Emissies van methaan bij verschillend landgebruik

In het NOBV meten we niet alleen aan de CO2-emissies uit het veen, maar ook aan de emissies van de broeikasgassen methaan en lachgas. De metingen van methaanemissies bij verschillend landgebruik zijn nu gepubliceerd in een wetenschappelijk artikel. Er is op verschillende locaties en over meerdere jaren gemeten met Eddy Covariance (EC) torens om de variatie in beeld te brengen tussen jaren en tussen landgebruik. Uit de metingen blijkt dat de gemiddelde methaanemissies het hoogste waren bij natte natuursites met grondwaterstanden boven of net onder het maaiveld en het laagste bij agrarische graslanden.

Methaanemissies variëren sterk door het jaar heen door de relatie met de bodemtemperatuur. Ook bevestigt het onderzoek dat de grondwaterstand een belangrijke invloed heeft: methaanemissies zijn het hoogste bij grondwaterstanden tussen 10 cm onder en boven het maaiveld. De methaanemissies voor de natte natuurlocaties op veen lagen rond de 280 à 630 kg CH4/ha/jr, wat overeenkomt met 8 à 17 ton CO2-eq/ha/jr bij een GWP100 van 27. Voor de twee onderzochte locaties met lisdoddeteelt was de emissie vergelijkbaar met natte natuur tussen circa 250 en 460 kg/ha/jr, overeenkomend met 7 à 12 ton CO2-eq/ha/jr. De methaanemissies bij Ankeveen waren hierbij structureel lager dan die bij het lisdoddeveld in Zegveld, wat waarschijnlijk verklaard kan worden door verschillen in de vegetatiesamenstelling bij de twee locaties. De emissies op grasland waren duidelijk lager rond, 90 à 200 kg CH4/ha/jr, overeenkomend met 2 à 5 ton CO2-eq/ha/jr. Dit is wel hoger dan op basis van internationale literatuur wordt geschat bij de lagere grondwaterstanden. Dit komt waarschijnlijk doordat de metingen van de graslanden worden beïnvloed door methaanemissies uit de omliggende sloten.

> Lees hier het artikel

De wetenschappelijke publicatie is geschreven door Alexander J.V. Buzacott (VU), Bart Kruijt (WUR), Laurent Bataille (WUR), Quint van Giersbergen (RUN), Tom S. Heuts (RUN), Christian Fritz (RUN), Reinder Nouta (Wetterskip Fryslân), Gilles Erkens (Deltares/UU), Jim Boonman (VU), Merit van den Berg (VU), Jacobus van Huissteden, Ype van der Velde (VU)

Tweede fase NOBV

Het NOBV is gestart in 2019 en had oorspronkelijk een looptijd van vijf jaar. Daarmee zou het onderzoeksprogramma dit jaar tot een einde zijn gekomen. Er bleek echter behoefte aan een vervolg voor vragen die nu nog niet (voldoende) te beantwoorden zijn. Zo zijn er nieuwe maatregelen in beeld gekomen waar het onderzoek nog maar net naar gestart is, zoals klei in veen en greppelinfiltratie. Ook als het gaat om emissies uit natuurgebieden, natuurontwikkeling en natte teelten is – vooral vanwege methaanemissies – meer onderzoek nodig en komen er locaties bij. Verder is nieuw dat er gekeken gaat worden naar het effect van bemesting op met name lachgasemissies, en de invloed van verzilting en pH. De basis blijft het begrijpen van mechanismen in de bodem en het begrijpen van de relatie tussen maatregelen en effecten. De bevindingen dienen ook als input voor SOMERS.
Ook voeren we in de tweede fase metingen uit ten behoeve van monitoring. Omdat SOMERS gebruikt gaat worden voor LULUCF-rapportages, is het nodig dat er voor de monitoring ook gemeten gaat worden aan andere typen veengronden zoals hoogveen en beekdalvenen.
De looptijd van de tweede fase zal vier jaar beslaan: van 1 oktober 2024 tot en met 30 september 2028. Het feitelijke onderzoek loopt door tot in 2027; het laatste jaar wordt gebruikt voor het afronden van rapportages en wetenschappelijke artikelen. Het vervolgprogramma wordt volledig gefinancierd door LVVN.

