Waarom daalt de ammoniakconcentratie in de lucht niet, ondanks lagere emissies?

De ammoniakemissies in Nederland zijn sinds 1990 fors gedaald. Toch blijkt uit metingen dat de gemiddelde concentratie van ammoniak in de lucht al jaren nauwelijks meer afneemt.

In 2014 werd deze paradox onderzocht in een quickscan van de Commissie Deskundigen Meststoffenwet (CDM). Hun conclusie? Er zijn meerdere technische en modelmatige verklaringen mogelijk. Maar misschien is de verklaring veel simpeler — zoals ook Wouter de Heij recent betoogde — namelijk: ammoniak blijft lokaal hangen, vooral rond stallen en erven, en neerslag vindt grotendeels in de directe omgeving plaats. Over gemiddelde NL-concentratie praten heeft niet zoveel zin daarom.

In dit artikel bespreken we de inhoud van de quickscan uit 2014, toetsen we de modellen, en zetten we daar een meer fysisch-biologisch verklaringsmodel naast dat uitgaat van eenvoudige massabalansen.

De paradox: emissie daalt, concentratie blijft gelijk

Volgens het emissiemodel NEMA is de landbouwemissie van ammoniak in Nederland gedaald van 348 miljoen kg in 1990 naar circa 110 miljoen kg in 2012. De grootste reducties vonden plaats bij emissie-arme mesttoediening en het verplichten van luchtwassers in stallen.

Toch blijkt uit metingen op meetstations van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) en het Meetnet Ammoniak Natuurgebieden (MAN) dat de gemiddelde concentraties in de lucht sinds 2005 nauwelijks meer dalen. Er is zelfs sprake van een significante positieve trend in het verschil tussen gemeten en berekende concentraties .

Wat zegt de quickscan van CDM?

De CDM-werkgroep uit 2014 onderzocht meerdere mogelijke verklaringen voor het verschil tussen model en meting:

1. Meetlocaties zijn niet volledig representatief: Veel meetpunten zijn zodanig gekozen dat ze de invloed van mestaanwending onderschatten. Terwijl volgens NEMA mestaanwending 30-40% van de emissies verklaart, is die bijdrage in de metingen slechts 12-20% .
2. Stalemissies zijn onderschat: Vooral bij varkens- en pluimveestallen, en mogelijk ook door overschatting van het rendement van luchtwassers .
3. Modellen houden onvoldoende rekening met weer en atmosfeer: NEMA gebruikt gemiddelde emissiefactoren zonder weerscorrectie, terwijl OPS deze wel toepast, zij het gebaseerd op oudere literatuur .
4. Regionale verdeling van emissies in modellen kan onjuist zijn: Hierdoor kan de berekende bijdrage aan concentraties per regio afwijken van de werkelijkheid .

De CDM vond het onwaarschijnlijk dat deze verschillen volledig voortkomen uit overschatting van het beleidseffect. Ze pleitten voor updates van de meetstrategie, verbeteringen in OPS en NEMA, en verfijning van weerscorrecties.

Een eenvoudiger verklaring: concentratie als gevolg van lokale balans

Hoewel de quickscan grondig lijkt, biedt zij geen bevredigend antwoord op de hoofdvraag. Wouter de Heij stelt daarom een eenvoudig alternatief mechanisme voor, gebaseerd op fysische logica en biologische context:

1. Ammoniak blijft laag bij de grond hangen, Ammoniak komt nauwelijks de vrije atmosfeer in komt. Dit wordt bevestigd door tal van lokale meetcampagnes, zoals recent in de FoodValley.
2. Concentratie is het resultaat van toevoer én afvoer. Als de toevoer daalt (emissie), maar de afvoer (depositie) evenredig daalt of constant blijft, dan verandert de concentratie niet. Zeker als de afvoer sterk wordt bepaald door lokale omstandigheden zoals vegetatie en bodemvocht, is het logisch dat de concentratie ‘blijft hangen’.
3. Depositionele terugkoppeling houdt de concentratie lokaal hoog: Omdat ammoniak in een straal van enkele honderden meters rond een emissiebron neerslaat, blijven concentratie en depositie in die directe omgeving stabiel, zelfs als de emissie daalt. Er is een soort lokaal evenwicht waarin kleine dalingen in uitstoot geen groot effect hebben op de luchtconcentratie.
4. Metingen (LML of MAN) vangen dit lokale effect maar gedeeltelijk: De meetpunten zijn vaak niet in de directe nabijheid van stallen of op erven geplaatst. Daardoor wordt een belangrijk deel van de echte concentratiepiek gemist.

Wat betekent dit voor beleid en modellering?

Als deze hypothese klopt, dan zou het huidige gebruik van modellen als OPS en NEMA, en ook het juridische instrument AERIUS, een structurele onderschatting van lokale concentraties en overschatting van beleidseffectiviteit kunnen geven. Dit vraagt om heroverweging van:

• De locatie van meetstations: vooral in de buurt van stallen en erven.
• Het onderscheid tussen emissie (wat eruit komt) en concentratie (wat er hangt), en depositie (wat er landt).
• Het gebruik van modellen voor vergunningverlening: vooral als deze modellen geen rekening houden met het lokale depositie-eigenverbruik op het boerenerf. Het mag duidelijk zijn dat http://www.stikstofinfo.net van mening is dat Aerius doelongeschikt is.

Samenvatting

De quickscan van CDM in 2014 gaf al aan dat de daling in gemodelleerde emissie en concentratie niet terug te zien was in de metingen. Technische oorzaken zoals verkeerde emissiefactoren, beperkte weerscorrectie en meetlocaties speelden een rol; maar geven geen sluitende verklaring.

Maar de hypothese van lokale ammoniak-concentratie biedt een aanvullende en mogelijk dominantere verklaring: de lucht nabij de bron blijft ammoniakrijk, zolang emissie en depositie in een soort lokaal evenwicht zijn. Concentratie-metingen zijn derhalve geen goede proxy om de emissies te monitoren of borgen.

Voor een écht effectief stikstofbeleid betekent dit dat meer aandacht moet komen voor lokale luchtmetingen, boerenerfprocessen, en voor het verschil tussen modeluitkomsten en de werkelijke luchtkwaliteit op het platteland. Tot die tijd is het stellige advies van toepassing: “heel snel Aerius uit de wet halen”. Niet alleen commissie Hordijk, maar ook http://www.stikstofinfo.net zijn van mening dat dit model doelongeschikt is bij vergunningsbeoordelingen en dus ‘niks kan’.