Milieudoelstellingen om overtollig stikstof te beperken, vereisen de grootschalige inzet van specifieke stikstofbeperkende strategieën om een ​​sterke toename van het risico op voedselonzekerheid te voorkomen. Zonder deze maatregelen de hoeveelheid voedingsenergie die beschikbaar is voor mensen zou sterk worden verminderd, wat op zijn beurt zou leiden tot hoge voedselprijzen en een toename van het aantal ondervoede mensen.

Stikstof is cruciaal voor de agrarische sector. Elk jaar, meer dan 100 miljoen ton stikstof wordt in de vorm van kunstmest op gewassen toegepast om ervoor te zorgen dat er voldoende voedsel wordt geproduceerd om de steeds groter wordende wereldbevolking te voeden. Omdat een deel van de toegevoegde stikstof niet door planten wordt opgenomen, er is een onvermijdelijk stikstofoverschot dat leidt tot afspoeling naar het oppervlaktewater, wat op zijn beurt bijdraagt ​​aan het verlies aan biodiversiteit en de algenbloei.

In een poging dit probleem aan te pakken en de gezondheid van zowel mensen als ecosystemen te verbeteren, veel regio's en landen hebben maatregelen voorgesteld of uitgevoerd om de stikstofvervuiling te beperken. Echter, er is nog onvoldoende inzicht in de afwegingen tussen voedselzekerheid (waarvoor stikstofgebruik nodig is) en milieudoelen (waarvoor stikstofreductie nodig is).

Een team van onderzoekers van het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Wageningen Universiteit, Nederland, Zhejiang-universiteit, China, en Ritsumeikan Universiteit, Japan, onderzocht de mogelijke effecten die de huidige stikstofgerelateerde mitigatie-opties zouden kunnen hebben op het verzoenen van regionale voedselzekerheid en milieudoelstellingen voor stikstof in een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Eten . Ze leidden regionale grenzen voor stikstofoverschot af voor 37 mondiale regio's en toonden aan dat de huidige stikstoftoevoer die grenzen overschrijdt in 14 van deze regio's, inclusief regio's met een hoge stikstofinput, zoals China, Indië, en West-Europa. Vervolgens beoordeelden ze de afwegingen tussen regionale voedselzekerheid en het bereiken van die stikstofgrenzen met het huidige management. In aanvulling, ze identificeerden de effecten van mitigatie-opties om de spanning tussen regionale voedselproductie en milieudoelstellingen voor stikstof te verzoenen.

"Onze bevindingen suggereren dat beleid dat de mobilisatie van een uitgebreide reeks stikstofbeperkende opties bevordert, naleving van voorgestelde stikstofduurzaamheidsgrenzen mogelijk zou maken zonder de voedselzekerheid over de hele wereld te verslechteren. Honger zou in feite aanzienlijk kunnen worden verlicht, waardoor tussen 2010 en 2050 590 miljoen mensen minder het risico lopen om honger te lijden, zelfs met inachtneming van de regionale stikstofoverschotgrenzen. Dergelijk beleid zou naast de gevolgen van stikstofverontreiniging ook andere ecologische en economische nevenvoordelen kunnen hebben, " legt hoofdauteur Jinfeng Chang uit, een gastonderzoeker in de Integrated Biosphere Futures Research Group van het IIASA Biodiversity and Natural Resources Program.

De onderzoekers overwogen verschillende strategieën, waaronder het bevorderen van een efficiënter gebruik van stikstof in agronomische praktijken, verbetering van mestrecycling en rioolbeheer, vermindering van oogstverliezen en voedselverspilling, en het aanmoedigen van een verschuiving in diëten, weg van dierlijke producten.

Onder deze strategieën, het verhogen van de efficiëntie van het stikstofgebruik kwam naar voren als de meest effectieve strategie om ondervoeding te verminderen met inachtneming van de gedefinieerde stikstofgrenzen. Echter, gezien de omvang van de uitdaging, beleid dat meerdere opties voor stikstofbeperking faciliteert en aanmoedigt, zowel aan de aanbod- als aan de vraagzijde, gelijktijdig moeten worden uitgevoerd om de stikstofverontreiniging aan te pakken.

"Een balans tussen voedselbeschikbaarheid en regionale stikstofoverschotgrenzen kan ook worden verbeterd door internationale handel in landbouwproducten door export te bevorderen van regio's die hun stikstofgrenzen niet overschrijden naar de regio's die hun stikstoftoevoer moeten verminderen om een ​​stikstofoverschot aan te pakken , " voegt Chang toe. "Echter, als inspanningen om het stikstofoverschot in ontwikkelingsregio's met een middeninkomen, zoals Oost-Azië, te verminderen, het Midden-Oosten, Noord Afrika, of Zuid-Azië, waren gebaseerd op een verminderd binnenlands aanbod in plaats van een verbetering van de efficiëntie van het stikstofgebruik, dit zou ernstige overloopeffecten kunnen hebben op de voedselzekerheid in de minst ontwikkelde regio's zoals Sub-Sahara Afrika en Zuidoost-Azië. Het kan ook andere milieu-uitdagingen verergeren, zoals ontbossing in Latijns-Amerika, " concludeert hij.