5 nov 2018

Het klimaat is echt gebaat bij minder koeien

Nederlandse koeien in de wei. Foto door Sjoerd van Oosten. CC BY-NC-ND 2.0

Draagt de methaanuitstoot van koeien wel of niet bij aan klimaatverandering? De Nederlandse Melkveehouders Vakbond vindt van niet. Methaan-onderzoeker Ko van Huissteden checkt of dat waar is.

Landbouw is in Nederland verantwoordelijk voor ongeveer een vijfde van de uitstoot van broeikasgassen. Landbouwgewassen nemen weliswaar CO2 op, maar daartegenover staat weer de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen. Die andere broeikasgassen zijn CH4 (methaan, ook bekend als moerasgas, aardgas) en N2O (lachgas, ook bekend als partydrug). Methaan en lachgas hebben een veel sterker opwarmend effect op het klimaat dan CO2; als vuistregel 28 keer voor methaan, en 298 keer voor lachgas.1 Bovendien is voor deze twee gassen de landbouw de voornaamste menselijke bron. Nagenoeg de helft van de broeikasgasemissie van de hele landbouwsector in Nederland bestaat uit deze gassen.

Methaan ontstaat door bacteriële omzetting van organische stof onder strikt zuurstofloze omstandigheden, in moeras- en slootbodems, en in de magen van koeien. Verder ontstaat het door verhitting van steenkool en olie in de aardkorst - het bekende aardgas. Rundvee is een belangrijke bron van methaan, koeien brengen het methaan dat in hun magen ontstaat in de atmosfeer via boeren, winden en ademhaling. Bij de opslag van mest, bijvoorbeeld in gierkelders, ontstaat ook veel methaan. Sinds 2007 is de hoeveelheid methaan in de atmosfeer weer aan het toenemen, na een periode waarin deze ongeveer gelijk bleef. Lachgas ontstaat in stikstofrijke, bemeste bodems door bacteriële omzetting van stikstofverbindingen onder natte omstandigheden.

Het overleg over de klimaatplannen aan de 'klimaattafels' heeft ook als doel de broeikasgasuitstoot uit landbouw te verminderen. Daarbij is het belangrijk hoeveel broeikasgas aan verschillende sectoren in de landbouw toegerekend moeten worden. De Nederlandse Melkveehouders Vakbond plaatste onlangs een artikel op hun website, waarin gesteld werd dat de uitstoot van broeikasgassen door de melkveesector gecorrigeerd moet worden voor vastlegging van CO2 in voedergewassen. De reden die de veehouders hiervoor aanvoeren: de broeikasgasuitstoot door het vee is onderdeel van een 'korte cyclus' van broeikasgassen. Is dat zo?

Koolstofkringloop

Allereerst: wat wordt er bedoeld met 'korte cyclus'? Dat is een cyclus van koolstof zoals die in de meeste natuurlijke ecosystemen ook voorkomt: bijvoorbeeld in een bos verliezen de bomen hun blad in de herfst, dat blad verteert op de grond waarbij CO2 ontstaat, en de CO2 wordt in de volgende zomer weer opgenomen door de bomen door middel van fotosynthese. Niets aan de hand voor het klimaat, de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer neemt niet toe maar blijft gelijk. Je zou de cyclus 'klimaatneutraal' kunnen noemen.

Dit in tegenstelling tot het verbranden van fossiele brandstoffen. Daarbij verbranden we organische stof die in de loop van honderden miljoenen jaren in de bodem is opgeslagen door vroegere ecosystemen. Daardoor verhogen we de hoeveelheid CO2 - en door lekkages van aardgas ook methaan - in de atmosfeer. De fossiele brandstofindustrie (inclusief schaliegaswinning) is medeveroorzaker van de recente toename van methaan in de atmosfeer, zoals de melkveehouders terecht opmerken.2

In zo'n korte cyclus kunnen ook lekken zitten. Dat kan gunstig of ongunstig voor het klimaat uitpakken. Stel dat het bos flink groeit en de opgenomen CO2 in het hout van de bomen en in humus in de bodem opgeslagen wordt. Dan keert het niet meer op korte termijn als CO2 terug naar de atmosfeer. Dat gaat de opwarming van het klimaat tegen. Andersom kan ook. Bijvoorbeeld: in een extreem droog en warm jaar zoals deze zomer, nemen de bomen minder CO2 op en wordt organische stof in de bodem sneller afgebroken, en kan het bos netto CO2 uitstoten.

