UvA: stikstofdepositie na 300 meter niet herleidbaar tot stal

 Na 300 meter is de stikstofdepositie bijna niet meer te relateren aan een stal.

Tekst: Robert Ellenkamp 12-9-2023

Dat blijkt uit het lang verwachte stikstofonderzoek van de Universiteit van Amsterdam (UvA) in opdracht van het Mesdag Zuivelfonds. Daarmee staat het piekbelastersbeleid ter discussie.

In het onderzoek, dat de redactie van Agrio van tevoren mocht inzien, is de stikstofdepositie in een straal van 500 meter rond twee melkveebedrijven gemeten. Het gaat om robuust onderzoek, want de onderzoekers van de UvA hebben vijf verschillende methodes toegepast. Uit het onderzoek blijkt slechts 10 procent van de stikstof die een boerderij uitstoot in een straal van 500 meter van de stal terecht te komen. De rest verdwijnt in de stikstofdeken en is niet herleidbaar tot een bron.

Een tweede belangrijke conclusie is dat de stikstofdepositie vooral vlak naast de stal plaatsvindt en daarna exponentieel afneemt. Op 25 meter van de stal valt 48 kilogram stikstof per jaar uit de lucht. Op 500 meter valt 26 kilogram stikstof uit de lucht. Interessant is dat de onderzoekers ook isotopenonderzoek uitvoerden in de biomassa die in de bemonsterde locaties met betreffende depositie gevormd is. Daarmee tonen ze aan dat de biomassa dicht bij de stal uit relatief meer van de lichte vorm (14N) bestaat als gevolg van de vervluchtiging van ammoniak vanuit de mest. Op 25 meter afstand blijkt 75 procent herleidbaar te zijn tot de stal, maar op 500 meter is dat nog maar 25 procent.

Tenslotte vonden de onderzoekers geen verschillen in herkomst van de depositie tussen beide onderzoekslocaties, terwijl de ene locatie in meer stedelijk gebied ligt en de andere in het noorden van Friesland. Afgezien van de herkomstbepaling tonen de uitkomsten van dit onderzoek grote gelijkenissen met het WUR-onderzoek van Egbert Lantinga en Klaas Jan Santing op het Dwingelderveld uit 2012. Zij concludeerden toen al dat de depositie dichtbij de bron hoger lag en na 500 meter nihil was.

Onderzoeksopstelling droge stikstofdepositie met zogenaamde biomonitors met engels raaigras.

Aanpassing piekbelastersregeling

Volgens Lubbert van Dellen, secretaris van het Mesdag Zuivelfonds, valt met de uitkomst van dit onderzoek het draagvlak weg onder het huidige piekbelastersbeleid van minister Van der Wal. „Tot 300 meter kunnen we nadrukkelijk depositie meten en terug relateren aan de stal. Op 300 meter afstand is dat al verwaarloosbaar en op 500 meter afstand is het niet meer terug te vinden. Na 300 meter is de depositie afkomstig uit de stikstofdeken.”

Van Dellen pleit daarom voor aanpassing van de piekbelastersregeling. „Een stoppersregeling alleen voor piekbelasters is niet langer logisch. Onze aanbeveling voor de korte termijn is om de stoppersregeling te verbreden en iedereen toe te laten die wil stoppen. Nu zijn er ondernemers die willen stoppen maar niet in aanmerking komen en ondernemers die aangemerkt zijn als piekbelaster die door willen. De tweede aanbeveling is om afscheid te nemen van het depositiebeleid en toe te werken naar emissiebeleid. Het is veel effectiever om te sturen op emissie door beheers- en technische maatregelen en dat biedt ondernemers dezelfde mogelijkheden als industrie en verkeer. Deze twee aanbevelingen gaan ervoor zorgen dat de stikstofdeken een laken wordt. Daar hebben niet alleen de Natura 2000-gebieden baat bij, maar alle natuur.”

Droge depositie

Naast deze uitkomst bevat het onderzoek nog twee interessante uitkomsten. In het rapport staat een figuur (figuur 6) waarin op boerderijschaal OPS modeluitkomsten vergeleken worden met depositie-metingen, gemeten met bulk-samplers (fles met trechter). OPS is het rekenhart van Aerius. Tot 100 meter afstand van de stal is er 20 kilogram stikstof gemeten. Volgens OPS is dat 67 kilogram. En van 100 tot 500 meter afstand van de stal is er 226 kg gemeten en berekent het model 517 kilogram. Dat die verschillen zo groot zijn komt door de droge stikstofdepositie (plant- en bodem opname) die wel door OPS gesimuleerd wordt, maar niet gemeten wordt door bulk-samplers. Bovendien blijkt dat de gemodelleerde totale droge depositie (dus inclusief plant- en bodemopname) in de cirkel met straal 500 meter, in totaal 3,6 keer hoger was dan de gemeten droge depositie zonder opname. Dit getal geeft volgens de onderzoekers een indicatie hoe hoog deze droge depositie zou kunnen zijn.

Figuur 6 uit het UvA-rapport met gemeten en gemodelleerde stikstofdepositie.

