landbouw

Als er geen ruimte is voor akkers, kan je ze stapelen. Planten kennen geen hoogtevrees.

De toekomst van: het platteland

Ooit werden ongerepte bossen omgehakt voor akkerbouw en veeteelt om de steeds groeiende bevolking van voedsel, kleding en hout te voorzien. De laatste jaren heeft het platteland meer functies gekregen dan alleen leverancier van grondstoffen. Hoe zal het platteland er in de toekomst uitzien, vooral in Nederland?

Het platteland als voedselleverancier: groeiende bevolking en landbouwwolkenkrabbers

Als er geen ruimte is voor akkers, kan je ze stapelen. Planten kennen geen hoogtevrees.
Als er geen ruimte is voor akkers, kan je ze stapelen. Planten kennen geen hoogtevrees.

Twee trends met tegengestelde gevolgen worden in de toekomst overheersend. Ten eerste is er de wereldbevolking die nog steeds snel groeit, al zal de groei, vermoedt de VN, rond 2050 staken op ongeveer negen a tien miljard mensen. Dat zijn er twee miljard mensen meer dan nu, ongeveer een kwart extra dus.  De rek in de oogsten lijkt er nu een beetje uit. Ook komt er steeds meer vraag naar biobrandstoffen. De steeds rijkere wereldbevolking wil meer vlees en andere dierlijke producten eten. Om één calorie dierlijk voedsel te produceren zijn er vaak tien keer zoveel plantaardige calorieën nodig. Kortom: er zal in de toekomst veel meer vraag naar voedsel zijn dan nu. Dat betekent nog grootschaliger en intensievere landbouw, mogelijk zelfs op zee.

Aan de andere kant: landbouw wordt steeds minder grondgebonden. Er zijn teeltsystemen waarbij plantenwortels worden besproeid met een mineralenrijke voedingsoplossing. Als de beperkingen van de natuurlijke bodem en het natuurlijke klimaat verdwijnen, worden de opbrengsten veel hoger en komen deze in de buurt van die in laboratoria worden gehaald. Zo is er binnenskamers geen zomer of winter, kunnen planten in een zeer kooldioxiderijke atmosfeer worden geteeld en en kan het kunstlicht 24 uur per dag aan. Dit is ook meteen het belangrijkste probleem. Er zal een bron van overvloedige energie moeten zijn waarmee de vele duizenden hectares op elkaar gestapelde kunstakkers kunnen worden belicht.

Er is ook uit te rekenen hoeveel. Planten zetten ongeveer zeven procent van alle zonlicht om in biomassa. Een mens eet per dag ongeveer 2500 kilocalorieën (10,5 MJ), plm. 2,9 kilowattuur. Als we 50% verlies aannemen, en het verlies in de lampen afstrepen tegen het kiezen van lichtsoorten die planten fijn vinden, dan komen we uit op meer dan veertig kilowattuur per persoon per dag. Dat is veel. Op dit moment wekken alle centrales in Nederland ongeveer zestien kilowattuur per dag op. Tenzij wetenschappers slagen in het labrecord van 25% efficiëntie voor landbouwgewssen te evenaren. Nog interessanter is het uiteraard om rechtstreeks suikers en aminozuren uit chemicaliën te maken. Hier zou je diervoerder van kunnen maken. Of, nog slimmer: je laat dierlijke cellen in deze voedingsstoffen uitgroeien tot vlees…

Woongebied
Economisch gezien is het voor bedrijven handig om op een kluitje te zitten. Klanten zitten dichtbij een transport is makkelijk. Daarom zitten verreweg de meeste bedrijven in grote steden en stroomt het platteland steeds meer leeg. Een klein plattelandsdorp kan niet de voorzieningen van een grote stad bieden. Er is op het platteland ook weinig werk, omdat de plattelandsbewoners niet met elkaar, maar met bedrijven in de steden handelen.

Veel mensen wonen liever op het platteland dan in de stad. Geen wonder: het platteland is veel gezonder dan de stad. Er is veel meer groen en de lucht is schoner. Steeds meer bedrijven hoeven niet meer in een grote stad te zitten om te kunnen functioneren. Softwaregigant Microsoft is bijvoorbeeld gevestigd in Redmond, een voorstadje van Seattle. Bedrijven die helemaal geen rechtstreekse menselijke contacten nodig hebben – bijvoorbeeld dankzij telepresence en teleconferencing – zullen zich dus als een olievlek over het platteland verspreiden.Dit geldt vooral voor kleine bedrijfjes die uit één of twee personen bestaan. Wel zullen deze in redelijk dichtbevolkt gebied zitten. Tristan da Cunha is bijvoorbeeld een wat minder handige plek als je overleg hebt met een belangrijke klant.

Natuur en recreatie
Als we in steden of op zee enorme hoeveelheden voedsel produceren, kunnen grote hoeveelheden landbouwgrond weer in natuur, woongebied voor natuurliefhebbers of in recreatiegebied worden veranderd. Er komt dan ruimte voor enorme openluchtmusea, bijvoorbeeld van de Middeleeuwen of het Romeinse Rijk, sprookjesachtige omgevingen als Midden-Aarde of misschein wel een buitenaards themapark met bizarre genetisch gemanipuleerde bomen en struiken. Aan de andere kant: het vermaak zal steeds meer virtueel worden. En in cyberspace is er werkelijk onafzienbaar veel ruimte.

