Natuur niet gebaat bij gelijkstelling ammoniak en stikstofoxiden

Het Landbouwcollectief eist dat er schotten komen tussen ammoniak (NH₃) emissies en stikstofdioxiden (NO_x) zodat bij saldering er niet uitgewisseld kan worden. De andere sectoren zouden juist graag ruimte bij de landbouw zoeken om te salderen omdat er relatief veel te halen is. Landbouw heeft immers de grootste bijdrage aan de depositie en boeren zijn tegen relatief lage kosten uit te kopen. Van de NO_x-emissies gaat 85% de grens over. Wie dus een depositie-effect wil sorteren op de Nederlandse natuur moet zwaar terug in emissie. En dat is dus nogal duur. Het Landbouwcollectief vreest dat de landbouw uitgekocht gaat worden ten koste van woningbouw, luchtvaart en meer asfalt. Ik wil de vraag vanuit het natuurbelang stellen. Is er ook vanuit de natuur een belang om schotten te zetten tussen NO_x en NH₃?

Algemene effecten van stikstofdepositie op natuur
De belangrijkste effecten van reactief stikstof (alles behalve het niet-reactieve N₂) op de natuur zijn bodemverzuring en bemesting. Bodemverzuring leidt tot uitspoeling van nutriënten terwijl een verhoogd stikstofaanbod leidt tot een verdere onbalans in de voeding van vegetatie en tot versnelde groei van stikstofminnende planten. De gevolgen van beide processen zijn een grotere gevoeligheid voor droogte, een verhoogde kans op het ontstaan van ziekten en plagen, verdwijnen van nuttige schimmels en andere soorten in de bodem, en een verschuiving van stikstofarme natuur met zeldzame soorten naar veel voorkomende stikstofminnende soorten. Deze effecten hebben ook grote gevolgen voor het hele voedselweb. De insectenstand en hun diversiteit gaat er door achteruit. Dat heeft een direct effect op dieren die van insecten leven. Ook treedt door verzuring kalkgebrek op. Naast deze algemene effecten van stikstofdepositie, zijn er ook grote verschillen tussen de effecten van de verschillende vormen van stikstof die de natuur binnenkomen.

Ondanks de hoge lokale bijdrage van ammoniak is er door de verspreiding en verdunning ook altijd een bijdrage over lange afstand aan de depositie, maar die neemt snel af. Voor stikstofoxiden ligt het precies omgekeerd: de depositiesnelheid is vrij laag door de slechte oplosbaarheid, waardoor het transport naar verder weg veel groter is

Ammoniak en stikstofoxiden gedragen zich anders in de lucht
Ammoniak en stikstofoxiden worden in de lucht gebracht door verschillende bronnen. Een deel van de gassen komt direct terecht op de vegetatie of de bodem (droge depositie), de rest wordt door de wolken en regen opgenomen en komt met neerslag op het aardoppervlak (natte depositie). Door de goede oplosbaarheid in water is de opname van NH₃ aan de oppervlakte verreweg het hoogst; omdat het voornamelijk afkomstig is uit bronnen aan de grond vlakbij natuurgebieden is de concentratie daar ook hoog. Daarom levert ammoniak een grote bijdrage aan de stikstofdepositie. Ondanks die hoge lokale bijdrage is er door de verspreiding en verdunning ook altijd een bijdrage over lange afstand aan de depositie, maar die neemt snel af. Voor stikstofoxiden ligt het precies omgekeerd: de depositiesnelheid is vrij laag door de slechte oplosbaarheid, waardoor het transport naar verder weg veel groter is.

Stikstof komt de plant voor het grootste deel binnen via bodem en wortels. Hoewel opname door het blad relatief klein is, is de invloed toch ecologisch relevant. Veel plantensoorten die belangrijk zijn voor de biodiversiteit hebben slechts een zeer beperkt vermogen om de door het blad vanuit de atmosfeer opgenomen stikstof te assimileren, waardoor toxische reacties optreden.