NOBV-nieuwsbrief december 2024

In de NOBV-nieuwsbrief van december 2024 aandacht voor de tweede fase van NOBV en de eindrapportage van de eerste fase. Ook blikken we terug op het NOBV-congres van 30 september en gaan we in op de SOMERS-rapportages en verschillende wetenschappelijke papers die zijn gepubliceerd. Bekijk de nieuwsbrief hier: https://lnkd.in/dYNp–3f

Actualisatie haalbaarheidsstudie Waterkwantiteit en waterbeheer

In 202o heeft het NOBV de technische en maatschappelijke haalbaarheid van mogelijke maatregelen tegen broeikasgasemissies en bodemdaling geïnventariseerd vanuit verschillende perspectieven, namelijk: Bedrijfsvoering, Betaalbaarheid, Waterkwantiteit en waterbeheer, Biodiversiteit, bodem- en waterkwaliteit, Kennisdeling en GovernanceDeze inventarisaties hebben in beeld gebracht welke factoren relevant zijn voor de haalbaarheid, welke kennis daarover al beschikbaar is en welke vragen nog beantwoord moeten worden om een goede afweging te kunnen maken voor bepaalde maatregelen. De inventarisaties gaven daarmee nog niet op alle vragen antwoord, maar boden wel een heldere voorzet voor nieuw op te zetten onderzoeken en pilots.

In opdracht van het STOWA Kennisprogramma Veen en Water is de haalbaarheidsstudie naar het effect van maatregelen op waterkwantiteit en waterbeheer in 2024 geactualiseerd.

> Bekijk hier het geactualiseerde rapport. 

Eindrapportage eerste fase NOBV

2024 is het vijfde meetjaar van het NOBV. In het najaar van 2024 is de eindrapportage over eerste fase van het NOBV opgeleverd. Deze is onderverdeeld in drie niveaus:

  1. Wetenschappelijke papers. Deze zijn nog in review en worden later gepubliceerd.
  2. De eerste rapporten zijn in oktober 2024 gepubliceerd. Overige rapporten volgen zo spoedig mogelijk.
  3. De eerste kernvragen zijn in oktober 2024 gepubliceerd. Overige kernvragen volgen zo spoedig mogelijk. Alle genoemde cijfers en uitspraken in de kernvragen worden onderbouwd in de integratierapporten. 

De wetenschappelijke papers vormen de basis voor de integratierapporten en de kernvragen.

Niveau twee en drie zijn onderverdeeld in de volgende onderwerpen:

Terugblik NOBV-congres

Op 30 september vond het NOBV-congres plaats in het Huis van de Provincie Utrecht. Met ruim 150 deelnemers was de bijeenkomst vol. Het ochtendprogramma bestond uit verdiepende deelsessies over verschillende onderwerpen. In de middag was er een plenair programma in de Statenzaal waarin de resultaten van de afgelopen vijf onderzoeksjaren aan bod kwam en werd besproken hoe deze kennis gebruikt kan worden voor het maken van beleid voor effectieve maatregelen. Ook presenteerden verschillende PhD’s en PostDocs een poster over hun onderzoek. Dichter Frank van Pamelen bracht in verschillende intermezzo’s een ode aan de veenweide.

De presentaties van de deelsessies en de posters zijn hier te vinden.

Inzichten uit automatische kamermetingen vergeleken met metingen met een EC-mast

In een recente NOBV-publicatie worden de metingen besproken bij twee locaties waar het NOBV onderzoek doet, Assendelft en Vlist, voor de periode 2020-2023. Op beide locaties wordt met kamers gemeten op een perceel met een waterinfiltratiesysteem (WIS) en op een referentieperceel. Bij Assendelft wordt bij het perceel met waterinfiltratie daarnaast ook gemeten met een EC-mast.

Doordat de kamers continue meten, laten ze zien hoe emissies variëren door het jaar heen en tussen dag en nacht. Hieruit blijkt bijvoorbeeld dat 97% van de CO2-emissies uit veen plaatsvond in de periode van mei tot oktober.

Omdat de kamermetingen over een klein oppervlak meten (een kamer heeft een diameter van 40 cm) zijn ze ook geschikt om ruimtelijke verschillen binnen een perceel zichtbaar te maken. Zo is op de geïnfiltreerde percelen te zien dat de jaarlijkse emissies door veenafbraak vlak naast de drains lager zijn dan midden tussen de drains. Dit komt doordat in periodes van infiltratie de grondwaterstand tussen de drains hol staat. Een hogere grondwaterstand heeft dus effect op de de CO2-emissie. Dit effect blijkt ook uit een vergelijking tussen het perceel met waterinfiltratie en het referentieperceel: op beide locaties was de jaarlijkse CO2-uitstoot hoger op het referentieperceel.

Een vergelijking tussen de kamermetingen en de EC-metingen in Assendelft laat zien dat de jaarlijkse CO2-emissies die zijn gemeten met de verschillende meetsystemen binnen elkaars onzekerheidsmarge vallen. De gemeten emissies met de EC-mast zijn iets hoger. Dit komt waarschijnlijk doordat deze een groter oppervlak bemeet, waardoor ook andere percelen en sloten van beperkte invloed zijn.

