Klimaatverandering verstoort een onzichtbare maar cruciale schakel in het aardsysteem: de stikstofcyclus. Uit een grootschalige analyse van Chinese onderzoekers blijkt dat deze verstoring verstrekkende gevolgen kan hebben voor voedselproductie, waterkwaliteit en biodiversiteit. De manier waarop we met stikstof omgaan blijkt bepalend voor onze toekomst.
Klimaatverandering beïnvloedt niet alleen temperaturen en neerslag, maar verstoort ook een minder zichtbaar, maar cruciaal systeem: de stikstofcyclus. Chinese onderzoekers laten zien dat deze verstoring grote gevolgen kan hebben voor voedselzekerheid, waterkwaliteit en biodiversiteit wereldwijd. In een recent reviewartikel brachten zij dertig jaar aan veldonderzoek en modelsimulaties samen om te begrijpen hoe klimaatverandering het gedrag van stikstof in ecosystemen verandert.
Stikstof is onmisbaar voor het leven. Planten gebruiken het om te groeien, ecosystemen draaien erop en ook de landbouw is er sterk van afhankelijk. Maar de studie laat zien dat meer stikstof niet automatisch beter is. Een overschot kan juist leiden tot lagere gewasopbrengsten, vervuild water en een toename van broeikasgassen in de atmosfeer.
Lachgas
Een belangrijke rol is weggelegd voor kooldioxide. Stijgende CO₂-concentraties stimuleren de plantengroei, waardoor bossen, graslanden en gewassen als tarwe, rijst, maïs en soja sneller groeien. Op het eerste gezicht lijkt dat goed nieuws. Maar er zit een keerzijde aan: door deze snellere groei daalt vaak de stikstofconcentratie in het plantenweefsel. Het resultaat is meer biomassa, maar minder voedingswaarde, bijvoorbeeld een lager eiwitgehalte.
Hogere temperaturen zorgen voor extra problemen. Warmere bodems versnellen microbiële processen, waardoor stikstof sneller verloren gaat naar lucht en water. Dat leidt tot nitraatvervuiling van rivieren en grondwater, verslechtert de luchtkwaliteit en verhoogt de uitstoot van lachgas. Dit is een krachtig broeikasgas waarvan de scheikundige naam distikstofmonoxide is. Deze effecten doen zich niet overal even sterk voor: vooral ontwikkelingsregio’s in Afrika, Latijns-Amerika en Azië lopen grote risico’s.
Ook veranderende neerslagpatronen spelen een rol. In droge gebieden kan iets meer regen de stikstofopname door planten verbeteren. Maar hevige regenval kan juist nutriënten wegspoelen naar meren en kustwateren, waar ze algengroei en zuurstofloze ‘dode zones’ veroorzaken.
“Doorslaggevende factor”
Volgens hoofdauteur Miao Zheng van de Zhejiang-universiteit staat de wereld daarmee voor een keuze. “In een opwarmende wereld wordt stikstof een doorslaggevende factor voor zowel voedselzekerheid als milieugezondheid,” zegt hij. “We moeten stikstof niet langer alleen zien als landbouwinput, maar beheren als een mondiaal gemeengoed.” Goed stikstofbeheer kan volgens de onderzoekers helpen om honger te bestrijden, water schoon te houden en de uitstoot van broeikasgassen te beperken, mits het wordt meegenomen in klimaatbeleid.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
