De natuur van stikstof
achtergronden van een crisis
Op 29 mei 2019 besloot de Raad van State dat de wijze waarop Nederland haar ammoniak en stikstofoxide (reactief stikstof) uitstoot en depositie regelt, niet deugt. Het Programma Aanpak Stikstof (PAS) vormde toen al bijna vier jaar het wettelijke kader om te beoordelen of voor activiteiten, waarbij reactief stikstof (ammoniak of stikstofoxiden) vrijkomt, al dan niet een natuurvergunning kon worden verleend.
Met het wegvallen van het PAS was het plotseling ook niet meer mogelijk om over te gaan tot vergunningverlening en kwamen duizenden (bouw) ontwikkelingsprojecten ineens stil te liggen. Een situatie die nu, bijna twee jaar later, nog steeds nauwelijks is veranderd.
Het is te hopen dat de huidige regering heeft geleerd van het zevenjarig traject om tot het PAS te komen, maar de tekenen zijn helaas niet gunstig.
Bij dit alles is de Raad van State, ’s lands hoogste rechtbank, naar eigen zeggen, zeker niet lichtzinnig te werk gegaan. Op 1 juli 2015 is de PAS in werking getreden. Ondanks de zeven jaar voorbereiding, twijfelde de Raad van State al snel aan het systeem van het PAS. (zie link)
Al in mei 2017 werden vragen gesteld aan het Europese hof over het systeem van de PAS. Op basis van de overwegingen van het Europese Hof besloot de Raad van State het PAS te vernietigen. Voor een groot deel van de Nederlandse bevolking (maar ook voor een groot aantal deskundigen) was echter zowel het probleem, als ook de oplossing van de Raad van State, volledig onbegrijpelijk. Wat gebeurde hier?
Was het toeval dat in mei 2017 de vragen aan het Europees hof werden gesteld, drie maanden nadat de vaste commissie voor economische zaken van de tweede kamer op 22 februari 2017 een rondetafelgesprek had belegd met de prangende vraag of het al jaren bestaande, en peperdure stikstofbeleid wel had geleid tot enig succes?
Het rapport ‘Ammoniak in Nederland’ van Hanegraaf, Crok en Briggs werd op 24 januari 2017 aan de Tweede Kamer overhandigd en had blijkbaar toch wat losgemaakt. In dit rapport werd namelijk aan de hand van de Nederlandse ammoniakconcentraties aannemelijk gemaakt dat er eigenlijk nauwelijks iets was veranderd sinds begin jaren negentig.
De Nederlandse regering zat omhoog met haar ammoniakbeleid, waarvoor de agrarische sector ettelijke miljarden had vrijgemaakt, maar waarvan de resultaten dus eigenlijk voor niemand zichtbaar waren. Dit had al geleid tot een stevige evaluatie in 2015, onder leiding van internationaal zwaargewicht M. Sutton, maar de gevraagde duidelijkheid had ook dat niet geleverd. De beleidsevaluatie van Sutton leverde inderdaad enigszins bevredigende, maar vooral beleefde Britse teksten op als: “On the whole, the methods used in the Netherlands for emission estimation, measurement and modelling of atmospheric ammonia are generally sound. However…”
Maar dat was natuurlijk niet waar je op hoopt als beleidsmaker.
De kritiek van Hanegraaf et al. in 2017 kwam dus hard aan. Ook bij de Raad van State?
De stikstofcrisis
Recente ontwikkelingen in een langlopende discussie. Wat gebeurde allemaal na de uitspraak van de Raad van State over de PAS? En in hoeverre werd duidelijkheid gegeven door de commissie Remkes?
De theorie en de (weerbarstige) praktijk
Op papier een geweldige daling, in datgene wat we kunnen meten (de ammoniakconcentratie) is hier niets van te zien. Hoe kan dat? Wat zijn natte en droge depositie eigenlijk?
De oplossing van het raadsel?
Wat staat nu eigenlijk wel allemaal vast over het gedrag van ammoniak in de atmosfeer en kan aan de hand hiervan een oplossing worden gevonden voor ‘de weerbarstige praktijk’?
De dikke stikstofdeken vanuit de lucht
De deskundigen vellen een erg negatief beeld van de situatie van de atmosfeer boven Nederland. Maar hoe verhoudt de Nederlandse situatie zich dan werkelijk tot het buitenland? Aan de hand van satelliet-data zou daar toch iets zinnigs over te zeggen moeten zijn?
De stikstofcrisis
De ontwikkeling van de ‘zure regendiscussie’ is om de gevoeligheid van de stikstofproblematiek te begrijpen, van wezenlijk belang. Om de achtergronden hiervan enig recht te doen zou wellicht al te lang stilgestaan moeten worden bij zaken die momenteel eigenlijk al zijn ‘verjaard’. In de achterliggende bladzijden (zie link) is hierover (voor de liefhebbers) het nodige te vinden. Maar ook over de huidige stikstofproblematiek valt natuurlijk het nodige te vertellen.
Zoals bekend mag worden verondersteld; volgens de wetenschap staat het er slecht voor met de Nederlandse natuur ten aanzien van de stikstofbelasting. In Nederland is de concentratie reactief stikstof in de atmosfeer, die als meststof kan worden opgenomen door planten, bijzonder hoog. Naar de schuldige partijen voor deze hoge stikstofbelasting hoeft niet ver te worden gezocht. De intensieve landbouw in Nederland moet, samen met het verkeer en zware industrie, hiervoor verantwoordelijk worden gehouden.
Jaren van onderzoek hebben uitgewezen dat de Nederlandse natuurlijke leefomgevingen (habitats) ernstig in hun voortbestaan worden bedreigd door de hoge gehalten reactief stikstof die aanwezig zijn in de lucht boven Nederland. Reactief stikstof (ammoniak of stikstofoxiden) is de meststof bij uitstek en teveel reactief stikstof in een habitat betekent dat de snel groeiende soorten, zoals brandnetel, braam en diverse grassoorten een groot concurrentievoordeel krijgen boven de veel zeldzamer soorten die eigenlijk alleen nog maar in natuurgebieden te vinden zijn. Omdat aan deze zeldzamere planten ook specifieke diersoorten zijn verbonden zou dat betekenen dat een heel habitat zou kunnen bedreigd door het hoge gehalten reactieve stikstof in de atmosfeer.
Niet alles kan
Om een oplossing te vinden voor de stikstofproblematiek in Nederland, na de vernietiging van het PAS, werd door de Nederlandse overheid het Adviescollege Stikstofproblematiek ingesteld. In haar eerste rapport met de veelzeggende naam: “Niet alles kan” maar ook in zijn opvolger “Niet alles kan overal”, gaf het adviescollege (“de commissie Remkes”) een volgende samenvatting van het probleem:
“Natuur is kwetsbaar en behoeft actieve zorg van de overheid. Daarom is er Europese wetgeving op grond waarvan alle lidstaten beleid moeten maken ten aanzien van het behoud en de ontwikkeling van natuur… Iedere Europese lidstaat heeft zijn eigen waardevolle en kwetsbare natuurgebieden in kaart gebracht en voor deze Natura 2000-gebieden doelstellingen geformuleerd.”
Volgens de commissie Remkes zijn er dan twee zaken die een rol spelen; allereerst moeten de ‘standplaatsfactoren’ op orde zijn: “Dit gaat bijvoorbeeld over de hydrologie en de bodemgesteldheid (abiotische randvoorwaarden). Flora en fauna reageren op deze standplaatsfactoren.” en daarnaast moet de belasting van deze gebieden met stikstof worden beperkt, want de natuurkwaliteit die hoort bij een bepaalde plek kan anders niet goed tot ontwikkeling komen.
Vervolgens vraagt de commissie ‘vanuit wetenschappelijk perspectief’ aandacht voor de ‘grauwe deken van schadelijke stoffen’ die over Nederland ligt (CO2, stikstof, fosfaat, methaan) en voor de effecten van accumulatie van stikstof in de bodem: “Alleen vermindering van uitstoot zal niet voldoende zijn om de kwaliteit van Natura 2000-gebieden te verbeteren. Herstelmaatregelen zijn daarnaast noodzakelijk.”
Trouw geeft op 28 september 2019 een volgende samenvatting van het werk van de commissie van Remkes:
“Het stikstofprobleem is (…) te ingewikkeld, raakt te veel uiteenlopende belangen en kent te veel betrokken partijen voor een simpele oplossing. Daarom ook waren de afgelopen weken veelgehoorde suggesties als ‘halveer de veestapel’ of ‘verklein het aantal natuurgebieden’ even onzinnig als onhaalbaar. De weg van Remkes oogt redelijker: kijk naar wat waar nodig is om de door stikstof bedreigde natuur krachtig te beschermen en de biodiversiteit te herstellen. Koop daar boeren uit en verlaag ook de maximumsnelheid voor het verkeer bij die natuurgebieden.
Teleurstellend is dat van deze oplossingen eigenlijk alleen die laatste gemakkelijk en snel uitvoerbaar is. Boeren nabij natuurgebieden willen zich misschien wel laten uitkopen, maar zo’n procedure kan uiteindelijk jaren duren en is kostbaar, zeker als er haast bij geboden is. Remkes laat ook de bouwsector, provincies en gemeenten in het ongewisse over hoe zij de 18.000 gestrande bouwprojecten kunnen vlot trekken. De commissie wijdt slechts een paar, zeer algemene regels aan de bouwstagnatie. Het gaat dus nog maanden, zo niet langer duren, voordat daar een oplossing voor komt, vrezen provincies.
Te prijzen is de kerngedachte van de opstellers, treffend weergegeven in de titel van hun rapport: ‘Niet alles kan’. Simpel vertaald: er is een grens aan de economische activiteiten die mogelijk zijn op het dichtbevolkte en krap bemeten Nederland. Die gedachte staat haaks op de polderpraktijken van het Nederlandse politieke bedrijf, waarin te vaak is verenigd wat eigenlijk niet te verenigen valt. Een praktijk die door de Raad van State eind mei zo genadeloos is afgestraft.”
