Stikstof in de zoete binnenwateren: de winnaars en verliezers

Nederlandse binnenwateren zoals rivieren, beken, sloten, moerassen, vennen en duinplassen zijn bijna allemaal te voedselrijk. Ze vormen doorgaans het bezinkputje van de stikstofaanvoer uit bodem, water en lucht. Dat heeft ingrijpende gevolgen voor hun ecosystemen.

Sloten

Laten we beginnen met een gemiddelde boerensloot. Die is altijd al aan de voedselrijke kant geweest. In een gezonde sloot wortelen de waterplanten in de bodem, waar ze hun fosfaat en stikstof uit halen. Ze maken zich breed in de waterlaag om licht in te vangen en koolstof op te nemen. Echter, op veel plekken stroomt fosfaat- en stikstofrijk water af van het bemeste boerenland. Naarmate de bemesting langer duurt en zwaarder is, spoelt er steeds meer uit, een proces dat tussen 1950 en 1980 in een stroomversnelling is geraakt. Door fosfaat gaan waterplanten harder groeien, dat wordt afgeremd door periodieke stikstoftekorten. Die tekorten ontstaan wanneer een deel van het stikstof door bacteriële omzettingen wordt afgevoerd naar de lucht. Maar als stikstof ook nog eens met het afstromend water van het boerenland meekomt, groeien de planten constant. Ze concurreren dan alleen nog om licht. Kroossoorten winnen die strijd en gaan dus domineren. Op plekken waar de wind wakken in het kroos blaast, ontstaat er een algensoep. De grootste winnaar is de waterplant grote kroosvaren (Azolla filiculoides), die Nederland sinds de negentiende eeuw heeft veroverd. Die drijft op het water maar voorziet – samenwerkend met bacteriën – in zijn eigen stikstofbehoefte. Sloten kunnen helemaal rood kleuren door dit fraaie plantje, maar de diversiteit aan andere plantensoorten neemt wel sterk af. Bovendien kan de bloei van kroos en kroosvaren het water beroven van alle zuurstof, waardoor de vissen sterven.

Laagveenplassen en moerassen

Ook wateren die door grondwater gevoed worden, zoals laagveenplassen, moerassen en geïsoleerde oude rivierarmen, worden door fosfaat en stikstof bedreigd. Het teveel aan stikstof uit de landbouw spoelt in de vorm van nitraat uit naar de ondergrond en komt via het grondwater in deze oppervlaktewateren terecht. Bovendien belandt de grote depositie van ammoniak en stikstofoxiden vanuit de lucht deels op de veengronden en leidt tot een overschot aan stikstof in bossen, dat vervolgens deels uitspoelt als nitraat.

Normaal lost er in de ondergrond ijzer op in het grondwater. Dat ijzer stroomt mee en bindt in het oppervlaktewater het fosfaat. Mede daardoor bevatten door grondwater gevoede ecosystemen zo veel soorten: snelgroeiende planten krijgen er weinig kans. Maar het nitraat in het grondwater verandert het evenwicht. Het verhindert dat het ijzer oplost uit de ondergrond, waardoor het ijzer ook het fosfaat niet meer kan binden. Dat komt dan beschikbaar voor snelgroeiende waterplanten, en daardoor verliezen deze ecosystemen in rap tempo plantensoorten. Rond landbouwgebieden is dat effect nog sterker dan rond bossen.

Op veel plekken is het nog complexer. Daar komt nitraat in de ondergrond zwavelhoudende lagen tegen, en dan wordt zwavelzuur gevormd, dat bestaat uit sulfaat- en waterstofionen. Net als nitraat bindt ook sulfaat aan ijzer, waardoor de ijzertekorten verder oplopen. In moerassen leidt de aanvoer van sulfaat en nitraat tot het stilvallen van de methaanproductie; wellicht een voordeeltje in de strijd tegen klimaatverandering, maar funest voor onze soortenrijke trilvenen, die alleen blijven drijven als er voldoende methaanbelletjes zijn. In plaats van het geurloze methaan ontstaat nu sulfide, een stof die voor plant, dier en mens zwaar giftig is en naar rottende eieren stinkt.

De laatste groeiplaatsen van waterlobelia (Lobelia dortmanna) worden zeer zorgvuldig beheerd. © Shutterstock

Zwak zure vennen en kalkarme duinplassen

Zwak zure vennen en kalkarme duinplassen – vooral in West-Europa aanwezig en dan met name in Nederland – hebben eveneens een probleem met het teveel aan stikstof. Dit zijn van nature voedselarme wateren die zeer gevoelig zijn voor zowel vermesting als verzuring. In vennen kwamen van oorsprong vele honderden soorten sier- en kiezelwieren voor, microscopisch kleine algen met vaak mooie vormen die ook wel desmidiaceeën en diatomeeën worden genoemd. Daarvan zijn nu vooral nog de snelgroeiende, stikstofminnende soorten over. Hetzelfde zien we bij zeer gevoelige waterplanten zoals biesvarens (Isoetes) en waterlobelia (Lobelia dortmanna). Hun laatste groeiplaatsen worden zeer zorgvuldig beheerd door de recreatie te beperken, de grondwatertoevoer te herstellen, voedselrijk slib te verwijderen en de ruige oevervegetatie weg te halen. Daarnaast wordt watercrassula (Crassula helmsii), een waterplant uit Australië die profiteert van klimaatopwarming en stikstofdepositie, geëlimineerd. Ook wordt de ganzenpopulatie, die stikstof en fosfor van de landbouw naar het ven brengt, in toom gehouden. Dan nog worden biesvaren en waterlobelia als gevolg van stikstofdepositie verdrongen door oeverkruid (Littorella uniflora), een net iets minder zeldzame soort die zelf ook wordt bedreigd. Voor fijnproevers als waterlobelia en biesvaren is bij de huidige stikstoflast eigenlijk geen plek meer in onze wateren. Als de stikstofdepositie zo hoog blijft, verdwijnen ook zij van het Nederlandse toneel, net als veel van de prachtige sierwieren.