Deze Amerikaanse akker is totaal verwoest door erosie.

Bodemerosie: hongersnood dreigt

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.
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.

Bron:
Planet soils are under threat, expert warns (Science Daily)
Steve Banwart. Save our soils. Nature, 2011

Tijdens de ijstijden was het klimaat zeer wisselvallig, wat landbouw zeer lastig maakte.

Instabiel klimaat maakt landbouw onmogelijk

Overal ter wereld ontstond ongeveer 13.000 jaar tot 5 000 jaar geleden landbouw. Zelfs in gebieden die geheel geïsoleerd van de rest van de wereld waren, zoals hoogvlaktes op Papua Nieuw Guinea. De reden: het klimaat is nu veel stabieler dan tijdens de laatste IJstijd. Wat als deze stabiele periode eindigt? Hongersnoden, bijvoorbeeld. Onder andere…

Klimaat anno nu erg mild
Je zou het niet geloven als je boeren hoort klagen, maar we leven nu in een periode met een opmerkelijk stabiel klimaat. We kunnen er redelijk zeker van zijn dat er een vaste hoeveelheid neerslag valt, de temperaturen niet te veel schommelen en dat er geen sneeuw zal vallen in een tropisch regenwoud. Dat stabiele klimaat stelde mensen in staat om landbouw te ontwikkelen en hierdoor veel meer mensen per vierkante kilometer in leven te houden dan met jagen en verzamelen kan. In de Sahel, de savanne ten zuiden van de Sahara, is die zekerheid er bijvoorbeeld niet. Geregeld blijven regens uit, waardoor boeren elk jaar op de rand van de hongerdood leven.

IJstijden kenden zeer wisselvallig klimaat

Tijdens de ijstijden was het klimaat zeer wisselvallig, wat landbouw zeer lastig maakte.
Tijdens de ijstijden was het klimaat zeer wisselvallig. Dit maakte landbouw zeer lastig.

Tijdens de laatste ijstijd was dit wisselvallige klimaat de realiteit in het grootste deel van de wereld(1), zoals blijkt uit de snelle veranderingen in de verhouding tussen zuurstofisotopen in Groenlands ijs uit het Pleistoceen. Door het onvoorspelbare klimaat had landbouw weinig kans van slagen. Als gevolg daarvan ontstonden tijdens de laatste IJstijd geen grote bevolkingsconcentraties. Volgens anderen dateert de opkomst van de landbouw van de tijd dat door overbejaging veel soorten verdwenen. Onafhankelijk van elkaar blijken in slechts enkele duizenden jaren overal ter wereld mensen landbouw te hebben ontwikkeld met totaal verschillende gewassen. De verklaring kan niet zijn dat er onderlinge contacten waren. De technologie duizenden jaren geleden schoot hopeloos tekort voor lange zeereizen. Ook zouden dan de gewassen van het andere continent zijn meegebracht. Hier zijn geen sporen van ontdekt tot ongeveer vijfhonderd jaar geleden.

Landbouw en steden
Zodra mensen merkten dat het klimaat voorspelbaar was, vonden ze methoden uit om planten te telen. Hierdoor konden tientallen malen meer mensen per vierkante kilometer leven dan daarvoor. In de Nieuwe Steentijd leefden er in Nederland ongeveer vijftigduizend mensen: ongeveer een persoon per vierkante kilometer. Landbouw verveelvoudigde dit. Hoe meer mensen op elkaar wonen, hoe meer arbeidsverdeling ontstaat. Specialisten kunnen veel sneller werken, waardoor er veel meer goederen van betere kwaliteit werden vervaardigd en de techniek zich steeds meer ontwikkelt. De landbouw legde de basis voor onze moderne samenleving. Jagers-verzamelaars vormen satmmen van hooguit enkele tientallen mensen. Meer kan het land niet onderhouden (met enkele uitzonderingen daargelaten). Dankzij de landbouw ontstonden er voedseloverschotten en werden steden mogelijk.

Wordt het klimaat weer instabiel?
De laatste jaren merken we kleinere temperatuurschommelingen, maar grotere variatie in regenval. Het klimaat krijgt steeds meer trekken van dat in de tropen en subtropen met zware moessonregels, maar een gelijkmatige temperatuur(2).

Gevolgen van een instabiel klimaat
Een steeds groter deel van landbouwproducten komt uit overdekte kassen. De grote bulk van landbouwproducten komt echter nog steeds van grote oppervlaktes met granen of knolgewassen. Als het klimaat onvoorspelbaar wordt, heeft dit uiterst vervelende gevolgen voor de wereldvoedselvoorziening. Oogsten zullen vaak mislukken. Gebieden waar nu vrij regelmatig regen valt, zullen langdurige droge periodes doormaken.