Maar gaat men hier niet veel te kort door de bocht? Natuurbescherming is in de ogen van de commissie Remkes eigenlijk heel simpel geworden; wanneer de standplaatsfactoren geschikt zijn, hoeft dus alleen nog aan stikstofregulering te worden gedaan. Voor een kleine groep (maar in Nederland dominante) ‘stikstof-wetenschappers’, is blijkbaar alle ecologische problematiek herleidbaar naar een te hoge depositie van reactief stikstof, waarbij het kan gaan van de algehele achteruitgang van mossen en korstmossen, de populatie-achteruitgang van de rode mieren, tot aan de Eikensterfte, dit terwijl deze problemen in heel Europa worden waargenomen en de internationale wetenschap nog in het duister tast over de oorzaken hiervan.
Het gegeven dat de commissie Remkes, zonder noemenswaardige wetenschappelijke kritiek, de stelling kan ophangen dat, wanneer de standplaatsfactoren geschikt zijn, alleen nog aan stikstofregulering moet worden gedaan om ‘natuur’ te laten floreren, is eigenlijk heel bijzonder. Problemen die in de rest van de wereld worden toegeschreven aan achterstallig, te duur of (daardoor) onjuist natuurbeheer, ongunstige milieufactoren, fosfaatproblemen, bodemleven/ bodemvruchtbaarheid, verdroging, verstoring van de geschikte habitats, etc, zijn in Nederland, blijkbaar onveranderlijk te wijten aan de “deken van stikstof” die boven ons land zou hangen.
In de bovenstaande foto zien we dat Minister Schouten van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit, zeer vergenoegd is met het rapport wat haar wordt aangeboden door de heer Remkes. Toch moet het rapport voor Hanegraaf et al. eigenlijk een teleurstellend document zijn geweest. De belangrijke punten uit hun eerdere studie uit 2017, die in ieder geval voor een bewustwording van het probleem had gezorgd, hadden immers nauwelijks aandacht gekregen.
De theorie en de (weerbarstige) praktijk
Misschien wel het meest in het oog springende kritiekpunt van Hanegraaf et al. was immers dat, ondanks de op papier bestaande grote stikstofwinst, die (dure) maatregelen als het onderwerken van mest, voermaatregelen en stalaanpassingen zouden hebben bewerkstelligt, deze helemaal niet terug te vinden was in de achtergrondconcentratie van ammoniak.
Het RIVM nam hiertegen nog manmoedig stelling door in het hierboven al genoemde rondetafelgesprek van 2017 te beweren: “De data laten zien dat de gemeten concentraties van ammoniak in de lucht tussen 1993 en circa 2004 zijn gedaald. De daling in de ammoniakconcentraties in deze periode komt vrij goed overeen met de daling in de ammoniakemissies. De daling in de emissies is onder andere een gevolg van maatregelen om de uitstoot van ammoniak te verminderen.”
Maar helaas was dit al een gelopen koers. In het internationale onderzoek van Sutton et al. uit 2001 (dezelfde van de Nederlandse beleidsevaluatie) met daarin speciale aandacht voor de situatie in Nederland, bleek dat het niet zo was. Te lezen is:
“In The Netherlands, the lack of a detectable reduction in NH3 concentrations following the implementation of abatement measures in 1993 has stimulated a great deal of activity to explain this feature (e.g. Erisman et al., 1998, 2000; Boxmanet al., 1998; Van Jaarsveld et al., 2000). This missing signal has been referred to as the ‘ammonia gap’. The example is tantalising since, although in terms of NH3 abatement effort the estimated 35% decrease is large, this is a rather modest
change compared with the major reductions estimated in other parts of Europe. As indicated by the scatter in datasets for other countries, it may be difficult to detect 35% change with 5–7 yr of monitoring for a small country such as The Netherlands given the interactions with meteorology, other pollutant emissions/deposition and long-range transport.(…) Even so, with emission abatement only being applied since 1993, it is difficult to quantify precisely the reduction. As discussed above, NH3 shows no decrease since 1993.”
En inderdaad, het is moeilijk met elkaar te rijmen, de forse afname in de jaren negentig volgens het RIVM en de gemeten waarden in dezelfde jaren negentig.
Afname stikstofemissie/depositie
De jaarlijkse depositie van stikstof (NOx en NH3) was in 1991 nog 2793 mol/ha (= 39,1 kg) stikstof geweest en dat is volgens de laatste gegevens van het RIVM terug gelopen naar ongeveer 1600 mol/ha (= 22,4) kg stikstof per ha, met een jaarlijkse afwijking van 10%.
De daling van de depositie was het natuurlijke gevolg van de daling van de emissie van stikstof. Het succes van een beleid wat in het begin van de jaren negentig (gedurende de “zure regen-crisis”) was ingezet. Het Compendium voor de Leefomgeving weet dit als volgt te onderbouwen:
“De landelijk gemiddelde stikstofdepositie, ook wel vermestende depositie genoemd, bedroeg in 1990 ruim 2700 mol stikstof per hectare. De stikstofdepositie is sindsdien geleidelijk gedaald tot het huidige niveau van ruim 1600 mol/ha. Door meteorologische omstandigheden kunnen van jaar tot jaar variaties in de depositie optreden in de orde van grootte van 10%.
De daling in stikstofdepositie op lange termijn (1990-2017) is het gevolg van lagere emissies van zowel stikstofoxiden als van ammoniak.
De emissie van stikstofoxiden in Nederland daalde sinds 1990 met 61% (zie Verzuring en grootschalige luchtverontreiniging: emissies, 1990 – 2017). Deze daling is het resultaat van maatregelen bij het verkeer (o.a. invoering katalysator), bij de industrie en in de energiesector.
De NH3 emissie in Nederland is sinds 1990 met 62% gedaald (zie Verzuring en grootschalige luchtverontreiniging: emissies, 1990 – 2017). Deze emissiedaling is het gevolg van maatregelen zoals verbeterde voersamenstelling, het gebruik van emissiearme stallen, het afdekken van mestsilo’s en het direct onderwerken van mest bij de aanwending.
Bovendien zijn de buitenlandse emissies van ammoniak en vooral stikstofoxiden in dezelfde periode afgenomen. De gemiddelde stikstofdepositie op het land is de laatste jaren gestabiliseerd. Dit komt vooral doordat de depositie van gereduceerd stikstof niet verder is gedaald.”
Volgens de laatste cijfers daalt de depositie van stikstof vanaf 2010, zoals ook te zien is in de bovenstaande grafieken, eigenlijk (relatief gezien) nog maar nauwelijks. De cijfers met betrekking tot de verschillende deposities van stikstof zoals weergegeven in de “Grootschalige stikstofdepositie in Nederland. Herkomst en ontwikkeling in de tijd” door het PBL (2010) kunnen dan ook zonder al te veel risico voor gewijzigde inzichten, hier ook worden weergegeven.
Tot zover duidelijk, het gaat de goede kant op. Maar vervolgens doemde er een meer dan vervelend probleem op, waar het rapport van Hanegraaf et al. heel duidelijk op wees. De resultaten waren heel overtuigend op papier, maar de metingen die in het veld werden uitgevoerd vertelden een heel ander verhaal.
De ammoniakconcentraties (en daarmee de droge- én de natte depositie van ammoniak) namen vanaf 2014 weer toe en wel naar waarden die zelfs in het begin van de jaren negentig (het begin van het ‘succesvolle beleid’) niet waren bereikt.
Voor de Raad van State aanleiding om toch eens vragen te stellen aan de Europese rechtbank (waarover meer te vinden is in deze link), om vervolgens te komen tot een praktisch veto voor alle nieuwe handelingen waar reactief stikstof bij vrijkomt (o.a. het houden van dieren, verbrandingsmotoren en verwarming). Het einde van de PAS, die juist nog wel enige uitbreiding had toegestaan (tot de helft van de door beleid en reducerende maatregelen ingecalculeerde stikstofwinst).
Het hardnekkige probleem
Waar was de ammoniak-winst naar toe gegaan? Voor degenen die het opvalt dat dan toch de ammonium aerosolen stevig zijn afgenomen, moet het een teleurstelling zijn dat dit gedeelte van de depositie wordt geschat op ongeveer 5% van de droge depositie.
Maar de situatie verbeterde dan toch sterk in de periode na 1998? Om de situatie te kunnen vergelijken moet eerst even de onderliggende data uit het rapport van Van Jaarsveld (2000) worden bekeken. Hierin is namelijk een onderscheid gemaakt tussen hoge en lage concentraties, wat het planbureau voor de leefomgeving (pbl) ook deed.
Er zijn dus twee meetstations met een hoge achtergrondconcentratie. Nr. 131 (Vredepeel) en nr. 738 (Wekerom). Gebieden met een groot aantal agrarische bedrijven in de onmiddellijke omgeving. Opvallend is dat de achtergrondconcentratie, bij beide locaties, in de periode 1993-1997 nauwelijks verandert, terwijl dat toch niet valt af te leiden uit het begin van de pbl-reeks. De suggestie is leuk dat de waarden vóór 1993 op een hoger peil lagen door te spelen met de waarden 22-21-20 voor 1993-1994 en 1995, maar dat was dus helemaal niet zo.
Vanaf de eerste metingen in 1984 blijft de concentratie ammoniak op een vergelijkbaar niveau volgens Van Jaarsveld. Als er iets gebeurd is met ammoniak in de atmosfeer, dan verdient het jaar 1998 bijzondere aandacht, net na afloop van de studie van Jaarveld, toen de waarde kelderde met maar liefst 33%.
Maar wat kan dat zijn geweest? Inderdaad was 1997 het jaar van de varkenspest en nam het aantal varkens af van 15 naar 13 miljoen, maar dat is natuurlijk geen verklaring voor de 33% daling van de totale uitstoot.
