Balans van de Leefomgeving
Balans van de Leefomgeving 2012

Een integrale benadering van de stikstofproblematiek

Milieuvervuiling door stikstof, klimaatverandering en biodiversiteitsverlies worden door Rockström e.a. (2009) gezien als de drie problemen die wereldwijd de – voor de mensheid vitale – ecosysteemfuncties (“life support systems”) het meest in gevaar brengen.

De causaliteitsketen van stikstof.

De causaliteitsketen van stikstof.
Figuur 1. De causaliteitsketen van stikstof. Maatschappelijke ontwikkelingen (groei van bevolking en welvaart) leiden tot meer productie van energie, voedsel en afval, waardoor de milieuemissies van stikstof toenemen en het milieu verontreinigd wordt en er schadelijke effecten zijn op gezondheid, natuur en klimaat (conform het DPSIR-concept: Driver, Pressure, State, Impact, Response). De causaliteitsketen betekent dat één molecuul reactief stikstof (Nr) gedurende de tocht door de verschillende milieucompartimenten meerdere effecten kan hebben (de Nr cascade; Bron I&M, 2011). Stikstofvervuiling via secundair fijn stof ontstaat in de lucht door chemische omzettingen, bijv. van SO2 met NH3 en water tot de vorming van kleine zoutkristallen van ammoniumsulfaat – (NH3)2SO4.

Stikstofprobleem: teveel van het goede

  • Onze atmosfeer bestaat voor 78 procent uit stikstof in de vorm van N2. In deze vorm is stikstof geen probleem omdat N2 niet reactief is. De binding tussen beide stikstofatomen is zeer sterk en kan alleen door biologische processen en verbranding omgezet worden in reactief stikstof. Daaronder vallen alle andere vormen van stikstof dan N2, onder andere stikstofoxiden, nitraat, ammoniak en organisch gebonden stikstof.
  • Stikstof kenmerkt zich door een veelheid van verontreinigingsbronnen, verschijningsvormen, verspreidingsroutes en effecten. Die effecten bestrijken het volledige spectrum van schade aan biodiversiteit, gezondheid tot aan klimaatstabiliteit.
  • Stikstofverrijking van het milieu, al dan niet met opzet, kent ook baten. Stikstofbemesting verhoogt landbouwopbrengsten en leidt daardoor wereldwijd tot meer stikstof, in de vorm van eiwit, in het dieet. Sommige vormen van milieuverontreiniging door stikstof hebben gunstige neveneffecten, al zijn zowel de schade als de baten niet onomstreden:
    a. Luchtverontreiniging door stikstofoxiden geeft via ozonvorming (en mogelijk fijn stof) risico’s op aandoeningen van de luchtwegen, maar diezelfde verontreiniging draagt bij aan klimaatkoeling, via fijn stof en koolstofvastlegging door stikstofdepositie, en aan bemesting van bossen voor houtproductie.
    b. Nitraatverontreiniging van drinkwater geeft gezondheidsrisico’s, bijvoorbeeld darm- en andere kankers en geboorteafwijkingen, maar ook gezondheidsbaten, onder andere voor hart en bloedvaten en door een betere afweer tegen infecties.

Het stikstofprobleem wordt daarom ook wel voorgesteld als ‘teveel van het goede’ (“too much of a good thing”; Sutton et al. 2011). Stikstofvervuiling of -verrijking draagt bij aan veel ongewenste en gewenste effecten, maar levert meestal niet de dominante bijdrage. Een integrale aanpak gaat dan ook verder dan alleen stikstof.

