In mei 2013 verscheen er een rapport van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) over eetbare insecten als mogelijke oplossing in de strijd tegen het wereldwijde voedsel- en milieuprobleem. Door de stijgende wereldbevolking en wereldwijd groeiende middenklasse, komt de mondiale voedselvoorziening onder druk te staan. Vlees is voor veel mensen een belangrijke bron van dierlijke eiwitten. Door de eerdergenoemde ontwikkelingen zal de mondiale vraag naar vlees ook gaan stijgen.
Van voer naar vlees
Het probleem met de conventionele vleesproductie is dat de omzetting van voer naar vlees niet efficiënt is. Je bent redelijk veel voer nodig om vlees te krijgen. Als de vraag naar vlees stijgt, zal ook de vraag naar verschillende graansoorten stijgen wat als voer voor het vee dient. Dit betekent uiteraard dat er ook meer landbouwgrond nodig zal zijn om aan deze stijgende vraag te kunnen voldoen.
Onderzoekers hebben in 2003 berekend dat je voor 1 kg hoogwaardige dierlijke eiwitten, vee dient te voeden met 6 kg plantaardige eiwitten. Uit een Amerikaans onderzoek uit 2002 blijkt dat een gemiddeld Amerikaans vleesproductiesysteem voor 1 kg levend kip 2,5 kg voer nodig heeft. Voor varkens is dit 5 kg voer en voor rund 10 kg. Bij insecten ligt deze verhouding gunstiger. Om een voorbeeld te geven: voor 1 kg krekels is 1,7 kg voer nodig.
Wordt het eten van gefrituurde zijderupsen in de toekomst normaal?
Culturele invloed
In de westerse cultuur is het eten van vlees de norm. Het eten van insecten wordt al gauw als iets merkwaardigs of als iets smerig beschouwd. Er heersen hardnekkige vooroordelen waardoor mensen niet snel insecten zullen gaan eten.
Waarom is het eten van insecten in de westerse cultuur nooit populair geworden? Het is een gedachte dat doordat vee, naast de productie van vlees, ook andere voordelen hadden; het houden van insecten nooit populair is geworden. Enkele uitzonderingen, als het houden van bijen, nagelaten. Het houden van vee heeft als voordelen dat je melkproducten kunt maken, het kan worden gebruikt als transport en dat je bijvoorbeeld wol hebt.
In andere delen van de wereld spelen deze vooroordelen met betrekking tot insecten niet of minder. Het eten van insecten (ook wel entomofagie genoemd) is daar onderdeel van de cultuur of religie. Insecten worden er als een delicatesse beschouwd of als normaal onderdeel van het dagelijks eetpatroon. Inheemse gemeenschappen in bijvoorbeeld Peru, Bolivia en Nigeria eten insecten. Hierbij moet worden gedacht aan mieren, kevers, termieten, krekels en sprinkhanen. In Thailand is gefrituurde sprinkhaan een lekkernij. Het is een schatting dat wereldwijd 2 miljard mensen regelmatig insecten eten.
Insectenhouderij of insectenkwekerij
Een mogelijke grootschalige vernieuwing is om insecten te gaan houden, zoals het nu normaal is om vee te houden. Of beter gezegd: insecten te kweken. De gekweekte insecten kunnen dan worden gebruikt als voer voor andere dieren of voor menselijke consumptie. Overigens gebeurd dit al op kleine schaal. In ons land zijn al insectenkwekerijen te vinden waar bijvoorbeeld meelwormen of sprinkhanen worden gekweekt. Ook is er al een brancheorganisatie voor insectenkwekers: de Verenigde Nederlandse Insectenkwekers (Venik).
Een revolutionaire techniek kan grote hoeveelheden extra eiwit ter beschikking stellen aan mensen. De techniek is al enkele eeuwen bekend, maar krijgt nu pas meer aandacht. Eindelijk een gezond en duurzaam alternatief voor vlees?
