurt door autonome afbraakprocessen.
De grote grazers hebben blijkbaar een belangrijke functie binnen dit kwetsbare ecosysteem, maar hoe dan? Grazers zorgen toch voor erosie?
Misschien is het belangrijkste hoofdstuk in het lijvige ‘Holistic Management’ van Savory “Water Cycle: the circulation of civilization’s life blood” (p. 104 ev). Hierin gaat hij in op evidente, maar door de techneuten van ‘de groene revolutie’ helaas ondergesneeuwde basisprincipes ten aanzien van waterbeheer.
Als eerste ziet hij dat het van belang is om de bodem die regen ontvangt hiervoor geschikt te maken. Dit betekent dat de grond in staat moet zijn om zoveel mogelijk water aan zich te binden. De landbouwer zal moeten streven naar een effectieve water cyclus, waarin de planten maximaal gebruik kunnen maken van de hoeveelheid regen die op het gebied valt. En waarbij zo weinig mogelijk water direct verdampt of wegspoelt.
Vruchtbare aarde heeft een korrelige structuur die gemakkelijk water bindt en er voor zorgt dat het water diep de bodem kan binnendringen. Organische stof, samen met hierop levende schimmels en bacteriën, zorgen voor deze korrelige structuur, die echter behoorlijk kwetsbaar is. Een flinke regenbui kan al zorgen voor het verloren gaan van organische binding tussen de klei- of zandkorrels, door de impact van de regendruppels op de grondkorrels. Het is volgens Savorey dan ook zaak om ervoor te zorgen dat kwetsbare gronden altijd worden beschermd door een vorm van bodembedekking.
Dat kan enerzijds via laagblijvende vegetatie, dan wel via dood plantenmateriaal.
Bijkomend voordeel is dat een dergelijke bodembedekking er ook voor zorgt dat regenwater door de hierdoor veroorzaakte weerstand, niet direct wegspoelt.
Om in de bodem te geraken moet het regenwater echter eerst de bodemoppervlakte doordringen en dat is niet altijd gemakkelijk. Wanneer de bodem geen korrelige structuur heeft, dan ontstaat er een moeilijk doordringbare afdekkende laag (‘capping layer’), die ervoor zorgt dat het regenwater in korte tijd volledig verdwijnt (zie de korte maar inzichtelijke demonstratie van Savory in het onderstaande filmpje). Het zijn dit soort bodems die zich kenmerken door een sterke erosie, aangezien de deeltjes onderling nauwelijks zijn gebonden. Afspoelend regenwater zal hierdoor grote hoeveelheden van deze stof-grond meenemen op zijn reis naar de wereldzeeën.
Een effectieve watercyclus vereist meer dan enige andere factor een beheer dat de bodembedekking in stand houdt, gevolgd door organische stof, beluchting en drainage. Maar aangezien bodembedekking een sleutel is tot een effectieve watercyclus, welke middelen zijn er dan om dit te bewerkstelligen?
Savory ontwikkelde vervolgens de ‘Holistische landbouwmethode’. Hierbij is het cruciale probleem het vinden van een balans tussen ‘over-begrazing’ en ‘onder-begrazing’.
Bij overbegrazing worden planten te diep afgegraasd, waardoor ook de wortels worden beschadigd. Bij onder-begrazing blijven de groene delen van plant intact en vergaan in de herfst, waarmee suikers (fructaan) vrijkomen die vervolgens zorgen voor verzuring, met ook weer funeste gevolgen voor de bodemvruchtbaarheid en dus erosiegevaar.
Savory constateerde dat beide typen van begrazingsfouten optraden bij de gangbare Afrikaanse landbouw. Door het vee te lang in dezelfde weilanden te houden zag je overbegrazing van dat gedeelte van het gebied, maar tegelijkertijd was er onderbegrazing in de niet-of weinig begraasde stukken land, vaak als gevolg van pogingen om de natuur te herstellen.
Savory ziet twee belangrijke momenten van overbegrazing:
a) als het gras te lang wordt blootgesteld aan grazende dieren en deze dieren nog steeds aanwezig zijn wanneer het gras probeert om de hergroeien; of
b) wanneer de grazers van het weiland worden gehaald nadat het weiland is afgegraasd, maar de dieren weer te vroeg terug worden gebracht. Maar zoals al eerder aangehaald; het laten rusten van de graslanden, in afwachting van betere tijden, is een nog doeltreffender methode om tot ‘verwoestijning’ te komen.
Wat dan wel? De methode van Savory is eigenlijk even simpel als doeltreffend. Boots de omstandigheden na zoals die waren ten tijde van de ontwikkeling van de uitgestrekte graslanden. Laat een enorme kudde grazers gedurende een korte tijd een weiland kaalgrazen en laat de kudde vervolgens verder trekken. Gedurende de twee ‘maaimomenten’ per jaar zullen de grasvelden worden afgegraasd op een wijze die doet denken aan hooilandbeheer, wat niet voor niets zorgde een onvergelijkbare soortenrijkdom van graslandplanten. Dit is de wijze waarop de graslanden zijn ontstaan en gedurende honderdduizenden jaren (en waarschijnlijk nog veel langer) van nature zijn beheerd. En waarop de in symbiose met de grasplanten levende soorten zich evolutionair hebben aangepast.
Savory laat in zijn boek ‘Holistic Management’ een aantal voorbeelden zien van praktische successen die hij met zijn methode heeft behaald. Voor meer visueel ingestelden, op Youtube circuleren een aantal filmpjes waarin aandacht aan Savory en zijn landbouwmethoden wordt besteed.
Wat gebeurde in de prairies waardoor de regen stopte?
In het licht van de methodes van Savory is de overgang van (prairie-)grasgronden naar graanteelt funest geweest geweest voor de watercyclus van ‘The Great Plains’. Maar wellicht is dan nog niet duidelijk genoeg uitgewerkt op welke wijze dit invloed kan hebben gehad op de regenval in het gebied.
