Over bomen en depositie hebben we al vaker geschreven op stikstofinfo.net:
2024 – Samenvatting van “Bossen nemen meer stikstof op dan we dachten” (de Heij – Foodlog)
Recent een heel fraaie wetenschappelijke paper van professor Wim de Vries (WUR), hierbij een artikel in het Nederlands over “Comparison of nitrogen inputs on forest obtained by deposition modelling and observed soil nitrogen accumulation” :
Vergelijking tussen gemodelleerde stikstofdepositie en gemeten stikstofaccumulatie in Nederlandse bossen
De stikstofdepositie op natuurgebieden vormt al jaren de wetenschappelijke basis onder het Nederlandse stikstofbeleid. De berekeningen worden grotendeels uitgevoerd met het OPS-model van het RIVM, dat ook de kern vormt van AERIUS. Een recente studie van Wim de Vries, Anjo de Jong, Albert Bleeker, Pim Meijer en Roy Wichink Kruit, gepubliceerd in Atmospheric Environment (2026), laat echter zien dat de ruimtelijke resolutie van dergelijke modellen grote invloed heeft op de berekende depositie op bossen. De onderzoekers vergelijken modeluitkomsten met onafhankelijke veldmetingen van stikstofophoping in bosbodems en concluderen dat standaardberekeningen de werkelijke stikstofbelasting van bossen aanzienlijk onderschatten wanneer bossen versnipperd in het landschap liggen.
De studie richt zich op 127 boslocaties verspreid over Nederland. Voor deze locaties werd de atmosferische stikstofdepositie berekend met verschillende ruimtelijke resoluties van het OPS-model. Vervolgens werden deze modeluitkomsten vergeleken met onafhankelijke schattingen van de stikstofaanvoer, gebaseerd op veranderingen in de stikstofvoorraad van de bodem, de opname van stikstof door bomen en de uitspoeling van stikstof naar het grondwater. Daarmee ontstaat een unieke mogelijkheid om modelresultaten te toetsen aan langdurige waarnemingen in het veld.
Atmosferische stikstof bestaat uit verschillende reactieve verbindingen, waaronder ammoniak (NH₃), stikstofoxiden (NOₓ) en nitraat- en ammoniumdeeltjes. Bossen functioneren als efficiënte opvangsystemen voor deze verbindingen. Door hun grotere bladoppervlak, hogere vegetatiestructuur en grotere oppervlakteruwheid vangen bomen aanzienlijk meer gassen en deeltjes af dan graslanden of akkers. Dit fenomeen staat internationaal bekend als het forest filter effect. Juist dit effect blijkt in grootschalige depositiemodellen slechts gedeeltelijk zichtbaar te worden wanneer bossen slechts een klein deel van een modelgrid beslaan.
In de standaardtoepassing van OPS wordt gewerkt met rastercellen van één vierkante kilometer. Binnen zo’n vak wordt het landgebruik gemiddeld. Wanneer een bos slechts twintig of dertig procent van zo’n rastercel inneemt, worden de depositiesnelheden gemiddeld met omliggende landbouwgrond of grasland. Hierdoor verdwijnt een belangrijk deel van het verhoogde afvangvermogen van het bos uit de berekening.
Om dit effect te onderzoeken voerden de auteurs dezelfde berekeningen uit met drie verschillende benaderingen. Eerst werd de standaardresolutie van 1 × 1 kilometer gebruikt. Vervolgens werd gerekend met een fijnere resolutie van 250 × 250 meter. Ten slotte werd voor iedere meetlocatie expliciet uitgegaan van bos als lokaal landgebruik, zodat de berekening volledig aansloot bij de werkelijke vegetatie op de meetplaats.
De verschillen bleken aanzienlijk. Bij de standaardresolutie bedroeg de gemiddelde berekende stikstofdepositie over de periode 1990-2023 ongeveer 34 kilogram stikstof per hectare per jaar. Bij een resolutie van 250 × 250 meter steeg dit naar ongeveer 38 kilogram per hectare per jaar. Wanneer de lokale bosvegetatie volledig werd meegenomen, kwam de gemiddelde depositie uit op ongeveer 44 tot 45 kilogram stikstof per hectare per jaar.
Het bijzondere van deze studie is dat de auteurs deze modeluitkomsten niet alleen onderling vergelijken, maar ook toetsen aan onafhankelijke metingen. Op de 127 locaties werden veranderingen in de stikstofvoorraad van de bodem bepaald tussen 1990 en 2023. Daarnaast werden schattingen gemaakt van de hoeveelheid stikstof die jaarlijks door de bomen wordt opgenomen en van de hoeveelheid stikstof die via uitspoeling het bodemprofiel verlaat.