Na 1998 lijkt het gedaan te zijn met de afname. In de periode tussen 1998 en 2014 zien we bij de PBL-reeks nauwelijks nog beweging. Berichten over een afname van de concentratie kunnen ook niet worden teruggevonden in de meest recente themasite van het pbl over dit onderwerp. Gesteld wordt:
“In tegenstelling tot de berekende emissies, dalen de gemeten concentraties van ammoniak in de lucht sinds 2000 niet meer. In de periode 2005-2014 zijn deze zelfs licht gestegen (Stolk et al. 2017). Deze trend wordt ook gevonden in het sinds 2005 operationele Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (RIVM 2016) en is een indicatie dat de ammoniakbelasting op natuur (Natura 2000 gebieden) niet meer afneemt terwijl dat wel nodig is voor een duurzame instandhouding van die natuur.”
Maar dit was nog niets vergeleken bij de trend 2014-2018. In het jaar 2018 was er een stijging van de gemiddelde ammoniakconcentratie van maar liefst 37,5%! (van 6,4 naar 8,8 ug/m3). Het achtergrondniveau in Vredepeel (zie spreiding in de onderstaande RIVM kaart) schiet dan zelfs ver over de waarden van 1993-1997 heen! En hoe is dat nu weer mogelijk, de ammoniakemissie vanuit de landbouw (de grootste ammoniakbron) was immers in dat jaar, volgens de emissieregistratie van het RIVM juist gedaald ten opzichte van het voorgaande jaar.
Het Compendium voor de leefomgeving schrijft: ” De ammoniakemissie is in 2018 met 3 kiloton afgenomen ten opzichte van 2017 (zie cijfers in de tabbladen onder de grafieken) (RIVM/Emissieregistratie, 2020). De afname komt door een vermindering van het aantal koeien en doordat steeds meer varkens in emissiearme stallen worden gehouden. Het aantal koeien daalde als gevolg van het invoeren van de fosfaatrechten (CBS, 2018).
Tot 2013 daalde de ammoniakemissie. De stijging die zich tussen 2013 en 2017 voordeed kan grotendeels worden toegeschreven aan de groei van de melkveestapel. Het aantal koeien in Nederland steeg als gevolg van de afschaffing van het melkquotum per 1 april 2015. Het hoogste aantal werd bereikt in 2016. In 2017 en 2018 daalde het aantal koeien door de invoer van het fosfaatreductiepakket (CBS, 2019).” ((https://www.clo.nl/indicatoren/nl0101-ammoniakemissie-door-de-land–en-tuinbouw).
De laagste waarde was 106 kt/jr, in 2013, deze steeg tot 114 kt/jr in 2017 en daalde in 2018 tot 111 kt/jr. Maar konden deze fluctuaties zorgen voor zo’n grote stijging van de achtergrondconcentraties?
En dan beginnen de verdachtmakingen. Het PBL (https://themasites.pbl.nl/balansvandeleefomgeving/jaargang-2018/themas/landbouw-en-voedsel/mest-en-ammoniak) begint er zelf maar over:
“Het verschil in de trends van de berekende emissies en gemeten concentraties roept vragen op over de (geraamde) effectiviteit van het ammoniakbeleid. Het is onwaarschijnlijk dat het verschil in de trends alleen het gevolg is van een overschatting van de effectiviteit van het ammoniakbeleid. Zo zijn mestfraude en de efficiëntie van luchtwassers (Melse et al. 2018) onderwerpen die recent in de media aan de orde geweest zijn. Beide zaken kunnen van invloed zijn op de feitelijke emissie van ammoniak en daarmee op de gemeten concentraties.”
Een veel serieuzer interpretatie van de stijgende achtergrondconcentratie is dat het nieuwe beleid wat in 2015 van kracht was geworden (na zeven jaar voorbereiding) hiervoor verantwoordelijk moest zijn. Door de PAS was vergunningverlening voor geringe emissieverhogingen immers weer mogelijk geworden. Direct daarna zien we het fout gaan.
Ik vrees dat de Raad van State deze insteek (geïnspireerd door Hanegraaf et al?) heeft gekozen.
Het gedrag van ammoniak
Ondanks tientallen jaren onderzoek en beleid wat is uitgevoerd in Nederland naar ammoniak blijft het bepalen van de ammoniakdepositie een hachelijk karwei. Dit geldt zowel voor de natte- als de droge depositie. Ik zal een en ander proberen te verduidelijken. Om te beginnen met de in de literatuur als ‘simpel’ benoemde bepaling van de ‘natte depositie’.
Wichink Kruit maakt dit als volgt duidelijk: “De natte depositie wordt berekend door luchtconcentraties te vermenigvuldigen met de intensiteit van de neerslag en specifieke coëfficiënten die de opname van stoffen in regendruppels bepalen. Om te controleren of de modellen op de juiste waarden uitkomen, worden de berekende concentraties en deposities vergeleken met metingen, en dan waar nodig bijgesteld. Het RIVM beheert daartoe een aantal meetnetten.”
Dit kan bijna niet missen, toch? Maar, het is gemakkelijk opgeschreven, maar voor de bepaling van e.e.a. moet je dus wel de concentraties van stikstof in de lucht weten en dat is toch nog niet zo gemakkelijk… TNO (2019) geeft daarnaast ook nog aan dat RIVM medewerker Wichink Kruit misschien wat overdrijft bij zijn ‘aantallen meetnetten’ : “Natte depositie door uitregenen is weliswaar makkelijk meetbaar, maar dit meten gebeurt op slechts een tiental punten in Nederland [de zgn. LML-meetstations, momenteel zijn dat er overigens (volgens Van Zanten (2016)) nog maar 6].
Omdat de mate van depositie sterk plaats afhankelijk is, is het ook niet mogelijk op basis van enkel deze grondmetingen een kaart van de totale depositie over Nederland af te leiden.”
Op basis van de metingen van de LML-meetstations wordt echter uitgegaan van een natte depositie die ongeveer 7 kg per hectare per jaar bedraagt. Hierbij moet wel worden opgemerkt dat de ruimtelijke verdeling van deze meetstations wel wat vragen oproept. Drie van de zes meetstations liggen binnen 5 kilometer van de Noord- of Waddenzee, de andere zijn die van De Bilt (ingesloten door wegverkeer), Vredepeel (vrijwel naast een pluimveehouderij) en Valtermond, midden in een akkerbouwgebied op 10 kilometer van de Duitse grens.
Het bovenstaande depositieplaatje geeft de situatie weer toen er nog tien meetstations waren, maar 4 meetstations (Kollumerwaard, Rotterdam, Gilze Rijen en Beek) werden in 2012 gesloten. Waardoor de kuststrook wel een bijzonder zwaar onderdeel is geworden van de bepaling van de ‘natte depositie’ in Nederland. Dat lijkt op wit-wassen, omdat de kuststrook nu juist een hele lage (berekende) stikstofdepositie kent.
Maar het probleem is dat we dat eigenlijk niet weten. In de RIVM studie uit 2014; ‘Ammoniakdepositie in de duinen langs de Noordzee- en Waddenzeekust’ komt naar voren dat de Noordzee wel degelijk een forse stikstofbron kan zijn. In deze studie wordt bijvoorbeeld opgemerkt:
“De berekende totale emissie over de in Figuur 3.6 afgebeelde zuidelijke helft van de Noordzee is bijna dertig kiloton per jaar. Deze emissie is niet gering in vergelijking met de Nederlandse uitstoot van 119 kiloton ammoniak in 2011. (…) De eerste twintig kilometer zee vanuit de kustlijn draagt volgens de berekening gemiddeld voor 97% bij aan de uit zee afkomstige ammoniakconcentraties in de duingebieden. Dit deel van de zee domineert daarmee de emissieschatting (Figuur 3.6). Ongeveer tien kiloton ammoniak wordt als emissie uit deze twintig kilometer brede strook berekend (…)
De afwijkende meteorologie langs de kust zal wel een belangrijke invloed hebben op de geschatte totale omvang van de emissie. Een voorbeeld: het optreden van zeewind leidt tot een veel hogere concentratie in duingebieden dan het model berekent, omdat het model geen zeewind-effect kent. In zomermaanden met een overwegend oostelijke windrichting gaat het aan de westkust om een toename met maandgemiddeld zelfs 5 µg/m3 . Het model neemt dit effect totaal niet mee, waardoor de toegepaste methode van emissieschatting dit zeewindeffect gaat compenseren met een virtuele emissieverhoging.”
Er kan natuurlijk wel worden geconstateerd dat Philippine, Wieringerwerf en De Zilk (de zeestations) een lagere depositie hebben dat Vredepeel, De Bilt en Valtermond (de landstations). Maar zoals hierboven al aangehaald; wat is het vergelijk? De representativiteit van de metingen bij de andere drie stations is immers al even discutabel.
Misschien dat de database van het STOWA: “Anno 2020 is de Database kwaliteit afstromend hemelwater in Nederland uitgebreid tot analyseresultaten van 1.742 monsters van 191 locaties in Nederland” dan wel een betere ingang biedt als informatiebron over natte stikstofdepositie.
Uit een studie van het RIONED/ STOWA : “Kwaliteit afstromend hemelwater in Nederland Database kwaliteit afstromend hemelwater” (2020), op basis van de meetresultaten van dit uitgebreide meetnet, blijkt echter dat de kwaliteit van het regenwater en dan met name dat van stikstof, wel degelijk bijzonder sterk fluctueert.
In een gebied met weinig stikstofbronnen, zoals in woonwijken (afstromende daken en wegen), zien we een gemiddelde concentratie van 2,1 mg N/liter regenwater. Voor nitraat is dat 1,5 mg N/l.