Boerenkool bevat vier maal zoveel vitamines als citrusvruchten. Ook is deze ijzersterke plant kankerremmend. bron: Leaf For Life
Bladerkwark
De Engelse term is ‘leaf curd’, wat is te vertalen als ‘bladerkwark’ of ‘bladerhangop’. Het principe achter de techniek is eenvoudig. Planten bestaan voor een groot deel uit onverteerbare vezels. Deze zijn erg nuttig om ons maagdarmstelsel in goede conditie te houden, maar maken het nuttigen van grote hoeveelheden planten onpraktisch. Planteneters moeten dan ook veel moeite doen om de voedingsstoffen uit planten te winnen (een schapendarm is tientallen meters lang, vergeleken met de enkele meters van een carnivoor).
Door het maken van leaf curd blijven de vezels achter in de pulp, terwijl het verteerbare deel van de plant in het sap terecht komt. Deze techniek levert per hectare tien keer zoveel eetbaar eiwit op als veeteelt en drie keer zoveel als het kweken van graan. Alleen peulvruchten komen qua eiwitopbrengst hierbij in de buurt.
Bladerkwark in acht stappen
Het maken van bladerkwark is eenvoudig.
1. Oogst verse groene bladeren van planten die een goede bron van bladerconcentraten vormen. V0orbeelden zijn brandnetel, tarwe en moringa; in de bron staat een uitgebreide lijst van tientallen soorten.
2. Was de bladeren goed in water om zand en vuil te verwijderen.
3. Hak grote bladeren of plantendelen in stukjes ter grootte van een vinger. (bij sommige maalinstrumenten kan deze stap over worden geslagen).
4. Maal de bladeren tot pulp.
5. Pers zoveel mogelijk sap uit de pulp.
6. Verhit het sap zo snel mogelijk tot het kookpunt.
7. Er vormen zich vlokken. Laat het sap door een fijngeweven kleed druipen om de vlokken te scheiden van het sap.
8. Pers zoveel mogelijk vloeistof uit de hangop.
Groen vlees. Qua eiwitgehalte doet leaf curd nauwelijks onder voor dierlijk vlees (al zijn de aminozuren minder in balans). Bron: slacc.co.uk
Krachtvoeding voor kinderen
Ouders met kleine kinderen weten wel hoe moeilijk het elke keer is kinderen hun bord leeg te laten eten. Vooral groenten nemen veel volume in,w aardoor kinderen al gauw verzadigd zijn. Leaf curd is hiervoor een goede oplossing. In feite kunnen zo met weinig moeite de eiwitten, vitaminen en mineralen uit een gewas worden geconcentreerd in een makkelijk eetbare en verteerbare vorm.
Gebruik restproducten
Bij het proces komen er twee restproducten vrij: de uitgeperste perskoek en de ‘wei’, het sap dat overblijft na het uitvlokken van de eiwitten. De perskoek is als veevoer te gebruiken, als bodemverbetermiddel of als uitgangspunt voor biogas. Het resterende sap bevat veel stikstof en kalium, twee belangrijke meststoffen. Dit sap vormt hiermee een uitstekende vloeibare meststof.
Nadelen
Niet elke plantensoort is geschikt. Sommige planten zijn giftig; andere vlokken onvoldoende uit. Ook kan het plantensapconcentraat niet zo lang bewaard worden. In gebieden met een lang droog seizoen moet er dan een alternatief gevonden worden, bijvoorbeeld sojabonen of andere goede plantaardige eiwitbron (uiteraard zonder terminatorgen van Monsanto). Ook is voedingsvezel nodig om de peristaltiek op gang te houden en de brij in de ingewanden zacht te houden. Geen voedingsvezel eten levert gevaar op verstopping. Enige aanvulling met niet-verwerkte (bijvoorbeeld rauwe of alleen gekookte) groenten is dus zeker verstandig. Een ander nadeel is dat door de behandeling (een kleine hoeveelheid) vitamine C verloren gaat. Dit blijft beperkt als de kooktijd kort blijft. Een ander nadeel is dat er het nodige werk vereist is om de bladermassa in bladerkwark om te zetten. Hier zijn echter apparaten voor.
