Dirk Draulans over nieuwste inzichten stikstofvervuiling: het is nog erger dan we dachten

Wat dóét stikstofvervuiling eigenlijk met onze natuur? Er groeien meer bramen en brandnetels, ja. Maar het is zo veel erger. Ecosystemen kunnen compleet ontwricht raken. Knack maakt de harde balans op.

De sperwer is een kleine roofvogel die de voorbije halve eeuw bij ons een sterke comeback maakte. Dat was een gevolg van beschermingsmaatregelen die een einde maakten aan een eeuwenlange vervolging en het gebruik van extreem schadelijke pesticiden, zoals DDT. Via de voedselketen kwamen die chemicaliën in het sperwerleven terecht. Ze maakten de schaal van vogeleieren zo fragiel dat ze makkelijk braken. De beschermende ingrepen gaven een boost aan de gehavende populatie van de soort, die nu ook in onze tuinen wordt gezien.

Maar de Nederlandse wetenschapper Arnold van den Burg van de Stichting BioSFeer ontdekte een nieuwe bedreiging voor de sperwer. Hij stootte op een sluipmoordenaar: stikstof. Vooral stikstofuitstoot in de vorm van ammoniak door de landbouw blijkt funest. De effecten manifesteren zich niet rechtstreeks in het dier zelf, maar via subtiele veranderingen in zijn voedsel, vooral in bossen op zandgronden. Een verhoging van het stikstofgehalte in een droge bodem leidt tot minder essentiële mineralen. Daardoor komen er minder mineralen terecht in de bladeren van bomen, waardoor die dan weer minder aminozuren aanmaken – aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten. Sperwers zijn geen bladeters, maar via hun voedselketen sijpelt de bodemdegradatie door in hun leven. Op bomen leven massa’s rupsen, die knagen aan de blaadjes en nu dus ook minder mineralen en aminozuren binnenkrijgen. Ze vormen het voornaamste voedsel voor mezen, zeker in het broedseizoen. Sperwers eten bijna uitsluitend vogels zoals mezen. Het aminozuurtekort in de bladeren van de bomen vertaalt zich via de rupsen en meesjes in een aminozuurtekort voor sperwers.

Vooral de belangrijke zwavelhoudende aminozuren cysteïne en methionine worden minder gemaakt. Het uit zich in wat wij een vitaminetekort zouden noemen. Dat leidt tot een meetbare vermindering van de hoeveelheid vliegspieren voor volwassen vogels en afwijkingen in de ontwikkeling van hun eieren. Het spreekt voor zich dat zoiets ondraaglijk wordt als het uitgroeit tot een chronisch probleem. De sperwer heeft net een historische langdurige aanslag op zijn welzijn verteerd, en krijgt nu alweer met een nieuwe bedreiging te maken. Het is godgeklaagd.

Woekeraars

Onze natuur is meer dan de ‘drie bomen en een speciale vleermuis’ waarover CD&V-voorzitter Sammy Mahdi het had – de man is mee verantwoordelijk voor het ellenlang aanslepen van de stikstofdiscussies. Ze is meer dan ‘wat plantjes’, zoals CD&V-minister van Landbouw Jo Brouns, de handpop van de Boerenbond, het samenvatte. In het algemeen worden de effecten van stikstofuitstoot op onze natuur met name door de landbouw omschreven als ‘het stimuleren van de groei van woekeraars’ zoals brandnetels, bramen en grassen zoals het pijpenstrootje op de heide.

Helaas is ook dat een sterke vereenvoudiging van een complexe problematiek met ontwrichtende effecten op land- en waterecosystemen. Nederlandse onderzoekers stelden bijvoorbeeld vast dat als gevolg van calciumtekort in de bodem door stikstofvervuiling de eitjes van mezen in een nest makkelijker breken – het klinkt bekend in de oren. De pootjes van mezenjongen kunnen door calciumtekort zelfs zo broos worden dat ook zij in het nest kunnen breken. Stikstof heeft een breed gamma aan effecten op de natuur, waar wetenschappers pas recent zicht op beginnen te krijgen want het kan lang duren voor de problemen zich manifesteren. Wat ze leren, doet de alarmbellen afgaan. Er is een dwingende reden waarom stikstof zo hoog op de politieke agenda staat: de chronische vervuiling heeft de potentie om ons zo al gehavende natuurlijke leefsysteem helemaal uit balans te brengen.