Nog ingewikkelder wordt het wanneer er meer broeikasgassen in het spel zijn. Gaat het om een moerasbos, dan kan er ook methaan in de bodem ontstaan. In dat geval moet je rekening houden met de mate waarin de verschillende broeikasgassen bijdragen aan de opwarming, en over welke tijdsperiode - sommige gassen worden sneller uit de atmosfeer verwijderd dan andere. Zo heeft methaan een veel kortere levensduur dan CO2.

Lekken in de kringloop

Hoe zit het dan met de 'korte cyclus' van methaan waarover de melkveehouders het hebben? Bedoeld wordt: methaan heeft een korte levensduur in de atmosfeer; het wordt snel afgebroken in de atmosfeer door oxidatie, en voor een klein deel ook door bacteriën in de bodem en sommige planten. Daarbij wordt het omgezet in CO2. De levensduur van een hoeveelheid methaan in de atmosfeer is kort, en inderdaad wordt CO2 ook weer opgenomen door gras en ander landbouwgewas, zoals de melkveehouders stellen. (Overigens is de levensduur van methaan niet 12 jaar, zoals de melkveehouders beweren. De halfwaardetijd - de tijd totdat de helft van een hoeveelheid methaan verdwenen is - is ongeveer tien jaar. Dat betekent dat na die tien jaar nog de helft van het uitgestoten methaan over is, en ook na 12 jaar nog een aanzienlijk deel aanwezig is in de atmosfeer.)

Dat betekent echter niet dat alle uitstoot van methaan door het vee en mest gecompenseerd door opname van CO2. De cyclus is niet gesloten. Tijdens de levensduur heeft methaan een sterk opwarmend effect, veel sterker dan dat van CO2. Omdat methaan een veel sterker opwarmend effect heeft dan CO2, zou daar ook een opname van CO2 tegenover moeten staan, die het sterke opwarmende effect van methaan compenseert. Die opname is echter niet mogelijk in een landbouwsysteem als melkveehouderij.

In het veeteeltsysteem wordt weliswaar CO2 opgenomen door gras in de weilanden en mais op de akkers, maar dat wordt meteen geconsumeerd en weer omgezet in CO2, door het vee en door ons, de consumenten van vlees en melk. Dat is geen compensatie van methaanemissie. Het door het gras opgenomen CO2 komt vrijwel direct weer in de atmosfeer terecht, en wordt nergens voor langere tijd onttrokken aan de atmosfeer, zoals in het voorbeeld van het groeiende bos.

Er zijn nog meer lekken in de kringloop. De productie van lachgas als neveneffect van bemesting zorgt voor uitstoot van een broeikasgas dat nog weer veel sterker is dan methaan. Dan is er ook nog indirecte productie van methaan in de sloten van onze weilanden. De door mest veroorzaakte voedselrijkdom van veel sloten in landbouwgebieden zorgt voor extra productie van methaan in de modder van de sloten.3

Tenslotte zijn er veel melkveebedrijven op veenbodems. De daarvoor benodigde lage waterstanden in de veengebieden zorgen voor oxidatie van het veen, waardoor extra CO2 uit de bodem komt. En dan hebben we het nog niet over gebruik van fossiele brandstoffen door landbouwmachines, en voor productie van kunstmest.

Met alle respect voor de melkveehouders: het gaat in de melkveehouderij weliswaar om een korte cyclus, maar de lekken in de cyclus zijn het probleem. Die lekken kunnen niet gedicht worden door opname van CO2 in gras en gewas.

Er is wel een reden om beter rekening te houden met de kortere levensduur van methaan als het om maatregelen voor reductie van de uitstoot gaat. De gebruikelijke termijn van 100 jaar waarmee gerekend wordt om broeikasgassen te vergelijken, is onhandig voor broeikasgassen met een veel kortere levensduur, en kan daarmee het klimaateffect van methaan enigszins overdrijven.4 Maar dat geldt alleen als de uitstoot van methaan niet stijgt. Daartegenover staat ook, dat juist een daling van de uitstoot van methaan een gunstig effect op het klimaat heeft, zoals ook gezegd wordt in het artikel in de link hierboven.

En dat stijgen van de methaanuitstoot is nu juist de afgelopen jaren wél gebeurd. Het afschaffen van het melkquotum heeft geleid tot uitbreiding van de veestapel. Naast problemen met normen voor fosfaat, heeft dat ook meer uitstoot van methaan veroorzaakt.

Er is dus geen sprake van een sluitende kringloop van CO2 en methaan in de melkveehouderij, en de recente uitbreiding van de veestapel heeft de klimaatvoetafdruk van de sector vergroot. Toch is er in het stuk van de melkveehoudersvakbond een belangrijk positief punt: men is bereid om na te denken over maatregelen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen of te compenseren. Terecht, de landbouw is een van de eerste sectoren die de nadelige effecten van klimaatverandering voelt.