Om dit duidelijk te kunnen maken is het eerst van belang om te weten dat er drie soorten van regenval worden onderscheiden. Stuwingsregen, frontale regen en stijgingsregen.
Stuwingsregen ontstaat bij gebergte. De natte lucht moet dan stijgen omdat hij anders niet over de berg heen kan. De lucht wordt dus omhoog gestuwd. Wanneer relatief warme lucht opstijgt koelt hij ook weer af. Omdat warme lucht meer vocht kan vasthouden dan koudere lucht, condenseert een deel van het opgenomen vocht er ontstaan steeds grotere waterdruppels en deze vallen uiteindelijk als regendruppels naar beneden.
Frontale regen is als warme en koude lucht botsen met elkaar. Het front ligt op het punt waar de koude en warme lucht elkaar raken. De koude lucht is zwaarder en dwingt de warme lucht om op te stijgen en daardoor ontstaan (net zoals bij de stuwingsregen) regendruppels.
Wanneer een luchtmassa door zon wordt opgewarmd, rechtstreeks door de zonnestraling, of indirect door het aardoppervlak afgegeven warmte, stijgt deze op. Convectie treedt op in een luchtmassa, waarin de temperatuur lager ligt dan die van het oppervlak. De lucht wordt onderin de luchtmassa verwarmd.
Hierbij stijgt niet de gehele luchtmassa op, maar ontstaan ‘luchtbellen’ met een grootte van enkele tientallen tot honderden meters. Zo kunnen cumulus en cumulonimbus wolken ontstaan. De neerslag die daarvan het gevolg is noemen we stijgingsregen.
Maar opstijgende lucht zorgt lang niet altijd voor regen. Convectie treedt meestal alleen op in de zgn. ‘atmosferische menglaag’ die wordt begrenst door een zgn. ‘inversielaag’ (zie link). De hoogte van deze menglaag wordt onder meer bepaald door de verplaatsing van hoge- en lagedrukgebieden. Hoe hoger de druk van de bovenliggende lagen, des te lager is de grens van de menglaag. Dit betekent dat stijgingsregen in een hogedruk gebied maar zelden de hoogte kan bereiken waarop het opgenomen vocht voldoende kan condenseren om ook regen te veroorzaken.
Dat is natuurlijk anders in een lagedruk gebied waar het water wel voldoende hoogte gebracht kan worden om te zorgen voor flinke regenval.
Het belang van de onderscheiden soorten regen kan worden geïllustreerd met de onderstaande globale wetercyclus. (Trenberth, 2011)
Veruit het grootste deel van de regen op het land wordt veroorzaakt door de verdamping van water uit bodem (evaporation) en vegetatie (transpiration) van het land. Toch is een belangrijk verschil tussen de evaporatie van de bodem en die vanuit de vegetatie. De transpiratie vanuit de planten is, over het hele jaar gezien, namelijk veel groter.
Uit kale grond verdampt slechts weinig water, want zodra het bovenste laagje is uitgedroogd stokt de verdere aanvoer van vocht en stopt de verdamping. De transpiratie door planten blijft echter zo ongeveer de helft bedragen van de verdamping door een open wateroppervlakte. En daarmee is het probleem van een ‘niet effectieve watercyclus’ ook het probleem van de ‘stoppende regen’. Regen die afspoelt en door de rivieren uiteindelijk in de wereldzeeën belandt doet uiteindelijk niet meer mee met de cyclus van verdamping- condensatie- neerslag- bodemopslag – opname door planten- verdamping.
Hierbij moet natuurlijk niet worden vergeten dat het water uit een regenwolk ook (door de vochtige lucht in de PBL ter plaatse waar de regen valt) weer moet worden aangevuld. De hoeveelheid vocht in de menglaag, de aanvoer van “verse vochtige lucht” naar de wolkenlaag die voor regen kan zorgen, bepaalt hierdoor dus hoeveel regen er in een bepaald gebied kán vallen.
De watercyclus
In een onlangs gepubliceerd artikel geven Li et al. te kennen dat zij flinke tekortkomingen bij de alom aanvaarde (want: “harde natuurkunde”) Clausius−Clapeyron vergelijkingen bij klimaat-voorspellingen hebben gevonden.
Dit klinkt tamelijk onschuldig, maar de Clausius−Clapeyron-vergelijking ligt natuurlijk wel aan de wortel van de zgn. ‘positieve feedback-theorie’, die stelt dat het dan misschien niet de toegenomen hoeveelheden kooldioxide in de atmosfeer op zichzelf zijn die zorgen voor klimaatverandering, maar dat terugkoppelingen met onder meer het waterdamp-gehalte (waterdamp is een gekend broeikasgas) hiervoor wél zal zorgen.
Het zal geen verassing zijn dat meer water verdampt boven een wateroppervlak dan boven land. Berekend is dat de waterdampflux boven de oceanen zes keer groter is dan de waterdampflux op het land, ook al is het mondiale wateroppervlak slechts ongeveer drie keer groter dan het landoppervlak. Dit komt omdat: (1) het oceaanoppervlak donkerder is en dus meer zonne-energie absorbeert en (2) het oceaanoppervlak altijd nat is, wat de massaoverdracht verbetert in vergelijking met het landoppervlak, dat soms nat en soms droog is.
Hogere temperaturen zouden, volgens de Clausius−Clapeyron-theorie, vooral boven wateroppervlaktes voor meer verdamping, en dus meer opwarming, moeten zorgen.
Wat is nu het probleem? Algemeen wordt aangenomen dat kooldioxide zich heel gelijkmatig verspreidt over de atmosfeer. Dat is ook de reden daarvoor dat we de veranderingen van kooldioxide in de atmosfeer meten op Mauna Loa, een vulkaan op afgelegen eiland in de Noordelijke Stille Ocean.
Wanneer kooldioxide verantwoordelijk zou zijn voor een opwarmingseffect, dan zou het voor de hand liggen om te denken dat een toename van waterdamp, die daardoor wordt veroorzaakt, met name daar te vinden zou zijn waar het meeste water aanwezig is, d.w.z. het zuidelijk halfrond.
