Camiel Aggenbach

[Redactie:] Onlangs vroegen we Camiel Aggenbach van onderzoeksinstituut KWR naar een inschatting van de stikstofneerslag in de duinen van Voorne. Hieronder zijn bevindingen, die ook aan bod zullen komen in het komende boek ‘Duinen en mensen Voorne’. De gevonden gehaltes aan stikstof-totaal (dus NO_x en NHx) zijn hoger dan de kritische depositiewaarden van duinhabitat-types, maar lager dan landelijke gemiddeldes. Meer dan de helft komt van NHx (waaronder ammoniak).

Depositie van stikstof (totaal)

In de duinen van Voorne staan vier meetstations die gebruikt zijn voor de monitoring van stikstofdepostie, i.v.m. de aanleg van de Tweede Maasvlakte (Hensen et al. 2017). In de periode 2011-2016 varieerde de gemeten stikstof-totaal depositie van deze stations van 19,6 tot 32,2 kg N/ha/j. Voor de twee meetstations die in de hele periode zijn gevolgd, loopt de waarde in het zuidelijk deel van de duinen van Voorne op van 26.6 naar 32,2 kg N/ha/j. In het noordelijk deel blijft hij min of meer gelijk (range 19,6-23,3 kg N/ha/j). De toename in het zuidelijke deel wordt veroorzaakt door een toename van de depositie van ammoniak. Het aandeel van gereduceerde stikstof (NH_x) in de totale stikstofdepositie is met ca 55-65 procent aanzienlijk, maar lager dan het landelijke gemiddelde in dezelfde periode (69 procent; https://www.clo.nl/indicatoren/nl0189-stikstofdepositie).

De gemeten stikstofdepositie ligt meestal boven de kritische depositiewaarden van habitattypes. Zo bedraagt die van Kalkrijke Grijze Duinen 15 kg N/ha/j en die van Kalkrijke Duinvalleien 20 kg N/ha/j. Voor beide habitats is Voornes duin belangrijk.

Ammoniakconcentraties duinen van Voorne van 2005 t/m 2020, gemeten met het Meetnet Ammoniak Natuur (RIVM – https://man.rivm.nl/gebied/voornes_duin)

Ammoniak in de lucht

Met het Meetnet Ammoniak Natuur (MAN) meet het RIVM maandelijks de ammoniakconcentratie in de lucht op vier locaties: Quackgors, Stekelhoekvallei, Schapenwei en Slikken van Voorne (zie grafiek). De jaargemiddelde concentraties tussen 2005 en 2021 van deze meetpunten variëren tussen 1,5 tot 4.7 µg/m³. Dat is lager dan gemiddelde meetwaarde van alle meetlocaties in Nederland (5,2-8,6 µg/m³). Af en toe treden relatief hoge uitschieters op bij het meetpunt Quackgors, maar over de oorzaak valt alleen maar te speculeren.

In de droge jaren 2018 en 2019 treden hogere concentraties op dan in de jaren daarvoor. Waarschijnlijk heeft dat grotendeels te maken met extreem warme en droge zomers waardoor minder ammoniak neerslaat dan in jaren met een relatief natte zomer. In de Schapenwei zijn gedurende 2011 t/m 2016 extra ammoniakmetingen uitgevoerd met een meetstation (Hensen et al. 2017). De jaargemiddelde luchtconcentratie bedroeg 1,3 tot 3,7 µg/m³ (ongeveer vergelijkbaar met het MAN meetpunt Schapenwei).

Stikstofgehalte in mossen

Op twee locaties in het open duin is in juni 2019 en 2021 het overal in het droge duin voorkomende duinklauwtjesmos (foto) bemonsterd en is van de groene mosdelen het stikstofgehalte bepaald (Aggenbach & Geurts 2022). Het stikstofgehalte in mossen kan gebruikt worden als een maat voor de stikstofdepositie van afgelopen 2-3 jaar. Het stikstofgehalte in deze mosplantjes bedraagt 7,7 tot 10,2 mg N/gram droge stof (g DG). Ten opzichte van andere metingen in de kustduinen is dat in het lage deel van de range (7,7-12,3 mg N/g DG).

