Stikstofoverschot uit de landbouw heeft een duidelijk effect op de stikstoftoestand van het grondwater, volgens 70 jaar Deense meetgegevens.

Een 70-jarige tijdreeks van monitoringgegevens geeft een duidelijke boodschap door:wanneer boeren meer stikstof op hun velden toepassen dan hun gewassen kunnen opnemen, de hoeveelheid stikstof in het grondwater neemt toe. Wanneer er minder stikstof uit de bodem uitspoelt, door een verbeterd beheer of een verminderde stikstoftoepassing, de gevonden hoeveelheid in het grondwater neemt af.

Dit zijn de bevindingen van vijf dNmark-alliantieonderzoekers van de Universiteit van Aarhus en de Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS) op basis van 70 jaar aan gegevens van de Deense landbouw en de Deense grondwatermonitoring. De bevindingen worden beschreven in een recent artikel in Wetenschappelijke rapporten , een tijdschrift van de uitgever van Natuur . Het is uniek dat dergelijke resultaten op zo'n lange termijn tijdschaal zijn aangetoond.

Het team van wetenschappers van de Geological Survey of Denmark en Groenland, GEUS, en de afdeling Agro-ecologie en de afdeling Milieuwetenschappen van de Universiteit van Aarhus ontdekten ook dat sociaal-economische ontwikkeling het nemen van maatregelen stimuleert om het milieu te beschermen en dat economische groei de aantasting van het milieu kan beteugelen.

- In feite, we kunnen uit de gegevens zien dat het mogelijk is om economische groei te hebben zonder negatieve impact op het milieu, zegt een van de auteurs van het artikel Professor Tommy Dalgaard van de afdeling Agro-ecologie.

Metingen uit de echte wereld

Er zijn veel beheersmaatregelen beschikbaar om de impact van stikstof uit de landbouw op het aquatisch milieu te verminderen. Deze maatregelen steunen op vier basisprincipes:het juiste moment, juiste bron, juiste timing en juiste plaatsing. In aanvulling, het gebruik van stikstofvoetafdrukken kan consumenten aanzetten tot stikstofduurzaam gedrag, zoals het minimaliseren van voedselverspilling, minder vlees eten, en recyclen.

De tools zijn aanwezig - dus hoe hebben ze in de echte wereld gewerkt? De onderzoekers gebruikten op isotopen gebaseerde metingen in Deens grondwater uit een periode van meer dan 70 jaar (1940-2014) om de stikstofduurzaamheid van intensief stikstofbeheer in de landbouw te analyseren in relatie tot grondwaterbescherming en economische groei. Dit type analyse is eerder toegepast op andere milieukwaliteitsindicatoren, maar is de eerste keer dat het is toegepast bij de interpretatie van langetermijnmetingen van grondwaternitraat.

Het effect van stikstofregulering en stikstofverliezen in de landbouw op de grondwaterkwaliteit werden geëvalueerd door analyse van lange-termijn tijdreeksen van stikstofoverschotten uit de Deense landbouw en nitraatmetingen in oxisch grondwater op individuele meetpunten. De term oxisch betekent dat er zuurstof aanwezig is, wat vaak het geval is in de bovenste grondwaterlagen die geologische lagen bevatten. De onderzoekers richtten zich op oxisch grondwater vanwege de stabiliteit van nitraat in aanwezigheid van zuurstof.

Ook hebben ze op de meetpunten de ouderdom van het grondwater gemeten. Hierdoor konden de onderzoekers de nitraatconcentraties relateren aan het tijdstip van opladen in plaats van het tijdstip van bemonstering. waardoor het team nitraat in het grondwater kon vergelijken met het stikstofoverschot uit de landbouw.

Milieumaatregelen werken

Op de meeste locaties was sprake van significante neerwaartse trends, waaruit blijkt dat de stikstofregulering op deze locaties een significant verschil heeft gemaakt. Echter, er waren ook locaties zonder significante veranderingen of zelfs stijgende trends.

- Dit geeft aan dat een verdere sturing van het huidige stikstofbeheer en -regulering nodig is om de nitraatconcentraties op deze locaties in een duidelijk neerwaartse richting te verminderen om te voldoen aan de huidige Deense normen, zegt Tommy Dalgaard.

In Denemarken, Het stikstofoverschot wordt op jaarbasis berekend als het verschil tussen de in- en output van stikstof in de landbouw op nationaal niveau. Het stikstofoverschot is de hoeveelheid stikstof die niet wordt gebruikt en dus dreigt verloren te gaan aan het milieu.

Er is een duidelijk verband tussen de jaarlijkse ontwikkeling van het stikstofoverschot en de landelijke concentratie van nitraat in het oxische grondwater. In de jaren 1946 tot midden jaren tachtig nam het stikstofoverschot voortdurend toe. Een toenemend milieubewustzijn en nationale milieuplannen hebben sindsdien deze trend afgeremd - terwijl de economische groei doorzet. Net als het stikstofoverschot, de nitraatconcentraties in oxisch grondwater bereikten hun piek rond het keerpunt in de jaren tachtig.

Het goede werk voortzetten is noodzakelijk

Uit de analyse blijkt dat bijna 30 jaar stikstofregulering in de Deense landbouw heeft geleid tot een duidelijke verlaging van de nitraatconcentratie in oxisch grondwater. Deze trend is vooral gedreven door maatschappelijke eisen voor de bescherming van grond- en oppervlaktewater.

De agrarische sector heeft zich kunnen aanpassen aan de maatschappelijke eisen en de landbouwproductiemethoden kunnen innoveren. Echter, het bewijs suggereert ook dat een versoepeling van stikstoftoepassingen in de landbouw, en daarmee het stikstofoverschot, zou leiden tot een verhoging van de nitraatconcentraties in het oxische grondwater.

- Onze studie benadrukt het belang van een consistent nationaal grondwatermonitoringprogramma en de noodzaak voor de ontwikkeling van toekomstige effectieve stikstofbeperkende maatregelen in de intensieve landbouw wereldwijd om de grondwatervoorraden te beschermen, zegt Tommy Dalgaard.

Lees het artikel "Grondwaternitraat reactie op duurzaam stikstofbeheer" in Wetenschappelijke rapporten .