Ons voedsel (24a): droogte en voorjaarsdroogte

Na een redelijk natte winter 2019/2020 is de maand april van 2020 vrij droog. Dit maakt dat het onderwerp droogte al weer snel om de hoek komt kijken en de vergelijking met 1976 en 2018 al weer wordt getrokken, zoals deze links op de NOS website laten zien: link1, link2 en link3. Tegelijkertijd betekent een droogte in het voorjaar nog geen droge zomer of een jaar wat als droog jaar de geschiedenisboeken in gaat. Om wat meer inzicht te geven in droogte en voorjaarsdroogte is de beschikbare data van het KNMI gebruikt, die hier te vinden is. Hierbij is eerst gekeken naar het jaarlijks optredende neerslagtekort (maat voor droogte) om vervolgens in te zoomen op de voorjaarsdroogte.

De eerste versie is op 19 april 2020 geschreven, op 2 mei 2020 is de data bijgewerkt tot 1 mei.

Uitgevoerde analyse

Om meer inzicht te krijgen in hoe de ergste droogtes qua cumulatief neerslagtekort zich hebben gedragen zijn de volgende stappen doorlopen:

1. Voor elke dag is het neerslagtekort dan wel het neerslagoverschot bepaald, dit is de neerslag min de verdamping. Een positief getal is een neerslagoverschot, een negatief getal is een neerslagtekort.
2. Voor elk hydrologisch jaar (begint bij 1 april) is het cumulatieve neerslagtekort uitgerekend (in de zomer is er een tekort, vanwege de verdamping, wat normaal gesproken in de winter wordt aangevuld, waarna je op 1 april weer met een schone lei kunt beginnen)
3. Vervolgens is voor elke dag het maximum neerslagtekort bepaald en bepaald in welk jaar dit maximum cumulatief neerslagtekort optrad
4. Voor deze jaren is vervolgens bepaald op hoeveel dagen het maximum cumulatief neerslagtekort in dat jaar optrad (zie onderstaande tabel)
5. In de grafieken van de meteostations zijn alleen deze jaren weergegeven die op dagbasis minimaal 1 dag het maximum cumulatief neerslagtekort gaven

Verbeterde voedselproductie (14b): de wonderlijke samenwerking tussen plantenwortels en bodemleven

De wereld van de rhizosfeer (de wereld direct om de plantenwortels heen) is een zeer bijzondere. Hier vindt namelijk een uitgebreide symbiose plaats tussen de plantenwortels aan de ene kant en  schimmels, bacterien en ander bodemleven aan de andere kant. Dit wordt tegenwoordig gezien als een van de meest complexe ecosystemen van onze planeet.
In een blog verbeterde voedselproductie 14a heb ik geschreven hoe een aspect van de symbiose tussen wortels en bacterien beschreven: hoe de plantenwortels de bacterien als het ware melken om op die manier de gewenste voedingsstoffen binnen te krijgen.
In deze blog wil ik ingaan op aspecten die hier nauw aan verwant zijn: hoe het bodemleven en de plantenwortels elkaar wederzijds beinvoeden en hoe de plantenwortels bacterien herkennen.

Het bodemleven beinvloed de plantenwortels

Een onderzoek wat in februari 2020 is gepubliceerd (artikel, nieuwsbericht 1, nieuwsbericht 2) is beschreven hoe bacterien in de bodem de plantenwortels zodanig beinvloeden dat ze de chemische samenstelling van de uitgescheiden metabolieten veranderen.

Ons voedsel (23): de grondprijzen van landbouwgronden

De Nederlandse landbouw doet het goed, we zijn wereldwijde de tweede exporteur van agrarische producten. Tegelijkertijd zitten we ook met de negatieve kanten van deze hoge productie: een grote afhankelijkheid van extern water, een enorme import van input producten en een heel hoge energie voetafdruk van wat wordt geproduceerd.
Met het opkomen van kringlooplandbouw willen agrariers wel overstappen naar meer extensieve teelten. Extensieve landbouw wordt echter lastig bij de huidige hoge grondprijzen, die moet goedkoper worden - hier zitten namelijk vaak leningen bij de Rabobank op, met een noodzaak tot een bepaalde cashflow.
Vandaar de vraag voor deze blog: hoe hoog is de grondprijs in Nederland? Hoe is deze ontwikkeld? En vooral hoe is deze in vergelijking met omliggende landen?

