Zoals het er nu naar uitziet heeft de natuur nu een organisme voortgebracht dat plastic kan afbreken. Helpt de evolutie de oceanen uit de brand, of dreigt er nieuw gevaar?
Zelfs een microscopisch klein stukje plastic blijkt een leefomgeving voor plasticetende Vibrio's te vormen. Bron: Nature/authors
Microscopische oases
Een op plastic gespecialiseerde soort lijkt de tanden te zetten in het plastic afval waarmee we de oceanen vervuilen[1]. We weten echter niet of ze onze rommel netjes opruimen of dat ze ze in moleculaire vorm terugbrengen in de voedselketen- – wat vervelender gevolgen zou hebben. Er worden werkelijk onvoorstelbare hoeveelheden plastic in rivieren of rechtstreeks in zee gedumpt, wat uiteindelijk terecht komt in stilstaande oceaangebieden als de Sargassozee in de Atlantische Oceaan of het beruchte ‘drijvende plasticeiland’ in de Stille Oceaan. Het meeste plastic verandert uiteindelijk in versnipperde confetti. Onder een elektronenmicroscoop (zie afbeelding) blijkt ieder stukje te veranderen in een “oase, een rif van microbiële activiteit,” omschrijft de ontdekker, marien microbioloog Tracy Mincer van het Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts dichterlijk.
Bacteriën vreten gaatjes in plastic
Mincer en zijn collega’s onderzochten plastic monsters, waaronder stukken vislijn, een plastic zak en een stukje plastic productieafval uit de Sargassozee. De Sargassozee als geheel bevat rond de 1100 ton plastic. Onderzoek met een elektronenmicroscoop liet gaatjes in het plastic zien, waarbinnen zich bacterieachtige cellen bevonden. Het leek er alles van te hebben alsof de bacteriën het plastic wegaten. “Alsof je gloeiende kolen van een barbecue in de sneeuw gooit”, aldus Mincer[1]. De cellen smelten als het ware het plastic om hen heen weg en begraven zich dieper in het plastic.
Al eerder zijn bacteriën ontdekt die afrekenden met plastic in vuilstortplaatsen, maar dit is het eerste rechtstreekse bewijs dat zeebacteriën in zee plastic afbreken. Bacteriën kunnen verklaren waarom de hoeveelheid plasticafval gelijk blijft[2], ondanks de voortdurende toevoer van plasticafval.
Tienduizendvoudige wraak van de natuur
Toch zijn onderzoekers als Mincer er nog niet gerust op. De bacteriën kunnen namelijk als afvalproduct giftige stoffen in de voedselketen achterlaten. Plastics bevatten gifstoffen als ftalaten (een beruchte weekmaker) en absorberen ook (apolaire) organische gifstoffen uit het water, die daarna weer vrijkomen. Ook kunnen microscopisch kleine deeltjes in cellen terecht komen en daar hun gif dumpen. Omdat wij mensen vooral grote roofvissen als tonijnen eten, betekent dat dat we een tienduizendvoudig geconcentreerde dosis gif binnen krijgen. Tonijnen eten namelijk kleinere roofvissen (e.g. makreel), die weer op bijvoorbeeld haring jagen. Haringen jagen op hun beurt op de kleinste visjes zoals sardines, die op hun beurt weer leven van zoöplankton, kleine diertjes die van algen (fytoplankton) leven. Bij elke trap wordt het gif, dat in lichaamsvet opgelost wordt, rond de factor tien geconcentreerd. In zekere zin kosmische rechtvaardigheid dus: we krijgen ons gif tienduizendvoudig terug. Kortom: geen prettig vooruitzicht voor ons, of voor zeevogels als pinguïns.
Gespecialiseerde plasticsoort verwant aan cholerabacil
Genetische analyse wijst uit dat de plasticbewonende bacteriën aanmerkelijk verschillen van de bacteriën op het omringende zeewater of drijvend zeewier (wat ook veel voorkomt in de Sargassozee) aldus microbioloog Linda Amaral-Zettler van het Marine Biological Laboratory in het Amerikaanse Woods Hole. Ongeveer een kwart van alle bacteriën op plastic behoren tot het geslacht Vibrio, waar ook de berichte cholerabacil toe behoort. Ze kan niet vertellen of de soort ziekteverwekkend is. Hoe dan ook, zeestromen verspreiden de bacteriën over alle oceanen, zodat alle plastic zal worden afgebroken.