Wanneer de wereld in elkaar zou zitten als voorspeld door de klimaatmodellen, met een dominante rol voor kooldioxide en een passief reagerende hoeveelheid waterdamp, volgens de regels van Clausius-Clapeyron, dan ziet de neerslag verdeling in de wereld er (mooi in beeld gebracht door Eschenbach) er dus ongeveer zo uit:
Dat klopt dus niet helemaal volgens Eschenbach, dit is hoe het er in de echte wereld uitziet:
De meeste regen en ook de toename van neerslag is juist te vinden op het Noordelijk halfrond. En dan zijn er lastige vragen te beantwoorden: waarom regent het meer in het Noordelijk halfrond én hoe kan een toename van 5% van de neerslag in landgebieden op het noordelijk halfrond worden gerealiseerd, zoals ook is gerapporteerd in de IPCC-rapporten, maar niet in landgebieden op het zuidelijk halfrond?
Li et al. concluderen in ieder geval al voorzichtig dat: “Betwijfeld mag worden of het gebruik van de Clausius-Clapeyron-vergelijking als basis voor het berekenen van de positieve waterdampfeedback wel op juiste gronden gebeurt. Omdat de discrepanties tussen de waargenomen en de te verwachte waarden [op basis van de C-L vergelijking] groot waren, blijft het onduidelijk of de hoeveelheid atmosferische waterdamp werkelijk met maar liefst 6 tot 7% zal toenemen als reactie op elke 1 °C opwarming, zoals algemeen wordt aangenomen.”
Dat het minder regent in het Zuidelijk halfrond moet wel te maken hebben met het gegeven dat de de hierboven al genoemde en elders uitgebreide inversielaag boven een waterlichaam meestal niet erg hoog wordt. De opwarming die nodig is om de ABL op een hoger nieveau te tillen ontbreekt hier simpelweg. Maar hoe zit dat dan met die grote veranderingen in het Noordelijkhalfrond?
Peachey en Maeda geven aan dat zij voor de oplossing van dit raadsel (niet verrassend) hebben gezocht naar de steeds toenemende invloed van de menselijke activiteiten op de watercyclus:
“het laatste IPCC-klimaatveranderingsrapport uit 2021 rapporteerde over de impact, die mensen hebben gehad op de watercyclus op het land, als volgt: “Directe herverdeling van water door menselijke activiteiten voor huishoudelijk, landbouw- en industrieel gebruik van ongeveer 24.000 km3/jaar komt overeen met de helft van de mondiale rivierafvoer of een verdubbeling van de mondiale grondwateraanvulling per jaar”.
Deze 24 Tt/jr komt overeen met 60% van de totale geschatte retourstroom van 40 Tt/jr van het landoppervlakte naar de oceanen.” Zoals hierboven al eerder uiteengezet, heeft dit veranderende karakter van het landschap, zeker met de moderne landbouwmethoden, nogal wat consequenties voor de waterhuishouding.
LULCC
In zijn onderzoek naar de effecten van een veranderend landgebruik ((Land use/land cover change (LULCC)) op het klimaat van een gebied komt R. Pilke et al (2011) tot de volgende conclusie:
“dat LULCC inderdaad kan resulteren in klimaatverandering op mesoschaal en regionale schaal, wanneer de oppervlakte van de landschapsconversie groot genoeg is. Een ruimtelijke heterogeniteit van ongeveer 10–20 km wordt vaak als voldoende beschouwd het creëren van mesoschaal-circulaties onder convectielaag. Maar veranderingen op kleinere schaal, van ongeveer 2 à 5 km, zijn ook vaak voldoende om veranderingen in de boundary layer teweeg te brengen.
Voor de moessoneffecten, kan de drempel groter zijn. De irrigatie-effecten voor Noordwest-India bijvoorbeeld suggereren dat de vereiste landschapsverandering waarschijnlijk in de orde van 50–100 km moet zijn om de synoptische convergentiepatronen te beïnvloeden.
De reden dat ruimtelijke schalen boven een bepaald niveau liggen is dat onder deze ruimtelijke schaal de convectieve grenslaag of de regionale stroming in staat is om eventuele heterogeniteiten van de warmteflux aan het oppervlak te homogeniseren, voordat ze heel hoog in de atmosfeer terechtkomen.”
– Voor degenen die deze conclusies abracadabra is, in deze webpagina heb ik de bovengenoemde processen in de Boudary Layer nader beschreven. –
Gevonden wordt dus dat een grote verandering van LULCC klimaatverandering tot gevolg kan hebben. En dat is natuurlijk fijn voor deze website waarin dat al een aantal jaar wordt beweerd, alleen zou het natuurlijk wel leuk zijn om te weten hoe dat dan plaats zou kunnen vinden.
Maar daar gaat een ander onderzoek van R.E. Alter et al (2015) wel dieper op in. Het artikel begint al goed:
“Veranderingen in landgebruik en landbedekking hebben aanzienlijke veranderingen teweeg gebracht in de regionale klimaatpatronen over de hele wereld.
Onderzoek heeft zich hierbij vooral gericht op de snelle ontwikkeling van grootschalige irrigatie van akkerland de afgelopen eeuw, waarbij men zich heeft geconcentreerd op mogelijke wijzigingen van regionale regenval.
De op basis van dit onderzoek opgestelde regionale klimaatsimulaties van de West-Afrikaanse Sahel, laten zien dat bij hypothetische grootschalige irrigatiesystemen, de regenval over geïrrigeerde gebieden minder wordt, maar juist wordt verhoogd op enige afstand van het geïrrigeerde gebied.”
Dit is wat mij betreft nogal contra-intuïtief. Waarom zou de hoeveelheid neerslag minder groot worden wanneer een land wordt geïrrigeerd? Meer plantengroei, meer evapotranspiratie en dus meer regenval, zou je denken. Maar dat zit dus anders.
Gezira Scheme
Het artikel van Alter gaat over zijn observaties bij het Gezira Scheme project. Een van de grootste irrigatieprojecten in de wereld, ná het ‘Office du Niger’-project gelegen in Mali, het grootste van Afrika.