Omgerekend hebben we dan een natte depositie te pakken (die volgens de studie slechts 61 % van het totaal uitmaakt (de rest komt van hondenpoep, bladeren ed)), van ‘slechts’ 1,9 kg N/ha/jaar. Uiteraard ontbreken in deze woongebieden dus grote ammoniakbronnen. Dit is dus ook het geval in de wat grotere natuurgebieden, maar die worden dus (vreemd genoeg, het ammoniakbeleid was toch met name gericht op deze natuurgebieden), niet bemeten.
Anders wordt het wanneer er wel grote ammoniakbronnen in de buurt zijn. De neerslag op een bedrijventerreinen wordt in de RIONED/STOWA studie gezet op 9,9 mg N/l regenwater (8,6 kg N/ha) voor alleen ammoniak. Maar deze veel hogere waarde is volgens RIONED/STOWA te danken aan slechts één bijzondere meetlocatie, waar ook een transportbedrijf voor kunstmest aanwezig was.
Los van deze complexe meetproblematiek, geeft deze natte depositie ook nog eens aanleiding tot een vraag waarop ik nog nooit een antwoord heb gezien: welk deel van de ‘natte depositie’ eigenlijk kan worden gerekend tot ‘depositie’? Dit in de zin dat de “gedeponeerde” stikstof ook behouden blijft voor het gebied?
Bij regenwater is er bijvoorbeeld altijd ‘run-off’ bij hogere bui-intensiteiten (de studie van STOWA had bijvoorbeeld betrekking op de kwaliteit van afstromend regenwater). Daarnaast vinden er reacties plaats tussen de verschillende stoffen (ammonium en nitraat) er vinden biologische omzettingen plaats in het water (nitrificatie/denitrificatie) waardoor de gevallen stikstof evenzogoed weer verdwijnt. Ook blijkt het grond- en oppervlaktewater nogal wat stikstof af te voeren.
Kortom, hoe is de ‘eenvoudig te meten’ natte depositie eigenlijk bepaald?
Droge depositie
Een kleine fractie ammoniak (circa 5% van de droge depositie) is gebonden aan aerosolen, en kan door zwaartekracht neerslaan op vegetatie en bodem. Deze droge depositie is relatief gemakkelijk te meten.
Maar daarnaast is er natuurlijk ook nog een ander soort droge depositie. Ammoniak die vanuit de lagere luchtlagen wordt opgenomen door het blad van de vegetatie en het oplossen van ammoniak in waterlaagjes op het blad en bodem. Nu valt over dit laatste nog te discussiëren of deze in water opgeloste ammoniak ook kan worden gezien als ‘depositie’, dan wel opnieuw zal verdampen (de “ochtendpiek” die we zien bij ammoniakmetingen wordt veelal geweten aan het verdampen van de ochtenddauw) of afspoelen naar het grondwater, maar dit terzijde.
Deze droge depositie wordt berekend door de concentratie ammoniak op een zekere hoogte in de atmosfeer (die op diverse plaatsen wordt gemeten) te vermenigvuldigen met een “proportionaliteitsconstante’, de depositiesnelheid, uitgedrukt in cm/sec.
De depositiesnelheid op een bepaalde hoogte is gedefinieerd als het quotiënt van de depositieflux en de concentratie op die hoogte (Vd= Flux/Conc.). Als dus de depositiesnelheid van een bepaald gebied bekend is en je weet de concentratie van ammoniak in de lucht, dan kun je dus (theoretisch) bepalen wat de droge neerslag van ammoniak is (flux).
Omdat is ontdekt dat de depositiesnelheid voor een belangrijk deel afhankelijk is van het grondgebruik, is het mogelijk om aan de hand van de bestaande kengetallen inschattingen te maken voor de droge depositie aan de hand van de bekende concentraties.
Een recente bijstelling van de depositiesnelheid, op basis van de proeven van Kruit Wichink, uitgevoerd op een proefveld in Wageningen, heeft er onder meer voor gezorgd dat het befaamde ‘ammoniak-gat’ grotendeels gedicht kon worden. (zie: ‘Het ammoniakgat: onderzoek en duiding’ (RIVM, rapport 680150002/2008)
Maar dat zou dan betekenen dat ook de oplossing voor de verdwenen 35% reductie (inmiddels 62%) van de emissie, is gevonden?
De nieuwe depositiesnelheid
Hoe is het zover gekomen? Dat had alles uit te staan met een aantal proefnemingen in (vooral) buiten- en binnenland. Het bleek namelijk dat de opname van stikstof helemaal geen eenduidig proces was. Dit was eigenlijk al in 1980 door Farquhar, et al. ontdekt, maar pas door de proeven van Sommer in 1988 in Denemarken kreeg deze bevinding meer bekendheid. Het bleek namelijk dat een habitat niet alleen stikstof opnam (de droge depositie), maar dat er zeker in de zomer, vaak evenveel stikstof werd uitgestoten dan er werd opgenomen!
In Nederland kwam deze erkenning nog later. In de studie van het RIVM: “Het ammoniakgat: onderzoek en duiding” wordt stilgestaan bij de proeven van Sommer. Over de stikstofemissie door het habitat wordt gesteld:
“Er zijn echter onzekerheden in de omvang van deze bron, doordat de emissie vanuit planten sterk bepaald wordt door de ammoniakconcentratie in de buitenlucht. Als de concentratie in de buitenlucht hoger is dan het zogenaamde compensatiepunt voor ammoniak, zal er geen emissie vanuit de planten optreden (zie bijvoorbeeld Sommer et al., 2004). Het compensatiepunt voor ammoniak is geen vaste waarde, maar hangt onder meer af van de gewassoort, de voedingstoestand van het gewas en de temperatuur. De ammoniakconcentratie in de buitenlucht varieert ook over het etmaal en over de seizoenen.”
Het is een nieuw inzicht. Planten die zich ontdoen van de meststof ammoniak. Het zou natuurlijk op zichzelf niet zo vreemd zijn als het zou gebeuren, omdat wanneer ammonium wordt opgenomen met een hogere snelheid dan de verwerkingscapaciteit van de plant (de ammonium zal worden gebruikt voor de productie van aminozuren), de stof als een vergif werkt voor de plant (van Eerden, 1996).
Het is dit inzicht dat ervoor zorgde dat er tussen ammoniakbronnen en ‘gevoelige gewassen’ een minimale afstand aangehouden moet worden (Stallucht en planten, Van Eerden, 1981). Maar dat dit inderdaad zorgt voor forse ammoniak-emissies van gevoelige gewassen, zoals coniferen, plaatst bijvoorbeeld ook de waarde van de zgn. ‘doorval-proeven’ in de coniferenbossen bij het Speuld, in een nieuw licht.
In de al genoemde studie van het RIVM over ‘het ammoniakgat’ wordt ook ingegaan op de ammoniakemissie uit vegetatie. Gesteld wordt dat de emissie in een drietal componenten te verdelen is, nl.:
1. ammoniakemissies uit de bodem waarop de vegetatie staat, inclusief de emissies uit afstervend plantenmateriaal;
2. ammoniakemissies uit de planten zelf (via huidmondjes);
3. ammoniakemissies vanaf het oppervlak van de vegetatie (anders dan via huidmondjes).
Een opvallende observatie is:
“Naast akkerbouwgewassen kunnen ook grassen ammoniak emitteren, waarbij een vergelijkbare dagelijkse gang van de concentratie en de flux wordt waargenomen. Voor grasland betreft dit veelal intensief gebruikt grasland (…) In de Nederlandse situatie wordt alle grasland beweid en voor de ammoniakemissie wordt een vaste emissiefactor van 8% gehanteerd voor alle in de weide gedeponeerde stikstof. In de hieraan ten grondslag liggende veldmetingen naar emissie uit beweide graslandpercelen zijn naast de mestflatten en urineplekken ook alle andere emissiebronnen meegenomen zoals afstervend gras en emissie uit grasplanten (Bussink, 1992; 1994). Voor Nederland worden de emissies vanaf grasland inclusief al deze processen geschat op 4 kton per jaar.”
Deze nieuwe inzichten inspireerden Wichink Kruit et al. (2007, 2008) tot het uitvoeren van een serie metingen naar de depositiesnelheid van ammoniak in een Wageningens (niet bemest) proefveld. Met onder meer het resultaat van deze proefnemingen kon ‘het ammoniakgat’ ineens voor een belangrijk deel worden gedicht. Het RIVM schrijft:
“Op basis van recente literatuur en nieuwe metingen door RIVM/WUR kon de conclusie getrokken worden dat de snelheid waarmee ammoniak uit de atmosfeer verwijderd wordt, tengevolge van opname door vegetatie en bodem, aanzienlijk lager is dan werd aangenomen in het OPS-model. Hierdoor werd de ammoniakconcentratie in de buitenlucht ongeveer 15% te laag berekend. Hiermee werd het ammoniakgat verkleind naar 10%. Daarnaast blijken er nog emissies van ammoniak te zijn vanaf gewassen, met name tijdens afrijping, die niet in de nationale emissies meegenomen worden. Dit zou circa 4% van de nationale emissies kunnen bedragen. Als deze emissies meegenomen worden, verkleint het ammoniakgat verder naar circa 5%.”
Als er minder stikstof neerslaat, blijft er meer in de lucht zitten. Probleem opgelost.
Maar voor het RIVM werd nu overigens ook een andere vraag weer moeilijker te beantwoorden. Hoeveel ammoniak slaat er dan feitelijk neer, als we deze nieuwe inzichten over het gewascompensatiepunt meenemen?
Een kritische analyse van de proeven van Wichink Kruit laat wel zien dat hij inderdaad wel een bijzondere manier van proefnemen heeft toegepast om tot zijn “gemiddelde depositiesnelheid” te komen. Verreweg de grootste waarde wordt immers gevonden in het jaar 2006, toen hij meer dan de helft van het aantal metingen uitvoerde in de maanden oktober, november en december. Perioden dat de stikstofopname door planten (volgens de theorie de belangrijkste ‘sink’ voor stikstof) normaliter op een heel laag pitje staat. En ook, gelet op de kenmerken van natte en droge depositie, zoals hierboven behandeld, helemaal niet duidelijk is of deze ‘depositie’ ook echt aanwezig blijft op het land waar de depositie plaatsvindt door nitrificatie/ denitrificatieprocessen, run-off, afvoer door grondwater, etc.