Duinklauwtjesmos in droog duingrasland. Deze soort komt algemeen voor in droge duingraslanden en kan in latere successiestadia een hoge bedekking hebben zo lang bedekking van de kruidlaag laag is en de bodem relatief basenrijk is. Omdat ze plakkaten vormt is de soort makkelijk te bemonsteren (foto Camiel Aggenbach).

Deze meetwaarden bevinden zich in een bereik waarbij in het mos verzadiging met stikstof optreedt. Een hogere stikstoftoevoer leidt dan niet meer tot een hoger gehalte in het mos. Op dit moment is de stikstofdepositie in een groot deel van de kustduinen zo hoog dat duinklauwtjesmos verzadigd is voor stikstof. Uit Europees onderzoek waarin ook mossen zijn bemonsterd in gebieden met een lage stikstofdepositie blijkt dat in korte vegetaties stikstofverzadiging optreedt bij een stikstofdepositie hoger dan 11 kg N/ha/j. Dat betekent voor onze metingen dat een sterke daling nodig is van de stikstofdepositie om een effect in stikstofconcentratie in het mos te meten.

Dominantie van duinriet in een duingrasland in de duinen van Voorne. Foto: Camiel Aggenbach 20-8-2022, Locatie ca. 51.8828 4.0375

Locatie van de foto hierboven: ca. 51.8828 4.0375

Effecten van stikstofdepositie op het duin

Voor zover bekend is geen analyse beschikbaar waarin de effecten van stikstof in Voornes duin vergaand worden geanalyseerd. Voor Voornes duin kan wel worden vastgesteld dat de kritische depositiewaarden van belangrijke duinhabitats langdurig werden overschreden Overigens is zo’n analyse lastig uit te voeren. Effecten van stikstof kunnen in het veld vooral worden aangetoond door de toestand van natuur in gebieden met een lage en hoge depositie te vergelijken of door bemestingsexperimenten uit te voeren. Over de ecologische effecten is alleen in algemene zin iets te zeggen.

Stikstof is een belangrijk nutriënt voor planten. Door meer toevoer van stikstof kunnen bepaalde soorten beter groeien en de overhand krijgen. In duingraslanden leidt een langdurig hoge stikstofdepositie tot een hoger aandeel van hoge grassen en zeggen als Duinriet, Kweek, Helm en Zandzegge (Kooijman et al. 2017). Omdat de hoge grassen en Zandzegge concurrentiekrachtig zijn, nemen dan het aandeel en soortenaantal van kruiden, mossen en kostmossen af. Korstmossen nemen ook af omdat diverse soorten gevoelig zijn voor een hoge stikstofdepositie. Het aantal karakteristieke duingraslandsoorten neemt dan ook sterk af bij vergrassing.

Naast het eutrofiërende effect kan er in duingraslanden als gevolg van de verhoogde stikstofdepositie ook achteruitgang optreden door versnelde bodemverzuring. Dit is het geval wanneer de bodemtoplaag ontkalkt. De kalkarme bodem heeft een geringe buffercapaciteit tegen verzuring. Bij een hoge stikstofdepositie verzuurt de bodem sterker dan bij een lage stikstofdepositie. Voornes duin is een jong duingebied waarvan een groot deel van de bodem nog tot bovenin het profiel kalkrijk is. Als er al ontkalking is opgetreden is, is de ontkalkingsdiepte van de bodem gering. Omdat op de meest plekken nog ondiep in de bodem de aanwezigheid van kalk bodemverzuring voorkomt, is bodemverzuring geen groot knelpunt. Dit blijkt ook het feit dat de vegetatie van de huidige duingraslanden vooral bestaan uit de kalkrijke vorm, en kalkarm duingrasland niet of zeer weinig voorkomt.