De pootjes van mezenjongen in een nest kunnen zo broos worden dat ze breken.

Vorig jaar bracht het topvakblad Nature een ontnuchterende analyse van de stikstofproblematiek door Nederlandse wetenschappers. Ze vertrokken van de vaststelling dat er door zware inefficiënties in het stikstofgebruik in de landbouw grote hoeveelheden extra stikstof in onze leefomgeving terechtkomen. Ze somden de schadelijke gevolgen daarvan op: dode zones in kustwateren, schadelijke algenbloeien in water, verlies van biodiversiteit op het land en in het water, vervuiling van drinkwater en lucht, ozonverlies in de stratosfeer en versterking van de klimaatopwarming. Het mag duidelijk zijn: stikstofvervuiling is een ramp.

Recent bracht Nature Reviews Earth & Environment een update van het concept van de ‘grenzen van de planeet’, als het aankomt op vervuilende factoren. Die bevestigde dat stikstofvervuiling al mijlenver de grens van wat onze planeet aankan overschreden heeft. Fosforvervuiling uit de landbouw is trouwens goed op weg om hetzelfde te doen. Het hoeft niet te verbazen dat de natuur kreunt onder de overlast. Boerenorganisaties schermen er wel mee dat er al substantiële verminderingen van de stikstofuitstoot gerealiseerd zijn. Maar dat de uitstoot vermindert, betekent nog niet dat de problematiek van de baan is. De gevolgen van stikstofoverlast blijven lang hangen in de natuur.

45 miljoen kippen

Vlaanderen en Nederland behoren wereldwijd tot de koplopers qua stikstofvervuiling per hectare land. Het is een gevolg van de recordaantallen vee en pluimvee die wij op onze kleine oppervlakte proppen, en dan nog vaak in de buurt van natuurgebieden. In Vlaanderen zijn er zo’n 1,3 miljoen koeien, 5,7 miljoen varkens en 45 miljoen kippen. Het gros van het vlees daarvan is bestemd voor de export.

Tussen 1950 en 1990 vertienvoudigde de stikstofneerslag op ons landschap in vergelijking met wat als natuurlijk en aanvaardbaar wordt omschreven. Vervolgens werd gedurende een twintigtal jaren een vermindering vastgesteld als gevolg van beperkende maatregelen, onder meer op het uitrijden van mest. Maar sinds 2010 stagneert de uitstoot van stikstof door de landbouw. Er is geen vermindering meer, terwijl de overlast nog altijd vijf keer hoger is dan wat de natuur aankan. Het makkelijkste stukje van de weg is afgelegd, maar daarom mogen de vervuilers nog niet op hun lauweren rusten.

Vlaanderen en Nederland behoren wereldwijd tot de koplopers qua stikstofvervuiling per hectare land.

Het Nederlandse vakblad De Levende Natuur vatte de schadelijke effecten van stikstof op onze natuur samen. Er is niet alleen een probleem van vermesting (eutrofiëring) van de bodem, wat gunstig is voor woekeraars maar schadelijk voor veel andere, dikwijls zeldzame planten. Er is ook een probleem van verzuring. Daardoor komen in de bodem toxische metalen vrij, zoals aluminium. Tegelijk verdwijnen sneller belangrijke elementen zoals kalium, magnesium en calcium. Dan krijg je soortenarme ruigtevegetaties, maar ook veranderingen in de chemische samenstelling van planten, die niet altijd zichtbaar zijn.