Beide meetmethodes meten de netto uitstoot en opname vanuit de bodem, dus niet direct de CO2-emissie die specifiek wordt veroorzaakt door veenafbraak. Deze netto uitstoot en opname is het resultaat van zowel opname (fotosynthese van het gras) als uitstoot (respiratie) door het gras en de bodem. De uitstoot uit de bodem is gerelateerd aan micro-organismen en is onder te verdelen in uitstoot van jong dood plantenmateriaal en afbraak van veen. Daarnaast komt er gedurende het groeiseizoen koolstof bij in de vorm van mest en wordt koolstof afgevoerd in de vorm van geoogst gras. In geval van de grootschaliger EC-metingen speelt ook begrazing een rol in de koolstofbalans. Doordat het management van bemesting, oogst en begrazing anders is binnen een kamer dan buiten de kamer zijn de direct gemeten netto CO2-fluxen met de twee methodes verschillend. Maar als deze factoren verwerkt worden in de totale koolstofbalans komen de jaarlijkse emissies dus goed overeen.

Doordat de totale koolstofbalans uit verschillende componenten bestaat is de onzekerheidsmarge in de jaarlijkse emissies afhankelijk van de individuele onzekerheden in bijvoorbeeld oogstbepaling en bemesting. Onzekerheiden kunnen ook ontstaan door gaten in de data of door foutieve data, bijvoorbeeld door storingen in het meetsysteem. De onzekerheden van de meetmethodes zijn in het onderzoek gekwantificeerd en blijken lager dan bij een alternatieve meetmethode waarbij kamers handmatig worden geplaatst en minder vaak meten.

De twee meetmethodes vullen elkaar goed aan door het verschillend schaalniveau waarover ze emissies meten. Voordeel van de kamermetingen is dat ze inzicht geven in de ruimtelijke heterogeniteit van emissies en dat componenten zoals oogst en bemesting beter gecontroleerd kunnen worden dan op veldschaal. Bij het gebruik van automatische kamers is het wel belangrijk om rekening te houden met de verwachtte heterogeniteit van het grondwater en de daarbij behorende emissies, voordat de resultaten worden opgeschaald naar uitspraken op perceelsniveau. Dit is met name relevant bij een maatregel als WIS, waarbij het grondwater direct naast de drain en tussen de drains verschillend is. Ook bij andere vernattingsmaatregelen, zoals greppelinfiltratie, is een dergelijke heterogeniteit te verwachten.

> Lees het hele artikel hier.

In memoriam Bart Crouwers

Met verslagenheid hebben we kennisgenomen van het overlijden van Bart Crouwers, oprichter en eigenaar van The Cranberry Company in de Krimpenerwaard. De afgelopen jaren heeft het NOBV met Bart samengewerkt ten behoeve van verkennende metingen aan cranberryteelt. We kennen hem als een gedreven en bevlogen ondernemer met een groot hart voor de streek, het landschap en de bewoners. Zijn ambitie was om in de Krimpenerwaard natuur meer ruimte te geven en te verbinden met nieuwe landbouw. We zijn hem dankbaar voor zijn betrokkenheid bij de ontwikkelingen in de veenweiden en zijn grote belangstelling en inzet voor onderzoek en innovatie. Wij zullen zijn kennis, enthousiasme en betrokkenheid missen en wensen zijn familie en vrienden heel veel sterkte.

Onderzoek naar broeikasgasemissies uit sloten

Naast metingen aan maatregelen zoals waterinfiltratiesystemen, natte teelten en klei in veen, en referenties, meet het NOBV ook broeikasgasemissies uit sloten. In 2022 en 2023 is er onderzoek gedaan in sloten Zegveld en Lange Weide. Dit jaar zal er gestart worden met nieuw onderzoek in Zegveld en rondom de Nieuwkoopse Plassen. Aan de hand van verschillende meetmethodes wordt er door het jaar heen de broeikasgasuitstoot uit sloten gemeten. Voor de uitvoering van het onderzoek is door de Radboud University nieuwe, innovatieve apparatuur ontwikkeld. Tot nu toe werd er 1 keer per maand overdag (diffuse flux metingen) gemeten. Inmiddels heeft de Radboud Universiteit drijvende apparatuur ontwikkeld die is voorzien van een automatisch kamersysteem voor het meten van CO2 – en CH4 -fluxen en een bubbletrap voor het meten van ebullitie. De nieuwe apparatuur zal 24/7 draaien dus heel veel extra inzichten brengen, zoals dag/nacht ritmes en meer betrouwbare emissie factor schatting. Deze automatische kamers ondergaan nu de laatste testen en de verwachting is dat deze eind mei kunnen worden ingezet.
Ook zijn er sensoren ontwikkeld die continu de opgeloste CO2 en CH4 in het water meten. In het onderzoek wordt er ook gekeken naar de relatie tussen de broeikasgassen en biogeochemische processen in de sloot. Naast metingen met betrekking tot broeikasgasemissies worden er ook andere metingen uitgevoerd, zoals baggerhoogte metingen en analyses van het (porie)water. Daarbij wordt gezocht naar sturende factoren voor de broeikasgasemissie. De eerste resultaten van het onderzoek naar emissies uit sloten zullen na de zomer worden gepubliceerd.

