Waterschaarste en watervervuiling worden steeds meer kritische mondiale problemen. Waterschaarste wordt niet alleen gedreven door watertekorten, maar ook door water onbruikbaar te maken door vervuiling. Nieuw-Zeeland is geen uitzondering op deze trends.

De vraag naar water is snel toegenomen en Nieuw-Zeeland heeft nu de hoogste wateropname per hoofd van de bevolking voor de landbouw van alle OESO-landen. Mislukkingen in de regelgeving hebben ook geleid tot een overtoewijzing van veel grond- en oppervlaktewaterbronnen.

Sommige waterbronnen zijn ook goed op weg om onbruikbaar te worden. De afgelopen decennia zijn de emissies van nutriënten en sedimenten naar waterwegen toegenomen, gedreven door de intensivering van de land- en tuinbouw.

Er wordt veel gemaakt van de milieuvoordelen van de "gras-fed" zuivelsystemen in Nieuw-Zeeland. Maar een groot nadeel van intensieve buitenteeltsystemen is de nitraatuitspoeling uit dierlijk afval en synthetische meststoffen die zoet water verontreinigen.

Grijze watervoetafdruk van melk

Ons nieuwe artikel richt zich op nitraatvervuiling in Canterbury. We kwantificeren, voor het eerst, de nitraatvoetafdruk van "grijs water" van de melkproductie in de regio.

Een watervoetafdruk (WF) is een maat voor het volume zoet water dat wordt gebruikt om een ​​bepaalde massa of volume product te produceren (in dit geval melk).

Het bestaat uit zowel "consumptieve" als "afbrekende" componenten. De verbruikscomponent is regenwater (groen WF) en grondwater of oppervlaktewater (blauw WF) dat wordt gebruikt voor irrigatie.

Grijs water is het afbrekende deel:de hoeveelheid water die nodig is om de geproduceerde verontreinigende stoffen te verdunnen in de mate dat het ontvangende water boven de waterkwaliteitsnormen blijft.

De meeste watervoetafdrukstudies van voedselsystemen benadrukken de consumptieve watercomponent en verwaarlozen vaak de degraderende component. We ontdekten echter dat de op grasland gebaseerde systemen van Canterbury betekenen dat grijs water het grootste onderdeel is.

Normen en drempels

Uit onze analyse bleek dat de voetafdruk van nitraatgrijs water voor Canterbury varieerde van 433 tot 11.110 liter water per liter melk, afhankelijk van de toegepaste waternormen en hun nitraatdrempels.

Het cijfer van 11.110 liter moet voldoen aan het Australaziatische richtlijnniveau om aquatische ecosystemen te beschermen, en het cijfer van 433 liter moet voldoen aan de huidige drinkwaterlimieten.

(Drinkwater met lagere limieten lijkt misschien contra-intuïtief, maar de limiet is gebaseerd op 70 jaar oud onderzoek dat is achterhaald zonder dat de wetgeving haar inhaalt.)

De grotere voetafdruk is hoger dan veel schattingen voor de wereldwijde melkproductie. Het laat zien dat voetafdrukken erg afhankelijk zijn van de inputs (zoals voer en kunstmest) die zijn opgenomen in analyses en waterkwaliteitsnormen.

Een eerder onderzoek naar de watervoetafdruk van zuivel in Canterbury gaf een grijswatervoetafdruk van ongeveer 400 liter water om een ​​liter melk te maken. Wel hanteerde het de Nieuw-Zeelandse drinkwaternorm voor nitraat-stikstof (stikstof aanwezig in de vorm van nitraation) van 11,3 milligram per liter (mg/l).

Dit onderschat het probleem enorm. De Water Footprint Assessment Manual, die een wereldwijde norm stelt, bepaalt dat de concentratie van verontreinigende stoffen moet voldoen aan de "heersende" kwaliteitsnormen voor zoetwater.

In Nieuw-Zeeland stelt de National Policy Statement for Freshwater Management een bottom line voor nitraat-stikstof van 2,4 mg/l, veel lager dan het niveau voor drinkwater.

Onze analyse, gebaseerd op de geldende kwaliteitsnormen voor zoetwater, laat zien dat voor de productie van één liter melk in Canterbury ongeveer 11.000 liter water nodig is om te voldoen aan de gezondheidsnormen van het ecosysteem.

12-voudige reductie nodig

De grote voetafdruk voor melk in Canterbury geeft aan hoe ver de capaciteit van het milieu is overschreden. Om dat productieniveau te handhaven en gezond water te hebben, zou ofwel 12 keer meer regen in de regio nodig zijn, ofwel een 12-voudige vermindering van het aantal koeien.

De melkveehouderij is op de huidige intensiteitsniveaus duidelijk onhoudbaar. We weten dat 85% van de waterwegen in stroomgebieden van grasland, die de helft van de waterlopen van het land uitmaken (gemeten naar lengte), de richtwaarden voor nitraat-stikstof voor gezonde ecosystemen overschrijden.

Er komen ook aanwijzingen voor de directe effecten op de menselijke gezondheid (darmkanker en geboorteafwijkingen) van nitraat in drinkwater. De extensieve melkveehouderij in Canterbury leidt al tot aanzienlijke vervuiling van het grondwater in de regio, waarvan een groot deel wordt gebruikt voor drinkwater.

De huidige praktijken bedreigen ook de marktperceptie van de duurzaamheid van de Nieuw-Zeelandse zuivelindustrie en haar producten. De "grasgevoerde" marketinglijn overziet de enorme hoeveelheden van fossiele brandstoffen afgeleide mest die wordt gebruikt om het extra gras te maken dat de zeer hoge veestapel in Nieuw-Zeeland ondersteunt.

Ook over het hoofd gezien is de palmpitschilfers (PKE) die rechtstreeks aan koeien wordt gevoerd. Nieuw-Zeeland is wereldwijd de grootste importeur van dit bijproduct van de palmolieproductie.

Het kunstmestprobleem

Het toenemende gebruik van synthetische stikstofmeststoffen heeft bijgedragen tot een drastische verhoging van het nitraatgehalte en de problemen met watervervuiling in Nieuw-Zeeland.

Tot de jaren negentig werd reactieve stikstof (een term die wordt gebruikt voor een verscheidenheid aan stikstofverbindingen die de groei ondersteunen) in weiden voornamelijk verkregen door stikstofbindende klaverplanten. Maar synthetische stikstofmest uit fossiele brandstoffen verdrong natuurlijke systemen en zorgde voor intensivering.

Wereldwijd heeft de productie van synthetische stikstof nu alles overschaduwd dat door natuurlijke systemen wordt geproduceerd. Deze verstoring van de stikstofcyclus vormt een ernstige bedreiging voor de wereldwijde menselijke duurzaamheid, niet alleen door de gevolgen voor het klimaat, maar ook door de plaatselijke gevolgen voor zoet water.

De European Science Foundation beschreef de productie van synthetische stikstof op industriële schaal als "misschien wel het grootste afzonderlijke experiment in wereldwijde geo-engineering dat mensen ooit hebben gedaan."

Het is duidelijk dat water een bepalende politieke en economische kwestie aan het worden is. Het veranderen van de houding ten aanzien van de kwaliteit en toegankelijkheid ervan hangt af van nauwkeurige informatie, inclusief hoe water wordt gebruikt om landbouwafval te verdunnen.