Grensoverschrijdend milieuprobleem

De grote mobiliteit van stikstof betekent ook dat het stikstofprobleem landsgrenzen overschrijdt, via de lucht en de rivieren, en uiteindelijk grote mariene systemen en het klimaatsysteem aantast. Om die reden zijn er inmiddels verschillende internationale verdragen gesloten die, meer of minder integraal, beogen om het stikstofprobleem aan te pakken:

  • UNECE Convention on Long Range Transboundary Air Pollution (1979)
  • OSPARCOM tegen te grote algenbloei (?) in de Noordzee en de Atlantisch Oceaan (1992)
  • Global Programme of Action for the Protection of the Marine Environment (1995)
  • European Commission Water Framework Directive (2000)
  • International Nitrogen Initiative (INI) ( 2003)
  • UNEP Global Partnership on Nutrient Management (2009)

Hoge kosten voor terugdringen stikstofuitstoot

In Nederland en de Europese Unie (EU) geven diverse actoren veel geld uit aan maatregelen die gericht zijn op vermindering van de stikstofuitstoot, bijvoorbeeld voor rookgaszuivering, katalysatoren, waterzuivering, mesttransport, mestaanwending en mestverwerking. Het precieze bedrag voor Nederland is moeilijk te schatten omdat maatregelen meestal niet alleen op stikstof zijn gericht maar ook de emissies beïnvloeden van bijvoorbeeld. CO2, SO2, fijn stof en fosfaat. Maar de kosten voor reductie van stikstofemissies bedragen zeker meer dan een miljard euro per jaar.

Eenzijdige maatregelen niet doelmatig

Maatregelen gericht op één effect, één vorm of één bron van stikstofverontreiniging hebben het risico dat ze niet doelmatig zijn. Dit speelt vooral wanneer de eerste en nog relatief goedkope maatregelen al zijn genomen, dat wil zeggen wanneer ‘het laaghangende fruit is geplukt’, zoals in Nederland. Eenzijdige verdergaande maatregelen zijn dan niet meer doelmatig, bijvoorbeeld omdat per kilogram emissiereductie uit mest aanpassing van stallen duurder is dan aanpassing van de toediening van mest op het land. Maatregelen gericht op één vorm van stikstof kunnen bovendien leiden tot ‘afwenteling’. Beleid dat eenzijdig is gericht op reductie van ammoniakemissies in de landbouw leidt bijvoorbeeld tot meer nitraatuitspoeling en lachgasemissies.

Welk type maatregelen zijn het meest efficiënt?

Een belangrijke vraag voor beleid en voor actoren is hoe stikstofvervuiling zo goedkoop (doelmatig) mogelijk kan worden aangepakt. Een vraag voor de samenleving als geheel is of de baten van al die maatregelen, in de vorm van meer gezondheid, biodiversiteit, klimaatstabiliteit, opwegen tegen de kosten.; Met andere woorden: of er netto meer welvaart door ontstaat. De meest doelmatige stikstofmaatregelen zijn doorgaans maatregelen die het gebruik of de emissie van reactief stikstof bij de bron aanpakken. Deze maatregelen verhogen de stikstofefficiëntie van de energie- en voedselproductie en verlagen meerdere milieuemissies. Dit in tegenstelling tot maatregelen gericht op één effect verderop in de stikstofketen (de “Nr cascade”). Het nadeel van dit type maatregelen is dat ze ingrijpen op de werking van het voedsel- en energieproductiesysteem als geheel. Vergaande verlaging van stikstofaanvoer via kunstmest of bij de verbranding van fossiel brandstoffen, of vergaand verhoging van de stikstofefficiëntie in de landbouw vergen soms volledige transities van de productiesystemen, zoals andere vervoermiddelen, andere energiebronnen en -dragers, andere voedselgewassen en andere vormen van beheer van bodem en meststoffen.
Brongerichte maatregelen kunnen de economische sectoren veel geld kosten, zonder dat deze eenvoudig kunnen worden doorberekend naar de consument. Dan gaan ze ten koste van hun concurrentievermogen.

Effectief en doelmatig stikstofbeleid kan dus veel welvaartswinst opleveren maar vergt een integraal inzicht in de bronnen, stromen en effecten van stikstofemissies en in de effectiviteit, kosten en baten van maatregelen.