Wat we uit voedsel opnemen: glucose, aminozuren, vetzuren, vitaminen en mineralen, zijn alle chemische stoffen. Op dit moment gebruikt de landbouw heel veel water en ruimte. Zou het interessant kunnen zijn om met bijvoorbeeld zonne-energie rechtstreeks stoffen als glucose, vitaminen en aminozuren uit water, kooldioxide en stikstof te maken, net als planten doen?
De Schijf van Honderd
Van de honderdduizenden stoffen die we binnenkrijgen als we eten en drinken gebruiken we in feite maar rond de honderd basischemicaliën. Dat zijn water, zuurstof, de twintig aminozuren, de suikers glucose en fructose, onverzadigde vetzuren en vitamines. Verder zijn er mineralen zoals bijvoorbeel calcium, ijzer, magnesium en selenium. Er zijn ook stoffen die we niet opnemen maar die goed zijn voor de darmwerking: de voedingsvezels, die voornamelijk bestaan uit cellulose (het goedje waar papier en hout grotendeels uit bestaan).
Eiwitten worden afgebroken tot aminozuren (waarvan er twaalf semi-essentieel of essentieel zijn), zetmeel tot glucose en triglyceriden tot vetzuren.
MIT ontwikkelde Cornucopia, een voedselprinter. Deze vervangt koelkast, magnetron en oven, ook wordt er nauwelijks voedsel meer verspild. Kortom: is erg ecologisch verantwoord. Bron: MIT
Landbouw kost heel veel grond en water
Het probleem met landbouw is dat er heel veel grond voor nodig is. Grond die we ook kunnen beplanten met natuurlijke climaxvegetatie als bossen, die kooldioxide opnemen, de aarde stabiliseren en de bodem zich laten herstellen. Op dit moment gebruiken we veel sneller, rond de factor duizend in sommige gevallen, fosfaten, fossiel water en fossiele energie dan door natuurlijke processen wordt aangevuld. Grondwaterlagen dalen in veel landen met twee meter – per jaar. Erg lang kan dat niet goed gaan en waterdeskundigen voorspellen dan ook binnen tien jaar ernstig watergebrek in landen waar nu met fossiel grondwater wordt geïrrigeerd, zoals onder meer India, China, de Verenigde Staten en het Midden Oosten. Dit is een veel vervelender probleem dan peak oil, want zonder voedsel is domweg geen leven mogelijk. We kunnen water uit zee halen, maar daarvoor is (schaarse) energie nodig. Het vervelende: er is geen plan B.
Planten en dieren zijn inefficiënt Planten zijn een low-tech oplossing van het probleem van voedselproductie. Planten stellen relatief weinig eisen aan de omgeving en kunnen ook onder suboptimale omstandigheden nog produceren (zij het veel minder dan optimaal). Optimale omstandigheden vergen heel veel water, gemiddeld rond de vijfhonderd (aardappel) tot vijfduizend (rietsuiker in Khoezestan, Iran) liter water per kilo eetbaar drooggewicht[1]. Planten zetten ongeveer drie procent van alle invallende zonlicht om in voedsel.
De totale energie die een hectare voedselgewas oplevert, met in het zwart de hoeveelheid (overwegend fossiele) energie die in het gewas gestopt is. Bron: (3).
Dat is nog niet alles. Ook grondbewerking en meststoffen, vooral de productie van stikstofmeststoffen uit lucht, kosten veel energie. De gemechaniseerde landbouw kost in de Verenigde Staten ongeveer twee procent van alle energiegebruik. Het hele voedselverwerkings- en transportsysteem, tot en met magnetron en koelkast, gebruikt overigens vele malen meer: rond de 17% van alle energieverbruik in de VS[2]. De cijfers voor Nederland zijn waarschijnlijk heel iets lager, omdat ons land veel kleiner en dichtbevolkter is en daarmee de transportafstanden kleiner.