Het Massachusetts Institute of Technology (MIT) heeft een leesbare samenvatting van het artikel gemaakt en men heeft ook de moeite genomen om het onderstaande youtube-filmpje te maken om dit toe te lichten
Uit het onderzoek blijkt dus dat een kouder gebied dan de omgeving zorgt voor een hogedrukgebied?
Om dit enigszins begrijpelijk te kunnen maken is het waarschijnlijk handig om nog even teug te kijken naar een eerdere blog, waarin wordt ingegaan op de processen in de atmosferische grenslaag (ABL).
Dit is dus bij uitstek een prachtig voorbeeld waarbij processen in de ABL invloed hebben op het ontstaan van hogedruk gebieden. Koude lucht is zwaarder, heeft een grotere soortelijke massa dan warme lucht en neemt dus minder plaats in dan warme lucht. Dit is verantwoordelijk voor het gegeven dat de grens tussen ABL en ‘vrije atmosfeer’ in een relatief ‘koud gebied’ blijkbaar op een lager niveau komt te liggen dan in het omliggende warmere gebied. Vochtige lucht in de ABL kan door deze blokkade minder ver opstijgen en dus minder afkoelen en regen blijft dan dus uit.
Daarnaast ontstaat natuurlijk een ‘gat’ tussen de lagere ABL en oorspronkelijke grens van de ‘vrije atmosfeer’, wat zal worden opgevuld door de ‘vrije atmosfeer’ van het omliggende gebied. Maar hierdoor ontstaat uiteraard een hogere druk in dit geïrrigeerde gebied en dus een lagere druk in het gebied waar de lucht vandaan wordt gezogen.
De vochtige ABL-lucht in het lagedruk gebied zal hierdoor dus hoger kunnen opstijgen, meer afkoelen en dan dus kunnen zorgen voor meer neerslag, terwijl de ABL-lucht in het geïrrigeerde hogedruk gebied dus juist wordt geblokkeerd en zoals gezien ook niet kan zorgen voor neerslag.
Het lijkt niet onlogisch om te veronderstellen dat het uitblijven van regen in het geïrrigeerde gebied medeverantwoordelijk moet zijn voor het grotendeels falen van de grote irrigatieprojecten ten zuiden van de Sahara.
Higginbottom et al (2021) hebben een studie (zie link) verricht naar de effectiviteit van deze projecten en kwamen tot de ontnuchterende conclusie dat:
“de irrigatiesystemen gemiddeld slechts 18 procent van het geïrrigeerde productiegebied bedienen. Verschillende systemen zijn zelfs volledig inactief – sommige al sinds enkele jaren na de aanleg ervan. Er lijkt weinig bewijs te zijn dat staaft dat de prestaties van irrigatieprogramma’s in de loop van meer dan zestig jaar zijn verbeterd. (…)
Het ‘Office Du Niger’ bereikte bijvoorbeeld pas onlangs 10 procent van de 1 miljoen hectare die in 1938 waren gepland. En de irrigatiesystemen van 127.000 hectare rond het Tsjaadmeer zijn ondertussen volledig inactief.”
Je vraagt je af waarom? Die vraag is niet zo moeilijk te beantwoorden. Volgens Wikipedia had het Tsjaadmeer in de jaren zestig een oppervlakte van meer dan 26.000 km². Tegen het jaar 2000 was de oppervlakte afgenomen tot 1500 km²:
“De oorzaken van de afname van de oppervlakte zijn tweeledig. In de loop der jaren is er steeds minder regen gevallen in het stroomgebied van het meer en er wordt steeds meer water voor irrigatie aan het meer en de toevoerrivieren onttrokken.”
Klimaatverandering pur sang, volgens Al Gore in zijn ‘An Inconvenient Truth’ (2006). En misschien is dat ook wel zo, maar het is vrij moeilijk om hier een CO2 gerelateerde oorzaak voor te vinden. – Het is sowieso misschien aardig om de documentaire van Gore eens terug te kijken met de theorie van dit artikel in het achterhoofd. Er worden immers (naast een boel twijfelachtige feiten) nogal wat LULCC gebieden in beeld gebracht. –
Alleen in Afrika?
De rampspoed van de ‘Dust Bowl’ lijkt zich aan het einde van de twintigste en begin van de eenentwintigste eeuw te herhalen, maar dan ook in Europa.
Op de KNMI-website is bijvoorbeeld dit verslag, over het weer in 2022, te vinden:
“In Europa was de jaargemiddelde temperatuur opnieuw hoog in 2022. 2022 is het op één na warmste jaar ooit gemeten in Europa, met 0,9°C boven het gemiddelde. Deze hoge temperatuur is vooral te wijten aan de warme zomer, die de warmste was sinds 1950. 2022 past naadloos in de trend van verdere opwarming van het klimaat. Dit blijkt uit het nieuwste rapport van de Copernicus Climate Change Service (C3S). In het rapport wordt de balans opgemaakt van het Europese klimaat in 2022.”
Copernicus, de Europese klimaatbewaker geeft aan:
-Europa kende het op één na warmste jaar ooit, overtroffen door 2020 en slechts iets warmer dan 2019, 2015 en 2014;
– Europa beleefde de warmste zomer ooit gemeten;
– De herfst was de op twee na warmste ooit gemeten;
– Langdurige en intense hittegolven troffen West- en Noord-Europa;
– Aanhoudend lage neerslagniveaus, in combinatie met hoge temperaturen en andere factoren, leidden tot wijdverspreide droogte;
– Hoogste geschatte totale uitstoot van bosbranden in de zomer (juni-augustus) voor de EU plus het VK in de afgelopen 15 jaar. Frankrijk, Spanje, Duitsland en Slovenië kenden hun hoogste zomeruitstoot van bosbranden van de afgelopen 20 jaar.
Wat kan er gebeurd zijn, wanneer we de bovenstaande theorie proberen te gebruiken om dit alles te verklaren?