Bevindingen van de integrale stikstofanalyse

Momenteel leidt stikstofvervuiling in Nederland en de EU tot een aanzienlijk verlies aan biodiversiteit en aan gezonde levensjaren

Er is gelukkig ook nog een groot potentieel aan maatregelen om de stikstofvervuiling te verminderen, maar de maatregelen worden steeds kostbaarder of vergen aanpassing van ons dieet en energiegebruik .

De stikstofintensiteit van de Nederlandse economie zit ongeveer op het gemiddelde van de EU en is twee keer zo hoog als het wereldgemiddelde.

De milieuverontreiniging door stikstof piekte in de jaren tachtig van de vorige eeuw. Door beleid en innovatie is ons energie- en voedselproductiesysteem intussen veel schoner geworden

Vooral door import van veevoer veroorzaakt de Nederland voedselproductie en consumptie ook stikstofvervuiling buiten onze grenzen. Naast een land”-voetafdruk heeft de Nederlander dus ook een stikstof”-voetafdruk.

Beperken we ons tot stikstofdruk in Nederland en door Nederland, dan is die sinds 1990 op alle fronten met 30-50 procent afgenomen.

Bijgevolg is ook de lucht- en waterkwaliteit op veel plaatsen verbeterd. Echter de overschrijding van in EU kader afgesproken stikstofnormen in lucht en water is sinds 1990 veel minder gedaald dan de stikstofemissies.

Stikstofvervuiling leidt tot een maatschappelijk schade die voor Nederland in 2008 wordt geschat op 2,5 tot 12,6 miljard euro per jaar.

Het welvaartsverlies per inwoner door deze schade ligt tussen de 0,5-2 procent en is door onze intensieve landbouw- en transportsector hoger dan in de meeste andere EU lidstaten.

Daartegenover staat dat de stikstofefficiëntie van onze landbouwsector hoger is dan in de meeste andere EU lidstaten

Omdat Nederland veel voedselproducten exporteert naar andere EU staten is vermindering van de stikstofvervuiling door de landouw op de korte termijn een afweging tussen enerzijds vermindering van lokale milieudruk en stikstofschade in Nederland en anderzijds vermindering van de exportrevenuen en een vermindering van de stikstofefficiëntie van het EU landbouwsysteem. Want ondanks het ingrijpende mest- en ammoniakbeleid van de afgelopen 25 jaar heeft de Nederland landbouw nog steeds hogere stikstofoverschotten dan andere vee-intensieve regio’s in Duitsland, Denemarken, België en Frankrijk.

Referenties

  • Ministerie van I&M (2011). Herijking inzet integrale aanpak reactief stikstof.
  • Powlson , D. S ., Addiscott , T. M ., Benjamin , N., Cassman K.G., de Kok T.M. de, van Grinsven H.J.M., L’hirondel J.J., Avery, A.A. and van Kessel C. (2008). When does nitrate become a risk for humans? Journal of Environmental Quality , 37 , 291 -295.
  • Rockström, J., W. Steffen, K. Noone, A. Persson, F.S. Chapin, E.F. Lambin, T.M. Lenton, M. Scheffer, C. Folke, H.J. Schellnhuber, B. Nykvist, C.A. De Wit, T. Hughes, S. van der Leeuw, H. Rodhe, S. Sorlin, P.K. Snyder, R. Costanza, U. Svedin, M. Falkenmark, L. Karlberg, R.W. Corell, V.J. Fabry, J. Hansen, B. Walker, D. Liverman, K. Richardson, P. Crutzen & J.A. Foley (2009). A safe operating space for humanity. Nature 461: 472-475.
  • Sutton, M.A., Oenema, O., Erisman, J.W., Leip, A., Grinsven, H. van, and Winiwarter, W.: Too much of a good thing, Nature 472: 159-161, 2011.