Desondanks concludeert hij: “Gemiddeld genomen komt de depositiesnelheid voor 2004 uit op 1 mm s-1, voor 2005 op 3 mm s-1 en voor 2006 op 13 mm s-1. Voor de gehele dataset is dit ongeveer 7 mm s-1.”
In het proefschrift van Wichink Kruit wordt uitgebreid stilgestaan bij het hardnekkige probleem van de droge depositie. Hij ziet dat het gewascompensatiepunt, zoals al eigenlijk wel te verwachten is, erg afhankelijk is van in ieder geval de temperatuur. (ook de aard van de gewassen die als bio-monitor worden ingezet zou nog een rol kunnen spelen, maar dit terzijde). Hij stelt: “For the non-fertilized agricultural grassland site, the derived canopy compensation points range from 0.5 to 29.7 µg/ m3 with associated leaf temperatures between 7 and 29°C.”
Daarnaast kan hij op zijn niet-bemeste grasland-proefveld waarnemen dat, inderdaad nogal onverwacht, de grootste depositie dus niet plaatsvindt in de zomer, wanneer de ammoniakgehalten in de atmosfeer het grootst zijn:
“In Figure 3.5, the frequency distributions of the 30-minute mean NH3-flux measurements are given for the summer and autumn period. The frequency distributions show that in the summer period, the frequency of emission fluxes is almost equal to the frequency of deposition fluxes, while in autumn, the frequency of deposition fluxes (about 80%) is much larger than that of emission fluxes (about 20%). Furthermore, the frequency of fluxes between -200 and 200 ng m-2 s-1 is 93% in summer and 99% in autumn. So, the variance in the NH3-flux is larger in summer than in autumn”
Op grond hiervan doemt natuurlijk wel de vraag op of je inderdaad met een (jaar-)gemiddelde ammoniak-concentratie en een gemiddelde depositiesnelheid wel een reëel beeld krijgt van de daadwerkelijke depositie van stikstof op een bepaalde locatie. Immers, wanneer bij de hoogste waarden van de gemeten concentratie, de depositie wegvalt tegen een even grote emissie, dan ligt het veel meer voor de hand om alleen bij bepaalde temperaturen (een klimaat-raam) de concentratie van stikstof in de atmosfeer te bepalen, waarbij inderdaad ook een netto-depositie plaatsvindt.
En dan volgt natuurlijk de vraag hoe groot het gecombineerde effect is van de beide benaderingen. Zoals hierboven gezien is gemiddelde natte depositie van ammonium ongeveer 700 mg/m2 per jaar. Dat komt dus overeen met 7 kg/ha per jaar.
De gemiddelde concentratie van ammoniak in de lucht,, bepalend voor de droge depositie, kon volgens het RIVM in 2002 als volgt worden weergegeven.
Dit zijn natuurlijk wat verouderde gegevens, maar volgens Wichink Kruit komt is de waarde van 10 µg/m3 een typische waarde tijdens zijn proefnemingen, zodat een vergelijk van de verschillende methodes mogelijk is.
Aan de hand van de door Kruit Wichink gevonden waarde voor de depositiesnelheid kan worden berekend dat bij een gemiddelde concentratie van 6,3 µg/m3 een totale droge depositie van (7 mm/s*365 dagen* 24 uur* 3600 seconden* 6,3 µg/m3= 1,36 gram/m2=) 13,6 kg ammoniak per ha zal plaatsvinden.
Hierbij komt dan nog eens de natte depositie van 7 kg per jaar en een aerosolen depositie van 0,68 kg per jaar. Totaal 21,28 kg/jaar. Een mooie gemiddelde waarde voor Nederland (1252 nol/ha/jr).
Maar het kan ook anders: uitgaande van veel minder verontreinigd regenwater (1,9 kg/ha zoals het STOWA had berekend) nog exclusief afspoelingseffecten etc. en even grote emissie als depositie gedurende de warme periode. Hierdoor valt de emissie in periode mei t/m augustus weg.
Dan kan de volgende rekensom gemaakt worden. Slechts gedurende 8 maanden is er een droge depositie, bij een gemiddelde concentratie van 5,1 µg/m3. Dit levert (bij de gevonden waarden van Wichink Kruit) een totale ‘droge depositie’ op van slechts 7,25 kg/ha per jaar.
– Dat is overigens nog een zeer conservatieve aanname omdat deze waarde dus inclusief de herfst, winter en vroege voorjaarsperioden is genomen, waarbij er nauwelijks opname is van ammoniak door gewassen. De kans dat het ‘gedeponeerde ammoniak’ gedurende deze periode eenvoudigweg verdwijnt/ afspoelt, of als product van nitrificatie/denitrificatie wordt afgebroken, is dan ook zeer reëel. –
De aantallen aerosolen zullen onveranderd zijn gebleven (=0,68 kg/jr), wat bij elkaar dus een totale depositie geeft van 9,83 kg/jaar.
Dat scheelt nogal…
Slecht nieuws, of niet
Met het dichten van het ammoniakgat moeten we dus eigenlijk wel tot de conclusie komen dat er inderdaad weinig veranderd is ten aanzien van de “stikstofdeken” die boven Nederland hangt. En dat is dus eigenlijk heel vervelend nieuws, want de concentratie van ammoniak in de atmosfeer moet worden gezien als de graadmeter van de ammoniakbelasting door Nederland, wanneer we dus uitgaan van de ‘klassieke theorie’. Dit was ook de insteek van Hanegraaf et al in 2017:
“De Nederlandse ammoniakonderzoeker Erisman schreef in 1998 in een wetenschappelijk artikel dat in de keten emissie-concentratie-depositie de gemeten concentratie en depositie kunnen dienen als test voor de effectiviteit van emissiebeperkende maatregelen. Hij voegde eraan toe dat de ammoniakconcentratie in de lucht het geschiktst is omdat ongeveer 90% van die concentratie bepaald wordt door Nederlandse ammoniakbronnen, terwijl bijvoorbeeld ammoniumdeeltjes (NH4+) en natte depositie veel meer bepaald worden door buitenlandse bronnen. (…) Het RIVM schrijft: ‘Van de ammoniak en ammoniumcomponenten die gemeten worden is de ammoniakconcentratie in de lucht de meest geschikte om de effecten van ammoniakbeleid in Nederland te volgen.’ Wij onderschrijven deze opmerkingen volledig. In de keten emissies-concentraties-deposities zijn eigenlijk alleen de concentraties goed te meten en daarom van cruciaal empirisch belang.”
Als een mening zo vaak wordt onderschreven, dan moet hij wel kloppen toch? Desondanks is er toch iets heel merkwaardigs met deze onfeilbare parameter aan de hand, zoals hierboven al werd aangeduid, maar het is iets wat misschien nog beter kan worden geïllustreerd aan de hand van het internationale onderzoek wat Sutton et al in 2001 hadden uitgevoerd.
Vanwege het belang van de al eerder opgenomen passage in het rapport, heb ik hem hier maar even vertaald:
“De casus [van Nederland] is spannend omdat, hoewel in termen van NH3-reductie-inspanning de geschatte afname van 35% groot is, dit toch een vrij bescheiden verandering is vergeleken met de grote reducties die in andere delen van Europa worden geraamd. Zoals aangegeven door de spreiding in datasets voor andere landen, kan het moeilijk zijn om 35% verandering te detecteren met 5-7 jaar monitoring voor een klein land als Nederland, gezien de interacties met meteorologie, andere vervuilende emissies / depositie en lange afstand transport van ammoniak.”
Sutton verwijst hier naar de grote veranderingen die hij had bestudeerd in het Oostblok na de val van de muur.
Op basis van een dagelijkse metingen in Hongarije kon ten tijde van de val van de muur, toen de nationale ammoniak emissies met 53% daalden, geen enkele trend worden waargenomen in de concentratie, aerosolvorming en natte depositie van ammoniak.
Slowakije meet alleen de natte depositie, waarin wel enige daling wordt gevonden (20%), maar dit is veel minder dan de afgenomen emissie die rond de 44 procent moet hebben bedragen.
Ook in Duitsland zien we een afname van de hoeveelheid natte depositie, maar zowel in West (waar helemaal geen afname van ammoniak-emissie was) als in Oost Duitsland, waar dit nu juist wel plaatsvond. Sutton gelooft dat dit moet samen hangen met de afname van de emissie van zwaveldioxide. Een gevolg van de zure regen discussie die destijds speelde.
Een forse reductie van ammoniak vond plaats in Rusland. Hier werd 46% minder ammoniak naar de buitenlucht geëmitteerd na de val van de muur. Gelet op de grootte van het gebeid zouden hier dan toch tenminste resultaten te zien moeten zijn. En die waren er ook. Sutton concludeert op basis van Russische metingen dat de natte depositie inderdaad met een vergelijkbare waarde daalde (40%) als de de daling van de emissie. De concentratie van ammoniak in de lucht werd helaas niet gemeten.
In Denemarken was een vergelijkbare situatie te zien als in Nederland. Bij een ammoniakemissie afname die werd geschat op 26%, nam de hoeveelheid ammonium-aerosol af met 34%, De natte depositie nam af met 20% en de ammoniak concentratie maar met 6%.
Op basis van dit alles lijkt het helemaal niet zo waarschijnlijk dat de ammoniak-concentratie in de atmosfeer zo’n goede indicator is van de emissie van ammoniak. Of liever, van de manier waarop wij de ammoniak concentratie berekenen. Als in een aantal landen, waar aantoonbaar flinke ammoniak-emissie reducties plaatsvonden, nauwelijks invloeden op de ammoniak-concentraties worden gevonden, dan moet er toch iets mis zijn met ofwel de theorie, of de praktijk. Meestal is het eerste het geval.