Net als in de bodem neemt de hoeveelheid stikstof in planten toe door de vervuiling. Hand in hand daarmee neemt de beschikbaarheid van sommige andere elementen af. Dat heeft negatieve gevolgen voor de groei en voedingswaarde van planten, waardoor ook dierenpopulaties getroffen worden, zoals het trieste voorbeeld van de sperwer illustreert. Een belangrijke factor is de balans tussen drie cruciale elementen in een systeem: stikstof, koolstof en fosfor. Het zijn niet toevallig drie elementen waarvan het voorkomen tegenwoordig sterk gestuwd wordt door menselijke activiteiten. Tal van biochemische kettingreacties die nodig zijn om het leven normaal te laten functioneren, kunnen ontregeld raken door wijzigingen in de onderlinge verhouding van deze elementen. Finaal kunnen ze een ecosysteem ontwrichten door een cascade van negatieve effecten.

Vlaams symbool

Nederlandse onderzoekers brachten in Biological Conservation een overzicht van bekende effecten van stikstofvervuiling op dieren. De effecten verschillen van soort tot soort. De meeste gebeuren indirect, via een tussenstap in de voedselketen. Zo zijn grassen en andere stikstofwoekeraars doorgaans minder voedzaam dan andere planten. Als dieren minder energie ter beschikking hebben, krijgen ze minder jongen, die minder makkelijk overleven. Er kan ook verhoogde chemische stress zijn als gevolg van een opstapeling van giftige stoffen in planten. Woekerende vegetaties kunnen het microklimaat en de voortplantingsmogelijkheden in een biotoop veranderen. Ze verkleinen bijvoorbeeld de beschikbaarheid van open, zandige plekjes op een bodem die voor veel bijtjes en sprinkhanen cruciaal zijn.

Stikstofvervuiling is schadelijk voor dikkopjes, waardoor kikkerpopulaties kunnen crashen.

Er zijn goed gedocumenteerde voorbeelden van soorten die in de problemen komen door stikstofvervuiling. Zo leidt aan stikstof gerelateerde verzuring in het water tot een verhoogde sterfte van dikkopjes, waardoor kikkerpopulaties plaatselijk kunnen crashen. Onze dagvlinderpopulaties worden nu gedomineerd door enkele soorten, zoals dagpauwoog en atalanta, die goed gedijen op brandnetels, maar veel andere vlinders zitten zwaar in de problemen omdat hun lievelingsplanten het moeilijk krijgen. Hommels hebben gedurende een groot deel van het jaar bloeiende planten nodig, maar als de plantendiversiteit vermindert, vinden de diertjes niet altijd genoeg nectar voor hun voeding en die van hun kroost. In sommige bossen krijgen pissebedden en huisjesslakken het kwaad, omdat het calcium dat ze nodig hebben voor de vorming van hun schilden en schelpen verdwijnt onder druk van stikstofoverlast. Vogels zoals lijsters hangen voor hun voeding her en der af van de beschikbaarheid van huisjesslakken.

Ook de prachtige wielewaal is mogelijk een slachtoffer van stikstof. Met zijn geel-zwarte tekening zou de vogel een Vlaams symbool kunnen zijn. De soort krijgt al een tijdje klappen in West-Europa. Bij ons is haar bestand tussen 2013 en 2018 volgens het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO) nog met een derde afgenomen. Nederlandse experts schrijven de afname niet alleen toe aan de crash van het insectenbestand door massaal pesticidegebruik – de wielewaal is een insecteneter – maar ook aan een variant van wat in de mensenwereld ‘verborgen honger’ heet: een effect van een tekort aan elementaire voedingsstoffen zoals mineralen, in dit geval als gevolg van stikstofvervuiling. Er is zelfs al waargenomen dat een koe in een Nederlandse weide aan het kadaver van een konijn knabbelde, mogelijk uit noodzaak om een vermindering van het mineralengehalte in haar gras te compenseren.