Natuur opmerkelijk veerkrachtig
In de plastic-leefgemeenschap vonden beide onderzoekers ook organismen met een celkern. Reden voor Amaral-Zetter om te spreken over de plastisfeer, een kunstmatige leefomgeving die onbedoeld door de mens is gecreëerd. Beide onderzoekers willen nu met hun team vaststellen welke afbraakproducten de bacteriën produceren en welke methode ze toepassen bij het afbreken van plastic. De opmerkelijke veelzijdigheid die bacteriën aan de dag leggen bij het koloniseren van nieuwe habitats is hiermee weer eens bewezen. Laat Gaia zich hier van haar vriendelijke klant zien? Want wie weet vindt de natuur ook bij andere materialen een methode om ze snel af te breken. Zo blijkt ook de massief stalen Titanic opmerkelijk snel opgegeten te worden door gespecialiseerde bacteriën. Wellicht zullen alleen keramische materialen als aardewerk veilig zijn voor de nietsontziende microben.
Kernenergie, maar dan slim. Zo zou je de traveling wave nuclear reactor van TerraPower kunnen samenvatten. In deze reactor wordt uit uranium veel meer energie opgewekt. Sterker nog: kernafval van andere centrales kan verwerkt worden. Te mooi om waar te zijn? Niet volgens Bill Gates, die flink investeert in deze veelbelovende technologie.
Dwarsdoorsnede van de reactor.
Kernenergie anno nu: vervuilend en verspillend
Een gemiddelde kernreactor gebruikt misschien een procent of twee à drie van het uranium dat als kernbrandstof wordt gebruikt. Zonde, om meerdere redenen. De splijtbare vorm van uranium, U-235, maakt maar 0,7% van alle uranium uit. Natuurlijk uranium moet dus door een energievretend, ingewikkeld verrijkingsproces opgewerkt worden. Een tweede nadeel is dat uranium, als het eenmaal sterk verrijkt is tot vele tientallen procenten U-235, ook tot atoombom is om te bouwen. Een verrijkingsfabriek gaat namelijk probleemloos door met verrijken, ook bij hoge percentages. Een onaangenaam vooruitzicht als die fabriek in handen is van een gewetenloze dictator.
Een derde nadeel is dat er heel veel radioactief afval wordt geproduceerd. De niet-opgestookte rest van de brandstof blijft namelijk nog honderdduizenden jaren hoog-radioactief.
Kortom: wat we zoeken is een techniek waarmee je vrijwel alle uranium kan opstoken, zodat er zo min mogelijk overblijft. Zo kan je uit een kilo uranium veel meer energie halen en zijn onze energieproblemen voor de eerstkomende paar miljoen jaar verleden tijd.
Oplossing gevonden voor het centrale probleem wat betreft kernenergie?
Het Californische bedrijfje TerraPower lijkt precies dat gevonden te hebben. Hun product is overtuigend genoeg om zelfs Bill Gates over te halen grootaandeelhouder te worden. Samengevat komt het proces er op neer, dat een lange staaf verarmd uranium (uranium dat bijna geheel uit U-238 bestaat dus) aan één kant wordt ‘aangestoken’ met een kleine lading uranium-235 rijke brandstof. De neutronen die hierbij vrijkomen, veranderen uranium-238 in twee tussenstappen in plutonium-239, dat net als uranium-235 kan splijten. Dit effect is bekend. Nieuw is dat een methode is ontwikkeld om deze reactie zeer langzaam van de ene kant van de staaf naar de andere kant te laten kruipen. In een jaar of vijftig is de staaf opgebrand. Al die tijd levert de reactie energie zonder dat de brandstofstaven vervangen hoeven te worden.
Het concept is ontwikkeld in Rusland (toen: de Sovjetunie) in de jaren vijftig. Na Russische, Amerikaanse, Nederlandse en Oekraïense feasability studies is het bedrijf nu aan het werk met het ontwikkelen van een prototype. De eerste reactors moeten voor 2020 Ã 2025 in bedrijf zijn. In de video wordt het concept uitgelegd.