Spanje
In het licht van de bovenstaande theorie zijn dan allereerst de ontwikkelingen op het Iberische schiereiland van belang. Kathelijne Bonne schrijft hierover in apocalyptische beelden: “Spanje verliest elke dag bijna 1,4 miljoen ton goede aarde door bodemerosie. Het land stevent af op een ramp van hetzelfde kaliber als de Dust Bowl in Noord-Amerika in de jaren 30. (…)
Er is een alarmerende trend van woestijnvorming die Spanje in haar greep heeft. Het land waar ik al bijna 10 jaar woon, kampt met steeds hetere temperaturen, een extreem watertekort en bodemdegradatie. Van alle EU-landen loopt Spanje het hoogste risico om tegen 2050 een woestijn te worden. De waterreserves staan op 47% van hun normale capaciteit. In de tweede week van mei 2022, ‘beloven’ de temperaturen al op te lopen tot 35°-40°C, ver boven het gemiddelde. El horno ibérico, de Iberische oven, draait op volle toeren.
Daar komt nog bij dat Spanje zich schuldig maakt aan een falend water- en bodembeheer, dat de verwoestijningstrend versnelt.
Verwoestijning is niet alleen het gevolg van het uitblijven van regen maar ook van het verdwijnen van de biosfeer die vocht vasthoudt, als een spons. Daarbij horen niet alleen bossen maar ook bodems. De bodem is een cruciale, niet-hernieuwbare grondstof. Ze is het levende deel van de aardkorst, waar planten en gewassen in groeien en voert ook andere onmisbare ecosysteemtaken uit (zoals het vastleggen van koolstofdioxide).
In Europa is Spanje de koploper wat betreft bodemerosie. 66% van het landoppervlak ondergaat erosie waarvan de helft in kritieke staat. Op jaarbasis spoelt 500 miljoen ton bodem weg. Per inwoner is dat 10 ton per jaar, of 27 kg per dag aan goede grond die verdwijnt. En dat terwijl bodemvormende processen er honderden tot duizenden jaren over doen om kaal landoppervlak om te zetten tot vruchtbare bodem. In 9 van de 17 regio’s van Spanje is de kritieke grens van bodemerosie (12 ton per hectare per jaar) overschreden en in sommige regio’s is die meer dan dubbele hiervan (Catalonië, Andalusië en Cantabrië).
Maar hoe heeft het zover kunnen komen en ook, hoe kan het dat deze problemen zich nu pas manifesteerden in de jaren tachtig van de vorige eeuw?
Spanje’s meest recente geschiedenis
De volkstelling van 1950 wijst uit dat 15,6 procent van de Spaanse bevolking dat jaar woonachtig was in de noordelijke, Atlantische, kustprovincies, en 36,3 procent in de provincies aan de mediterrane oost- en zuidkust, inclusief de Balearen en de Canarische eilanden. Bijna de helft van de Spanjaarden (48,1 procent) woonde in het binnenland. Deze drie macroregio’s vormden respectievelijk 8,4 procent, 22,4 procent en 69,2 procent van het nationale grondgebied. De geografische periferie van Spanje was in die tijd dus beslist geen demografische periferie: de gemiddelde bevolkingsdichtheid was er hoger dan die in het binnenland, het geografische centrum. Dat gold ook voor het begin van de 20e eeuw. In 1897-1950 was het beeld dus vrij stabiel.
De Atlantische kustzoom dankte de relatief hoge bevolkingsdichtheid onder meer aan intensieve akkerbouw en (rund)veeteelt, een omvangrijke, nationaal verzorgende visserij, zeevaart en havenfuncties, mijnbouwactiviteiten, belangrijke concentraties van industriële bedrijvigheid rond Bilbao, Oviedo en Gijón, en een al vroeg ontwikkeld binnenlands toerisme, vooral van Spanjaarden die het hete of koude binnenland ontvluchtten om te genieten van het milde klimaat in plaatsen als Santander en Sebastián en vele kleinere stadjes.
De mediterrane kustgebieden omvatten indertijd Spanjes belangrijkste industriegebied Catalonië met vooral de regio rond Barcelona, kleinere industriecentra als Valencia, gebieden met een omvangrijke intensieve, bevloeide landbouw zoals in de provincies Tarragona, Valencia en Murcia, en andere regio’s met gevarieerde boom- en struikcultures. Daarnaast waren er kustvisserij, zeevaart en een bescheiden binnenlands toerisme.
In het Spaanse binnenland lag het accent op droge landbouw en veehouderij (schapen- en geitenteelt). Bevloeide landbouw was er relatief weinig. Madrid was als hoofdstad en nationale metropool het centrum van omvangrijke en gevarieerde tertiaire activiteiten en had vanwege haar bevolking een vrij omvangrijke verzorgende industrie, maar was geen uitgesproken industriestad. Dat gold voor vrijwel alle andere steden in het binnenland, al was hier wel de meeste industriële bedrijvigheid te vinden.
Veranderingen sinds 1970
Vanaf de jaren ’70 heeft Spanje ingrijpende veranderingen ondergaan. De Franco-dictatuur maakte plaats voor een constitutionele monarchie en democratische verhoudingen, het land trad toe tot de Europese Unie en kon de handel daardoor sterk uitbreiden. Bovendien ontving het land miljarden aan ontwikkelingssteun. Naarmate de economische groei meer op gang kwam, trok Spanje tal van buitenlandse investeerders aan en ontwikkelde zich in hoog tempo tot een modern, welvarend Europees land. Ook stroomden er Europese toeristen toe, een ontwikkeling die bewust werd gestimuleerd door de massale bouw van hotels en appartementen, ook om de traditionele vakantiebestemmingen (de Balearen en de Canarische eilanden) te ontlasten. De toeristenstroom richtte zich vrijwel geheel op de mediterrane kust, trok grote aantallen werkzoekende migranten aan en remde het vertrek van de plaatselijke bevolking af. Ook vestigden zich vele pensionados.