Als we niet ingrijpen betekent dit de ergste hongersnood in de geschiedenis van de mensheid. Miljarden mensen zullen van de honger sterven. De enige structurele oplossing is de landbouw klimaatonafhankelijk te maken. Veel tuinbouw vindt op dit moment plaats in kassen. Irrigatie maakt gewassen niet meer gevoelig voor neerslagtekorten. Het watervasthoudend vermogen van de grond kan worden vergroot met biochar, poedervormige houtskool. We kunnen ook denken aan vormen van landbouw die veel robuuster zijn en beter bestand zijn tegen klimaatschommelingen. Permacultuur bijvoorbeeld.
Een tweede oplossing is landbouw-wolkenkrabbers bouwen, waarin de groeiomstandigheden zo goed worden gecontroleerd dat er geen misoogsten plaats zullen vinden.

Bronnen
1. PJ Richerson et al, Was agriculture possible during the Pleistocene but mandatory during the Holocene? American Antiquity, 2001
2. Nature

De bacterie Staphylococcus aureus wordt snel resistent tegen de bekende antibiotica.

Verbied antibiotica voor dieren

Alleen een totaal Europees verbod op gebruik van antibiotica in de veeteelt en een zeer spaarzaam gebruik van antibiotica bij mensen, kan voorkomen dat we zullen worden geteisterd door een epidemie van resistente bacteriën.

Een einde aan bacteriële infectieziektes
We kunnen het ons moeilijk voorstellen, maar tot ongeveer zeventig jaar geleden stierven mensen massaal aan bacteriële infecties. In feite stierven bij veldslagen meer mensen door wondinfecties en andere ziekten dan door wapens.

Door een baanbrekende ontdekking werd een substantie bekend die bacteriën doodde zonder bijwerkingen op de meeste mensen (sommigen hebben een penicilline-allergie).Vroeger dodelijke infecties konden met een serie injecties met penicilline worden genezen. Penicilline was de eerste van een reeks antibiotica. Al snel werden chloramfenicol, ampicilline, tetracyclines en dergelijke ontwikkeld. Bacteriële infectieziekten, die miljoenen slachtoffers eisten, leken iets van het verleden. Nooit meer zouden er mensen overlijden aan ziekten als longontsteking of cholera. Ook veehouders grijpen gretig en diep in de snoepdoos met medicijnen. Zonder al die lastige infecties groeien dieren veel harder en kunnen ze goedkoper vlees en melk produceren.

Resistentie rukt op

De bacterie Staphylococcus aureus wordt snel resistent tegen de bekende antibiotica.
De bacterie Staphylococcus aureus wordt snel resistent tegen de bekende antibiotica.

Helaas blijkt al snel dat de bacteriën zich niet bij hun tijdelijke nederlaag neerleggen. Al gauw zijn duizenden malen hogere doses penicilline nodig dan vroeger. De farmaceutische industrie zoekt – en vindt – vervangende antibiotica, waartegen de bacteriën na verloop van tijd echter ook resistent worden. Er is een voortdurende wapenwedloop tussen bacteriën en de farmaceutische onderzoekers. Helaas lijkt het er de laatste jaren steeds meer op dat we deze race aan het verliezen zijn. Bacteriën worden sneller resistent dan er nieuwe antibiotica ontdekt of ontwikkeld worden. Antibiotica als penicilline en chloramphenicol verloren al langer geleden hun werking.  Vooral de agressieve keelbacterie Staphylococcus aureus blijkt razendsnel resistent te worden. In 1996 kon MRSA (methicilline-resistente staphylococcus aureus) alleen nog met het giftige antibioticum vancomycine (dat de nodige vervelende bijwerkingen heeft) behandeld te worden. In 2002 dook echter de eerste VRSA (vancomycine-resistente staphylococcus aureus) op. Op dit moment grijpen artsen naar het nog onaantrekkelijker tigecycline, dat een verhoogde sterftekans met zich meebrengt.

Staphylococcus aureus is geen uitzondering. Ook E. coli en andere probleembacteriën worden in hoog tempo resistent tegen een indrukwekkende verzameling antibiotica. Artsen zitten steeds meer met hun handen in het haar en proberen door spaarzaam met antibiotica om te springen de infectie te remmen. Erg helpen doet het niet.

Antibioticamisbruik in de veeteelt

Geen wonder. Het antibioticagebruik in de veeteelt gaat nog steeds vrijwel onverminderd door. Vooral in de VS wordt uiterst kwistig omgesprongen met antibiotica en daarom komt in ongeveer een kwart van de kip en het varkensvlees MRSA voor. In Nederland is dit gezien het antibioticamisbruik vermoedelijk niet veel anders. Eet smakelijk.

Antibiotica worden in de veeteelt veel vaker gebruikt dan bij mensen.
Antibiotica worden in de veeteelt veel vaker gebruikt dan bij mensen.

Bij een aantal mensen komt allergie tegen varkensvlees voor. Mogelijk heeft dit te maken met het massale antibioticamisbruik. Ook hier in Europa is antibioticamisbruik in de veeteelt schering en inslag. In tegenstelling tot artsen, is er voor veeartsen geen enkele beperking wat betreft antibioticagebruik. Integendeel, ze verdienen er extra door, want medicijnverkoop is een belangrijke inkomstenbron voor veeartsen.