Enorme voorraden verarmd uranium
Alleen al in de VS is er 700 000 ton verarmd uranium opgeslagen. Op dit moment wordt dat voornamelijk misbruikt voor militaire doeleinden. De gevolgen – uraniumvergiftiging en verhoogde kankervorming bij de Iraakse burgerbevolking – zijn ernstig. Volgens berekeningen van TerraPower[2] is acht ton verarmd uranium voldoende om 25 miljard kilowattuur op te wekken, meer dan heel Nederland in een jaar aan stroom gebruikt. Een snelle berekening leert dat met alle 700 000 ton verarmd uranium uit alleen al de Amerikaanse voorraden, de totale energiebehoefte van de wereld voor bijna twintig jaar te dekken is, met de voorraden uit de rest van de wereld meegerekend ongeveer veertig jaar. Niet gek voor afvalmateriaal. Wat de door schulden geplaagde Amerikanen ook zeer zal aanspreken: de totale waarde van de elektriciteit die met het Amerikaanse afvaluranium is op te wekken is zes keer zo hoog als de waarde van de Amerikaanse overheidsschuld.
Het plaatje wordt helemaal zonnig als ook het uranium in zeewater meegerekend wordt: 4,3 miljard ton, equivalent aan meer dan 200 000 jaar wereldenergieverbruik. De thoriumvoorraad en uraniumvoorraden op het land, een veelvoud, zijn dan nog niet meegerekend.
Ooit, voor de Europese kolonisten de indianen verjoegen of vermoordden, was het Amerikaanse Midden Westen bedekt met onafzienbare grasvlakten waarop enorme kuddes bizons graasden. Het zou wel eens heel goed kunnen dat de prairie terug gaan keren. Voor biobrandstof, deze keer.
Niet peak oil, maar peak fantasy brengt Amerikanen in problemen Peak fantasy voert hoogtij in Amerikaanse politieke kringen. Zowel George Bush Jr. als zijn opvolger Barack Hussein Obama zijn niet bijster gezegend met creativiteit, uitgezonderd dan in het verzinnen van manieren om veel schulden te maken, waarmee ze menig Griek naar de kroon staken. Een mooi voorbeeld is het Amerikaanse biobrandstofbeleid, waarbij maïsboeren met overheidssubsidie hun oogst voor een groot deel laten verwerken tot biobrandstof. Het voorspelbare gevolg: omhoog schietende maïsprijzen, die in veel derdewereldlanden tot honger leiden. Ook blijkt hier bijna evenveel fossiele brandstof (in de vorm van kunstmest (wat veel energie kost), brandstof voor tractoren en het vervaardigen van pesticiden) in te gaan als er aan biobrandstof kan worden gewonnen. Voor Bush jr. was dat niet erg. Het verzekerde hem immers van de eeuwige trouw van de maïsboeren in de corn belt.
Maïs brengt erosie In feite is het zaaien van maïs in het voormalige prairieland in het Amerikaanse Midden-Westen ecologisch gezien niet erg slim. Het gewas laat de grond onbedekt waardoor regendruppels het grondoppervlak kapot slaan. De wortels van maïs zijn niet groot genoeg in aantal om de grond vast te houden. Geen wonder. Maïs is door duizenden jaren veredeling door Maya-boeren ontwikkeld uit de grasachtige wilde maïs, teosinte. Teosinte vormt (zoals alle grasachtigen bij begrazing) pollen of zoden die de grond goed beschermen, maar maïs bestaat uit enorme planten die nauwelijks uitlopers vormen. Het regenwater stroomt met gemak door een maïsveld. De gevolgen laten zich dan ook raden: enorme erosiegeulen. Minder zichtbaar, maar even verwoestend is laminaire erosie (effen bodemverlies) en winderosie: de beruchte Dust Bowl die grote aantallen boeren tot de bedelstaf bracht. Toen ik in Montana een stukje overgebleven prairie zag, lag dit ongeveer twee meter hoger dan het boerenland.Geen wonder dat landbouwkundigen boeren nu aanraden strategisch stukjes prairie op hun land te laten staan [1].
Voor een voedselgewas kunnen we niet anders, maar maïs gaan verbouwen voor biobrandstof terwijl er betere alternatieven zijn, is dom. Misdadig dom.
Olifantsgras wordt tot vier meter hoog. En brengt veel meer biomassa op dan maïs.