Waar planten al niet echt efficiënt zijn, spannen dieren de kroon. Gewoonlijk kost het tien kilogram plantenmateriaal om één kilogram vlees te produceren. Vegetariër worden zou dus al veel schelen. Volgens berekeningen van Cornell University zouden alleen al met het veevoer dat in de VS wordt geproduceerd, 800 miljoen mensen kunnen worden gevoed[1].
Voedsel chemisch produceren
Geen wonder dat er al veel mensen na hebben gedacht over manieren om voedsel chemisch te produceren. Dat heeft namelijk de nodige voordelen. Chemisch voedsel bevat in principe alleen de stoffen die de fabrikant heeft toegevoegd. Voedselllergieën komen dan in principe niet meer voor (tenzij de fabrikant een allergieopwekkende stof toevoegt). Ook kan chemisch voedsel door een 3D-printer worden geprint. In principe zou je zo iets dat lijkt op een biefstuk kunnen printen.
Zo was er in de jaren zeventig een project waarbij voedsel rechtstreeks door middel van de eiwitrijke gistsoort Torula uit aardolie werd geproduceerd[4]. Torula is nog steeds een veelgebruikt voedseladditief, maar helaas zijn hier een aantal mensen allergisch voor. Ook is dit strikt genomen geen zuiver chemische bereiding.
Glucose en zetmeel is in grote hoeveelheden uit zeer productieve bulkgewassen als aardappels of cassave te winnen, dus wordt niet chemisch geproduceerd. De eerste stap in de fotosynthese is namelijk vastleggen van kooldioxide in glucose. Aminozuren maken is voor planten aanmerkelijk lastiger. Hier is het vaak wel interessant deze (bio)chemisch in elkaar te zetten, vooral zeldzame essentiële aminozuren als tryptofaan. Adolf Strecker vond in 1850 de Strecker aminozuursynthese uit. Deze is nu zo verbeterd dat er alleen maar L-aminozuren worden geproduceerd (die we kunnen verteren) en geen 50% D-aminozuren, zoals oorspronkelijk.
Voedingsvezels zijn ook zeer overvloedig aanwezig, dus kunnen ook uit de vrije natuur, bijvoorbeeld grassen, worden gewonnen.
Het menselijk lichaam heeft twee vetzuren, omega-3 en omega-6, nodig. Hiervan is vlaszaad de rijkst bekende bron. Een hectare vlas levert ongeveer 1500 kg zaad, waarvan 350 kg omega-3 vetzuur. Per dag heeft een volwassene drie gram linoleenzuur nodig. Om de bevolking van de gehele wereld van voldoende omega-3 en omega-6 vetzuren te voorzien, zou er 600 vierkante kilometer landbouwgrond, ongeveer de helft van de oppervlakte van de provincie Utrecht, nodig zijn.
De dertien vitamines kunnen door bacteriën en gisten worden geproduceerd, ongeveer zoals nu al met multivitaminepreparaten gebeurt. Deze zijn ook in zo kleine hoeveelheden nodig, dat de belasting op landbouwgrond minimaal is.
Mineralen, tot slot, kunnen als zouten toe worden gevoegd.
Kortom: in principe zou dit plan kunnen worden uitgevoerd. Bij bulkbestanddelen als koolhydraten en vezels kunnen grassen en zetmeelrijke knolgewassen als bron dienen.
Vergeet peak oil, dit is pas echt vervelend. Door bodemerosie gaat er nu meer landbouwgrond verloren dan ooit. En er zijn nu al steeds grotere voedseltekorten. Zullen we dit proces op tijd kunnen stoppen?
Voedseltekort voor even uitgesteld door moderne landbouwtechniek
Deze Amerikaanse akker is totaal verwoest door erosie.