Hoe zijn de grondprijzen in Nederland?

De agrarische gronden in Nederland kosten in 2019 gemiddeld genomen rond de 60.000,- euro per ha.

Bron: https://asrrealestate.nl/landelijk-vastgoed/grondprijzen

Plastics (3): microplastics: wat is de impact van microplastics op zee, in de bodem en op planten?

In de eerste plastic blog heb ik vooral gekeken naar de productie en het gebruik van plastic.
De grote stukken plastics blijken echter af te breken in macro (deeltjes groter dan 5 mm), micro (deeltjes kleiner dan 5 mm) en nano plastics (deeltjes kleiner dan 1 micrometer). Dit gebeurt doordat de plastics slijten en uiteenvallen, als gevolg van water, zonlicht, wind en vorst. Microplastic ontstaan echter niet alleen doordat plastic uiteen valt in kleinere deeltjes, we voegen ook bewust microplastics aan allerlei producten toe, daar heb ik in plastic blog 1b naar gekeken.
Vervolgens ben ik in de plastic blog 2 gaan kijken naar waar de microplastics zoal gevonden worden, ze blijken overal te zijn: in de lucht, in de sneeuw, op de polen, in de oceaan, zelfs op de bodem van de diepste trog en op het meest afgelegen stukje oceaan (point nemo), overal worden microplastics in het water of in het sediment gevonden.

Hoe lang deze microplastics bestaan, daar is onduidelijkheid over. Volgens tabel 2 in dit RIVM rapport (achtergronddocument van de EU) moeten microplastics die worden gebruikt een halfwaarde tijd hebben tussen de 40 en 180 dagen afhankelijk van het milieu waarin ze zich bevinden. Het achtergronddocument laat echter zien dat dit een vereiste is die onder de juiste omstandigheden verwacht mag worden, de grote vraag is welke omstandigheden zich op verschillende plaatsen voordoen. Gezien ophef die in de compostwereld aan het ontstaan is over bio-afbreekbaar plastic, (het blijkt namelijk dat afbreekbaar plastic in de praktijk veel minder goed afbreekt dan beloofd wordt, omdat de omstandigheden niet zo zijn als de fabrikant vereist voor goede afbreekbaarheid van het plastic), vrees ik dat we de microplastics langer tegen gaan komen.

Als deze microplastics overal gevonden worden, wat is dan de impact hiervan, op het leven in de oceaan en op het leven in de bodem en op de planten? Daar wil ik deze blog naar kijken.

Plastics (1b): hoeveel microplastics voegen we zelf bewust toe

Zoals in de eerste plastic blog gelezen kan worden, wordt in Europa veel plastic geproduceerd (ongeveer 50 miljoen ton), en wordt dit gelukkig ook vrij goed opgeruimd, waardoor we op dit moment steeds minder bijdragen aan de plastic soep in de oceanen. Een deel van dit geproduceerde plastic wordt als microplastics gebruikt en actief aan van alles toegevoegd. Daar wil ik in deze blog aandacht aan geven.

Gebruik van microplastics in de EU

De EU heeft een verschillende onderzoeken laten doen naar hoeveel microplastics bewust worden toegevoegd aan producten door de verschillende sectoren. In 2017 is een onderzoek gepubliceerd (zie hier voor het rapport). Daarnaast is in 2019 een ander EU rapport gepubliceerd, waarin veel meer achtergronden over de microplastics staan en de verschillende sectoren met een schatting van de microplastic productie en de lozing naar het milieu.