Derde maïsland kan in prairie worden omgezet
Uit berekeningen van Amerikaanse agronomen blijkt dat het onvruchtbaarste derde deel van het maïsareaal het beste uit productie kan worden genomen en dan bedekt met grote grassen die veel weg hebben van de inheemse grassoorten uit de prairie. Denk aan bijvoorbeeld Miscanthus sinensis (olifantsgras), ook in Nederland een bekend biobrandstofgewas. Miscanthus is een enorm grote grassoort die tot vier meter lang kan worden.
Uit computersimulaties blijkt dat als tot dertig procent van de maïs wordt vervangen door Miscanthus, er veel minder stikstof uitspoelt in het grondwater, de productie van ethanol (alcohol) bijna verdubbelt en ook de maïsproductie met vier procent toeneemt. Miscanthus is in tegenstelling tot maïs een overblijvend gewas dat meerdere keren per jaar gemaaid wordt. Miscanthus blijft dus het hele jaar op het veld staan, ook in de winter. Uiteraard is dat zeer goed nieuws voor de bodem. Ook spoelen er in de winter geen waardevolle mineralen uit de grond.
Er is nog één bottleneck voor het feestgedruis los kan barsten. Maïs omzetten in alcohol is niet zo moeilijk, vraag bijvoorbeeld Afrikaanse dorpsvrouwen maar. Celluloserijk gras omzetten in alcohol is veel lastiger. Er zijn maar weinig bacteriën die cellulose kunnen afbreken, de reden dat je boekenkast het langer volhoudt dan een brood. Hier zijn echter een paar technieken voor – bijvoorbeeld TDP (pyrolyse), verhitten zonder zuurstof, waardoor er een soort biodiesel ontstaat. Wetenschappers verwachten dat er binnen tien jaar een werkend proces bestaat. Maar zal dat op tijd zijn?
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. 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.
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.
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…??â€, 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
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 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.. “Jaâ€, 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.â€
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
Grote steden hebben een slechte naam op milieugebied. Ze worden geassocieerd met voortkruipende, roetwolken uitbrakende files, enorme wolkenkrabbers en vergiftigde rivieren die er langs stromen, als contrast met het idyllische platteland. Maar klopt dat beeld wel?
Voordelen van dicht op elkaar wonen
Een stad is een plek waar veel mensen opeengepakt wonen. Een gevolg daarvan is dat het veel makkelijker is om infrastructuur aan te leggen. Op het platteland moet er per huis al gauw honderd meter of meer waterleiding, riolering en elektriciteitsleiding aan worden gelegd.
Wolkenkrabbers lijken protserig en overdadig. In werkelijkheid zijn steden veel zuiniger dan het platteland.
In de stad is dat tien meter of (in flats bijvoorbeeld) minder. Ook zijn de afstanden in de stad klein. Je hoeft niet met een auto kilometers ver te rijden om boodschappen te doen, maar kan de fiets gebruiken. Inderdaad worden steden geteisterd door files, maar dat heeft milieutechnisch gezien grote voordelen. Stilstaande auto’s stoten nauwelijks uitlaatgassen uit en veel autobezitters zullen na frustrerende ervaringen in de file de volgende keer een fiets, bus of de metro pakken.
Er zijn nog meer voordelen. Per inwoner neemt een flat, zelfs een luxe loft of penthouse, minder grondstoffen in beslag dan een vrijstaand huis, vooral de grote, ruime huizen die op het platteland gebruikelijk zijn. De logistiek van de stad is veel energiezuiniger dan die van het platteland. Openbaar vervoer wordt lonend omdat heel veel mensen er gebruik van kunnen maken en de afstanden kort zijn. Stedelingen zijn vaak in betere lichamelijke conditie dan plattelandsbewoners omdat ze vaker de fiets gebruiken. Omdat heel veel mensen op elkaar gepakt wonen zijn allerlei voorzieningen mogelijk die niet lonend zijn voor dunbevolkte gebieden.