In 2015 was de bevolking aan de mediterrane kust 59,2 procent gegroeid ten opzichte van 1970, die van de Atlantische kust met slechts 8,8 procent en die van het binnenland met 25,8 procent. In Spanje als geheel nam de bevolking toe van 33,9 naar 46,3 miljoen (36,5 procent). In 2015 woonde niet minder dan 46,7 procent van de nationale bevolking aan de mediterrane kust en op de eilanden, en nog maar 40,5 procent in het Spaanse binnenland (in 1950 was dat nog 48,1 procent). De Atlantische kust zag haar aandeel dalen van 16 naar 12,8 procent.
De verdeling over de drie macroregio’s is dan ook duidelijk veranderd: het mediterrane kustgebied telt nu absoluut meer inwoners dan het uitgestrekte binnenland. De aanwas aan de mediterrane kust en op de eilanden is overigens niet volledig op het conto van het toerisme en daaraan gelieerde activiteiten te schrijven. Ook andere sectoren speelden een rol, zoals grootschalige, intensieve, exportgerichte tuinbouw in de provincies Murcia, Almeria en Málaga, en de verdere industrialisatie. (…)
Zestien provincies in het binnenland verloren in de periode 1970-2015 bevolking of vertoonden een minimale groei (<2 procent). Deze gebieden liggen als een onregelmatige krans rondom Madrid, maar de ontvolking is niet simpelweg toe te schrijven aan de zuigkracht van Madrid. Terwijl het platteland ontvolkte, groeiden de meeste stadjes en vooral de grotere provinciale hoofdsteden, vele zelfs explosief. Ze boden in een tijd van groeiende economie de beste voorwaarden voor de ontwikkeling van nieuwe secundaire en tertiaire activiteiten en dus ook voor de vestiging van werkzoekenden. Ruim 40% van de bevolking in het binnenland woonde in 2014 in de provinciale hoofdsteden. Madrid oefende in de hele periode 1970-2015 een grote aantrekkingskracht uit en groeide van 3,76 naar 6,38 miljoen inwoners.
Logisch gevolg van de ontvolking van het platteland was dat veel landbouwbedrijven verdwenen. Ze waren te klein en niet meer lucratief. Tussen 1962 en 2009 verdwenen volgens de landbouwtellingen in heel Spanje ruim 2 miljoen boerenbedrijven; de helft daarvan in het binnenland. Ook elders verruilden velen het agrarisch bestaan voor niet-agrarisch werk – aan de mediterrane kust groeide de werkgelegenheid sterk – of gingen met pensioen.
Klimaat
Ze zijn een constante geworden op het Iberisch schiereiland de afgelopen jaren: extreme droogte en hittegolven.
‘De oogsten in Portugal en Spanje kunnen dit jaar tegenvallen door de droogte en hitte, zo wordt gevreesd. Spanje is ‘s werelds grootste olijfproducent en staat bekend als de ‘fruitmand’ van Europa.
Maar die landbouwsector werkt de landdegradatie ook in de hand, legt de Spaanse landschapsecoloog Gabriel del Barrio uit. Woestijnvorming gebeurt wanneer een ecosysteem vernietigd wordt omdat zijn natuurlijke bronnen overmatig gebruikt worden. Het is geen gevolg van de klimaatverandering, maar vindt plaats door toedoen van de mens, vertelt Del Barrio.
Sinds Portugal en Spanje in de jaren ‘80 toetraden tot de Europese Economische Gemeenschap, de voorloper van de Europese Unie, werd de landbouwsector steeds sterker geïntensiveerd en geïndustrialiseerd. Kleine boerderijen maakten plaats voor grote landbouwbedrijven. De teelt van diverse en seizoensgebonden producten moest plaats ruimen voor een industrie gericht op monocultuur.
‘Een pervers effect van de EU-subsidies in het Europese landbouwbeleid’, noemt del Barrio het. Dat beleid wil dat de landbouw zijn productiviteit verhoogt, maar dat gaat wel ten koste van de natuurlijke bronnen. ‘Het resultaat daarvan is de enorme “plastic zee” en de aanplanting van houten gewassen.’ De Spaanse onderzoeker verwijst daarmee naar de uitgestrekte velden met serres die vooral in Zuid-Spanje en Zuid-Portugal te zien zijn, en naar de industriële boomgaarden van onder meer amandel- en olijfbomen.
‘Deze geïrrigeerde gebieden trekken alle natuurlijke bronnen, zoals de watervoorraden, naar zich toe, waardoor dat land het grootste risico op woestijnvorming vormt. Een van de meest recente kanshebbers voor problematisch landgebruik is de aardbeiteelt in Zuidwest- Spanje.’
‘We zagen het geïrrigeerde landbouwgebied de afgelopen decennia sterk toenemen op het hele schiereiland’, vult João Santos aan. ‘Dat is net het omgekeerde van wat we zouden mogen doen wanneer er steeds minder neerslag is.’
Ook veehouders werden sinds de jaren ‘80 gestimuleerd om de grootte van hun kuddes op te drijven. ‘Dat had een nefaste impact op de Spaanse dehesas en de Portugese montado’, gaat Del Barrio verder. Dat zijn graaslanden met steeneiken en kurkbomen. Ook die lopen, net als de geïrrigeerde landbouwgebieden, een groot risico om te degraderen tot dorre vlaktes. ‘Het toegenomen aantal dieren dat er graasde, zorgde voor sterke erosie en andere problemen in het ecosysteem.’
Onder invloed van de landbouwintensivering, zo noteren del Barrio en zijn collega’s in een onderzoekspaper, verdwenen tussen 2005 en 2013 in Spanje 108.000 boerderijen. Het platteland werd verlaten, op de grote landbouwbedrijven na.
Wil dat zeggen dat waterintensieve landbouw geen plek meer heeft in een land dat steeds droger en warmer wordt? Is het dan een kwestie van terugkeren naar een kleinschalige, ecologische en regeneratieve landbouw?
‘Dat klinkt uiteraard mooi en logisch. Wie wil dat niet, landbouw met meer respect voor de bodem en voor natuurlijke bronnen?’, vindt del Barrio. ‘Alleen is dat een type landbouw dat de natuur nadoet, en de natuur is lui en onproductief. Daarvoor gaan we het ganse schiereiland nodig hebben om alleen al onze eigen steden van voedsel te kunnen voorzien.’