De basis rekenregels van Aerius
Hoe berekenen we de achtergrondconcentratie? In Nederland gaat dat via het rekenprogramma Aerius, waar de commissie Remkes vol bewondering over schrijft:
“Het AERIUS-model is een poging om de werkelijkheid te benaderen, maar is in belangrijke mate gebaseerd op aannames. Dat leidt tot discussie over onzekerheidsmarges. Op grond van de Habitatrichtlijn moet bij plannen en projecten worden onderzocht of al dan niet sprake is van een mogelijk significant effect. Momenteel wordt dit berekend met AERIUS met een enkelvoudige puntschatting op het niveau van een hexagoon met een oppervlakte van een hectare.”
“Een enkelvoudige puntschatting op het niveau van een hexagoon met de oppervlakte van een hectare”. Datgene wat vampiers met uien en knoflook schijnen te hebben, wordt hier voor juristen, bestuurders en journalisten tentoon gespreid. Maar Aerius is eigenlijk gewoon een rekenprogramma die de hoeveelheid stikstof berekent die vanuit een bron neerslaat op een bepaald gebied. Er wordt hiervoor een bepaalde concentratie stikstof in de atmosfeer vermenigvuldigd met een zogenoemde (effectieve) depositiesnelheid.
De rekenmodule van Aerius is gebaseerd op het zgn. “gaussisch pluimmodel”. In de wiskunde is een Gaussische functie of Gaussiaan een functie van de vorm:
In Wikipedia kunnen daarvan bijvoorbeeld de volgende grafische vormen worden gevonden:
Wikipedia licht hierbij nog toe: “De functie is symmetrisch ten opzichte van x = b, en heeft daar een maximum, de waarde a. Naarmate x zich van b verwijdert neemt de functiewaarde eerst langzaam, maar al gauw zeer snel af, maar deze blijft wel groter dan nul.”
Dit leidt dan tot de volgende grafische weergave van de berekening (uit: Instructie gegevensinvoer voor AERIUS Calculator (PAS bureau, 2018)).
OK, dit is ook ingewikkeld, maar wel logisch, en met enige moeite, met het oog op de bijgevoegde illustraties, wel te volgen denk ik. Belangrijk is dat de grafiek steeds net boven de nul-waarde blijft hangen. Dat betekent dus dat, wanneer we alle bedrijven bij elkaar optellen, er een forse cumulatieve belasting van ammoniak zal ontstaan, ook al verdwijnt de bijdrage van ieder afzonderlijk bedrijf in de achtergronddepositie.
Dit kan worden geïllustreerd met het volgende voorbeeld: voor het gebruik van Aerius betekent de huidige Nederlandse norm, dat een stikstofemissie voor bijvoorbeeld een oprichtingsvergunning voor een agrarisch rundveebedrijf met 100 koeien en 70 jongvee (de voormalige grens voor vergunningplicht), nog relevant is tot op ongeveer 100 kilometer van dit bedrijf. Een dergelijk bedrijf in bijvoorbeeld Afferden (Gld) zou een bijdrage van 0,01 mol/ha/jaar hebben op de natuurgebieden Botshol bij Amsterdam, de Weerribben bij Emmeloord en het Sarsven bij Weert (Limburg).
De suggestie dat alleen bedrijven “in de nabijheid van een Natua 2000 gebied”, last zouden hebben van de stikstofnorm, zoals door de pers wel wordt gesuggereerd, is dan ook opgeschreven zonder enige kennis van zaken.
De oplossing van het raadsel?
Het lijkt een overtuigend model. Aan de hand van complexe wiskunde en natuurkundige modellen wordt de ammoniak-concentratie op zo objectief mogelijke wijze bepaald.
Dat maakt de ammoniak-puzzel ook zo complex. Waardoor worden de fluctuaties van de ammoniak-concentratie in de lucht boven Nederland dan bepaald? Alle deskundige partijen wijzen naar de landbouwbedrijven waar dieren veel intensiever dan voorheen werden gehouden. Echter, wanneer studies naar de emissie van dit soort bedrijven worden uitgevoerd, dan blijkt eigenlijk steevast dat de ammoniakdepositie door dit soort van bedrijven slechts tot een afstand van ongeveer 3- tot 400 meter een duidelijke invloed hebben op de concentratie ammoniak, om vervolgens op te gaan in de achtergrondconcentratie.
Nu vertelt het Aerius rekenmodel dat de ammoniak dan wel verdwijnt in de achtergrondconcentratie, maar dat de achtergrondconcentratie natuurlijk wel wordt gevormd door de gecumuleerde emissie van alle bedrijven van Nederland. Dat is waardoor een agrarisch bedrijf in de buurt van Nijmegen (in deze theorie) nog steeds een significant effect kan hebben op een Natura 2000 gebied in de kop van Noord-Holland.
Maar als dat zo is; de totale emissie van deze bedrijven is toch redelijk stabiel, terwijl zelfs een enorme afname van de agrarische bedrijvigheid, zoals deze plaatsvond na de val van de muur, slechts in zeer beperkte mate is terug te vinden in de ammoniak-concentraties. Wat zorgt dan voor de grote fluctuaties?
De oplossing van dit probleem kan naar mijn mening worden gevonden door allereerst het gangbare (cumulatie)model ter discussie te durven stellen (ook al zouden hierdoor mega-juridische claims ontstaan, de rechtbanken zelf zijn immers meer dan medeverantwoordelijk voor de ontstane situatie) en daarnaast een aantal eigenschappen van het gedrag van ammoniak in de atmosfeer, die onomstotelijk vast staan, serieus te nemen.
a) Vast staat dat de concentratie van ammoniak heel duidelijk gerelateerd is aan het weer. Het KNMI stelt bijvoorbeeld vast over het jaar 1998, (het jaar van de grote ammoniak-reductie): “Nog nooit, tenminste sinds de metingen zijn begonnen, heeft De Bilt in een jaar zoveel regen gehad als in 1998. Het KNMI kreeg in totaal 1240 mm te verwerken, dat is ruim anderhalf maal de normale hoeveelheid. Het record van deze eeuw was 1151,9 mm in 1965 en van de vorige eeuw is dat 1045,0 mm in 1852. Overal viel veel, gemiddeld over het land mm tegen 760 mm normaal (gemiddeld 1961-1990). De jaarsommen lopen uiteen van 873,3 mm in Echten tot 1373,3 mm in Schellingwoude (bij Amsterdam), het natste plekje van ons land. “(https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/1998-recordnat-en-zeer-warm)
En hoe zat het dan in 2018? het jaar van de grote toename? Het KNMI laat het volgende weten over het jaar waarin het definitief mis ging:
“Met landelijk gemiddeld 607 millimeter neerslag was 2018 zeer droog. Normaal valt gemiddeld over het land 847 millimeter. Een groot deel van het jaar lag het neerslagtekort ruim boven het langjarige gemiddelde. De zomer was een van de droogste zomers sinds 1906.” (https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/2018-vol-hitte-zon-en-droogterecords)
het lijkt een duidelijk verband; maar hoe kan het weer zo’n belangrijk rol spelen (en de overige factoren niet)?
b) Ammoniak wordt volgens diverse proefnemingen ook uitgestoten door habitats.
Landelijke bekendheid kreeg het gewascompensatiepunt door de studie van juni 2012, door J. Santing, onder begeleiding van de E. Lantinga: “Nitrogen deposition and ammonia concentrations in the Dwingelderveld as affected by surrounding dairy farms”.
Santing kwam aan de hand van een weinig toegepaste techniek in Nederland, (maar die eerder al wel met succes was toegepast in Denemarken door Sommer et al.) de zgn. ‘bio-monitoring’, tot de conclusie dat de planten die hij gebruikte als bio-monitors (stikstofarme gerstplanten), bij een concentratie die lager was dan 14,5 microgram ammoniak per m3, helemaal geen ammoniak meer opnamen uit de atmosfeer. Deze concentraties worden in grote delen van Nederland, in natura-2000 gebieden, niet gehaald.
Het RIVM wenste deze resultaten niet serieus te nemen. Bij de presentatie van hun resultaten kregen Santing en Lantinga alleen te horen: “Wij hebben geen verstand van plantjes” (mondelinge mededeling door E. Lantinga)).
Het RIVM gaf dus in antwoord op de proeven van Santing en Lantinga te kennen geen verstand van plantjes te hebben. Dat is jammer want om het ‘ammoniakprobleem’ op te kunnen lossen moet je hier wel wat basisbeginselen onder de knie hebben.
Bijvoorbeeld de proefneming van Wilchink Kruit laat zien dat ammoniak in de periode dat de meeste plantactiviteit plaatsvindt net zo veel wordt geëmitteerd als wordt opgenomen!
Dit is extra boeiend omdat de proefneming van Wilchink Kruit werd uitgevoerd op een onbemest stuk grasland, waar komt deze ammoniak dan vandaan?
In het bekende “Plant Physiology”van Taiz en Zeigler (1998) wordt het volgende opgemerkt over de opname van nitraat. De stikstofverbinding die rijkelijk in het grondwater aanwezig is.