De suburbs – de voornaamste reden van het hoge Amerikaanse energieverbruik
Wie luchtfoto’s van grote Amerikaanse steden als Phoenix in Arizona (het meest extreme voorbeeld) bekijkt, zal het opvallen dat deze steden enorme oppervlaktes in beslag nemen. Uitgestrekte suburbs van vrijstaande huizen met enorme tuinen strekken zich over tientallen kilometers uit. Dat lijkt ook ongestraft te kunnen. In het geval van Phoenix, een stad midden in de woestijn, is de omringende grond immers spotgoedkoop. Helaas slurpen deze voorsteden enorme hoeveelheden water (de grote tuinen moeten worden geïrrigeerd) en de afstanden zijn enorm: iedere inwoner van Phoenix heeft maar liefst zevenhonderd vierkante meter tot zijn beschikking. Dat is ongeveer de bevolkingsdichtheid in Bangladesh. Het gevolg: boodschappen doen kan niet lopend zoals in een compact gebouwde stad, maar moet met de auto. Amerikaanse supermarkten (Wal Mart is het meest beruchte voorbeeld, ook in Europa rukken de hypermarkten op) bedienen honderdduizenden mensen. In een stad als Phoenix betekent dat, dat het dichtstbijzijnde winkelcentrum tien kilometer ver weg ligt. Dat geldt nog sterker voor woon-werk verkeer.
De Nederlandse krappe Vinexwijken met eindeloze rijen eenvormige woningen nemen overigens veel minder ruimte in beslag, tweehonderd vierkante meter voor een gezinswoning, en worden daarom door buitenlandse stedenbouwkundigen als lichtend voorbeeld genoemd. De inwoners van Vinexwijken denken daar vaak anders over. Vermoedelijk ligt dit meer aan de volkomen fantasieloze opzet van veel Vinexwijken. Als de bewoners hun eigen huis mogen ontwerpen en er meer variatie in huizenbouw bestaat, zouden deze wijken aantrekkelijker worden.
Mensenpakhuizen pakken sociaal verkeerd uit
Gedurende het grootste deel van hun bestaan leefden mensen in kleine groepen die de duizend individuen niet overstegen. Ook nu nog hebben de meeste mensen maximaal duizend kennissen. Meer kan het menselijk brein niet behappen. De anonimiteit is ook de reden dat grote steden doorgaans te kampen hebben met problemen als criminaliteit.
Fantasievolle bouw maakt middeleeuwse Italiaanse steden als Spoleto levendig.
Een tweede probleem is dat er veel te weinig groen aanwezig is in steden. Aangetoond is dat hierdoor de gezondheid van stedelingen achteruit gaat. Het blijkt ook dat meer planten rond huizen in dichtbevolkte stadswijken de criminaliteit doet dalen.
Kortom: je wilt een oplossing die wel de voordelen van steden biedt maar niet de nadelen. Mogelijk is het een idee, de stad op te delen in een soort dorpen met minder dan duizend inwoners. Deze buurt moet alleen te bereiken zijn via enkele toegangswegen om het eilandkarakter te behouden. De dorpen moeten voorzien worden van flink wat groen. Mogelijk kan dit door de huizen getrapt te bouwen, waardoor er veel extra oppervlakte beschikbaar komt.
Doemdenkers beheersen het nieuws. De ijskappen op de polen brokkelen af, we vergiftigen de lucht met cee oo twee, de olie raakt nu echt op en (afhankelijk van je politieke voorkeur) het islamitische gevaar of extreemrechtse fascisten zullen Nederland, wat heet, heel Europa in een totalitaire staat veranderen. Maar… hebben ze wel gelijk? Wat als we de wereld nu vergelijken met die van dertig jaar geleden, in 1981?
Kommer en kwel
Het gaat volgens bijvoorbeeld onze collega’s van Cassandraclub van kwaad naar erger met onze natuurlijke leefomgeving. Auto’s en elektriciteitscentrales pompen megatonnen kooldioxide de lucht in. In de oceanen sneeuwt het zwerfplastic, dat zeedieren vergiftigt die de voortdurende olierampen en de dodelijke sleepnetten van de veel te grote vissersvloot overleefd hebben. Aardolie en aardgas raken steeds verder uitgeput, peak oil is aangebroken nu steeds meer olielanden de handdoek in de ring gooien en olieimporteur zijn geworden. Er komen steeds meer voedseltekorten. Drinkwatervoorraden raken uitgeput, woestijnen breiden zich uit en steeds toenemende kuddes feiten en ander vee vreten de schaarse vegetatie in de halfwoestijnen kaal.
Op de aarde wonen meer mensen dan de aarde aankan en tot overmaat van ramp groeit de bevolking in Afrika en de islamitische wereld nog steeds snel. Al die mensen verwachten een westerse levensstandaard te kunnen bereiken, maar zelfs om het tegenwoordige welvaartniveau te handhaven is er veel te weinig fossiele brandstof.