Geen wonder dus dat de multiresistente bacteriestammen oprukken en dat de eerste slachtoffers vaak veehouders en hun gezin zijn. Veel artsen willen daarom geen kip meer eten. Het door het CDA gedomineerde landbouwministerie vertikt het helaas om keihard in te grijpen. Dat het anders kan, bewijzen de Denen. Daar is het antibioticamisbruik rigoureus aangepakt, wat nauwelijks extra kosten voor de boeren met zich meebracht.

Verbied alle antibiotica in de veeteelt; voer een label in voor antibioticavrij vlees
In vlees blijven resten antibiotica achter, die bij het eten van vlees op worden genomen. Het gevolg is dat darmbacteriën en bacteriën elders in het lichaam resistent worden tegen antibiotica. Ook krijgen vleeseters grote hoeveelheden antibiotica-resistente bacteriën binnen. Een voor de volksgezondheid zeer schadelijke situatie.
De beste maatregel is uiteraard alle, of verreweg de meeste, antibiotica alleen voor menselijk gebruik te reserveren. Boeren en veeartsen die deze regels overtreden, mogen strenge sancties, zoals gedwongen sluiting van het bedrijf, tegemoet zien. Ook antibiotica-bevattend vlees uit het buitenland wordt geweerd, of voorzien van een grote waarschuwingssticker als Europese regels dit verbieden. Een andere oplossing is een keurmerk voor alle vlees dat antibiotica- en MRSA-vrij is, in te voeren.

Uiteraard valt het nodige gejammer van lobbyisten te verwachten. Zij kunnen publiekelijk aan de schandpaal worden genageld als wat ze zijn: gewetenloze opportunisten die mensenlevens in gevaar brengen voor een twijfelachtig beetje (ongeveer een procent, volgens de WHO, (2))  extra winst.

Bronnen
1. US Meat and Poultry Is Widely Contaminated With Drug-Resistant Staph Bacteria, Study Finds, Science Daily (2011)
2. Low-Level Use of Antibiotics In Livestock and Poultry, Food Marketing Institute

Architectenbureau Dijkhuis ontwierp deze luxe waterwoningen. In veel opzichten is dit de oplossing voor onze waterperikelen.

Nederland moet meer water opslaan

Structurele watertekorten, mogelijk het gevolg van het opwarmende klimaat, lijken steeds meer de regel. Moeten we onze ruimtelijke planning hieraan aanpassen? De voordelen.

Waterhuishouding structureel probleem
In Nederland valt er ongeveer zevenhonderd tot negenhonderd millimeter regen per jaar. In principe is dat in een gematigd klimaat als dat van Nederland ruim voldoende om gewassen van water te voorzien. Het probleem is alleen dat dit water niet op die momenten valt dat planten het het meest nodig hebben. Soms treden weken lange droogtes op of komt het water met bakken uit de hemel.

Langere perioden zonder neerslag of juist met extreem veel neerslag in Nederland of landen stroomopwaarts (waardoor overstromingen optreden) lijken de laatste jaren de norm te worden. Dit jaar treedt de periode al extreem vroeg op. De kans is aanwezig dat met het opwarmende klimaat deze trend door zal zetten. Ook zal de vochtbehoefte van planten stijgen door een heter klimaat.

Klimaatverandering
Ondanks alle nobele doelen wat betreft het terugbrengen van de CO2 uitstoot lijkt dit niet echt haalbaar. Het is ook de vraag hoeveel we kunnen veranderen aan dit proces en of we dat wel willen. We kunnen ons beter aanpassen aan de nieuwe realiteit. Een goede oplossing hiervoor is zeer laag liggende gebieden die nu nog met veel pijn en moeite droog worden gehouden, onder water te zetten en zo als waterberging dienst te laten doen. Hele stadswijken kunnen veranderen in waterwijken. Op die manier ontstaat er een enorme bergingscapaciteit om water in op te vangen tijdens overstromingen en kan dit water worden gebruikt voor infiltratie in de grondwaterlaag of irrigatie.

Uiterwaarden en polders met drijvende woningen

Architectenbureau Dijkhuis ontwierp deze luxe waterwoningen. In veel opzichten is dit de oplossing voor onze waterperikelen.
Architectenbureau Dijkhuis ontwierp deze luxe waterwoningen. In veel opzichten is dit de oplossing voor onze waterperikelen. Copyright: waterstudio.nl

Rond de rivierbedding van grote rivieren ligt weiland: de uiterwaarden. Deze dienen als waterberging als door heftige regenval een rivier als de Rijn of de Lek sterk stijgt. In mijn studententijd in Wageningen gingen we hier geregeld wandelen of fietsen. In die tijd dachten we al na over drijvende woningen die in de uiterwaarden gebouwd zouden kunnen worden.

In Limburgse dorpen aan de Maas, Itteren en Borgharen, zijn er wel woningen in de uiterwaarden gebouwd. Om de zoveel tijd was het weer een vast ritueel als de bewoners van de nieuwbouwwoningen in de uiterwaarden zich met alle macht proberen te verweren tegen het snel stijgende Maaswater. De laatste jaren worden er steeds meer drijvende woningen in de uiterwaarden gebouwd, onder meer bij Tiel, Nijmegen en Maasbommel. Mogelijk kunnen alle bewoners van overstromingsgevoelige gebieden met overheidssubsidie overgezet worden naar een drijvend huis.