Subsidieparadox

Nog minder duidelijk dan het effect op de bovengrondse fauna en flora is wat er in de bodem zelf gebeurt. In de bodem wonen massa’s diertjes, plantjes en wezentjes zoals schimmels en bacteriën. Sommige daarvan spelen een sleutelrol in de recyclage van voedingsstoffen uit vooral plantaardig afval voor hergebruik. Belangrijke bodembeestjes zoals wormen en springstaarten komen echter in de problemen door de stikstofvervuiling, waardoor de capaciteit van een bodem om afval af te breken in het gedrang komt. Ook in een bodem zijn er organismen, zoals bacteriën, die voordeel halen uit meer stikstof en andere, zoals schimmels, die erdoor in de problemen komen. Sommige schimmels zijn extra belangrijk door hun interactie met de wortels van planten: ze leveren planten belangrijke mineralen die hun wortels zelf niet uit de grond kunnen halen.

Te veel stikstof brengt wormen en andere bodembeestjes die plantenafval recycleren in de problemen.

De combinatie van meer onverwerkt plantaardig afval op de bodem en minder schimmels om mee te interageren, kan een effect hebben op planten. Onder een te hoge stikstofdruk zijn ze sowieso minder gezond en groeien ze trager. In Nederland zijn opvallend veel eiken op droge bodems aan het sterven. Onder druk van stikstof gaan planten ook kortere wortels produceren, waardoor ze minder voeding uit de grond kunnen halen en minder stevig in het leven staan. Bovendien vermindert hun weerstand tegen aanvallers. Onze purperen heide wordt onder stikstofdruk hypergevoelig voor aanvallen van het heidehaantje, een kevertje. Het wordt niet uitgesloten dat zogenaamde plaaginsecten zoals de eikenprocessierups en de letterzetter profiteren van de hogere kwetsbaarheid van de bomen die ze viseren, als gevolg van stikstofvervuiling.

Ook watersystemen lijden onder een overmaat aan stikstof. Een overwoekering met algen is het meest voorkomende gevolg. Die kan uitmonden in zuurstoftekort, wat nadelig is voor vissen en ander waterleven. Algen kunnen ook giftige stoffen produceren, vooral in de zomermaanden wanneer mensen gaan zwemmen. Zo kan de stikstofproblematiek via haar invloed op de natuur af en toe zelfs de menselijke gezondheid bedreigen, losgekoppeld van haar directe effecten op ons welzijn.

De stikstofuitstoot door de landbouw daalt niet meer, terwijl de overlast nog altijd vijf keer hoger is dan wat de natuur aankan.

In het overzichtsartikel in Biological Conservation wordt erop gewezen dat stikstofvervuiling de funeste gevolgen van andere menselijke activiteiten, zoals de klimaatopwarming, kan versterken. Bovendien zijn er aanwijzingen dat de kritische depositiewaarden voor stikstof die gehanteerd worden om de overlast op kwetsbare natuurgebieden in kaart te brengen, dikwijls te optimistisch zijn. Vooral de bodemschimmels die in symbiose gaan met planten zouden minder extra stikstof verdragen dan wordt aangenomen. Met andere woorden: met de streefdoelen die momenteel gehanteerd worden, zou er voor een aantal leefgebieden weinig vooruitgang geboekt worden. Niemand durft daar vandaag actief rekening mee te houden, het is zo al moeilijk genoeg. Maar het is zeker geen argument om dan maar niets te doen, zoals sommige boerenagitatoren poneren.

Ten slotte is het niet slecht om eens naar een rapport van de Britse milieuorganisatie The Nature Conservancy te kijken. Die brengt de ‘subsidieparadox’ onder de aandacht. Ze kwam tot de conclusie dat de mensheid vier à vijf keer meer subsidies verleent aan mechanismen die de natuur schaden dan aan maatregelen om ze te behouden. Het gaat in grote mate om subsidies voor landbouwmethodes waarvan we al jaren weten dat ze schadelijk zijn voor de natuur en de menselijke gezondheid. We weten ook al jaren dat ze evenmin garant staan voor een leefbaar inkomen voor de boer. Er zijn dus redenen te over om het roer drastisch om te gooien. Een subsidieshift is geboden. •

Een uitstekend overzicht van wat bij stikstof komt kijken, is het boekje Stikstof. De sluipende effecten op natuur en gezondheid van de Nederlandse Stichting Biowetenschappen en Maatschappij (Uitgeverij Lias, 2021).