Er zijn er binnen de gangbare melkveehouderij zeker mogelijkheden om de totale broeikasgasemissie te verminderen of gedeeltelijk te compenseren. Maar er zijn vraagtekens te plaatsen bij de effectiviteit van sommige voorstellen van de melkveehouders. De productie van kunstmest kost veel energie en stoot veel CO2 uit; vervanging van kunstmest door dierlijke mest levert in principe klimaatwinst op, zoals de melkveehouders stellen. Maar als daarvoor in de plaats een netto verhoging van de hoeveelheid stikstof en fosfaat komt door meer dierlijke mest, kan het ook leiden tot meer lachgas en methaan uit de bodem en sloten, naast vergroting van problemen voor de waterkwaliteit en de natuur.

Veenbodems

Voor veenweiden zijn ook alternatieven voor het huidige gebruik nodig om de oxidatie van veen en de CO2-uitstoot daarvan tegen te gaan, niet alleen vanwege het klimaat maar ook vanwege de steeds hogere kosten van bodemdaling. Er zijn verschillende alternatieven voorhanden: natuurontwikkeling, paludicultuur (landbouw op natte bodems) en onderwaterdrainage. Overigens weten we ook van veel van die alternatieven nog te weinig over wat ze opleveren aan reductie van broeikasgassen. Bij natter veen loop je het risico van meer methaanuitstoot uit de bodem, al hangt dat weer sterk af van het type ecosysteem.

Een vorm van paludicultuur is de teelt van lisdodde ('rietsigaar'). Lisdodde kan gebruikt worden voor de fabricage van isolatiemateriaal, waarbij de door de plant opgenomen CO2 voor langere tijd aan de atmosfeer onttrokken blijft en de isolatie bijdraagt aan een lager energieverbruik van gebouwen. Dat is een voorbeeld van een landbouwsysteem met een voor het klimaat gunstig effect. Binnenkort start in Noord-Holland een onderzoeksprogramma naar verschillende alternatieven voor de landbouw op veenbodems. Het belangrijkste is maatregelen goed uit te testen en het effect ervan te meten. Wat in theorie goed werkt, kan in de praktijk minder gunstig uitvallen, of juist beter dan verwacht.

Meer natuur kan ook een bijdrage leveren. Een experiment met natuurontwikkeling in het Ilperveld laat zien dat het mogelijk is om oxidatie van veen tot staan te brengen, en opname van CO2 in een levend veenecosysteem te stimuleren, zonder veel extra uitstoot van methaan. Voorwaarde is wel de beschikbaarheid van schoon water.

Het is niet eenvoudig om uitstoot van broeikasgassen uit te landbouw te verminderen, omdat het om meerdere broeikasgassen gaat met verschillende levensduur en opwarmend effect. Een deel van de emissies is zo nauw verbonden met het vee, dat ze slechts met veel moeite en kosten binnen een melkveebedrijf te reduceren zijn. Soms staan maatregelen ook op gespannen voet met andere wensen uit de maatschappij, zoals dierenwelzijn en natuurbehoud. Minder vee moet daarom niet onbespreekbaar zijn. Er is een aanpak nodig die dat kan bereiken, zonder de rekening alleen bij de boeren neer te leggen. Levensvatbare alternatieven voor het gebruik van veenbodems moeten ook onderzocht worden.

Voetnoten 

1. Deze getallen zijn het 'Global Warming Potential' (GWP) van de verschillende broeikasgassen, gerekend over een tijdschaal van 100 jaar. GWP is de internationaal overeengekomen factor waarmee het klimaateffect van een eenmalige emissie van eenzelfde massa van twee verschillende broeikasgassen vergeleken wordt. Het is overigens een maat die niet altijd voldoet. Zo gaat het in de landbouw niet om eenmalige uitstoot, maar om continue emissie.

2. Zie Worden JR, Bloom AA, Pandey S, Jiang Z, Worden HM, Walker TW, Houweling S, Röckmann T (2017) Reduced biomass burning emissions reconcile conflicting estimates of the post-2006 atmospheric methane budget. Nature communications 8 (1):2227

3. Schrier-Uijl et al., Release of CO2 and CH4 from lakes and drainage ditches in temperate wetlands. Biogeochemistry (2011) 102:265–279; Aan de Brugh, Het vergeten broeikasgas in de Nederlandse sloten. NRC Handelsblad online (12 oktober 2018)

Universitair hoofddocent Aardwetenschappen aan de Vrije Universiteit Amsterdam / adviesbureau Kytalyk Geosciences.
Alle artikelen

Reactie toevoegen