Om het landbouwmodel echt te kunnen veranderen, is een maatschappelijke verschuiving nodig. ‘Als die er niet komt, geloof ik niet dat we kunnen afstappen van industriële landbouw. En eerlijk gezegd zie ik het niet gebeuren’, besluit Del Barrio.
De tussenoplossing: een evenwicht tussen ecologische, regeneratieve landbouw en industriële landbouw dat aan de vraag kan blijven voldoen. ‘Want Europese consumenten gaan nog steeds tomaten buiten het seizoen willen. En zolang die vraag er is, zal er een mediterraanse landbouwer zijn die dat wil produceren.’
Maar belangrijke ontwikkelingen ten aanzien van het landgebruik in Europa vonden niet alleen op het Iberische schiereiland plaats. Ons land is een goede ingang om deze processen te beschrijven.
Nederland
In de westerse wereld lijkt de situatie nagenoeg omgekeerd ten opzichte van Afrika en Spanje. Om de voor mij het gemakkelijkste voorbeeld erbij te pakken: Nederland. In grootschalige landhervormingsprojecten (ruilverkaveling) zorgden de in dit kader uitgevoerde drainage en verbeteringen van de waterafvoer voor belangrijke dalingen van de grondwaterstand. Hoe dit uitwerkte voor onze grootouders laat dit Youtube filmpje mooi zien.
De consequenties voor de grondwaterstanden laten zich uittekenen.
Minder verdamping, dus warmere lucht. Dit zorgt dus (net zoals de uitbreiding van stedelijke bebouwing) voor de ontwikkeling van lagedrukgebieden. En dus meer regen. Dat klopt dus volgens dit artikel:
“De jaarlijkse neerslag in Nederland is tussen 1910 en 2022 gestegen met 26%. Vooral de neerslag in de winter is toegenomen, maar ook de zomers zijn natter geworden. Het aantal dagen met neerslag is niet of nauwelijks toegenomen. De neerslag is dus vooral heviger geworden, bijvoorbeeld tijdens zomerse hoosbuien.”
Uiteindelijk zou tussen 1 januari 1950 en 31 december 1995 circa 1,8 miljoen hectare landbouwgrond betrokken zijn bij ruilverkavelingsprojecten. Ter vergelijking: het areaal landbouwgrond bedroeg in 1995 circa 2,3 miljoen hectare.
Maar daarna zou het aantal ruilverkavelingen snel afnemen. En wat blijkt dan:
“Vanaf het jaar 2000 is de jaarlijkse hoeveelheid neerslag nauwelijks toegenomen. Dat komt doordat de neerslag in de herfst en de lente sinds dat jaar is afgenomen. Wel zijn de extremen verder toegenomen. Het aantal dagen met meer dan 50 millimeter sinds 1951 is toegenomen met 85%. Tegelijkertijd laat onderstaande afbeelding zien dat de jaarlijkse neerslag sterk kan variëren: de jaren 2003 en 2018 waren bijvoorbeeld heel droog.”
In Nederland blijkt er in de jaren tachtig een temperatuursprong geweest te zijn die minstens één graad Celsius moet hebben bedragen. Dat is de gemiddelde temperatuurstijging van de wereld in afgelopen eeuw.
Deze temperatuursprong was echter niet iets wat we alleen hier merkten, maar vond in heel Europa plaats. Wat gebeurde er?
Oost Europa
Er heeft in die jaren nog een andere ontwikkeling plaats gevonden die heeft gezorgd voor belangrijke veranderingen in het LULCC binnen Europa en die misschien nog wel belangrijker was voor het aanzien van het Europese (en Aziatische) platteland.
In augustus 1994 verscheen in het Franse landbouwblad La France Agricole een open brief aan Franse boeren van M. Ben Kapta . voorzitter van de Zambiaanse boerenbond ZNFU:
“Franse boeren, speel het spel fatsoenlijk. Terwijl mijn tarwe staat te rijpen, sturen Canada en Frankrijk gratis tarwe naar Zambia. Ik kan mijn tarwe nu niet tegen een kostendekkende prijs verkopen. Hoe moet ik de rente van mijn schulden betalen?” vroeg Kapta aan de Franse boeren.
Maar niet allen de Afrikaanse boeren hadden te klagen:
“Door goedkope gesubsidieerde exporten drukt de Europese Unie, evenals de VS, de prijzen van landbouwproducten op de wereldmarkt. De overdosis exportsubsidies belemmert de land bouwontwikkeling in de derde wereld en in het voormalige Oostblok.” (uit: Kamelen in Brussel, Van der Bijl, 1994)
In dit artikel wordt verder uitgewerkt:
“Het landbouwpotentieel in de voormalige communistische wereld leek gigantisch. Deze angst werd nog versterkt doordat eind jaren ’80 de Europese rundvleesprijzen plotseling inklapten vanwege een groot vleesaanbod uit Oost Duitsland en Polen. Het aanbod van rundvlees uit beide landen was echter vooral een voorteken van de komende landbouwcrisis in Midden en Oost Europa.
Oostduitse en Poolse landbouwers slachtten een fors deel van hun vee onder andere vanwege gebrek aan voer en vanwege lage melkprijzen. Door het wegvallen van het oude systeem is de landbouw in Midden- en Oost-Europa ingestort.
Van 1988 tot 1992 is de landbouwproduktie in Polen, Hongarije, Bulgarije, Roemenië, Tsjechië en Slowakije met meer dan 30% teruggelopen. Was in 1988 de agrarische handelsbalans tussen de EU en Oost Europa nog bijna een miljard ECU in het voordeel van Oost Europa, in 1993 was het voor het eerst in het voordeel van de EU.”