Weinig mensen staan er bij stil, maar wat je als mens iedere dag nodig hebt, is in eerste instantie niet olie of elektriciteit, maar voedsel. Hongersnoden zijn nu iets van ver weg gelegen gebieden, maar nog niet zo heel lang geleden, tot einde negentiende eeuw, kwamen ze ook in Nederland voor. Dankzij het gebruik van verbeterde gewassen en kunstmest zijn de landbouwopbrengsten nu sterk gestegen. Net op tijd om de grote hoeveelheid mensen die nu in de wereld leven, te voeden. Daarom zijn de hongersnoden die door doemdenkers voorspeld zijn in onder meer India en China, niet opgetreden.
Bodem essentieel voor plantengroei
Het landoppervlak is voor het grootste deel bedekt met een mengsel van verweerde en verpulverde rots en organische resten: de bodem. Op kale rots groeien alleen korstmossen met een vrij beperkte voedingswaarde (tenzij je een rendier bent). Alle landplanten vereisen een enigszins vruchtbare bodem om op te kunnen groeien. De bodem levert de plant water en voedingsstoffen. Hoe dikker de bodem, hoe meer water en voedingsstoffen er voor de plant beschikbaar is. Uiteraard is ook de samenstelling van de bodem van belang: over het algemeen werkt veel organische stof, veel resten basaltachtig gesteente en een hoog lössgehalte gunstig, omdat de bodem zo meer water en voedingsstoffen kan vasthouden.
Bodemerosie: einde oefening voor de landbouw
Elk jaar verweert er een laagje rots en komt er bodem bij. Aan de andere kant wordt er bodem weggespoeld of waait deze weg: bodemerosie. Een bodemerosie van een millimeter per jaar is normaal. In dit tempo wordt er evenveel bodem gevormd als er verdwijnt. Gaan er per jaar centimeters verloren, dan betekent dit dat na enkele tientallen jaren (of zelfs minder, als de bodemlaag dun is) dat alleen kale rots of onvruchtbaar zand overblijft. Dit gevaar is vooral groot op hellingen. Om die reden leggen boeren in berggebieden vaak terrassen aan om zo de bodem te beschermen tegen het wegspoelen. Doen ze dat niet en kappen ze een helling kaal, dan gaat hun land er ongeveer zo uitzien als de Dolomieten, zie foto.
Erosie neemt extreem snel toe
Helaas zijn terrassen niet erg geschikt om met zware tractoren te bewerken. De ‘ouderwetse’ terrassen zijn dus in veel gebieden verwijderd. Ook de bomen die in veel traditionele landbouwgebieden in akkers staan, zijn gekapt. Hierdoor kunnen ze niet meer de aarde vasthouden met hun wortels en de bodem beschermen tegen wind en regen. Ook wordt veel land dat eigenlijk veel te steil is om te bebouwen, toch bebouwd. De nieuwe landbouwgewassen zijn weliswaar veel productiever, maar zijn erosiegevoeliger, ook omdat een hoger percentage eetbaar is en er zo minder plantenafval op het land achterblijft. Het gevolg: snel toenemende erosie. Weliswaar is erosie in Nederland geen groot probleem, maar in gebieden als de VS, Afrika en meer bergachtige delen van de EU wel degelijk.
Van alle zonne-energie die neerstraalt op gewassen kunnen ze maar een klein deel gebruiken. Het grootste deel, bijvoorbeeld groen licht, kan zelfs schadelijk werken omdat het de plant dwingt meer water te verdampen. Is het niet beter woestijnen zwart te maken dan groen?
Maar ongeveer de helft van alle licht kan door planten worden gebruikt. Zelfs van dit licht verandert maar een klein percentage in biomassa.