Na vragen van de redactie stellen de onderzoekers dat niet alle gemeten droge depositie in deze figuur is opgenomen. Hoofdonderzoeker Albert Tietema: „Het streepje in deze figuur betekent niet dat het 0 is. Het is juist de grootste factor.” Op de vraag hoe ze dat zo zeker weten geeft onderzoeker en statisticus Emiel van Loon aan dat ze uitgaan van de gemeten emissies. „Er is een massabalans. Dat betekent dat de hoeveelheid stikstof, die uitgestoten wordt, ook ergens moet terechtkomen. Wij hebben met biomonitors (potten met Engels raaigras, red.) gemeten hoeveel droge stikstofdepositie er op viel. Maar dat is moeilijk onderzoek en de uitkomsten geven een grote overschatting van de werkelijkheid. Daarom is het niet in het rapport opgenomen.”

Tietema vult aan: „De biomonitors zijn kleine bloempotten en die moet je opschalen naar vierkante meter of een hectare. Dat is heel erg moeilijk. De bak met planten dichtbij de stal groeit harder en heeft daardoor meer bladoppervlakte, waardoor er ook weer meer stikstof op kan vallen. De pot op 500 meter van de stal groeit nauwelijks en heeft daardoor bijna geen bladoppervlakte, waardoor er ook weinig stikstof op kan vallen. Daarom klopt het nog niet helemaal.”

De conclusie is dan ook dat, als het gaat om de verspreiding van de ammoniakconcentratie, OPS goed werkt. Maar dat met dit onderzoek nog geen uitsluitsel wordt gegeven over de hoeveelheid droge stikstofdepositie en dus ook niet of OPS de juiste hoeveelheid totale depositie weergeeft.

Uitstoot bemeste graslanden

Het Mesdag Zuivelfonds wilde ook weten of een goed bemest grasland een-netto uitstoter of gebruiker van ammoniak is en welke omstandigheden dit beïnvloeden. Het onderzoek richtte zich niet op die omstandigheden, maar uit de metingen blijkt de netto-uitstoot van het bemesten jaarlijks 9 kilogram stikstof per hectare te zijn. Deze uitstoot vindt plaats tijdens en drie tot vijf dagen na het uitrijden van mest. De rest van het jaar, ook in de winter, ligt die netto uitstoot op 3 kilogram stikstof. Samen komt dat neer op gemiddeld 12 kilogram stikstof. Dat is opvallend laag. Wageningen Universiteit rekent op basis van Koeien&Kansen-bedrijven met 56 kilogram met een variatie van 35 tot ruim 100 kilogram. Die cijfers zitten ook in de Kringloopwijzer.

De onderzoekers hebben hier geen officiële verklaring voor, omdat het geen onderdeel van het onderzoek betrof. Emiel van Loon: „Wij hebben een nieuw apparaat ontwikkeld en die moesten we nog ijken. Die kalibratie hebben we achteraf uitgevoerd. Ik kan me niet voorstellen dat we systematisch aan de lage kant zitten, maar we weten het niet. Het zou aan de kalibratie kunnen liggen of aan de karakteristieken van het terrein. Of aan een andere bodem. Of aan verschil in definitie.”

Peer review

Doordat het Mesdag Zuivelfonds snel met de eerste conclusies naar buiten wilde komen om het stikstofbeleid te beïnvloeden, is het onderzoek nog niet wetenschappelijk getoetst door andere wetenschappers. Er komen zeven wetenschappelijke publicaties aan, waarvan de eerst is ingestuurd naar een tijdschrift. „Het duurt nog een jaar voordat al die artikelen gepubliceerd zijn. Zo lang wilden we niet wachten”, aldus Van Dellen.

Opzet onderzoek

De Universiteit van Amsterdam (UvA) onderzocht van 2020 tot en met 2022 op twee melkveebedrijven de stikstofuitstoot en -depositie in de omgeving. De metingen vonden vooral in 2021 plaats. De ene boerderij ligt in een meer stedelijke omgeving, met veel verkeer in de buurt van Almere; de andere boerderij ligt meer geïsoleerd en in een landelijke omgeving in het noorden van Friesland. Onder leiding van Albert Tietema van het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) zijn meerdere deelstudies uitgevoerd. Hierbij is gebruik gemaakt van zowel bestaande methoden om stikstofdepositie te meten als enkele nieuwe, nog experimentele methoden:

• Tweewekelijkse meting van ammoniak concentratie in de lucht met filtertjes voorzien van zuur dat ammoniak afvangt.
• Trechter/fles-systeem om neerslag van stikstof als ammonium en ammoniak te bepalen (natte depositie en deel droge depositie).
• Bemonstering van alleen natte depositie, bestaand uit een trechter/fles voorzien van een deksel die open gaat als het regent.
• Nieuwe methode: geautomatiseerde fluxkamers die vrijwel continu ammoniak uitwisseling meten tussen de plant en de atmosfeer, bijvoorbeeld ook na bemesting.
• Nieuwe methodes: bio-monitors zoals speciaal gekweekt raaigras, lokaal aanwezige mossen en algen aanwezig in sloten. Droge massatoename is maat voor stikstofdepositie en de verhouding van isotopen van stikstof is een indicatie van het type stikstofbron.