Het eerstgenoemde rapport geeft in hoofdstuk 3.11 een overzicht van het gebruik van plastics, de belangrijkste hoeveelheden microplastics die de verschillende sectoren binnen de EU gebruiken, heb ik in onderstaande tabel weergegeven.
Vanuit het tweede rapport heb ik aan onderstaande tabel extra sectoren toegevoegd, helaas maakt dit onderzoek soms een andere sector indeling (bijvoorbeeld bij het gebruik van verven). Dit tweede rapport geeft gegevens over gebruik (tabel 15), maar ook over hoeveelheden die in het milieu terecht komen.

Plastics (2): microplastics, het wordt overal gevonden

In de eerste plastic blog heb ik vooral gekeken naar de productie en het gebruik van plastic. De plastics blijken echter af te breken in macro (deeltjes groter dan 5 mm), micro (deeltjes kleiner dan 5 mm) en nano plastics (deeltjes kleiner dan 1 micrometer). Dit gebeurt doordat de plastics slijten en
uiteenvallen, als gevolg van water, zonlicht, wind en vorst.
Het zorgelijke over het uiteenvallen van de plastics is dat deze kleine plastic deeltjes overal gevonden worden. Waar zoal, daar wil ik in deze blog bij stil staan. Want in de afgelopen jaren zijn er nogal wat studies verschenen over waar afgebroken plastic gevonden wordt.

In de rivieren en langs de kust

Als aanvulling op de vorige blog: The Ocean Cleanup heeft als onderzoeksproject gekeken naar waar de grootste kans is dat plastic vervuiling vandaan komt. Hierbij hebben ze metingen, bevolking, plastic gebruik data etc. gecombineerd in een model om te voorspellen, waar de meeste vervuiling de oceaan moet uitkomen, de data middels een interactieve kaart is hier te zien en het nature-artikel is hier te lezen.

Bron: https://www.nature.com/articles/ncomms15611

Zoals ook al in de vorige blog was aangegeven is de conclusie van hun onderzoek, dat de top 20 van de meest vervuilende rivieren voornamelijk in Azie ligt en dat hier twee-derde van de vervuiling vandaan komt, terwijl dit 2,2% van het landoppervlak dekt, en maar 21% van de totale wereldbevolking.

Plastics (1a): hoeveel gebruiken we, en waar blijft het?

Sinds de olieproductie na de tweede wereldoorlog steeds meer op gang is gekomen is ook het gebruik en de verwerking van olie hard gestegen. Plastic is hierbij een van de olieproducten die steeds meer wordt geproduceerd en ook steeds meer overlast oplevert. De plastic soep, de ocean cleanup en de river cleanup staan tegenwoordig sterk in de belangstelling.
Plastic blijkt af te breken tot macro, micro en nano plastics en deze deeltjes worden tegenwoordig werkelijk overal gevonden. In 2 blogs wil ik hierbij stil staan. De tweede gaat over de micro en nano plastics, maar eerst duik ik in de plastic productie. Om te weten waar dit plastic vandaan komt, kijk ik eerst naar hoeveel plastic we maken, wie gebruikt het en waar levert het overlast op.

Hoeveel plastic wordt er geproduceerd?

Sinds de jaren 50 zijn plastics wijdverbreid geraakt. De productie is van vrijwel 0 in de jaren 30 gestegen naar bijna 400 miljoen ton plastic per jaar.
Tot de jaren 80 werd ongeveer de helft van de plastic in Europa en de VS gemaakt. Productie in beide werelddelen ging redelijk gelijk op. Daarna zijn andere delen van de wereld een groter aandeel in de plastic productie gaan innemen, de productie in Europa is daarbij wel redelijk gelijk gebleven (andere data dan de VS en Europa heb ik niet kunnen vinden).

Verbeterde voedselproductie (8c): waarheen verdampt de regen?