Effect van vernatting op afbraakprocessen in de veenbodem

Wat is het effect van vernatting van veen op afbraakprocessen in de bodem? Recent zijn vanuit het NOBV twee wetenschappelijke artikelen gepubliceerd in het vakblad Geoderma die op deze vraag ingaan. Het eerste artikel, van PhD student Jim Boonman en NOBV collega’s, ging in op het gebruik van de redoxpotentiaal als proxy voor de afbraakprocessen die in de bodem plaatsvinden. Het tweede artikel, van B-WARE onderzoeker Sarah Faye Harpenslager en NOBV collega’s, gaat over het effect van vernatting op de chemie van het poriewater in de bodem, wat een directe indicatie is van deze afbraakprocessen. Dit artikel is gebaseerd op de uitgebreide metingen aan de poriewaterchemie die de afgelopen 3,5 jaar binnen het NOBV zijn uitgevoerd. Daarbij zijn op zo’n 8 tot 10 momenten per jaar op vier locaties in het veenweidegebied metingen uitgevoerd, op zowel een perceel met WIS als een referentieperceel. Dit gebeurde op drie verschillende dieptes en op verschillende afstanden van de drains (in geval van een WIS-systeem).

De metingen tonen aan dat op de percelen met de WIS-systemen waar de grondwaterstand in de zomer hoger en jaarrond stabieler was, anaerobe afbraakprocessen in de veenbodem domineren. Onder deze zuurstofloze condities werden andere (alternatieve) elektronenacceptoren gebruikt dan zuurstof. Dit zijn bijvoorbeeld nitraat, ijzer en sulfaat. Afbraak van organisch materiaal middels deze alternatieve elektronenacceptoren levert minder energie op voor microben dan afbraakprocessen met zuurstof. Hierdoor gaat de afbraak onder anaerobe condities langzamer dan de afbraak in aanwezigheid van zuurstof, waardoor de CO2-emissies zullen afnemen.

Op de referentiepercelen zonder WIS-systeem waren de fluctuaties van de grondwaterstand daarentegen aanzienlijk, met lage grondwaterstanden in de zomer (60-100 cm-mv) en hoge grondwaterstanden in de winter (0-20 cm-mv). Hierdoor domineerden aerobe afbraakprocessen tot een diepte van 50-75 cm-mv ten tijde van de laagste grondwaterstanden. In de herfst en winter, wanneer de bodem natter wordt, ontstaan opnieuw anaerobe condities waarbij alternatieve elektronacceptoren worden benut.

De twee artikelen geven gecombineerd een goed beeld van het effect van WIS-systemen op afbraakmilieus in de veenbodem. Door een stabielere en hogere grondwaterstand zorgden de WIS-systemen voor meer anaerobe condities in ondiepe bodemlagen (45 cm-mv). Vernatting leidt daardoor tot een langzamere afbraak en daarmee tot minder CO2-emissies. Uit het NOBV onderzoek blijkt echter ook dat bij verregaande vernatting (grondwaterstanden boven de 20 cm onder maaiveld) methaanemissies toenemen. Onder sterk anaerobe omstandigheden wordt namelijk methaan gevormd, welke bij zeer hoge grondwaterstanden kan ontsnappen naar de atmosfeer.

De twee typen metingen die in de artikelen worden geanalyseerd vullen elkaar goed aan en helpen om de bodemprocessen te monitoren. Het gebruik van redoxsensoren, zoals in het artikel van Jim Boonman en collega’s, heeft het voordeel dat ze continue meten en relatief goedkoop zijn ten opzichte van de arbeidsintensieve metingen aan de chemie van het poriewater. Om de redoxmetingen goed te kunnen interpreteren op een bepaalde locatie zijn echter ook de chemiemetingen voor een bepaalde tijd noodzakelijk voor validatie. Op basis van deze inzichten kan een optimale meetstrategie worden gezocht in het vervolgonderzoek.