In zijn algemeenheid kan gesteld worden dat zowel NO_x als NH₃ de groei van planten stimuleren bij lage concentraties en remmen bij hoge. Het blootstellingniveau waarbij stimulering overgaat in remming is veel lager voor NO_x dan voor NH₃. Dit omslagpunt wordt niet zozeer bepaald door de stikstofbehoefte van planten, maar meer door de detoxificatiecapaciteit van de plant. De respons op NO_x en NH₃ hangt ook af van N toevoer via de wortels.

Bodemverzuring
Ammoniak kan verzurend werken wanneer het ammonium door micro-organismen tot stikstof wordt omgezet in de bodem. Dat is een reactie die snel optreedt als de bodem niet zuur is. Planten houden bij opname van voedingsstoffen hun lading neutraal. De opname van NH₄+ gaat daarom gepaard met uitscheiding van H+ en draagt daarmee ook bij aan bodemverzuring.
Als planten nitraat opnemen, nemen ze ter neutralisering ook een H+-ion op. Als al het in de bodem gevormde nitraat door de planten zou kunnen worden opgenomen, wordt de bodem dus niet zuurder. Bij een overmaat aan nitraat is de opname echter onvoldoende en dan treedt verzuring op; in dat geval spoelt nitraat uit naar het grondwater.

Als het beleidsmatig gewenst is omdat er geen andere bronnen in de markt zijn, is denkbaar dat meerdere mol NO_x depositie uitgewisseld wordt tegen 1 mol NH₃ omdat NH₃ nu eenmaal grotere en directe effecten op de natuurkwaliteit heeft dan NO_x

Ondanks dat NH₃ een basisch gas is, werkt het uiteindelijk toch verzurend bij een te hoge depositie. Het gevolg is uitspoeling van nutriënten die daarmee niet meer beschikbaar zijn voor planten en dieren. Ook in de landbouw is bodemverzuring door ammoniumnitraat-kunstmest bekend. Hoe hoger de kunstmestbemesting, des te groter de bodemverzuring. Om die reden wordt dan ook bekalking aangeraden.

Uit de literatuur blijkt dat ammoniak meer schade toebrengt aan de natuur dan NO_x als het gaat om de directe bijdrage aan afnemende biodiversiteit, de verschuiving naar stikstofminnende plantensoorten en bodemverzuring. Dit komt door de grotere bijdrage aan bodemverzuring, de boven- en ondergrondse bemestingseffecten, de toxische effecten door bovengrondse blootstelling en omdat stikstofminnende planten harder groeien van ammonium.

Liefst alle bronnen van stikstof terugbrengen
Het zou dan ook wenselijk zijn om verschillende kritische depositiewaarden voor de depositie van NH₃ en NO_x te hanteren. Helaas, zijn er echter te weinig onderzoeksgegevens om ze vast te stellen. Vanuit de lucht gezien heeft juist NO_x de grootste bijdrage aan luchtverontreiniging. Dat gebeurt via directe blootstelling aan NO_x, via fijnstof en de vorming van ozon. Ozon is vervolgens ook weer een belangrijke luchtverontreinigende component die schade aan natuur en landbouwgewassen toebrengt. Vanuit deze optiek zou het beleid effectief in moeten zetten op een evenredige reductie van alle stikstofemissies, waar ik al eerder voor pleitte op Foodlog.

Gezien het grote verschil in effecten zijn NO_x en NH₃ niet helemaal uitwisselbaar. Als het beleidsmatig toch gewenst is omdat er geen andere bronnen in de markt zijn, is denkbaar dat meerdere mol NO_x depositie uitgewisseld wordt tegen 1 mol NH₃ omdat NH₃ nu eenmaal grotere en directe effecten op de natuurkwaliteit heeft dan NO_x. Omdat echter NH₃-ruimte in de markt relatief goedkoop te verwerven is, zou je er meer van moeten inruilen voor de prijs die de koper per mol NO_x betaalt.*

* Deze passage is door Erisman gerectificeerd op 15 april om 14:09 uur. Oorspronkelijk luidde de tekst: Als het beleidsmatig toch gewenst is omdat er geen andere bronnen in de markt zijn, is denkbaar dat 1 mol NO_x depositie uitgewisseld wordt tegen meerdere mol NH₃ omdat NH₃nu eenmaal grotere en directe effecten op de natuurkwaliteit heeft.