In Nederland is een groot deel van onze regen verdampt water uit de Noordzee. Een deel van dit water zakt in de grond, en wordt grondwater (waar het heel lang kan blijven), een ander deel stroomt via allerlei sloten, kanalen en rivieren terug naar de zee en een deel van het water verdampt, of vanuit open water (evaporatie), of via verdamping vanuit de plant (evapotranspiratie). Dit water wat boven land verdampt, kan benedenwinds opnieuw als regen op de landoppervlak vallen. Op die manier wordt regen boven land gerecycled. Hoe dat zit. daar wil ik in deze blog verder naar kijken.

Wereldwijde neerslag recycling

In 2010 heeft Van der Ent een studie gepubliceerd naar de wereldwijde neerslag- en verdampingsrecyling boven land. Twee interessante dingen licht ik uit zijn studie: de neerslagrecyclingratio en de verdampingsrecyclingratio.

De neerslagrecyclingratio p_c is de hoeveelheid gerecyclede neerslag afkomstig van land gedeeld door de hoeveelheid totale neerslag. Hoe groter het getal is, hoe minder neerslag dus van zee afkomstig is.

Bron: https://pdfs.semanticscholar.org/2af6/8a82823c0523ae52b1943e75bd5b95d1ead3.pdf

verbeterde voedselproductie (8b): wie maken er nog meer regen?

Regen is van cruciaal belang voor al het leven op onze planeet. Regen is de start van de hydrologische cyclus. Regen kan alleen plaatsvinden als er wolken vormen. Wolken vormen zich doordat waterdamp van fase verandert: de waterdamp condenseert tot waterdruppels of desublimeert /rijpt tot ijs. In heel schoon water wat wordt afgekoeld onder de 0 graden C, zullen geen ijskristallen vormen tot ongeveer -40 graden als ineens alles bevriest. Om wel de eerste ijskristallen te laten vormen zijn condensatiekernen (condensatie kernen, Condensation Nuclei, CN) en bevriezingskernen (Ice Nuclei, IN) nodig, waar het ijskristal op kan vormen. Hiervoor moet het water dus een beetje vervuild zijn. Hier zijn heel veel verschillende materialen voor, stof, roet, klei, zoutkristallen, vulkanische as etc. De natuur blijkt echter ook een bijdrage te leveren en allerlei producten te leveren waarop condensatie dan wel sublimatie kan plaatsvinden. De natuur (planten en bodemleven) beinvloeden in die zin dus ons klimaat in zeer sterke mate (zie ook deze video).
In zes blogs binnen de serie "verbeterde voedselproductie" wordt stilgestaan bij verschillende natuurlijke materialen of producten waarop condensatie kan plaatsvinden en naar wanneer de productie van deze kernen (verhoogd) plaatsvind:

De eikenprocessierups - een uitwas van ons monocultuur landschap

De eikenprocessierups (Thaumetopoea processionea) lijkt elk jaar voor meer overlast te zorgen in Nederland. Het wordt erger en erger en meer en meer mensen hebben er last van. De vraag is hoe het kan dat het elk jaar erger lijkt te worden en wat daaraan kan worden gedaan.

Goede leefomgeving voor de rups

De eikenprocessierups is aan een opkomst bezig. Allereerst is dit veroorzaakt door het warmer worden van Nederland, waardoor het leefklimaat hier idealer wordt voor deze rups. 
Daarnaast moet deze rups een eik hebben om op te leven. In de Nederlandse bossen zijn eiken niet een zeer dominante groep, bijna 20% van de Nederlandse bomen in het bos is (Amerikaanse en inlandse) eik (bron). Bij gemeenten is echter 30 tot soms wel 75% van de bomen een eik (bron). Hij heeft namelijk weinig onderhoud nodig, en als de boom gekapt moet worden, kun je het eikenhout altijd kwijt. Een ideale boom voor gemeenten dus.
Echter, hoe dominanter de eik aanwezig is, hoe groter de eikenprocessierups plaag kan worden. Volgens de NOS is de rups nu bijna in heel Nederland doorgedrongen met uitzondering van een aantal kustgemeenten. In 2019 leek het probleem ook erger te zijn dan in de jaren daarvoor.