“Planten assimileren het meeste van het nitraat wat via de wortels wordt opgenomen in aorganische stikstof verbindingen. De eerste stap van dit proces is de reductie van nitraat in nitriet. Het enzym nitraat reductase katalyseert deze reactie:
NO3– + NAD(P)H + H+ + 2 e– → NO2– + NAD(P)+ + H2O
Nitriet (NO2–) is echter een hoogreactief, potentieel toxisch ion. Plantencellen zullen deze stof onmiddellijk transporteren naar de chloroplasten in de bladeren en plastiden in de wortels. In deze organen zal het enzym nitriet reducase het nitriet reduceren tot ammonium volgens de volgende ‘overall’ reactie:
NO2– + 6 Fdred + 8 H+ + 6 e– → NH4+ + 6 Fdox + 2 H2O
(Fd = ferredoxine en de onderscripts red en ox staan voor de gereduceerd en geoxideerd)
Nu lijkt er nog niet veel opgelost te zijn want ook ammonium is een toxische stof voor planten. Maar de planten hebben ammonium natuurlijk niet voor niets aangemaakt. Ammonium vergiftiging treedt maar zelden op, omdat het ammonium is geproduceerd om te gebruiken voor de aanmaak van aminozuren. Essentiele bouwstenen voor het leven.
Dat is dus de ideale situatie, wanneer alle processen optimaal zijn afgestemd op elkaar.
Maar als het ene proces (ammoniumproductie) nu veel harder gaat dan het andere (aminozuurproductie), wat zomaar kan plaatsvinden wanneer er heel veel nitraat in het bodemvocht aanwezig is, dan heeft de plant twee keuzes: a) vergiftigd raken of b) zo snel mogelijk de giftige stof lozen. Het lozen van ammonium-houdend vocht naar de buitenlucht zorgt dan uiteindelijk voor de laatste reactie: ammonium zal in evenwicht raken met ‘het afgeleide product’ ammoniak, wat zal vervluchtigen.
Het lijkt er dan dus op dat dit laatste proces (lozen) massaal gebeurt bij de proefnemingen van bijvoorbeeld Wilchink Kruit.
Maar dit vond al plaats bij een onbemeste bodem. Bij bemeste stukken grond zal de ammonium/ammoniak uitstoot veel groter zijn.
Onzin? Het vergt niet zo heel veel fantasie om dit tot een aannemelijk verhaal te maken. Een simpele overweging van de hoeveelheid stikstof die in Nederland aanwezig is, zou eigenlijk al wel redelijk overtuigend moeten zijn.
In In De Bilt verdampt er door het referentie-gewas normaal ongeveer 600 mm gedurende een heel jaar (tijdvak 1991-2020). Dat is per hectare ongeveer 6000 m3. In het grondwater van Nederland wordt al jaren een felle strijd gevoerd om de Europese nitraatnorm van 50 milligram per liter te halen. In het onderzoek van van der Wal et al. (Bodem- en waterkwaliteit in de Nederlandse landbouw, 2019) is te zien dat deze gehalten in de wortelzone, afhankelijk van het organische stof gehalte, gemiddeld ook wel aardig worden gehaald.
Echter uit de onderstaande RIVM kaart uit 2000 blijkt dat de concentratie nitraat in de wortelzone in grote delen van Nederland veel hoger is en waarden bereikt tussen de 100-150 mg nitraat per liter.
Een waarde van 50 mg nitraat betekent echter al dat er per hectare 300 kg nitraat per hectare vervluchtigt wanneer de verdamping van het referentiegewas van De Bilt wordt aangehouden.
Theoretisch kan grasland in Nederland gemiddeld 14,3 ton droge stof per hectare opleveren per jaar. Maar in werkelijkheid bedraagt de gemiddelde grasopbrengst niet meer dan 10,8 ton. Het stikstofgehalte van grashooi bedraagt 21,1 kg stikstof per ton drogestof volgens de tabellen van de “Forfaitaire opbrengst en stikstof- en fosfaatgehalten in ruwvoer en enkelvoudig diervoer 2018”.
Een eenvoudige rekensom geeft dus dat in de gebieden met 100 mg nitraat per liter, water vervluchtigt waarin 600 kg nitraat aanwezig is, waarvan niet meer dan (21,1*10,8=) 227,88 kg kan worden afgevangen door het verdampende gewas.
In Nederland hebben we 993.000 ha grasland, waar ik dus gemakshalve even uitga van een gemiddelde waarde van 100 mg/l nitraat. Dat betekent dat er alleen al op grasland in totaal 349,5 kton nitraat vervluchtigt. Nu heeft nitraat een hoger molgewicht dan ammoniak, waardoor dit overeen komt met ongeveer 101 kTon ammoniak.
Dit is van belang omdat deze vervluchtiging voor het grootste deel via het gewas plaats vindt en hier vindt omzetting plaats van nitraat naar ammoniak. Een gedeelte van deze ammoniak zal ook worden verbruikt bij de levensprocessen van de plant. Maar welk gedeelte van het grondwater als zodanig kan worden verwerkt, dat weten we eigenlijk niet. Zoals hierboven al aangehaald, bij een overmaat aan ammonium zal de plant dit snel moeten ‘lozen’, omdat ammonium in hogere concentraties een gif is voor de plant.
Ik heb voor de omvang van de emissie (rekening houdend met de verwerking van ammoniak in de plant) dan ook alleen het Nederlandse grasland als referentie gebruikt. De totale ammoniakemissie in Nederland door de Nederlandse veestapel bedroeg in 2018 volgens het CLO 97 kTon (4 kTon minder dan de zeer conservatief berekende weiland-emissie), maar bij de veestapel-emissie gaat het natuurlijk wel over een ammoniakemissie die heel geconcentreerd vrijkomt en ook voor het grootste deel in de nabijheid van de bron weer neerslaat, als we de Nederlandse onderzoekers mogen geloven.
Daarnaast geldt natuurlijk dat de grootste verdamping plaatsvindt bij hoge temperaturen, terwijl opname van veel regenwater (met duidelijk lagere nitraatgehalten dan het grondwater in de wortelzone) door de planten voor een lagere emissie zal zorgen. En dat waren nu juist de afhankelijkheden waarnaar we zochten…
En dan komen we dus uit bij de volgende vaststaande eigenschap van ammoniak:
c) Grote ammoniakpieken gaan relatief snel op in de achtergrondconcentratie.
Weinig processen zijn zo vaak bestudeerd als het gedrag van ammoniak rondom grote intensieve bedrijven. Een belangrijke studie is natuurlijk die van Fowler en Sutton uit 1998: “The mass budget of atmospheric ammonia in woodland within 1 km of livestock buildings.” Maar ook de diverse studies van Sommer gedurende de jaren negentig in Denemarken of ook de recente studie van Zapletal en Mikuska: “Ammonia emissions and dry deposition in the vicinity of dairy farms” uit 2019, laten allen een onveranderlijk beeld zien. Binnen 400 meter is de ammoniakpiek, veroorzaakt door het intensief houden van honderden of zelfs duizenden dieren, opgenomen in de achtergrondconcentratie.
Wat dus ook betekent: als er ergens een concentratie-piek is, dan moet de bron nabij zijn…
Wanneer dit zo is, dan biedt de studie van TNO, waarin de toepasbaarheid van ammoniak-satellietdata voor Nederland werd aangetoond, voor de ‘klassieke (cumulatie) theorie’ toch wel een verassend beeld.
TNO maakte een kaart die voor het eerst de gemeten verdeling van ammoniak over ons land laat zien, met als voorbeeld het jaar 2017. TNO werkte hiervoor samen met Environment and Climate Change Canada (ECCC) die verantwoordelijk is voor de ammoniakdata van het CrIS instrument. De toegevoegde waarde van ammoniak-satellietdata:
– Landelijke dekking: de data geven een goed beeld hoe ammoniak verdeeld is over Nederland en provincies, ook op plekken waar niet aan de grond gemeten wordt.
– Dagelijks data: waardoor we de verspreiding van ammoniak beter kunnen volgen en beter kunnen herleiden welke sectoren en regio’s ervoor verantwoordelijke zijn.
– Meten over grenzen: ammoniak kan zich over grote afstand verspreiden en zich onderweg in andere stoffen omzetten.
De kaart voor 2017 laat op basis van meetdata zien dat de ruimtelijke verdeling van ammoniak over Nederland sterk variabel is. Zulke trends zien we ook in andere jaren. (zie:https://www.tno.nl/nl/over-tno/nieuws/2020/4/satellietmetingen-maken-ammoniakverdeling-over-nederland-inzichtelijk/)
Voor de ‘klassieke theorie’ biedt de kaart een vrijwel onoplosbaar probleem. Duidelijk is immers te zien dat het ammoniakprobleem zich helemaal niet beperkt tot de concentratiegebieden voor ammoniak (De Peel en de Gelderse Vallei), maar juist ook de weidegebieden op de zandgronden van Noord-Oost Nederland als probleemgebied in beeld brengt.
Maar het kan dan nauwelijks toevallig zijn dat dit ook het gebied in Nederland is, waar de nitraatproblemen in het grondwater nogal fors zijn, volgens het RIVM/CLO (helaas is de grondwaterkaart voor het laatst bijgewerkt rond het jaar 2000, waardoor er wat verschuivingen hebben kunnen optreden ten opzichte van de satelliet-data uit 2017).
Zuid Limburg lijkt overigens een uitzondering op het in grote lijnen wel kloppende beeld te zijn. Het is echter aannemelijk dat de aard van de (voor Nederland unieke) lössgronden in Zuid Limburg hier debet aan is. Bij zware regenval slaat hier, door de verslempingsproblematiek de bovengrond dicht, wat een oppervlakkige waterafvoer in de hand werkt, terwijl tegelijk ook de stijghoogte van water zeer hoog is, waardoor vaak water van de diepe ondergrond wordt aangevoerd. Bovendien gaat het hier om gronden met een van de rest van Nederland afwijkende (lage) pH (die de grond bijvoorbeeld ongeschikt maakt voor suikerbietenteelt). Daarnaast is Zuid-Limburg atmosferisch gezien natuurlijk eigenlijk een stukje ‘buitenland’, door de omsingeling van België en Duitsland.
Maar goed, deze kleine afwijking staat in geen verhouding tot de afwijkingen die we vinden wanneer we emissies van de klassieke ‘mestoverschotgebieden’ afzetten tegen de gevonden ammoniakconcentraties, waarbij dan overigens ook nog in aanmerking moet worden genomen dat de optredende hoge concentraties in de ‘mestoverschotgebieden’ voor een deel veroorzaakt kunnen zijn door het feit dat de intensieve veehouderij zich bij uitstek heeft gevestigd op de ‘gevoelige zandgronden’.
