Nieuws – NOB

Inzicht in effecten van maatregelen tegen broeikasgasemissies uit veenweiden

Verhoging van het slootpeil en infiltratie van graslandpercelen met water lijken geschikte instrumenten om de uitstoot van broeikasgassen door afbrekend veen te beperken. Dat is een van de voorlopige onderzoeksresultaten van het Nationaal Onderzoeksprogramma Broeikasgassen Veenweiden (NOBV), uitgevoerd door een consortium van universiteiten en kennisinstellingen onder regie van de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA). Van andere maatregelen zijn nog te weinig gegevens beschikbaar om nu al uitspraken te kunnen doen over de effectiviteit. Het NOBV, gefinancierd door het ministerie van LNV, onderzoekt op verschillende locaties de effecten van waterinfiltratiesystemen, natte teelten en bodemaanpassing. Het NOBV levert ook een methodiek voor de monitoring op.

Van een simpele, of allesomvattende oplossing is geen sprake. De resultaten van het NOBV tot nu toe laten zien dat verhoging van het slootpeil en passieve en actieve waterinfiltratiesystemen in het algemeen effectief zijn als maatregel om broeikasgasemissies uit veengronden tegen te gaan. Tegelijk komt uit het onderzoek van het NOBV naar voren dat bij de uitstoot veel factoren een rol spelen, zoals bodemtemperatuur, bodemvocht, pH, het type gewas en de samenstelling van het veen. Ook blijkt uit onderzoek dat methaanemissies kunnen optreden bij vergaande vernatting van graslanden met grondwaterstanden boven 20cm onder maaiveld, bij natte teelten en natuurontwikkeling. Echter is het op dit moment nog te vroeg om hier goed onderbouwde uitspraken over te kunnen doen. Het eind 2019 gestarte NOBV loopt nog door tot in ieder geval 2024.

Meer informatie

De rapportage over het derde meetjaar is uitgesplitst in papers over verschillende onderwerpen. Een aantal papers is al gepubliceerd. Een aantal papers zijn in afwachting van wetenschappelijke reviewing nog niet gepubliceerd. Deze zullen gepubliceerd worden zodra de reviewing heeft plaatsgevonden.

Beschikbare deelrapporten, de samenvatting gebaseerd op alle papers en de stand van zaken notitie zijn hier te vinden.

Bekijk hier het webinar over de eerste resultaten van het NOBV.

Het NOBV maakte ook verschillende animaties die in beeld brengen hoe broeikasgassen uit organische grond ontstaan.

Veenafbraak modelleren op basis van bodemvocht en temperatuur

In oktober 2022 is het eerste wetenschappelijke NOBV artikel, getiteld “Cutting peatland CO₂ emissions with water management practices”, geaccepteerd voor publicatie in het Journal of Biogeosciences. Het artikel bespreekt een nieuwe methode om veenafbraak te simuleren op basis van bodemvocht en temperatuur. Deze methode bood de mogelijkheid om onze veldmetingen van het effect van druk- en onderwaterdrainage (in 2020 en 2021) te extrapoleren naar andere situaties. Zo werd ontdekt dat slootwaterstandverhoging leidt tot CO₂-uitstootreductie (wel afhankelijk van de slootafstand), net als het toepassen van onderwaterdrainage bij situaties met wegzijging en in droge meetjaren. De combinatie van waterinfiltratie en hoge slootpeilen is het meest effectief. Echter bleek ook dat onderwaterdrainage niet effectief is bij kwelsituaties – of sterker nog, dat het dan zelfs een negatief effect kan hebben. De hoeveelheid CO₂-reductie die met onderwaterdrainage behaald kan worden hangt dus sterk af van de regionale grondwaterdynamiek en jaarlijkse droogte. Andere belangrijke conclusies van het onderzoek, bijvoorbeeld over de relaties tussen gemiddelde zomergrondwaterstand en CO₂-emissie, zijn volgende maand te lezen in het Journal of Biogeosciences.

>> Lees hier de Nederlandstalige samenvatting van het artikel

>> Lees hier het artikel dat in Bodem verscheen over dit onderzoek

Meer weten over dit onderzoek van o.a. Jim Boonman (PhD student, Vrije Universiteit Amsterdam)? Klik hier door naar de nieuwsbrief van april 2021 waarin hij een toelichting gaf op zijn onderzoek.

Rapportage registratiesysteem SOMERS

Om te bepalen of de reductiedoelstelling van 1 Mton uit veenweiden zoals vastgelegd in het Klimaatakkoord op termijn daadwerkelijk wordt gehaald, moet de landelijke CO₂-uitstoot reductie in het veenweidegebied jaarlijks worden bijgehouden. Daarvoor is het registratiesysteem SOMERS (Subsurface Organic Matter Emission Registration System) ontwikkeld. Met SOMERS zijn rekenregels bepaald die als indicatieve ondersteuning kunnen dienen bij het bepalen van de effecten van voorgestelde maatregelen op de broeikasgasuitstoot in het veenweidegebied.