Een mooie indicator van de veranderende omstandigheden in Oost Europa is de ammoniakemissie van de landbouwbedrijven en daarmee het aantal stuks vee wat hier wordt gehouden. Professor Mark Sutton, ooit reviewer van het Nederlandse stikstofbeleid, in Engeland ook wel bekend als Mr Nitrogen, laat hierover het volgende plaatje zien:
De grote opwarming in Duitsland begon dus met ‘Der Anschluß”, ofwel de agrarische teloorgang in Ooste Europa, en dus onder meer de DDR.
In de Oostblok-gebieden, waar je nu dus een duidelijke onderhoudsachterstand in het agrarisch gebied kunt verwachten, zullen er dus problemen met de ontwatering zijn en dus, volgens de bovenstaande theorie minder neerslag.
In Nederland is te zien dat de veranderingen in neerslag-hoeveelheden zich voornamelijk in de winterperiode concentreren. Misschien niet verrassend, dan is de ABL normaal gesproken het laagst en kunnen kleine veranderingen al voor aanzienlijke neerslag-veranderingen zorgen.
Maar hoe zit dat dan in het Oostblok? Neerslag in de landklimaten van het Oostblok manifesteert zichzelf meestal als sneeuw en volgens het onderzoek van Gottlieb en Mankin wat in het afgelopen januari nummer van Nature verscheen, is er dan wel degelijk het een en ander veranderd in het Oostblok.
Maar welke consequenties had dit alles dan, dat hierdoor een ‘klimaatcrisis’ kon ontstaan?
Met de toetreding van de Oostblok landen tot de Europese Unie, begon Rusland zich ernstige zorgen te maken over de eigen voedselvoorziening. In de agroberichten kwam er zelfs een speciaal themanummer over de Russische verrichtingen op dit gebied:
“In Rusland gaan de ontwikkelingen in de land- en tuinbouw snel. De overheid geeft topprioriteit aan de opbouw van de eigen voedselketen. (…)
Begin 2014 zijn als gevolg van het conflict in Oekraïne door de Europese Unie economische sancties ingesteld tegen Rusland. Vervolgens heeft Rusland tegenmaatregelen genomen. De import van een groot aantal landbouwproducten werd geblokkeerd. Nederlandse exporteurs van bijvoorbeeld fruit, groenten, vlees- en zuivelproducten hebben daar zoals bekend de gevolgen van ondervonden. Deze export viel volledig weg. (…)
Rusland wil al langer minder afhankelijk worden van de inkomsten uit gas en olie. Diversificatie van de economie staat voorop, de agrarische sector wordt hierbij gezien als een kansrijke sector. Importsubstitutie door lokale voedselproductie is het parool. Hier wordt door de overheid fors in geïnvesteerd. Het politieke conflict tussen de EU en Rusland heeft de opbouw van de eigen landbouw verder versneld. (…)
Wat betreft pluimveevlees en eieren was Rusland importeur, maar nu netto-exporteur. De productie van varkensvlees is fors toegenomen, het land is inmiddels zelfvoorzienend in dit segment. Ook de productie van zuivel, groenten en fruit stijgt, mede met financiële steun van de overheid. Zo is het areaal kassen voor de productie van tomaten en komkommers flink gegroeid. (…)
Nog steeds moet het land veel voedingsmiddelen importeren. De Russische supermarktketens kijken hierbij vooral naar omringende landen als Kazachstan, Wit-Rusland en Oezbekistan. “De toegenomen vraag uit Rusland stimuleert op zijn beurt de landbouwontwikkelingen in die landen”, zegt Brouwer. “Met als gevolg dat ook daar overheden investeren in de opbouw van de land- en tuinbouw.”
En te zien is in de bovenstaande sneeuwkaart, dit lijkt effect te hebben gehad. Betere afwatering, warmere ondergrond, meer neerslag.
Maar nu heeft een groot deel van het hierboven beschreven gebied één ding gemeen. Er wordt afgewaterd op de grote Russische rivieren die naar het Noordpoolgebied stromen. Over het gevolg hiervan ben ik in de eerdergenoemde blog al ingegaan. In dit kader het meest van belang:
“Geschat wordt dat de riviertoevoer naar de Arctische Oceaan in de periode 1936-2015 is toegenomen met 246 km3 per jaar, waarbij met name in de laatste dertig jaar een significante toename is geconstateerd.
Shiklomanov et al. (2021) melden ook dat er sprake is van een duidelijke samenhang tussen schommelingen in de jaarlijkse rivierafvoer en minimale omvang van het zee-ijs in de Noordelijke IJszee met negatieve correlatie r = −0,7 (Shiklomanov en Lammers 2009)”
We mogen er vanuit gaan dat de LULCC- hypothese zich ook uitstrekt tot het zeeijs van de Noordpool en dan komt de Arctic Amplification theorie van Jennifer Francis ineens om de hoek kijken. Door veranderingen van albedo en temperatuur van de ondergrond (ijs wordt water) ontstaat een forse verstoring van de Jet stream.
Deze verstoring heeft er onder meer voor heeft gezorgd dat de belangrijke North Atlantic Oscillation (NAO) in de winterperiode nog maar zelden een negatieve waarde heeft bereikt in de maanden januari en februari sinds 1988 (voor beide maanden 5 keer, tegen resp. 20 en 14 keer in de periode tussen 1950-1987).
Voor het laatst in januari 2021 (nat en koud) terwijl daarvoor pas in 2010 zowel december, januari en februari een negatieve NAO waarden te zien gaven. Maar dat was ook wel merkbaar:
“Het aantal vorstdagen (minimumtemperatuur beneden de 0,0 °C) bedroeg in De Bilt 52 tegen 38 normaal. December telde 29 vorstdagen tegen 12 normaal. In ruim honderd jaar was dit aantal nog nooit zo groot.”
De LULCC in Europa hebben zich de afgelopen decennia in hoog tempo doorlopen. De klimatologische veranderingen, die op grond van de boven uiteengezette theorie verwacht konden worden, zijn hier in hetzelfde tempo gevolgd, vanaf 2023 ook nog geholpen door de Hunga Tonga uitbarsting.
En de rol van CO2 bij dit alles? Ik zie hem niet.