Ook de huidige verspreidingsberekeningen van het RIVM lijken niet goed raad te weten met de data van TNO.
En daarmee wordt de bestrijding van de ammoniakdepositie toch een ander verhaal. Het bovenstaande verhaal biedt natuurlijk al wel een verklaring daarvoor dat ‘emissiearme bemesting’ nauwelijks effect kan hebben gehad. Het biedt en verklaring voor de weersafhankelijkheid van ammoniak-concentraties in de atmosfeer en biedt als laatste ook een goede verklaring voor het optreden van de hoge gehalten ammoniak waar zij ook worden aangetroffen…
Maar de ammoniakemissie is hierdoor natuurlijk dan ook veel lastiger te bestrijden. het zal een kwestie van lange adem worden om de gehalten stikstof in het grondwater in balans te brengen met de noodzakelijke bemesting om gewassen optimaal tot groei te brengen.
Naar mijn mening is de klassieke theorie, waarin de concentratie van ammoniak wordt gezien als een cumulatief gegeven van voornamelijk antropogene bronnen, op grond van dit alles, eigenlijk niet te handhaven.
Over de stikstofdeken boven Nederland
Het is niet zo moeilijk om met bewijs te komen voor de ernst van het stikstofprobleem boven Nederland. Enkele maanden geleden werd Nederland ‘opgeschrikt’ door satelliet-data waaruit overduidelijk bleek hoe groot het probleem wel niet was
Maar dit ging dus blijkbaar alleen nog maar over stikstofdioxide, eigenlijk is het dan niet heel verbazend dat Londen, Parijs, het Ruhrgebied en de randstad er flink uitspringen. Maar zoals hierboven gezien; stikstofoxiden zijn eigenlijk nog een veel minder groot probleem dan ammoniak, wat toch grotendeels afkomstig is van de intensieve veestapel van Nederland, de tweede agrarische exporteur van de wereld.
Satelliet-data over ammoniak van de positie van Nederland in de wereld kunnen eigenlijk nauwelijks worden gevonden op de sites die verslag doen van de stikstofcrisis in Nederland. Toch zijn ze wel aanwezig. Het blad “Atmospheric Chemistry and Physics” van de the European Geosciences Union, publiceerde onlangs nog het artikel “Ammonia measurements from space with the Cross-track Infrared Sounder: characteristics and applications”(20, 2277-2302, 2020), waarin uitgebreid wordt ingegaan op de ammoniakproblemen van de wereld. Bijgevoegd is de volgende illustratie (figure 5):
Helemaal in lijn met de bovenstaande theorie zien we in de warme, flink begroeide gebieden, enorme ammoniakconcentraties in de atmosfeer. Dat de enorme ammoniakconcentratie boven Afrika en het Amazonegebied wordt veroorzaakt door intensieve veehouderij is immers bijzonder onwaarschijnlijk.
Maar er zijn er nog meer. In de studie: “Trends in EU Nitrogen Deposition and Impacts on Ecosystems ” uit 2015 zien we de volgende figuur:
Hier moet iets fout zijn gegaan; waar is de rode vlek over Nederland?
Maar misschien ook niet; volgens de tekst van het artikel “Trends in EU Nitrogen Deposition and Impacts on Ecosystems” is die er eigenlijk gewoon niet…
“Figure 5 shows the typical elevated large area NH3 hotspots with annual values averaging over ∼ 7 ppbv. These regions with high NH3 concentrations include the Indo-Gangetic Plain in India and Pakistan, the Nile Delta in Egypt, California’s Central Valley and the central US and Canada, the Comarca Lagunera and Los Altos de Jalisco regions in Mexico, northern central Colombia and the west coast of Peru in South America, the Po Valley in Italy and Ebro Valley in Spain, the Fergana Valley in Central Asia, the Mekong Delta region in southern Vietnam, south central Thailand, Indonesia, and regions in eastern China”
Maar zou het dan met de schaal van de kaart te maken kunnen hebben en de ‘kleinheid’ van Nederland op wereldschaal? (zou overigens vreemd zijn, Nederland is qua grootte vergelijkbaar met de Po vlakte in Italië (41,5 tegen 46 duizend km2) en is groter dan de Ebro vallei in Spanje). Maar uit het artikel: ‘Emissions of nitrous oxide (N2O) from soil surfaces and their historical changes in East Asia: a model-based assessment’ door Ito et al. , gepubliceerd in Progress in Earth and Planetary Science (2018) kan echter veilig worden afgeleid dat ook dit niet het geval is (ter herinnering; de totale depositie van stikstof in Nederland zou 22,4 kg stikstof per hectare zijn).
Onderzoek uit zuidoost Azië is sowieso leerzaam voor de stikstof problematiek van Nederland. In het onderzoek: “Responses of forest ecosystems to increasing N- deposition in China: A critical review”,door D. Tian et al. gepubliceerd in Environmental Pollution (2018), worden hele andere stikstofdeposities genoemd dan waar we in Nederland momenteel aan gewend zijn:
“Driven by the rapid increase in NOx and NH3 emissions, N deposition in China has increased significantly since the 1980s, and an increasing contribution of oxidized N from industrial and transport sectors has been observed (Liu et al., 2013).
The spatial pattern of N deposition has been documented because of increasing monitoring and modelling efforts (e.g., Gu et al., 2012; Du et al., 2014a & 2016; Xu et al., 2015; Zhu et al., 2015). In particular, extremely high levels of N deposition, occasionally exceeding 80 kg N ha-1 yr-1, have occurred in eastern and southern China (Du et al., 2014a & 2016; Xu et al., 2015; Zhu et al., 2015), and these levels represent the highest levels ever reported in the world (Vet et al., 2014).”
Kan dus worden geconcludeerd dat Nederland helemaal geen ‘hotspot’ is? Dit dus ondanks de onomstotelijke emissiedata die aangeven dat Nederland verreweg de grootste stikstofbron van Europa is, zoals het TNO nog onlangs had berekend:
“Het is maar goed dat er geen muur om Nederland heen staat”, zegt Hugo Denier van der Gon, onderzoeker bij TNO. “Want anders was ons probleem nog veel groter.” Uit de vergelijking met andere Europese landen blijkt dat Nederland op eenzame hoogte staat (zie grafiek). (uit: https://nos.nl/artikel/2306387-tno-nederland-relatief-grootste-producent-stikstof-van-europa)
Er zijn twee redenen waarom dit nogal mee kan vallen; allereerst moet dan gekeken worden naar de schaal waarop dit alles plaatsvindt. Intensieve veehouderij vindt vooral geconcentreerd plaats op bepaalde locaties, waardoor schaalvoordelen (nabijheid voederindustrie, onderlinge afname dieren in de keten) kunnen optreden. Deze concentraties vinden we ook in andere landen als Duitsland, Italië, Spanje en Frankrijk, maar daar kunnen deze emissies (wanneer ze per land worden uitgerekend) worden gemiddeld over veel grotere oppervlaktes.
Daarnaast heeft Nederland -normaal gesproken- nogal een vochtig klimaat en hierboven hebben we al kunnen constateren dat regen een uitermate grote invloed heeft op de ammoniak-concentraties in de atmosfeer.
Het is dan ook wat wonderlijk te noemen dat bepaalde ‘ontlastende’ feiten niet terug te vinden zijn bij de beschrijving van de stikstofproblematiek van Nederland.
Zo is ‘de stikstofdeken’ onder meer aannemelijk gemaakt door het gegeven dat ons kleine landje de “tweede landbouwexporteur van de wereld” is, waarbij dan wordt ingezoomd op onze intensieve vleesproductie.
Dat wij deze titel dragen is echter vooral te danken is aan de doorvoer van goederen van schepen die de haven van Rotterdam en Amsterdam aandoen, is echter nauwelijks bekend. Korthals stelt in Joop bijvoorbeeld: “Nederland is geen wereldspeler: dat ene cijfer, tweede exporteur, wordt verkeerd gelezen. Nederland komt niet in het rijtje voor van grote producenten van melkproducten, varkensvlees of graan. Nederland produceert ongeveer 0,4% van de wereldproductie. Ondanks de enorme hoeveelheid melk, eieren en vlees zijn de Nederlandse boeren kleine spelers en kunnen ze niet de lakens uitdelen op de wereldmarkt. De productie van veeboeren staat op de 13e of 14e plaats wereldwijd.”
Onze export van vlees en zuivel maakt niet veel meer uit dan 20% van de totale agrarische export, terwijl er ook nogal wat vlees en zuivel wordt geïmporteerd. Voor rundvlees is Nederland bijvoorbeeld een netto-importeur.
We mogen op grond hiervan dus ook tot de conclusie komen dat ‘onze stikstofdeken’, internationaal bezien, een heel stuk dunner is dan ons, en zeker ook de Raad van State, is voorgespiegeld…
Samenvattend kunnen we dus tot de conclusie komen dat de stikstofmodellen die Nederland gebruikt eigenlijk vrijwel nutteloos zijn, omdat de belangrijkste stikstofbron (de emissie van de vegetaie zelf) hierin niet wordt meegenomen.
Er blijven dan natuurlijk toch nog wat vragen ‘hangen’, zoals: hoe heeft de theorie zich kunnen ontwikkelen als is gebeurd? Maar ook: als de ammoniakconcentraties worden veroorzaakt door vrij natuurlijke processen, hoe heeft zich dan de kwetsbare natuur in Nederland kunnen ontwikkelen? Die wordt immers in haar voortbestaan dus blijkbaar bedreigd door de, van nature voorkomende, hoge stikstofgehalten van de atmosfeer boven Nederland?
Hierover meer op de volgende stikstofpagina