Maar tegelijkertijd…
Dertig jaar geleden zuchtte het hele Oostblok, van Karlovy Vary tot Wladiwostok, onder een meedogenloze dictatuur. In Latijns-Amerika werden meedogenloze rechtse dictators als Banzer en Pinochet met stilzwijgende Amerikaanse steun in het zadel geholpen om het communistische gevaar te keren en werden andere moordzuchtige dictators als Saddam Hussein gesteund met wapens en technologie.
Door zure regen afgestorven bossen zien we de laatste jaren steeds minder.
Het Zwarte Woud en andere bossen in Centraal Europa verwelkten door de enorme wolken verdund zwavelzuur die de op bruinkool gestookte elektriciteitscentrales in Midden-Europa uitbraakten. Pas na de val van het IJzeren Gordijn kwam naar buiten wat voor enorme milieurampen zijn aangericht in de voormalige Sovjet-Unie.
De rivieren en de lucht in Europa en Noord-Amerika zijn daarentegen nog zelden zo schoon geweest, al was daar stevige druk door organisaties als Greenpeace en groene politieke bewegingen voor nodig. Zelfs de zalm, ooit een veel voorkomende vis in de Rijn, is teruggekeerd (al zijn er nog de nodige ecologische problemen).
Er zijn in de wereld nu minder dictaturen dan ooit, zelfs de hardnekkige despoten in het Midden Oosten ruimen nu een voor een het veld en de bevolking is beter opgeleid en gezonder dan ooit. We kunnen nu technisch gesproken dingen waar science-fictionschrijvers een kwart eeuw geleden alleen maar over konden dromen. De leefomstandigheden in de wereld zijn nu aanmerkelijk beter dan ze dertig jaar geleden waren. In voormalige ontwikkelingslanden waar milieuproblemen vroeger door dictatoriale regimes onder de tafel werden geveegd, bestaan er nu actieve milieubewegingen die overheden stevig onder druk zetten. En kooldioxide? In feite zijn de laatset twintig miljoen jaar de kooldioxidegehaltes in de lucht onnatuurlijk laag, waardoor planten het veel zwaarder kregen.
Wat gaat de race winnen: menselijke inventiviteit of stompzinnigheid?
Resultaten van het verleden geven geen garantie voor de toekomst, maar in de meer ontwikkelde landen zien we een continue trend naar verbetering. Er zijn in West-Europa nauwelijks dingen te noemen die slechter zijn dan dertig jaar geleden, uitgezonderd enige sociale degradatie en de steeds schever wordende inkomensverdeling. We kunnen nu steeds meer waarde produceren met minder grondstoffen en energie. Lossen we het energievraagstuk op en sluiten we de grondstofkringlopen – en er zijn verschillende goede manieren waarop we dat nu al kunnen doen – dan hebben we in principe geen onoplosbare problemen.
Wat we kunnen doen
Hiervoor moeten wel enkele doortastende maatregelen worden genomen. Zo moet de belasting op fossiele brandstoffen nog veel verder omhoog: we zijn aan invoer nu al zeventien miljard euro per jaar kwijt.
De bezitters van deze lompe slagschepen dragen flink bij aan de schatkist.
Het verhogen van de maximumsnelheid is niet erg, voorbijscheurende SUV-rijders zijn juist grote weldoeners van de schatkist. Groen Links zou niet zo onaardig tegen deze gulle belastingbetalers moeten doen.
Als het geld van de benzineaccijns maar geheel wordt gestoken in fysieke duurzame energiebronnen (windmolens, biogasinstallaties en subsidies op zonnepanelen en zonnecollectoren) in plaats van een nieuw blik beleidsambtenaren. Ook moet er fosfaatrecycling komen. Op dit moment spoelen er miljoenen kilo’s per jaar van deze kostbare meststof in zee. Stikstof en kalium is er genoeg, maar fosfor is schaars.
We hebben hier al veel te veel mensen, dus moeten hier alleen immigranten komen waar we wat aan hebben: optimistisch, hoogopgeleid, vrij van kwaadaardige religieuze idiotie, met kennis en culturele bagage die Nederland verrijken. Niet-westers (zoals de VVD-politici zeggen omdat ze het menen en de PVV zegt omdat niet-islamitisch zeggen niet mag van de wet) is een domme eis; juist van intelligente niet-westerlingen kan je het meeste leren omdat ze een heel ander cultureel blikveld hebben. Kortom: liever een ambitieuze Vietnamese boeddhistische ingenieur of een begaafde hindoe-kunstenaar uit Karnataka. Laat Nederland, zoals het al eeuwen is, een baken van intellectuele vrijheid worden en blijven. Voor fundamentalistische dwepers is er meer dan genoeg plek elders op de wereld.
