Bodemdegradatie: elke 5 seconden verdwijnt een voetbalveld aan topbodem

Bodems zijn rijk aan dieren en planten die een belangrijke ecologische rol vervullen. Daar maakt de mens dankbaar gebruik van. Maar ze raken op grote schaal uitgeput, waardoor hun functies onder druk komen. Daar moet dringend iets aan gedaan worden.

In een lepel grond zitten meer organismen dan er mensen op aarde zijn. Planten hebben voor hun overleving achttien essentiële voedingsstoffen nodig, waarvan er vijftien uit de bodem komen – de andere drie maken ze zelf. Liefst 95 procent van de voedselvoorziening van de mens is gebonden aan bodems. Omdat er als gevolg van degraderende effecten van menselijke activiteiten op bodems een groeiend tekort aan ondergrondse nutriënten is, lijden 2 miljard mensen aan ‘verborgen chronische honger’.

De Verenigde Naties (VN) hebben niet op een straf statement meer of minder gekeken in hun promotie van de Wereld Bodem Dag, die ze sinds 2014 elk jaar op 5 december organiseren. Ze willen er de aandacht mee vestigen op de groeiende, maar schromelijk onderschatte teloorgang van de leefbaarheid van bodems. Soms verliezen bodems te veel nutriënten om nog gewassen te laten floreren. Elders worden ze overspoeld door een teveel aan nutriënten, waardoor ze toxisch worden voor het leven dat erin zit en dat nodig is voor een optimaal functioneren.

Wereldwijd is een derde van de bodems nu zo zwaar beschadigd door menselijke activiteiten dat ze niet langer efficiënt voor landbouw kunnen worden ingeschakeld. In Europa is dat liefst 70 procent. Een kwart van de bodems in Zuid- en Oost-Europa wordt zelfs bedreigd door woestijnvorming – in 2008 ging het nog maar om 8 procent. Overbegrazing, overbemesting, overmatig oppompen van grondwater en overdreven kappen of vernietigen van natuurlijke vegetaties zijn belangrijke oorzaken van de teloorgang.

Biologische korst

Een groot probleem, ook bij ons, is bodemerosie. Elk jaar gaat op die manier in Europa 1 miljard ton topbodem verloren. In een recente publicatie in Nature Sustainability gaan geograaf Jean Poesen (KU Leuven) en een aantal collega’s dieper in op de problematiek. Ze vertrokken van de vaststelling dat gezonde bodems cruciaal zijn voor onze voedsel- en watervoorziening. Gezonde bodems slaan ook significante hoeveelheden van het broeikasgas CO2 op, die daardoor niet meer bijdragen tot de klimaatopwarming. Ook voor de biodiversiteit zijn bodems belangrijk: meer dan een kwart van de bekende soorten leeft er.

Door het verlies van bodemtoplagen gaat elk jaar 700 miljoen ton stof de lucht in.

Uit hun analyse concluderen de wetenschappers dat 57 procent van de Europese bodemerosie te wijten is aan water: regenwater kan niet langer in de bodem dringen, stroomt ervan af richting riolen en rivieren en neemt in dat proces grote hoeveelheden grond mee. Ploegen voor de landbouw veroorzaakt 36 procent van de erosie, de rest komt vooral van windwerking. Veel bodems krijgen simultaan met meer dan één probleem te maken. De totaliteit van de problematiek kan stilaan dramatisch worden genoemd.

Een halfjaar geleden bracht Science een grondige analyse van het op grote schaal verdwijnen van de biologische korst boven op een bodem (biocrust in wetenschappelijk jargon). Die is doorgaans slechts enkele millimeters dik en bevat in het beste geval een bloeiende gemeenschap van onder meer schimmels, korstmossen en microben. Maar door het constant vertrappelen van een bodem door vee en door het vernietigende effect van hoge temperaturen en langdurige droogteperiodes brokkelt de korstlaag op almaar meer plaatsen af.

Een belangrijk gevolg daarvan werd aangetoond in Nature Geoscience: elk jaar gaat er wereldwijd zo’n 700 miljoen ton stof de lucht in, genoeg om een stad als New York onder een 35 centimeter dikke laag te bedekken. In 2020 vloog 24 miljoen ton Afrikaans stof over de Atlantische Oceaan tot in Amerika, waar het grote delen van onder meer Puerto Rico wekenlang bedekte.

Erger is dat bodems die hun toplaag verliezen ook een deel van hun nuttige functies kwijtspelen. Zo houden de microgemeenschappen in een bodemtoplaag de zandkorreltjes bij elkaar, waardoor bodems extra bescherming tegen afbraak krijgen. Zonder die bescherming takelen ze versneld af. Simulaties voorspellen dat de komende halve eeuw wereldwijd tot 40 procent van de belangrijke bodemtoplaag zal verdwijnen. De verwachte (en verhoopte) vergroening van een deel van de Sahel als gevolg van maatregelen om woestijnvorming tegen te gaan, zal gehinderd worden door de massale verdwijning van de bodemtoplaag.

