Feiten en misvattingen over een vermeende stikstofbron – “RIVM – Eindrapport Ammoniak uit Zee (2024)”

Ammoniak (NH₃) speelt een cruciale rol in de stikstofkringloop en is een belangrijke component in de atmosferische stikstofdepositie. De afgelopen decennia heeft de wetenschappelijke gemeenschap gedebatteerd over de bijdrage van ammoniakemissie vanuit de zee aan de gemeten concentraties langs de Nederlandse kust. In 2014 introduceerde het RIVM een emissiebron genaamd “ammoniak uit zee” in het OPS-model om discrepanties tussen gemeten en berekende ammoniakconcentraties te corrigeren.

Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat deze bron sterk werd overschat en dat de achterliggende oorzaken van deze verschillen genuanceerder zijn. In het kader van dit onderwerp moet ook gewezen worden op het WOO-verzoek “Ammoniak uit Zee”, de onnauwkeurigheid van +/- 30% van OPS en de alternatieven hypothese van Stikstofinfo.net.

Dit specifieke artikel geeft een diepgaande analyse en samenvatting van de nieuwste bevindingen, zoals gepubliceerd in het RIVM-rapport Eindrapport Ammoniak van Zee (2024), en bespreekt kort de implicaties voor toekomstig onderzoek en beleidsvorming.

1. Meetgegevens en de betrouwbaarheid van observaties

Het RIVM gebruikt een combinatie van meetnetwerken, waaronder passieve samplers en referentie-instrumenten zoals de miniDOAS, om ammoniakconcentraties te bepalen. Langdurige meetreeksen in kustgebieden zoals het Zwanenwater, Kennemerland en Meijendel tonen een consistent verschil tussen de gemeten en gemodelleerde waarden. Dit verschil werd aanvankelijk verklaard door een ammoniakbron uit zee, maar recente analyses wijzen op andere oorzaken.

“Het is bekend dat er langs de kust een verschil van ongeveer 50 procent is tussen de gemeten en berekende concentraties van ammoniak. De berekeningen worden daarom gecorrigeerd, zodat ze beter aansluiten bij de metingen.” 

Een specifieke hypothese was dat meetartefacten, zoals de vervluchtiging van ammoniumaerosolen, de metingen beïnvloedden. Experimenten waarbij filters werden verwijderd, toonden aan dat de invloed hiervan klein was (~7% verhoging na correctie), wat suggereert dat de metingen over het algemeen betrouwbaar zijn.

2. De rol van ontbrekende bronnen

2.1 Zeescheepvaart als ammoniakbron?

Een mogelijke verklaring voor de ammoniakdiscrepantie was de uitstoot door de zeescheepvaart. Modelberekeningen suggereren echter dat de scheepvaartemissies van NH₃ relatief klein zijn (1:2500 NH₃:NO₂-verhouding in emissieregistratiegegevens). Zelfs als men een onrealistisch hoge ammoniakuitstoot van schepen zou aannemen, zou dit de kustconcentraties niet adequaat verklaren.

2.2 Biogene emissies uit de duinen

Ook biogene bronnen, zoals ammoniakuitstoot door dieren in de duinen (reeën, konijnen, vogels), werden onderzocht. De totale bijdrage van deze emissies werd geschat op slechts 1,5% van de nationale NH₃-uitstoot, wat onvoldoende is om het waargenomen verschil te verklaren. Bovendien ontbreken gedetailleerde ruimtelijke gegevens om deze emissies nauwkeurig in de modellen op te nemen.

2.3 Werkelijke ammoniakemissie uit zeewater

Eerdere schattingen van ammoniakemissie uit zeewater waren gebaseerd op een ruwe benadering met chlorofyl-a-concentraties als proxy. Recent onderzoek door Dr. Martin Johnson en berekeningen met het EMEP4NL-model tonen echter aan dat de feitelijke emissies een factor 90 lager liggen dan voorheen werd aangenomen. De hoogste NH₃-uitstoot vindt plaats in een smalle kuststrook nabij riviermondingen, maar blijft veel lager dan de oude modelaannames.

3. Modelberekeningen en hun beperkingen

Het RIVM gebruikt het OPS-model (Operational Priority Substances) om atmosferische stikstofdepositie te berekenen. Drie belangrijke modelaanpassingen zijn recent doorgevoerd:

Herziening van de achtergrondconcentratiekaart

• De oorspronkelijke achtergrondconcentratiekaarten waren niet ruimtelijk gekalibreerd. Nieuwe kalibraties tonen aan dat de ammoniakconcentraties langs de kust structureel hoger moeten worden ingeschat dan eerder werd aangenomen.