Grond moet meer watervasthoudend vermogen krijgen
Afhankelijk van de grondsoort kan een akker redelijk veel water vasthouden: dertig millimeter voor pure zandgrond tot een veelvoud hiervan voor kleigrond en (vooral) veengrond, die veel weg heeft van een spons. Op een zonnige dag jaagt een gewas er al gauw vier millimeter water doorheen. Vandaar dat regen, zeker op zandgronden, niet al te lang uit moet blijven.

Een voor de hand liggende methode is uiteraard veel organische stof toe te voegen aan de grond. Het probleem is dat deze stof ook schaarser wordt. Steeds meer plantaardig restafval wordt omgezet in elektriciteit of autobrandstof. Mogelijk kunnen kunststoffen of geëexpandeerde kleikorrels (perliet) soelaas bieden.

Terra preta: de grote hoeveelheid houtskool houdt de bodem rechts vruchtbaar en watervasthoudend.
Terra preta: de grote hoeveelheid houtskool houdt de bodem rechts vruchtbaar en watervasthoudend.

Grond blijft vruchtbaar met houtskool
Nog beter is organisch materiaal omzetten in biochar, houtskool (m.a.w.: laten verkolen, waarbij water en waterstofgas vrijkomt). Biochar gaat duizenden jaren mee (precolumbiaanse terra preta is nu nog vruchtbaar, en dat wil wat zeggen in een heet, regenachtig klimaat als in de Amazone) en blijft al die tijd water absorberen. Als de Nederlandse akkers (vooral de zandgronden) zouden worden voorzien van biochar, zou dit zowel de bodemvruchtbaarheid als het watervasthoudend vermogen enorm vergroten.

Plantlab's kassen zien er buitenaards uit omdat alle straling die nauwelijks door planten wordt gebruikt, weggelaten is.

‘Kunstlicht oplossing hongersnood’

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.
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.
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.

Bronnen
Wiley
PlantLab

Papaya's in een oerwoud van eetbare planten.

Permacultuur: de toekomst voor de landbouw?

 

Papaya's in een oerwoud van eetbare planten.

Introductie

Queensland, Australië. Midden in een tropische vruchtenjungle kijk ik verwonderd om me heen: 17 soorten bananen, 3 soorten passievruchten, sinaasappelen, mango`s, sterfruit, lychee`s grapefruits, mandarijnen, jackfruit, Japanse kersen, eetbare bamboe, ananas, etc. Ik sta in één grote eetbare jungle. Naast mijn verwondering zijn er ook veel dieren die van dezelfde jungle genieten. Possums op jacht naar bananen, bush-turkeys die de gevallen passievruchten opeten en vlinders zo groot als mijn hand, die langs vliegen. Het is vreemd om te horen dat deze oase 10 jaar geleden nog grasland was. Het strakke kort gemaaide gazon van de buren laat precies zien hoe dit tropische fruitwoud er vroeger uit moet hebben gezien. De eigenaars leggen me uit dat ze het stuk land opgebouwd hebben met behulp van Permacultuur. “Permacultuur…??”, vraag ik.

Wat is Permacultuur?

Permacultuur is een afkorting van permanente agricultuur en permanente cultuur. Het is in de jaren 70 ontwikkeld aan de universiteit van Tasmanië, Australië door Bill Mollison en David Holmgren. De bedenkers hebben permacultuur ontwikkeld om oplossingen te vinden voor een groot aantal problemen die een monocultuur landbouw met zich meebrengt.

Het grootste probleem van de huidige landbouw is het enorme verbruik van fossiele brandstoffen als olie en aardgas. Voor elke calorie output aan voedsel die er geproduceerd wordt zijn er 10 tot 100 caloriën aan fossiele brandstof aan input nodig. Met het schaarser en daarmee duurder worden van fossiele brandstoffen is dit landbouwsysteem daarom op de lange termijn niet houdbaar.

Maar er zijn meer problemen. Monocultuursystemen zijn uitermate gevoelig voor ziektes door het grote gebrek aan natuurlijke diversiteit in het systeem. Dit probleem heeft zich in Nederland zowel in gewassen als in de veestapels de afgelopen jaren vaak laten zien met preventieve massavernietinging van miljoenen kippen, varkens, geiten en koeien tot gevolg. In Australië namen daarnaast verwoestijning en bodemerosie schrikbarende vormen aan. En als laatste zijn problemen, zoals kunstmest dat het grondwater vervuilt en het gebruik van te veel bestrijdingsmiddelen met bijensterfte tot gevolg wereldwijd een groot probleem.

Permacultuur heeft voor deze problemen oplossingen gevonden door de ecologische wetten, die opgaan voor een natuurlijk ecosysteem te bestuderen. Aan de hand van deze principes wordt een systeem ontworpen wat functies heeft voor de mens, bijv. voedselvoorziening, met de veerkracht van een natuurlijk ecosysteem. Hierin verschilt permacultuur dan ook van biologische landbouw. Permacultuur is een ontwerpsysteem. Je ontwerpt de natuur letterlijk om de mens heen en beschouwt de mens als onderdeel van het gehele ecosysteem.