Volgens de stikstofbalans moet de atmosferische aanvoer gelijk zijn aan de som van deze drie processen: bodemaccumulatie, opname door de vegetatie en uitspoeling. Op basis van deze onafhankelijke balans kwamen de onderzoekers uit op een gemiddelde stikstofaanvoer van ongeveer 51 kilogram stikstof per hectare per jaar. Gezien de onzekerheden in zowel de modelberekeningen als de veldmetingen beoordelen de auteurs een modeluitkomst van circa 44 à 45 kilogram per hectare per jaar als goed overeenkomend met de waargenomen stikstofbalans. De standaardberekeningen van 34 kilogram per hectare per jaar blijven daarentegen duidelijk achter.
Deze bevinding heeft belangrijke wetenschappelijke implicaties. De onderzoekers laten zien dat zelfs een raster van 250 × 250 meter nog onvoldoende is om de verhoogde depositie op versnipperde bossen correct te beschrijven. Nederland kent veel relatief kleine bosgebieden die worden afgewisseld met landbouwgrond. Juist in dergelijke landschappen zorgt het zogenoemde edge effect ervoor dat de stikstofdepositie langs bosranden hoger ligt dan op open terrein. Wanneer een model deze bosranden onvoldoende ruimtelijk onderscheidt, wordt de gemiddelde depositie op bossen systematisch onderschat.
De auteurs illustreren dit bovendien met een gevoeligheidsanalyse waarin dezelfde locaties hypothetisch als grasland worden beschouwd. In dat geval halveert de berekende stikstofdepositie vrijwel. Dat verschil wordt volledig veroorzaakt door verschillen in oppervlakteruwheid en vegetatiestructuur. Bossen veroorzaken meer turbulentie in de luchtstroming, waardoor meer reactieve stikstof naar het oppervlak wordt getransporteerd en afgezet.
Een tweede belangrijke conclusie betreft de validatie van atmosferische modellen. In de stikstofdiscussie wordt vaak gewezen op de onzekerheden van depositiemodellen. Deze studie laat zien dat dergelijke modellen wel degelijk betrouwbaar kunnen zijn, mits de invoergegevens voldoende gedetailleerd zijn. Niet zozeer het fysische model blijkt de beperkende factor, maar vooral de ruimtelijke representatie van het landschap. Een grove beschrijving van landgebruik leidt automatisch tot onderschatting van de depositie op bossen.
De onderzoekers benadrukken tegelijkertijd dat ook de onafhankelijke stikstofbalans onzekerheden bevat. Zowel de bepaling van bodemaccumulatie als de schattingen van stikstofopname en uitspoeling kennen standaardfouten van ongeveer 10 tot 20 procent. Ondanks deze onzekerheden is de overeenkomst tussen de lokale bosberekeningen en de waargenomen stikstofbalans voldoende groot om de centrale conclusie te ondersteunen: de standaardmodelresolutie is onvoldoende voor versnipperde bosgebieden.
Voor de Nederlandse stikstofproblematiek betekent dit dat lokale deposities op bossen waarschijnlijk hoger zijn dan uit standaard AERIUS-berekeningen volgt wanneer deze gebruikmaken van relatief grove landgebruikskaarten. Dat is vooral relevant voor ecologische studies waarin de feitelijke stikstofbelasting van bossen wordt onderzocht. De studie zegt echter niet dat alle deposities in Nederland moeten worden verhoogd. De resultaten hebben specifiek betrekking op boslocaties, waar de vegetatiestructuur een veel grotere afvangcapaciteit heeft dan bijvoorbeeld graslanden, heide of landbouwpercelen.
De auteurs trekken daarom een genuanceerde conclusie. Zij pleiten niet voor een fundamenteel ander atmosferisch model, maar voor een nauwkeuriger beschrijving van lokaal landgebruik en oppervlakteruwheid binnen bestaande modellen. Daarmee kan de berekende stikstofdepositie beter aansluiten bij de werkelijke situatie in het veld. Vooral in landen zoals Nederland, waar natuurgebieden sterk versnipperd zijn en bossen vaak relatief klein zijn, is een hogere ruimtelijke resolutie noodzakelijk om deposities betrouwbaar te berekenen.
Samenvattend levert deze studie een belangrijke bijdrage aan de wetenschappelijke onderbouwing van depositiemodellen. Door voor het eerst langdurige bodemmetingen te combineren met atmosferische modellering laten de auteurs zien dat de ruimtelijke schaal waarop berekeningen worden uitgevoerd van grote invloed is op de uitkomst. De resultaten bevestigen het bekende forest filter effect en tonen aan dat bossen aanzienlijk meer stikstof opvangen dan standaardmodellen met grove rastercellen berekenen. Daarmee onderstrepen de onderzoekers dat een realistische beschrijving van vegetatie en landgebruik essentieel is voor betrouwbare stikstofmodellen en voor een correcte interpretatie van stikstofbelasting in bosgebieden.
StikstofInfo.net - Alles over Ammoniak en stikstofverbindingen 
Plaats een reactie