Nieuwe emissiekaart op basis van Rijkswaterstaat- en Deltares-gegevens

• De oude zeewateremissies (~32 kton NH₃/jaar) zijn vervangen door realistischere waarden (~100 ton NH₃/jaar). Dit sluit beter aan bij waarnemingen en theoretische schattingen.

Aanpassing van meteorologische invoerdata

• Het KNMI-weerstation Vlissingen bleek ongeschikt voor meteorologische input in OPS, omdat het station sterk beïnvloed werd door de directe nabijheid van de zee. Het is vervangen door Westdorpe, wat beter representatief is voor Zeeland en resulteert in een verbeterde overeenstemming tussen model en metingen.

Deze aanpassingen leiden tot een gemiddelde afname van de model-meetverschillen van 50% naar 38%. Hoewel dit een verbetering is, blijft er een correctiefactor nodig om de modelberekeningen volledig in lijn te brengen met de metingen.

4. Cumulatieve effecten op ammoniakconcentraties en depositie

De modelaanpassingen tonen aan dat:

• De berekende NH₃-concentraties in kustgebieden nu 60% van de gemeten waarden verklaren (voorheen 50%).
• De verwijdering van de oude ammoniak uit zee-emissies leidde tot een gemiddelde afname van 24% in berekende NH₃-concentraties, die gedeeltelijk wordt gecompenseerd door de nieuwe correcties.
• De droge depositie in kustgebieden grotendeels gelijk blijft, hoewel er lokaal lichte dalingen optreden. (StikstofInfo: “deze conclusie van RIVM is niet correct, de metingen tonen immers een lagere droge depositie aan in de duinen van Solleveld”).

Een belangrijke conclusie is dat het verschil tussen model en metingen waarschijnlijk niet volledig te wijten is aan het OPS-model, maar een systematische bias kan zijn in meerdere atmosferische modellen. Dit wordt ondersteund door het feit dat ook het EMEP4NL- en LOTOS-EUROS-model vergelijkbare afwijkingen vertonen.

5. Implicaties voor beleid en toekomstig onderzoek

De inzichten uit het rapport hebben verstrekkende implicaties voor stikstofbeleid en vergunningverlening:

Correctie van emissieaannames

Beleidsbeslissingen die gebaseerd waren op een te hoge schatting van ammoniakuitstoot uit zee moeten worden herzien. Dit heeft gevolgen voor de verdeling van stikstofbronnen en mogelijke beleidsmaatregelen voor emissiereductie.

Verbetering van modelleringstechnieken

De ruimtelijke kalibratie van modellen en het verfijnen van depositieparameters (zoals bladoppervlakte-index en bodemchemie in duinen) blijven belangrijke onderzoeksprioriteiten.

Onderzoek naar grensoverschrijdende ammoniakstromen

De structurele onderschatting van ammoniak in kustgebieden kan deels worden verklaard door buitenlandse emissies en atmosferische transportprocessen. In het Nationaal Kennisprogramma Stikstof (NKS) wordt onderzocht hoe deze factoren beter kunnen worden gemodelleerd.

Potentieel voor Large Eddy Simulations (LES)

Traditionele depositiemodellen houden onvoldoende rekening met de complexe stromingsdynamiek in kustgebieden. Het gebruik van LES-modellen kan helpen om fijnmazigere inzichten te verkrijgen.

Conclusie “Ammoniak uit Zee”.

Het onderzoek naar ammoniakemissie uit zee illustreert hoe wetenschappelijke inzichten evolueren naarmate meetmethoden en modelberekeningen verbeteren. De oorspronkelijke aannames over ammoniakbronnen in kustgebieden bleken grotendeels onjuist, wat leidt tot fundamentele aanpassingen in atmosferische stikstofmodellering. Dit onderzoek benadrukt de noodzaak van continue modelvalidatie en een kritische blik op emissieaannames in beleidsbeslissingen.

Het wetenschappelijke debat over ammoniak en stikstofdepositie is verre van gesloten, maar de correcties in dit rapport vormen een stap in de richting van een accurater en transparanter rekenmodel voor de stikstofproblematiek in Nederland. Hoe StikstofInfo aankijkt tegen dit onderwerp? Lees ook het artikel “