Hoe werkt het?

Een permacultuursysteem wordt gemaakt door te kijken naar de drie ecologische hoofdfactoren: zon, water en wind, en hoe deze in het systeem kunnen worden geïntegreerd met inachtneming van bodemstructuur en -reliëf. In Nederland is het belangrijk om het permacultuurontwerp zo te maken dat er veel zon wordt ingevangen en dat sterke winden worden omgeleid. In droge landen worden de ontwerpen vooral gemaakt voor optimaal wateropvang en -behoud. In Jordanië vlakbij de dode zee zijn ze bezig een stuk woestijn te vergroenen met behulp van een goed ontworpen permacultuursysteem en met succes. Dit kan bekeken worden in de korte film “Greening the Desert”, zie hieronder.

Een uitgebreide uitleg over de ecologische principes waarop permacultuur gebaseerd is, is te vinden op de website www.permacultuurnederland.org waar een gratis downloadbare cursus geïnteresseerden bekend maakt met de belangrijkste ontwerpprincipes van permacultuur. Van deze website komen ook de volgende voorbeelden:

De zonnecirkel. Zo wordt zo effectief mogelijk gebruik gemaakt van de zon.
De zonnecirkel. Zo wordt zo effectief mogelijk gebruik gemaakt van de zon.

De Zonnecirkel

Op dit bovenaanzicht staan een aantal bomen met eromheen struiken in een halve cirkel gericht op het zuiden. Hierdoor concurreren de bomen zo weinig mogelijk met elkaar om het licht. Daarnaast wordt de noordenwind om het systeem heen geleid waardoor de warmte opgevangen wordt op de plaats waar het water is. Het water wordt hierdoor sneller warm en kan goed dienst doen als een zwemplaats voor mensen. Door slim te ontwerpen levert dit permacultuursysteem winst op voor de planten die erin staan en voor de mensen die er gebruik van maken.

Mulchen

Een ander typisch permacultuurbegrip is mulchen. Mulchen is het bedekken van de zwarte grond met organisch materiaal. Doordat de grond bedekt wordt met organisch materiaal zoals bladeren, stro, dode plantenresten, zaagsel, etc. kan er geen licht bij de grond komen waardoor onkruid minder snel ontspruit en minder snel groeit. Daarnaast houdt het dode organische materiaal goed vocht vast waardoor de bodem minder snel uitdroogt als de zon fel schijnt. In de winter beschermt deze laag de wortels tegen vorstschade. Als laatste beginnen micro-organismen het dode organische materiaal te verteren en wordt dit afval omgezet in voedingstoffen voor de plant waar het omheen ligt. Mulchen heeft dus vele voordelen en het scheelt ook nog eens veel schoffelwerk.

Oude, lokale en nieuwe kennis

Permacultuur is een nieuwe term maar is een ontwerpsysteem wat zowel oude als lokale kennis integreert in het ontwerp. De Romeinen plantten in de gebieden die ze net veroverd hadden hazelnootstruiken, tamme kastanjes, fruitbomen, etc.. Zo richten ze nieuw veroverde gebieden in voor het voortbestaan op de lange termijn.

Een andere interessante techniek werd al gebruikt door de Azteken en is erop gericht planten die positieve effecten op elkaar hebben bij elkaar te zetten. Eerst worden er maïszaden geplant, als deze rond de 30 cm hoog zijn worden er bonen bij gezet, bonen hebben bacteriën in de wortels zitten die stikstof, een belangrijke meststof, uit de lucht binden. Deze stikstof bemest de maïs, de bonen gebruiken de maïs als klimstok. Als laatste worden er pompoenen tussen gezet, deze kruipen over de grond en met hun grote bladeren zorgen ze ervoor dat weinig licht op de grond komt zodat onkruid niet goed kan groeien. Zo helpen al deze planten elkaar in de groei.

Ook nieuwe kennis wordt nuttig in permacultuursystemen geïntegreerd. Druiven, kiwi`s of andere klimplanten kunnen goed bij een serre worden geplaatst. In de zomer hebben ze veel bladeren die voorkomen dat er te veel zon naar binnen schijnt en daarmee dat het te warm wordt. In de winter hebben deze planten hun bladeren verloren en kan de zon prima de serre verwarmen. Zo neem je plantengroei mee in het systeem en is het huis letterlijk onderdeel van het ecosysteem.

Permacultuur maakt ook zeker gebruik van nieuwe technieken die duurzame oplossingen bieden. Zonnepanelen, efficiënte wateropvang en –distributiesystemen zijn hier goede voorbeelden van. Permacultuur beperkt zich niet alleen tot het verbouwen van voedsel maar heeft ook takken in de bouw van huizen, wijkontwikkeling, sociale interactie etc. Het staat immers voor permanente agricultuur en permanente cultuur.

Successen

In Australië is permacultuur al een tijd een ingeburgerd begrip, in Amerika en Engeland is het ook goed bekend. In niet Engelstalige landen is permacultuur langzaam maar zeker aan het doordringen. Mede omdat het door de wetenschappelijke wereld samen met agroforestry wordt gezien als een reële oplossing voor het milieuvraagstuk waar de mensheid komende jaren telkens dieper en dieper in zal worden gedrukt. Duurzame oplossingen zijn niet langer een keuze maar noodzakelijk aan het worden voor het voortbestaan.