Volgens de Gaia-hypothese van James Lovelock vormt de aardse biosfeer een superorganisme, Gaia, dat de leefomstandigheden op aarde optimaal probeert te houden. Niet iedereen is het eens met dit weldadige beeld. Volgens paleontoloog Peter Ward is Moeder Natuur een suïcidale sadiste die om de honderd miljoen jaar een poging doet om alles wat uit meer dan één cel bestaat te vergiftigen: de Medea-hypothese, genoemd naar de mythologische Griekse tovenares Medea die haar eigen kinderen vermoordde. Wie heeft er gelijk? Of is er een betere hypothese?
De Gaia-hypothese in het kort Volgens de theorie van atmosferisch chemicus en uitvinder James Lovelock (de ontdekker van de verwoesting van de ozonlaag door CFK’s) is ons ecosysteem een stabiel systeem dat, net als een levend organisme, er altijd naar streeft een optimale evenwichtstoestand te bereiken. Stijgt bijvoorbeeld het kooldioxidegehalte in de lucht teveel, dan zullen planten en algen harder groeien en hierdoor de kooldioxide opnemen.
Welkom op de lieflijke planeet Madeliefjeswereld, waar het evenwicht tussen witte en zwarte madeliefjes de temperatuur binnen de perken houdt.
Hij bedacht een simpel model, Madeliefjeswereld (Daisy World), waarmee hij aantoonde dat op zich volkomen normale ecologische processen toch een inwendige thermostaat in een ecosysteem konden inbouwen.
Op Madeliefjeswereld komen maar twee soorten planten voor: witte en zwarte madeliefjes. Zwarte madeliefjes maken efficiënt gebruik van zonlicht en doen het daarom goed bij lage temperaturen. Witte madeliefjes beschermen zichzelf tegen teveel zonlicht door dit te reflecteren en doen het daarom goed bij hoge temperaturen.
Als de zon van Madeliefjeswereld heter wordt, krijgen witte madeliefjes een ecologisch voordeel. Er komen daarom dan veel meer witte madeliefjes, waardoor Madeliefjeswereld meer licht gaat weerkaatsen en de temperatuur weer daalt. Andersom: daalt de hoeveelheid zonneschijn, dan krijgen de zwarte madeliefjes de overhand – en wordt meer licht geabsorbeerd, wat Madeliefjeswereld warmer maakt.
Kortom: de concurrentie tussen witte en zwarte madeliefjes houdt Madeliefjeswereld leefbaar. Uiteraard kent ook dit systeem zijn grenzen: is de hele planeet bedekt met witte of zwarte madeliefjes, dan zal een verdere stijging of daling van de temperatuur leiden tot het uitsterven van alle madeliefjes. Lovelock waarschuwt hier ook voor.
Op aarde komen er volgens Lovelock vergelijkbare processen voor. De oceaanstromen en waterhuishouding vormen volgens Lovelock de bloedsomloop van de aarde. De organismen van de aarde houden de planeet in evenwicht en als mensen een andere planeet terraformeren, is dat slechts een methode van Gaia om zichzelf te vermenigvuldigen.
Volgens Lovelock en andere aanhangers van de Gaia-hypothese is het leven de reden dat hier op aarde nog vloeibaar water voorkomt en leefbare omstandigheden heersen, terwijl onze zusterplaneet Venus een kokende hel is en Mars een bevroren woestijn. Hij denkt dat als wij mensen doorgaan met het verwoesten van de biosfeer, Gaia terug zal slaan en vernietigende ziekten of natuurrampen op ons af zal sturen om af te rekenen met deze gevaarlijke plaag.
De Medeahypothese: Moeder Aarde als gestoorde kindermoordenaar Niet iedereen is het eens met Lovelocks spirituele visie op de aardse biosfeer. Volgens paleontoloog Peter Ward zijn er in de lange geschiedenis van de aarde meerdere catastrofes aan te wijzen die direct werden veroorzaakt door het leven zelf: de Medea Hypothese.