In december 2022 is de rapportage over SOMERS 1.0 opgeleverd. De rapportage dient als achtergronddocument bij de rekenregels. Ook worden de monitoringsfilosofie en redenatielijn die hebben geleid tot de totstandkoming van SOMERS beschreven. Tot slot bevat de rapportage twee technische bijlagen waarin de onderliggende rekenmodellen van SOMERS worden toegelicht. De rapportage en de bijlagen zijn hier te vinden.

Bodembeweging van de Nederlandse veengebieden monitoren met InSAR

Hoeveel tijd is er verstreken?

Het antwoord lijkt misschien simpel: drie uur! Maar in werkelijkheid is het iets ingewikkelder. Het kan ook zo zijn dat er vijftien uur zijn verstreken, of zevenentwintig. Het zou zelfs kunnen dat de rechterklok een beeld is van negen uur eerder.

Dit is wat we noemen een ambigue meting. Er zijn een oneindig aantal oplossingen voor deze vraag, namelijk: , waar een willekeurig heel getal is. Maar als er oneindig veel oplossingen zijn, betekent dat dan dat we de tijd niet met klokken kunnen bepalen? Natuurlijk niet, maar het betekent dat we wat aanvullende informatie nodig hebben om de meting eenduidig te maken. Misschien weet u bijvoorbeeld dat het nog steeds dezelfde dag is en dat de zon nog op is, dus het is niet mogelijk dat er al meer dan 12 uur zijn verstreken.

Ook met radarinterferometrie (Interferometrische Synthetische Apertuur Radar, ook wel InSAR genoemd) lopen we tegen deze uitdaging aan. Verschillende radarsatellieten vliegen rond de aarde en maken herhaaldelijk opnamen van het aardoppervlak. Ze doen dit al sinds 1992, en inmiddels wordt elke paar dagen een nieuw beeld van Nederland opgenomen. De radar neemt namelijk de aarde waar in een hoek, de fase. Dus ook de lineaire (rechte) bodembeweging wordt in graden gemeten: de bodem beweegt tussen de -180° en 180°. Dat betekent dat de radarmetingen van bodembeweging, de fase, in de loop van de tijd resulteren in faseontwikkeling ofwel: phase wrapping (zie het linker figuur hieronder).

Kijk eens naar de linker grafiek hierboven. Metingen van een object dat met een langzame, lineaire snelheid beweegt, zullen uiteindelijk de drempel van 180° overschrijden en weer teruggaan naar -180°. Om de oorspronkelijke lineaire beweging te ontrafelen (zoals weergegeven in de rechtergrafiek) is het nodig de fase te ontrafelen: phase-unwrapping. Dit is een cruciale stap in de InSAR-analyse. Omdat ook hier sprake is van een oneindig aantal oplossingen, hebben we te maken met een ambigue vraag zoals die van de klok. Om dit ambiguïteitsprobleem op te lossen hebben we of aanvullende informatie nodig of moeten we aannames doen, zoals bij het probleem met de klok. De standaardmethode die voor InSAR wordt gebruikt, is de aanname dat het antwoord met de kleinste faseverandering het juiste is. Dat betekent dat we aannemen dat een verspringing van 2° logischer is dan een verspringing van 362°.

Deze aanpak is vaak goed te onderbouwen, maar we merken dat het niet werkt bij het monitoren van de Nederlandse veengebieden! Veengronden kunnen zo snel bewegen dat een grote opwaartse deining (zwel) met deze aanpak ook kan worden weergegeven als een kleinere neerwaartse inkrimping.

Om dit probleem op te lossen, heeft NWA-LOSS onderzoeker Philip Conroy (TU Delft) een ‘deep neural network’ (een type machine learning) getraind om te voorspellen of de bodem al dan niet omhoog of omlaag zou bewegen. Daarbij wordt gekeken naar neerslag, temperatuur en tijd van het jaar. Dit zijn de factoren waarvan we weten dat ze een sterk effect hebben op de korte termijn beweging (krimp en zwel) van veengronden. Op deze manier gebruiken we de schattingen van dit neural network als de benodigde aanvullende informatie bij de ‘phase unwrapping’. Zo hebben we het gebruik van InSAR mogelijk gemaakt voor het monitoren van de bodembeweging van de Nederlandse veengebieden.