In het landschap verwerkte huizen vormen een onlosmakelijk onderdeel van ecologische landbouw.
In het landschap verwerkte huizen vormen een onlosmakelijk onderdeel van ecologische landbouw.

In Nederland zijn een aantal zeer interessante voorbeeldprojecten te vinden. Het eerste project ligt vlakbij het station van Culemborg, is 24 hectare groot, en biedt plaats aan 250 duurzaam gebouwde woningen; het project genaamd Eva Lanxmeer maakt onder andere gebruik van de kennis uit permacultuur. Het is in volle ontwikkeling en zeer de moeite van het bekijken waard.

Een ander mooi project gebaseerd op permacultuur is de Bikkershof in Utrecht. Dit project is in 1979 opgestart nadat twee oude garagebedrijven vertrokken en de buurt de handen ineen sloeg.

Inmiddels is dit een prachtig groengebied waar de bewoners elkaar vaak tegenkomen in het gezamenlijke groen. Het is een gezellig dorp in het midden van de stad.

Afsluiting.

Aha.. dus dat is permacultuur. Na de heldere uitleg van Rene en Lorraine van Raders over permacultuur krijg ik nog iets heel anders te horen. Rene was -voordat hij zich bezig hield metpermacultuur- hoofdmanager van de grootste Mc Donald’s in Nieuw Zeeland, in Oakland. Lorraine was secretaresse. De switch van levenstijl hebben ze gemaakt nadat ze vijf jaar met zijn tweeën per fiets door de wereld hadden gereisd. Toen ze in Australië aankwamen bleek Lorraine zwanger te zijn en hebben ze zich hier op de Atherthon Tablelands in Queensland gesetteld. Beide hebben nu een parttime baan bij de locale brandweer, zetten zich in voor veel groenontwikkelingsprojecten in hun buurt en hebben twee vrolijke zoontjes. Het is grappig te bedenken dat mensen die zo`n andere levensstijl hadden een totaal nieuwe keuze hebben gemaakt en zich nu bezighouden met zaken waar ze echt om geven en plezier aan beleven.. “Ja”, zegt Rene: “Hoe we ecosystemen moesten afbreken wisten we al aardig, maar met behulp van permacultuur weten we nu hoe we ze weer op kunnen bouwen en dat is erg positief.”

Een gratis downloadbare cursus die de basisprincipes van permacultuur uitlegt en een database met rond de 400 eetbare planten en paddenstoelen die in Nederland groeien zijn te vinden op www.permacultuurnederland.org

Douwe Beerda

E: info@permacultuurnederland.org

Bronvermelding:

www.permacultuurnederland.org

www.permaculture.org.au

www.bikkershof.nl

www.eva-lanxmeer.nl/

Literatuur bronnen:

Titel: Introduction to Permaculture

Auteurs: Bill Mollison & Reny Mia Slay

ISBN: 0-908228-08-2

Titel: Earth User’s Guide to Permaculture

Auteur: Rosemary Morrow

ISBN: 0-86417-514-0

Titel: The Earth Care Manual

Auteur: Patrick Whitefield

ISBN: 1-85623-021-X

Planten zoals maïs moeten hun uiterste best doen om voldoende CO2 uit de lucht te trekken.

Superplant of plantzilla?

Cyanobacteriën hanteren een slimme truc om beter kooldioxide te kunnen vangen. Onderzoekers willen deze truc nu overnemen in gewassen. Naar verwachting zal op deze manier de oogst een kwart tot dertig procent hoger komen te liggen. Voedseltekorten zijn dan voor even voorbij. Nu maar hopen dat dit gen niet overslaat op wilde planten en er superonkruiden ontstaan, zoals al eerder gebeurd is…

De CO2-hongersnood
CO2-haters, opgelet. Sinds honderden miljoenen jaren geleden grote hoeveelheden planten het kooldioxide uit de lucht vingen en dit uiteindelijk in de vorm van steenkool ondergronds werd opgeslagen, heerst er CO2-hongersnood in het plantenrijk.

Planten zoals maïs moeten hun uiterste best doen om voldoende CO2 uit de lucht te trekken.
Planten zoals maïs moeten hun uiterste best doen om voldoende CO2 uit de lucht te trekken.

De condities de laatste twintig miljoen jaar zijn zelfs slechter dan ooit voor planten. Een kwart van alle stikstof en de helft van alle bladeiwitten in een plant bestaat uit maar één eiwitenzym: rubisco, dat als enige taak heeft kooldioxide te vangen.

Planten doen dat niet voor niets. Een vervelende eigenschap van rubisco is namelijk dat het enzym bijna even graag zuurstof bindt als kooldioxide. Na een mutatie heeft planten-rubisco nu meer affiniteit voor CO2 dan voor zuurstof, maar is veel langzamer geworden. De reden voor de absurd hoge hoeveelheden van dit enzym:alleen zo produceren planten voldoende snel suikers uit zonlicht.

