Veel landen zouden minder stikstofkunstmest in hun landbouw kunnen gebruiken zonder hun gewasopbrengsten in gevaar te brengen, als een internationaal onderzoeksteam onder leiding van ETH-wetenschappers David Wüpper en Robert Finger demonstreren.

De wereld wordt overspoeld met stikstof. In de landbouw, stikstof wordt gebruikt als meststof om de output te verhogen, maar dit veroorzaakt een van de grootste milieuproblemen van onze tijd. Stikstofverontreiniging heeft nadelige effecten op water en bodem en is ook schadelijk voor de gezondheid van mens en dier. Bovendien, wanneer de lucht of de regen stikstof naar onbemeste habitats voert, zoals moerassen of bossen, het veroorzaakt een afname van de natuurlijke biodiversiteit.

Nationale regeringen hebben het in hun macht om het probleem te beteugelen. Wat nodig is, is nationaal en internationaal beleid dat het mondiale voedselsysteem stuurt in de richting van hogere opbrengsten en een veel lagere impact op het milieu. Echter, tot nu toe is in onderzoek nauwelijks ingegaan op de mate waarin landen daadwerkelijk invloed uitoefenen op hun stikstofvervuiling en hun gewasopbrengsten.

Kwantificering van de totale impact van landen

Nutsvoorzieningen, ETH-onderzoekers David Wüpper en Robert Finger van de leerstoel Landbouweconomie en -beleid hebben de krachten gebundeld met andere internationale auteurs om voor het eerst de algehele impact van bijna elk land ter wereld op hun stikstofvervuiling en gewasopbrengsten te onderzoeken. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Eten .

In deze publicatie laten de onderzoekers zien dat landen wel degelijk een grote impact hebben, vooral op de niveaus van stikstofverontreiniging. In feite, De impact van landen op de vervuiling is vaak vele malen groter dan hun effect op de gewasopbrengsten.

Gebruik terugdringen zonder afbreuk te doen aan de opbrengst

In veel landen heeft een veel groter gebruik van stikstofkunstmest hun opbrengstkloof slechts marginaal verkleind:het verschil tussen de potentiële opbrengst en de werkelijk behaalde opbrengst. Algemeen, wanneer individuele landen proberen de yield gap met 1 procent te dichten, dit gaat gepaard met een stijging van 35 procent van de stikstofvervuiling op wereldschaal. Met andere woorden, sommige landen gebruiken enorme hoeveelheden kunstmest, maar halen weinig extra opbrengst. Dit brengt de onderzoekers tot de conclusie dat veel landen hun kunstmestgebruik zouden kunnen beteugelen zonder opbrengstverminderingen te zien.

In hun studie hebben ze identificeerden ook de factoren die het algehele stikstofgebruik en de vervuiling in verhouding tot hun gewasopbrengsten verklaren. Belangrijke factoren zijn onder meer de kwaliteit van instellingen, de mate van economische ontwikkeling en de omvang van de bevolking, bijvoorbeeld, maar ook het aandeel van de landbouw in de totale economie van het land.

Een andere belangrijke factor die de stikstofvervuiling van een land beïnvloedt, zijn directe overheidssubsidies om de kosten van stikstofkunstmest te verlagen. Echter, indirecte subsidies en beleidsmaatregelen die de prijs van landbouwproducten beïnvloeden in relatie tot mestkosten spelen ook een rol, net als regels en wetten, boeren opleiding, technologie en zelfs handelsstructuren.

Wereldwijde stikstof- en opbrengstgegevens evalueren

Een voorbeeld van hoe landspecifieke factoren de stikstofvervuiling beïnvloeden, is te zien aan de grens tussen Kazachstan en China, een gebied dat van nature droog is met schaarse vegetatie. Satellietbeelden laten zien dat aan de Chinese kant de vegetatie weelderig en groen is tot aan de grens, maar aan de Kazachse kant verandert het abrupt en wordt het minder groen. Dit wijst op de aanwezigheid van irrigatie en ruime hoeveelheden stikstofkunstmest aan Chinese kant.