Landbouw inefficiënt met energie
Het productierecord van de hoogstrenderende gewassen staat op ongeveer driehonderd kilogram droge stof per hectare per dag (dertig gram per vierkante meter, overeenkomend met 504 kJ aan energie, ongeveer 0,14 kWh). Dat is veel meer dan boeren nu in de praktijk halen, maar vergeleken met de hoeveelheid zonnestraling die per vierkante meter per dag in de equatoriale woestijnen binnenkomt (31,6 MJ; 8,8 kWh) is dit maar een kleine fractie.
Plantlab's kassen zien er buitenaards uit omdat alle straling die nauwelijks door planten wordt gebruikt, weggelaten is.
Planten zijn kieskeurige eters
Voor een deel komt dat omdat er veel energie verloren gaat in het omzetten van licht in aangeslagen elektronen en in het om zetten van de elektronen in koolwaterstoffen. Een andere oorzaak is echter dat maar een klein deel van de totale straling door planten gebruikt kan worden. Het aandeel zogeheten PAR, photosynthetically active radiation, is iets minder dan de helft.
Alle licht met een golflengte tussen de 530 en 660 nanometer (wij nemen dit waar als groen en geel) wordt nauwelijks gebruikt. Zonde, vinden ze bij het Nederlandse bedrijf PlantLab. Het is veel slimmer om deze straling door zonnepanelen in elektriciteit om te laten zetten en de plant alleen die straling te geven waar deze wat mee kan. Rode en blauwe straling dus.
Dat kan vrij nauwkeurig en zeer efficiënt met LEDs. Het is in feite veel moeilijker om met LEDs wit licht te produceren. Ook spaarlampen moeten een speciale behandeling ondergaan om hun spectrum een beetje op daglicht te laten lijken (en zelfs dat lukt niet al te best – de reden dat veel mensen de voorkeur geven aan het thermische spectrum van gloeilampen).
Kassen in woestijnen
Kasteelt is ook veel zuiniger met water dan teelt in de open buitenlucht. Als bijvoorbeeld een hectare woestijn met zonnepanelen wordt overdekt, kan door het recyclen van water ongeveer een kilogram eetbaar product per liter water worden geproduceerd. In woestijnlanden is water extreem schaars, wat dit argument doorslaggevend maakt. Verscheidene andere projecten werken ook met kassen om efficiënter gebruik te maken van de beperkte hoeveelheid water in de woestijn. Ook is de hoeveelheid zonnestraling in woestijnen hoger dan optimaal. De biochemie in de cel kan het nauwelijks bijbenen. De enorm hoge verdamping overbelast de houtvaten, waardoor zelfs bij voldoende water planten gaan verwelken.
In een kas kan extra kooldioxide worden toegevoerd. In feite heerste de afgelopen twintig miljoen jaar een kooldioxide-hongersnood en groeien planten veel beter bij een hoge kooldioxideconcentratie. In een kas kan dat, omdat het een gesloten systeem is.
Akkers van meer verdiepingen
Als deze twee technieken worden gecombineerd, ontstaat de mogelijkheid om meer dan een verdieping met gewassen te verbouwen. Er kunnen in landen als Libië zelfs zonnecentrales in het onbewoonde binnenland worden geplaatst die de dichtbevolkte steden aan de kust van elektriciteit voorzien om zo in agro-wolkenkrabbers grote hoeveelheden voedsel te produceren. Een probleem in landen als Libië en Saudi-Arabië blijft wel dat de bevolking werken met de handen vernederend vindt, een voortvloeisel van de uitgebreide slavenhouderscultuur van voorbije eeuwen, tot de westerse koloniale machten een einde aan de slavernij maakten. Gelukkig zijn er ook woestijngebieden, denk aan de Chileense Atacama-woestijn, de Egyptische woestijnen, de Thar-woestijn in India en de Chinese Gobi-woestijn, waar de bevolking daar anders over denkt en die met deze techniek tot bloei gebracht kunnen worden.