Medea vermoordde haar twee zoontjes om wraak te nemen op haar overspelige echtgenoot Iason.
In het Precambrium, het tijdvak vanaf het ontstaan van de aarde (4600 miljoen jaar geleden) tot zeshonderd miljoen jaar geleden, bestond de atmosfeer van de aarde voornamelijk uit het broeikasgas kooldioxide. Dit hield de planeet warm in de tijd dat de zon nog niet zoveel kracht had. Na het ontstaan van leven dat leefde van kooldioxide en zonlicht daalde het CO2 gehalte drastisch. Het resultaat: een vernietigende ijstijd waarin de hele planeet werd bedekt met honderden meters dik ijs. Dit gebeurde minstens twee keer: tijdens het Huronian, 2,7 miljard jaar geleden en later, tijdens het Cryogeen (790–630 miljoen jaar geleden).
Ook enkele latere uitsterfgolven waren volgens Ward het resultaat van biologische processen. Zo waren er vijf gevallen waarin het leven vergiftigd werd door zwavelwaterstof (o.a. de grootste uitsterfgolf ooit van 251 miljoen jaar geleden).
Gevecht tussen Gaia en Medusa Misschien is een iets ingewikkelder model beter. Er bestaan op aarde eigenlijk twee ecosystemen: een anaeroob, zuurstofarm milieu zoals op de vroegste aarde waarin het leven is ontstaan en ons huidige, zuurstofrijke milieu dat het grootste deel van de aarde, enkele zuurstofloze poelen en spleten uitgezonderd, beheerst.
We zouden onze zuurstofwereld Gaia kunnen noemen en de voor ons onleefbare wereld van methaan, zwavelsulfide en kooldioxide Medusa. Waarschijnlijk denkt een anaerobe levensvorm heel anders over die naamgeving en de grote uitsterfgolf die de overgang naar een zuurstofwereld inluidde, maar had hij dan zelf maar moeten evolueren tot intelligent wezen.
Ook zou hij Medusa, een slangachtig monster, waarschijnlijk aardiger hebben gevonden dan de mensachtige godheid Gaia: de meeste meercellige anaerobe dieren zien er uit als wormen of kwalletjes.
Gewoonlijk wint Gaia, het jongere zusje van Medusa. Fotosynthese produceert grote hoeveelheden voedsel en energie voor het ecosysteem. Medusa moet het doen met vulkanisme, chemosynthese en spontaan ontstane voor bacteriën eetbare moleculen. Deze energiebronnen leveren maar een miezerig bestaan op: 98% van alle energie op aarde wordt geleverd door de zon. Geen wonder dat Medusa zich moet verstoppen in de diepzee en diepe, onherbergzame spleten, waar het ecosysteem het overigens goed doet. In feite zit er onder de aarde waarschijnlijk zelfs meer biomassa dan daarboven: rotsbewonende, anaerobe eencelligen zoals archaeae en andere extremofielen.
Medusa, een monster met een slangenhoofd, geschilderd door Carvaggio.
Het succes van Gaia betekent ook haar ondergang. Wordt Medusa gevoerd met grote hoeveelheden voedsel (dode planten en dieren), dan schuift de grens tussen Medusa en Gaia naar boven tot bij de zeeoppervlakte. Er komen bij de anaerobe afbraak in de diepzee grote hoeveelheden kooldioxide, methaan en giftige zwavelwaterstof vrij. Dat laatste gas verstikt het grootste deel van het Gaiaanse leven in zee en op het land, wat ook weer anaeroob wordt afgebroken en zo Medusa verder laten groeien.
Echter: Gaia slaat terug. Groene planten hebben geen zuurstof nodig maar zijn dol op kooldioxide. Ze stoten grote hoeveelheden zuurstof uit die korte metten maken met de giftige gassen in het zeewater (er zit zoveel zuurstof in de lucht dat zelfs de afbraak van alle biomassa die nog niet kan vernietigen). Medusa trekt zich weer mokkend terug diep onder de zeespiegel. De weinige overlevenden van Gaia koloniseren het opengevallen land.
Elke grote uitsterfgolf betekent gewoonlijk weer een spurt voor de evolutie. Zo was de voorouder van de dinosauriërs één van de weinige overlevenden van de Grote Uitsterfgolf. Pas toen de dino’s het loodje legden kregen zoogdieren en vogels de kans zich te ontwikkelen tot een groot aantal soorten.
