De problemen rondom stikstof gaan over deze stikstofoxiden en ammoniak. Stikstofoxiden komen vooral in de lucht terecht door verbranding van fossiele brandstoffen, zoals de uitlaatgassen van het verkeer en de uitstoot van de industrie. Ammoniak komt voornamelijk vrij in de landbouw door verdamping uit mest.
Organisch materiaal bestaande uit dood plantenmateriaal (bladeren, stengels en wortels) wordt afgebroken door microben, waardoor stikstof weer in de bodem komt in de vorm van ammonium. Vlinderbloemigen, zoals klaver (Trifolium), kunnen stikstofgas uit de lucht halen.
Bij stikstofbinding (stikstoffixatie) wordt luchtstikstof gebroken tot twee losse stikstofatomen, die vervolgens binden met waterstof of zuurstof. Het kraken van de drievoudige binding kost echter zoveel energie, dat vrijwel geen organisme in staat is om zelf stikstof uit de lucht te binden.
Vlinderbloemige planten, zoals klaver, bonen, erwten, luzerne en lathyrus, kunnen stikstof uit de lucht halen. Daardoor kunnen ze goed groeien waar andere planten een tekort aan stikstof hebben. In je moestuin hoef je peulvruchten geen stikstofrijke bemesting te geven – geen stalmest, wel bv. wat compost.
Als de bemesting meer is dan de planten op kunnen nemen, kan de stikstof makkelijk uitspoelen. Het wordt dan meegevoerd naar het grond- of oppervlaktewater. De stikstof die niet in de grond belandt, verdampt en komt als ammoniak in de lucht. Ammoniak komt vaak binnen een paar kilometer weer op de grond terecht.
Duitsland hanteert bijvoorbeeld heel hoge drempelwaarden. De redenering daar is: Alle stikstofbronnen waarvan de depositie lager is dan 21 mol bekijken we niet, we zeggen dat zo'n bron geen gevolgen heeft. Ter vergelijking, in Nederland ligt de drempelwaarde op 0,0001 mol”, verduidelijkt de hoogleraar Omgevingsrecht.
Boeren gebruiken mest van dieren en kunstmest om hun land te bemesten. Een deel van die mest verdampt als ammoniak en komt zo in de lucht. Om de zogenaamde 'stikstofproblematiek' goed te begrijpen, zijn drie termen belangrijk: Concentratie (hoeveel zit er in de lucht)
Teveel stikstof is slecht voor de natuur. Planten die van stikstof houden, zoals grassen, brandnetels en bramen, groeien extra hard. Zo verdringen ze kwetsbare planten.
Stikstof is uitermate belangrijk voor planten in het algemeen en voor landbouwgewassen in het bijzonder. Stikstof (N) bevordert de groei van de plant en de fotosynthese. Het is een essentieel bouwelement voor eiwitten en DNA. Een stikstofgebrek of -overmaat heeft vaak gevolgen voor de kwaliteit van het gewas.
Tropische bossen die zich ontwikkelen op verlaten, droge landbouwgrond tellen opmerkelijk veel bomen van de familie van de vlinderbloemigen, waartoe ook onze bonen, klavers en acacia's behoren. Deze bomen leggen stikstof vast en zijn door hun bladvorm bestand tegen droogte, waardoor ze zich succesvol vestigen.
Wetenschappers van de Universiteit van Nottingham hebben een methode ontwikkeld waarmee vrijwel alle gewassen stikstof uit de lucht kunnen halen. Stikstofbinding, het proces waardoor stikstof in ammoniak wordt omgezet, is essentieel voor planten om te overleven en te groeien.
Om door planten te kunnen worden gebruikt, moet de N2 worden omgezet via een proces dat stikstoffixatie wordt genoemd. Door fixatie wordt stikstof uit de atmosfeer omgezet in vormen die planten via hun wortelstelsel kunnen opnemen.
Een vlinderbloemige bindt stikstof door een symbiose met rhizobium-bacteriën. De rhizobium-bacteriën zitten in wortelknobbeltjes (ook wel stikstofknolletjes genoemd). Deze stikstofknobbeltjes kunnen stikstof binden uit de lucht en geven dit af aan de plant.
In Nederland stoot de landbouw volgens het RIVM al decennia de meeste stikstof uit, gevolgd door industrie en verkeer.
Toch is stikstof meer dan alleen een vervuilend chemisch element dat natuurschade oplevert. Sterker nog: de mens kan niet zonder dit element. Zonder stikstof kunnen we niet leven.
De invloed van de mens op de productie van reactief stikstof heeft gevolgen voor het klimaat. Direct doordat het leidt tot de productie van lachgas (N2O), een broeikasgas met een ongeveer driehonderd keer sterker effect dan het broeikasgas koolstofdioxide.
Dat komt vooral omdat Nederland klein en dichtbevolkt is. In landen als Frankrijk of Italië zit er veel meer ruimte tussen landbouwbedrijven en natuurgebieden, en omdat natuurgebieden er veel groter zijn, wordt de kritische depositiewaarde er minder makkelijk overschreden.
Planten die goed zijn aangepast aan een stikstof-rijke bodems (stikstofminnende planten), zoals grassen, bramen en brandnetels hebben dan een voordeel. Ze kunnen sneller groeien dan planten die juist zijn aangepast op stikstof-arme bodems.
Moestuinplanten die van wat extra stikstof houden zijn planten waarvan je het blad eet of die veel blad of een grote plant maken. Voorbeelden zijn sla en andijvie, spinazie, snijbiet, prei, de meeste koolgewassen, en maïs.
De teruggang treft vooral vogels, reptielen, vlinders en andere insecten. Stikstof uit de landbouw is de belangrijkste oorzaak, staat in een rapport van het Wereld Natuur Fonds Nederland.
"Vogelsoorten als de korhoen en de tapuit worden ernstig bedreigd, de duinpieper is al verdwenen en ook de boomleeuwerik lijdt volgens het WNF onder de stikstof. Sterke dalers onder de vlinders zijn de kleine heivlinder en het gentiaanblauwtje. Onder de reptielen gaat het slecht met de levendbarende hagedis."
Bomen en planten hebben stikstof nodig om te groeien. Nu is het zo dat er te veel stikstof in de lucht zit. Dat is normaliter geen probleem want bomen en planten nemen dit op en verwerken het. Méér stikstof betekent snellere groei en ondergroei (van snelle groeiers zoals brandnetel, of grassen).
Bij een melkkoe is dat gemiddeld 145,6 kilo stikstof per jaar, bij een geit 14,7 kilo. Grofweg een tiende dus. Een koe stoot per jaar 135 kilo methaan uit. Daarbovenop komt nog ruwweg 35 kg methaan uit mest.
Varkens en kippen stoten van het landbouw-deel respectievelijk 17 en 9 procent uit. Veruit het grootste deel, 57 procent, komt voor rekening van koeien. De 184 miljoen kilo stikstof uitgestoten is opgebouwd uit 132 miljoen kilo ammoniak en 246 miljoen kilo stikstofoxiden.
Stikstof is een essentieel onderdeel van de voedselkringloop
Zo kan een hectare grasland tot wel 325 kilogram stikstof vastleggen. Stikstof is daarmee een essentieel onderdeel van de voedselkringloop. Koeien eten gras en zetten de stikstof die daarin zit deels om in eiwitten.