1. Misoogsten: je kunt de slechte Russische graanoogst in 2010 wijten aan klimaatverandering of aan een toevallige speling van de natuur. Maar feit is dat de oogst 35% lager was dan in 2009. Die oogst was al lager dan in 2008.
2. Tekorten aan grondwater voor irrigatie. In China, India, Saoedi-Arabië en andere landen daalt het grondwaterpeil. Men pompt meer water omhoog dan de natuur kan aanvullen. Wereldwijd wordt er zoveel water opgepompt dat dit zelfs een kwart van de zeespiegelstijging kan verklaren. Saoedi-Arabië moet binnenkort stoppen met de produktie van graan, omdat er te weinig grondwater is.
Het gebrek aan grondwater in China en Afrika leidt tot verdroging en versnelde erosie.
3. Opbrengsten kunnen niet verder worden verhoogd.
Door mechanisatie, irrigatie en toepassen van kunstmest en bestrijdingsmiddelen is de opbrengst tijdens de 20e eeuw sterk verbeterd. Maar deze Groen Revolutie loopt op zijn einde. De opbrengst per hectare kan niet verder worden verhoogd door nieuwe technologieën. Juist op het moment dat er meer graan verbruikt wordt voor biobrandstof en veeteelt, wordt de maximale opbrengst bereikt.
Zorgen over peak oil? Peak phosphorus is pas echt vervelend. Dankzij de Groene Revolutie zijn hongersnoden uitgebleven terwijl sinds 1950 de wereldbevolking meer dan verdubbeld is. De Groene Revolutie drijft naast op fossiele brandstoffen, voornamelijk op kunstmest, stikstofverbindingen, kaliumzouten en fosfaten. Helaas worden fosfaten steeds schaarser. Op andere plaatsen veroorzaken fosfaten enorme algenbloei. Tijd dus voor visionaire oplossingen voor we onszelf echt in de nesten werken.
Sinds 1950 is de wereldbevolking meer dan verdubbeld van drie naar zeven miljard mensen. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.
Fosfor, essentieel voor landbouw
Planten hebben, naast kooldioxide en water die de chemische elementen koolstof, waterstof en zuurstof leveren, drie andere chemische elementen in grote hoeveelheden nodig: stikstof, kalium en fosfor. Andere elementen, zoals calcium, magnesium, zwavel en dergelijke zijn in veel kleinere hoeveelheden nodig.
Vandaar dat er in de landbouw grote hoeveelheden kunstmest met deze drie elementen wordt gebruikt. Stikstof is niet een erg groot probleem. Onze lucht bestaat voor bijna tachtig procent uit stikstof en vlinderbloemigen (waartoe peulvruchten behoren) kunnen enorme hoeveelheden stikstof vastleggen. Kalium komt ook behoorlijk veel voor. De Franse kalimijnen, overigens beruchte vervuilers van de Rijn, beschikken bijvoorbeeld nog over uitgebreide ertslagen.
Fosfaten, daarentegen, zijn schaars. Er zijn maar enkele plaatsen ter wereld waar ze in hoge concentraties worden aangetroffen: de Verenigde Staten, China en Marokko. Landen als Tunesië en Jordanië bevatten kleinere voorraden.
Uitputting van fosfaatvoorraden
De wereldbevolking stijgt en wil steeds beter te eten krijgen (lees: meer vlees eten). Dat kan alleen als er meer voedsel en veevoer wordt verbouwd. Dit betekent: meer kunstmest, dus ook een hoger fosfaatgebruik. Vele ooit rijke fosfaatbronnen zijn al uitgeput. Het eiland Nauru, bijvoorbeeld, bestond voor een groot deel uit fosfaten, de overblijfselen van de uitwerpsels van vele generaties zeevogels, maar een eeuw van verwoestende mijnbouw heeft het eiland tot een kale rots leeggestript. Wetenschappers denken dat over dertig jaar ‘peak phosphorus’ aanbreekt (1). Ook de fosfaatmijnen in Marokko en overige vindplaatsen beginnen tekenen van uitputting te vertonen, wat zich uit in een veel hogere prijs voor fosfaat.