Bestaande strategieën
Planten kennen naast de ‘standaard’ C3-fotosynthese, twee technieken om meer kooldioxide te kunnen vangen: C4-fotosynthese en CAM-metabolisme. C4-planten vangen eerst met een efficiënter enzym CO2 en transporteren dit vervolgens naar een cel met rubisco. CAM-planten leggen ’s nachts (als er weinig water verdampt) CO2 vast om dit overdag de CO2 via rubisco te verwerken. Beide technieken kosten vanwege de extra tussenstap veel energie: alleen in hete klimaten komen veel C4-planten (veel grasachtigen zoals mais) en CAM-planten (zoals cactussen) voor.

De carboxysomen-techniek
Toen de eerste landplanten zich tot oerwouden ontwikkelden en massaal CO2 uit de lucht slurpten, betekende dat ook voor andere organismen die van fotosynthese leefden, zoals cyaanbacteriën (blauwalgen) kooldioxide-gebrek.

Blauwgroene algen overleven de CO2-hongersnood door CO2 op te slaan als carbonaat.
Blauwgroene algen overleven de CO2-hongersnood door CO2 op te slaan als carbonaat.

Deze groep organismen ontwikkelden andere trucs: het vastleggen van CO2 in carbonaten. Dit gebeurt door het enzym carbonaat anhydrase in carboxysomen, ‘zakjes’ in cyanobacteriën met deze gespecialiseerde deeltaak waar CO naar binnen wordt gepompt. Daardoor heersen in carboxysomen duizend maal hogere CO2 concentraties en konden ze toch nog met de oorspronkelijke, snelle versie van rubisco blijven werken.

Onderzoekers proberen nu deze carboxysomen in te bouwen in planten. Lukt alleen de eerste stap al: het inbouwen van de carboxysomale CO2-pomp in chloroplasten, dan kunnen planten al zo’n vijftien tot vijfentwintig procent sneller groeien, verwachten de onderzoekers. Een ambitieuzer doel is het dupliceren van het complete carboxysoom (plus de snellere vorm van rubisco) in planten. Dit zou de opbrengst in theorie nog veel groter maken, omdat de CO2-concentratie in de chloroplasten (de bladgroenkorrels, waar de fotosynthese plaatsvindt) dan nog verder stijgt. Misschien dat de oogsten dan zelfs verdubbelen.

Stikstofbinding
Planten hebben grote hoeveelheden stikstof nodig. Weliswaar bestaat viervijfde van de lucht uit stikstof, maar alleen bepaalde bacteriën kunnen hier voor planten opneembare nitraten en ammoniumzouten van maken. De reden dat peulvruchten en andere vlinderbloemigen wortelknolletjes ontwikkelen. Onderzoekers willen daarom het vermogen om stikstof te binden rechtstreeks in de bladgroenkorrels van planten inbouwen. Niet de meest voor de hand liggende plaats, want bladgroenkorrels produceren immers zuurstof en zuurstof ‘vergiftigt’ het enzym dat de luchtstikstof omzet. Vandaar dat wordt gewerkt aan een techniek die het stikstofbindingsproces alleen aanschakelt op plekken in de plant zonder zonlicht – de wortels. Ook hier geldt dat dit de opbrengst van gewassen enorm zal doen laten stijgen en de milieuvervuilende effecten van stikstofbemesting – de stank door het uitrijden van drijfmest, om een voorbeeld te noemen – opheft.

Gevolgen
Het verdubbelen van de landbouwproductie heeft onmiskenbaar enorme voordelen: zo komt er voorlopig een einde aan het toenemende voedselgebrek en kan er marginale landbouwgrond uit productie waardoor er grotere natuurgebieden kunnen komen.

Er zijn ook enkele ernstige nadelen. Stel dat één of meerdere van deze genen in verwante wilde gewassen terecht komen – zo groeit de wilde verwant van maïs, teosinte, in Mexico en kruist hier gemakkelijk mee. Verspreidt het gen zich naar een wilde plant, dan hebben we te kampen met een onkruid dat twee keer zo snel groeit als andere planten en in zijn eigen stikstof voorziet. Een dergelijk snelgroeiende plant heeft ecologisch gezien enorm sterke voordelen. Hij zal de concurrerende planten wegvagen en oerwouden van onuitroeibaar onkruid vormen. Ook weten we niet of deze planten eetbaar zullen zijn. We hebben per slot van rekening weinig ervaring met cyanobacteriën als voedingsmiddel: alleen de alg Spirulina wordt veel gegeten. Laten we maar hopen dat deze onderzoekers hun huiswerk beter doen dan degenen die het insektendodende Bt-eiwit in transgene planten inbouwden…

Bron: New Scientist

Sinds 1950 is de wereldbevolking meer dan verdubbeld. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.

Fosfaat wordt steeds schaarser

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. Mede dankzij grote hoeveelheden fosfaat braken er geen grote hongersnoden uit.
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.

Bronnen:

1. White, Steward en Cordell, Dana (2006): Peak phosphorus, the sequel to peak oil

Zo moet de Seawater Greenhouse in Jordanië er ongeveer uit gaan zien.

Woestijn wordt groen met zeewater

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.
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.

Bron: New Scientist