In duingraslanden met een kalkrijke bodem, zoals op Voorne, treedt relatief weinig vergrassing ten opzichte van oppervlakkig ontkalkte duingebieden aan de Hollandse vastelandskust op omdat door de hoge kalkrijkdom de beschikbaarheid van fosfaat laag is en daardoor ook de productiviteit laag blijft. Desondanks is opvallend dat op Voorne in de kalkrijke duingraslanden Duinriet regelmatig een hoge bedekking heeft (veldwaarneming augustus 2022). Bodems die oppervlakkig ontkalken zoals bijvoorbeeld de middenduinzones in van de vastelandsduinen zijn echter wel gevoelig voor vergrassing omdat dan fosfaat is vrijgekomen uit opgeloste schelpfragmenten. Deze fosfaat komt dan in makkelijk oplosbare vorm beschikbaar. De plantengroei heeft is daardoor minder gelimiteerd door fosfaat, zodat bij meer toevoer van stikstof uit de lucht hoge grassen de overhand krijgen (Kooijman et al. 2017). Belangrijk voor de ecologische effecten van een hoge stikstofdepositie is dat bij een langdurige overschrijding (meerdere decennia)van de kritische depositie waarden achteruitgang van de soortenrijkdom van planten blijft doorgaan. In de Nederlandse duingraslanden zijn diverse kenmerkende plantensoorten tussen 1990 en 2010 sterk afgenomen (Bobbink et al. 2015). Deze achteruitgang zal doorgaan zolang de actuele depositie hoger is dan de kritische depositiewaarde. blijft en de effecten kunnen niet of weinig worden verzacht worden met lokale herstelmaatregelen.

Ook de vestiging en groei van struiken en bomen kunnen worden bevorderd door een hoge stikstofdepositie, waardoor de successie naar struweel en bos sneller kan verlopen. In de duinen van Voorne komt veel bos en struweel voor en in de duingraslanden staan vaak ook verspreid struiken. Bos en struweel hebben een hogere aerodynamische ruwheid dan korte vegetatie en zorgen daarmee voor meer invang van depositie. Duinlandschappen zijn zeer heterogeen qua ruwheid door zowel veel variatie in de vegetatie als door het geaccidenteerde reliëf, waardoor de stikstofdepositie ook op kleine schaal sterk kan variëren.

Tot slot

Op basis van de huidige deposities  op Voorne en het kalkrijke uitgangsmilieu schatten we in dat diverse duinvegetaties onder druk staan (graslanden, duinvalleien), al is de situatie niet zo ernstig als in het binnenland. Voor bos en struweel is bevordering van een versnelde successie en aanwas van struiken en bomen waarschijnlijk. De omvang van vergrassing van duingraslanden is thans niet goed in beeld.

Provincie en beheerders zouden op basis van de huidige monitoring van indicatieve grassen en mossen en kwetsbare soorten die snel verdwijnen (vb vb vb) de situatie vijf- tot tienjaarlijks kunnen evalueren. Ook kwetsbare dagvlinders en paddenstoelen verdienen professionele monitoring en rapportage.

Met monitoring van stikstofgehalte in mossen is vast te stellen of er daadwerkelijk een sterke daling van de stikstofdepositie gaat optreden.

Referenties

Aggenbach C.J.S. & J.J.M. Geurts (2022). Biomonitoring van atmosferische stikstofdepositie met mossen. KWR 2021.121, KWR Water Research Institute.

Bobbink, R., M. Nijssen, E. Remke & A. Kooijman (2015). Effecten van verhoogde stikstofdepositie door 2 nieuwe kolencentrales op duingebieden passend beoordeeld? Rapport 2014-62, B-WARE, Nijmegen.

Hensen, A., W.C.M. van den Bulk, D. van Dinther, K.F.A. Frumau (2017). Stikstofdepositie en bronnenonderzoek Maasvlakte 2. ECN-E–17-82, ECN.

Kooijman, A. M., M. van Til, E. Noordijk, E. Remke, and K. Kalbitz. 2017. Nitrogen deposition and grass encroachment in calcareous and acidic Grey dunes (H2130) in NW-Europe. Biological Conservation 212:406-415.