Mogelijke oplossingen
De hoofdoorzaak is de veel te hoge bevolkingsgroei. Meer mensen betekent meer voedsel, dus ook een hoger fosfaatgebruik. In Europa en Rusland is deze al tot stilstand gekomen, in de rest van de wereld, vooral de islamitische landen en Afrika, groeit de bevolking nog steeds snel.
Een tweede belangrijke oorzaak is dat kringlopen niet gesloten zijn. Fosfaten spoelen uit en komen uiteindelijk in oppervlaktewater of grondwater terecht. Organismen in deze ecosystemen nemen enorm in aantal toe – fosfaat is in de vrije natuur schaars, wat weer tot problemen als algenbloei leidt. De fosfaten die wel in oogstbare planten terecht komen, verdwijnen uiteindelijk in het riool. Er moet daarom zuiniger en slimmer met fosfaten omgesprongen worden, te denken valt aan minder bemesting en meer glastuinbouw. Rioolslib moet veel meer dan nu gerecycled worden. De megastallen waar sociaal bewogen Nederland nu tegen te hoop loopt, zijn daarom minder slecht voor het milieu dan het lijkt. Het is makkelijker om in een grote varkensflat aan mestrecycling te doen dan in een weide met loslopend vee.
Het Britse Seawater Greenhouse heeft een techniek ontwikkeld om energieneutraal zeewater te gebruiken voor het irrigeren van de woestijn. Met de techniek is het mogelijk om woestijnen, die samen eenderde van het totale landoppervlak in beslag nemen, te veranderen in bronnen van voedsel, energie en drinkwater.
Het visionaire Sahara Forest Project wat tot doel heeft groene oases in woestijngebieden te creëren heeft een overeenkomst getekend om in de (enige) Jordaanse havenstad, Aqaba, een pilot plant te bouwen op een site van 200.000 vierkante meter (twintig hectare). De bouw, gefinancierd door de Noorse regering, begint in 2012.
Zo moet de Seawater Greenhouse in Jordanië er ongeveer uit gaan zien.
“De wereld heeft een overvloed aan zon, zeewater, kooldioxide en woestijnland”, stelt Joakim Hauge, bestuursvoorzitter van Sahara Forest project. “deze hulpbronnen kunnen ingezet worden voor een winstgevende en duurzame voedselproductie, drinkwater en duurzame energie, terwijl het broeikaseffect een halt wordt toegeroepen door CO2 te binden in nieuwe woestijnvegetatie in aride gebieden.”
Als alles volgens plan verloopt, zal de fabriek bestaan uit een zoutwaterbroeikas waarin groenten worden gekweekt naast algen voor biobrandstof. Water uit de Rode Zee zal de lucht die de broeikas binnenstroomt koelen waardoor goede groeiomstandigheden ontstaan voor de gewassen. Na verblijf in de broeikas wordt de lucht over open, met zonne-energie verwarmde pijpen met zeewater geleid. De resulterende hete, vochtige lucht wordt uiteindelijk gekoeld met koud zeewater (voorzover mogelijk in de Rode Zee met watertemperaturen boven de dertig graden).
Het zoete water wordt gebruikt door een zonnecollectorcentrale met parabolische spiegels om een stoomturnine mee aan te drijven die elektriciteit opwekt die op zijn beurt weer wordt gebruikt om de vele pompen en ventilatoren in de centrale aan te drijven. Het water zal ook worden gebruikt om gewassen rond de broeikas te kweken. Overtollige warmte, tenslotte, wordt gebruikt om drinkwater mee te produceren.
De mogelijkheden voor Jordanië zijn overigens niet denderend groot. Het landje heeft welgeteld zesentwintig kilometer kust. Dat is een andere zaak voor woestijnachtige landen met lange kusten zoals Libië, de staten van het Arabisch schiereiland en Australië.