Bekijk het volledige (open-access) artikel (Engels): Probabilistic Estimation of InSAR Displacement Phase Guided by Contextual Information and Artificial Intelligence

In voorjaar 2023 organiseert het NOBV we een webinar over LIDAR en InSar. De uitnodiging daarvoor volgt binnenkort. Wilt u meer weten over NWA-LOSS? Kijk dan hier.

Sessie Veenafbraak en het ontstaan van broeikasgassen op het Nationaal Congres Bodemdaling

Op het Nationaal Congres Bodemdaling dat plaatsvond op 6 oktober jl. gaf onderzoeker Mariet Hefting (Universiteit Utrecht) namens het NOBV en NWA-LOSS een sessie over veenafbraak en het ontstaan van broeikasgassen in veenweiden. De deelnemers gingen ook zelf aan de slag met het bouwen van veenkolommen van Lego. De presentatie van deze sessie is hier te vinden.

Emissies van broeikasgassen uit veenweiden

In het Klimaatakkoord is vanuit de Sectortafel Landbouw en Landgebruik afgesproken dat de broeikasgasemissies uit veenweiden in 2030 moeten worden verminderd met 1,0 Mton CO2-equivalent per jaar. Het NOBV doet in dat kader onderzoek naar de huidige emissies en de effecten van maatregelen om emissies te reduceren. In Tijdschrift Bodem – Tijdschrift over duurzaam bodembeheer 2022 nr.4 een artikel van NOBV-programmamanager Pui Mee Chan over de eerste bevindingen.

Bodemdaling door veenoxidatie

In Tijdschrift Bodem – Tijdschrift over duurzaam bodembeheer 2022 nr.4 een artikel van onderzoeker Jan van den Akker (WENR) en NOBV-programmamanager Pui Mee Chan over Bodemdaling door veenoxidatie.

In veengebieden kan bodemdaling als gevolg van veenoxidatie gerelateerd worden aan broeikasgasemissies. Hoe wordt die bodemdaling veroorzaakt en waarom komt daar CO2 bij vrij? En kan een monitoring van bodemdaling worden gebruikt om CO2-emissies te monitoren? Lees het hele artikel hier.

Eindrapportage Innovatie Programma Veen

Op de NOBV-locatie in Assendelft is de afgelopen jaren samengewerkt met het Innovatie Programma Veen (IPV). Het IPV heeft vijf jaar onderzoek gedaan naar andere manieren van landgebruik in veenweidegebied. In mei 2022 is het IPV afgerond en is de IPV Eindrapportage 2017-2022 verschenen. Ook is er een eindfilm over het Innovatie Programma opgeleverd. Het eindrapport, de film en meer informatie zijn hier te vinden.

30 mei Deelexpeditie Broeikasgassen Veenweiden

In de deelexpeditie van 30 mei 2022, in samenwerking met Wageningen University (WU), TNO en het NKB kwamen onder meer metingen met eddy covariance, lachgasmetingen, ruimtelijke variatie, opschaling en vliegtuigmetingen aan bod.

Bart Kruijt, onderzoeker bij de WU op het gebied van klimaatverandering, koolstofcyclus, land-atmosfeer interacties en het Amazonegebied, ging in op het meten van de variatie in CO₂– en methaanemissies met vaste en mobiele eddy covariance;
Onderzoeker Arnoud Frumau van TNO gaf een toelichting op lachgasmetingen met behulp van eddy covariance en geavanceerde apparatuur;
Ronald Hutjes, universitair hoofddocent landgebruik-klimaat interacties aan de WU, zoomde in op het integreren van metingen tussen de perceel- en landschapsschaal met de vliegtuigmetingen die de WU uitvoert binnen het NOBV.

>> Kijk hier de deelexpeditie terug

Rekenregels SOMERS

Om te bepalen of de reductiedoelstelling van 1 Mton uit veenweiden zoals vastgelegd in het Klimaatakkoord op termijn daadwerkelijk wordt gehaald, moet de landelijke CO₂-uitstoot reductie in het veenweidegebied jaarlijks worden bijgehouden. Daarvoor is het registratiesysteem SOMERS (Subsurface Organic Matter Emission Registration System) ontwikkeld. Met SOMERS zijn rekenregels bepaald die als indicatieve ondersteuning kunnen dienen bij het bepalen van de effecten van voorgestelde maatregelen op de broeikasgasuitstoot in het veenweidegebied. Het zijn inschattingen voor ‘karakteristieke’ situaties in drie verschillende gebieden in Nederland. De modellen waarmee deze rekenregels zijn opgesteld hebben als hoofddoel het monitoren van de reductie van emissie van broeikasgassen, en kijken dus naar het peilgestuurde veenweidegebied in heel Nederland.

De rekenregels voor de karakteristieke’ situaties in drie verschillende gebieden in Nederland en een toelichting op het gebruik van de rekenregels zijn hier te vinden.