"Zo'n duidelijk verschil in de vegetatie kan geen natuurlijk fenomeen zijn, " zegt Wupper, hoofdauteur van de studie. "Dit voorbeeld illustreert dat het land waarin de velden zich bevinden een beslissende factor is voor opbrengst en stikstofvervuiling, " legt hij uit. "Echter, het zou voor China mogelijk zijn om een ​​vergelijkbare opbrengst te behalen met aanzienlijk minder stikstofvervuiling."

Ook Zwitserland is nauwelijks een affichekind voor stikstofvervuilingsniveaus. Net als andere Europese landen, maar aanzienlijk meer, het blijft stikstofmeststof toepassen in grote hoeveelheden die te veel zijn voor de gewassen om volledig op te nemen. Het overschot komt terecht in stromen, meren en andere ecosystemen.

"De landbouw in Zwitserland is zeer intensief, zegt Wüpper. Hij legt uit dat dit direct effect heeft op de stikstofvervuiling, niet in de laatste plaats omdat het voer dat Zwitserse dieren eten uit het buitenland komt. Echter, de door het vee geproduceerde mest wordt uitgereden op Zwitserse bodem, waar het bijdraagt ​​aan de niveaus van stikstofvervuiling.

Economische instrumenten zijn één beleidsoptie

"Algemeen, echter, er is een ongelijke balans in de verdeling van kunstmestbronnen over de hele wereld, " zeggen de onderzoekers samen te vatten. Terwijl Zwitserland een overaanbod heeft, andere regio's van de wereld hebben niet genoeg. In delen van Afrika bezuiden de Sahara, bijvoorbeeld, boeren gebruiken te weinig stikstofmest. Echter, als ze hun gebruik van stikstofkunstmest slechts marginaal zouden verhogen, ze zouden hun opbrengsten aanzienlijk kunnen verhogen. Door deze wereldwijde onbalans in meststoffen te verminderen, zouden de opbrengsten op sommige plaatsen aanzienlijk kunnen worden verhoogd en zou de vervuiling op andere sterk kunnen worden verminderd.

Een manier om dit te bereiken zou zijn om de kosten van stikstofkunstmest aan te passen. In landen waar te veel wordt gebruikt, de kosten van kunstmest moeten omhoog gaan, bijv. door een stikstofbelasting in te voeren, of door andere beleidsinstrumenten en aanpassingen. Omgekeerd, in landen waar te weinig stikstofkunstmest wordt gebruikt, de prijs moet omlaag, bijv. door de invoering van een stikstofsubsidie, of door andere beleidsinstrumenten en aanpassingen.

Een andere benadering betreft veranderingen op de boerderijen zelf. Overheid en industrie zouden boeren prikkels kunnen bieden om hun gewasproductie milieuvriendelijker te maken. Zij konden, bijvoorbeeld, bepaalde productieprocessen te bevorderen die de efficiëntie van het stikstofgebruik verhogen. Bovendien, boeren die minder stikstof gebruiken en daardoor te kampen hebben met lagere opbrengsten kunnen een financiële vergoeding krijgen van de staat.

Enorm potentieel in precisielandbouw

Nieuwe technologieën kunnen ook de stikstofefficiëntie verhogen. "We hebben het over wat bekend staat als precisielandbouw, een concept waarbij kunstmest alleen wordt toegepast waar het ook echt nodig is. Dit kan de efficiëntie van het gebruik verhogen en milieuproblemen verminderen zonder de output te verminderen, ' legt Vinger uit.

"Maar consumptie kan ook een groot verschil maken, " Wüpper vult aan. Hij wijst erop dat een derde van al het geproduceerde voedsel verloren gaat, toenemende stikstofvervuiling en milieuschade. "Als we voedselverspilling tegengaan, we verminderen milieuproblemen, te, " zegt hij. Een veel vleesarm dieet helpt ook om overtollige kunstmest te verminderen, want als boeren minder vlees produceren, er komt minder mest op de velden.