Bodemvoedselweb

In een recent natuurbericht vertelt de Nederlandse ecoloog Douwe Joustra hoe het leven in onze bodems georganiseerd is. Er leeft een enorm gevarieerd gezelschap van vele soorten, van micro-organismen tot kevers en wormen, die samen een bodemvoedselweb vormen. Een handvol Nederlandse grond bevat zo’n 10 miljard individuen behorend tot vijfduizend soorten. Die oefenen veel functies uit. Wormen graven gangen die zorgen voor verluchting van de bodem en het insijpelen van grondwater. Mijten en kevers breken dode vegetatie af en zetten zo mineralen en andere voedingsstoffen vrij in de grond.

Veel schimmels leven in symbiose met planten en leveren hen via interactie met hun wortels belangrijke voedingsstoffen, zoals calcium en magnesium, in ruil voor suikers die de planten produceren. In Science verscheen een overzicht van wat er mis kan lopen als de diversiteit van een bodem verschraalt. Het bodemecosysteem wordt dan minder performant, waardoor zijn bijdrage tot levensbelangrijke functies als menselijke voedselvoorziening vermindert. Ook de recyclage van voedingsstoffen en de afbraak van plantaardig afval komen onder druk. Factoren als klimaatregulatie beginnen te sputteren.

Steeds meer Europese bodems evolueren onder de druk van menselijke activiteiten van een spons van CO2 tot een bron van CO2, waardoor de klimaatopwarming nog erger dreigt te worden. Een verslag in Nature rekende onlangs voor dat een grootschalig goed beheer van bodems het potentieel heeft om elk jaar een hoeveelheid CO2 op te slaan die ‘relevant is in vergelijking met de totale uitstoot van CO2 door de mens’. Bacteriën geven stoffen af die fungeren als een soort lijm om bodemdeeltjes samen te houden, waarbij ze grote hoeveelheden CO2 opnemen en vastleggen. Ook schimmels halen substantiële hoeveelheden CO2 uit circulatie. Helaas dreigen die nuttige natuurlijke mogelijkheden op termijn te verdwijnen.

Tegen 2050 dreigt liefst 90 procent van de bodems op de aarde ongeschikt te zijn geworden voor succesvolle landbouw.

Ecoloog Joustra beschreef in zijn bericht de gevolgen van de zware stikstofoverlast die Nederlandse en Vlaamse bodems momenteel teistert. Hij noemt stikstof onomwonden een ‘sluipmoordenaar voor onze biodiversiteit’. Vooral de neerslag van ammoniak uit de veeteelt zorgt voor een verzuring van veel bodems, waardoor voedingsstoffen onder meer te snel vrijkomen om door planten opgenomen te kunnen worden en wegspoelen. Bovendien fungeert stikstof als een energiebooster voor grassen, netels en andere ‘woekeraars’ die de rest verdringen en natuurbeheer in veel natuurgebieden op termijn zinloos dreigen te maken.

De gevolgen kunnen rampzalig zijn. Schimmels en kleine diertjes kreunen onder de verzuring – een opvallende afname van het aantal paddenstoelen is er een zichtbaar effect van. De vertering van dode bladeren en naalden gaat trager, waardoor de strooisellaag dikker wordt en er minder voedingsstoffen in de bodem kunnen dringen. Daardoor krijgen bomen minder voeding en worden ze kwetsbaarder, onder meer voor parasieten en droogteperiodes. Door een groeiend tekort aan kalk komen er problemen voor dieren variërend van pissebedden en huisjesslakken tot vogels die kalk nodig hebben voor hun eieren. Zo stort op den duur een heel ecosysteem in.

Nuttige klaversoorten

De ernst van de situatie dringt stilaan door tot de besluitvormers. De Europese Commissie werkt aan een plan om in 2023 bodems eindelijk juridisch te beschermen, zoals dat nu al met water en lucht het geval is. Wetenschappers bundelen hun krachten om de bodembiodiversiteit niet alleen zo volledig mogelijk in kaart te brengen, maar ook om efficiënte maatregelen te presenteren om ze te herstellen. Het zal een huzarenklus zijn. Om de effecten en functies van de vele bodemorganismen in kaart te brengen, zal artificiële intelligentie worden ingeschakeld.

Er wordt onder meer voor gepleit om bodembescherming los te koppelen van klassieke natuurbeschermingsmaatregelen, omdat kwetsbare bodems niet altijd gebonden zijn aan interessante natuurgebieden, waardoor hun behoud niet verzekerd is. Er wordt gepleit voor het stimuleren van biodiversiteit in bodems. Een geschikte en snelwerkende maatregel zou de beperking van de bodembewerking zijn, want bij elke ploegbeurt verdwijnt er biodiversiteit – in veel landbouwgronden bij ons zitten zelfs geen regenwormen meer. Ploegen woelt ook CO2 op, waardoor dat vrijkomt in de lucht en de klimaatopwarming versnelt. Aandacht voor groenbemesters, zoals klaversoorten, kan in die context nuttig zijn, omdat ze via humusproductie de CO2-opslagcapaciteit van een bodem verhogen.

Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN (FAO) wordt momenteel elke vijf seconden wereldwijd een voetbalveld bodem ongeschikt voor landbouwproductie. Het kan meer dan duizend jaar duren voor een bodemtoplaag spontaan is hersteld. Als we er niet in slagen om snel het roer drastisch om te gooien, zal tegen 2050 90 procent van de bodems op de aarde ongeschikt zijn voor succesvolle landbouw. Het hoeft geen betoog dat dat dramatisch zou zijn.