Vermesting
 






Vermesting omvat de ontregeling van ecologische processen en kringlopen door een overmatige toevoer van nutriënten in het milieu. De belangrijkste nutriënten hierbij zijn nitraten en fosfaten.

Nitraten en fosfaten hebben een hoge bemestende waarde, wat betekent dat zij de plantengroei bevorderen. Te veel aanvoer van deze stoffen geeft vermesting. Ook kalium heeft een licht vermestend effect. Kleimineralen en bodemhumus leggen kalium in de bodem vast.  

Nitraten komen voor in dierlijke – en kunstmeststoffen en worden gebruikt als conserveermiddel voor dierlijke producten.

De effecten van vermesting komen tot uiting in de bodem en het grond- en oppervlaktewater (eutrofiëring). Deze effecten zijn niet altijd te onderscheiden van deze veroorzaakt door verzuring of verdroging. Deze drie verstoringen versterken elkaar meestal. Tengevolge van vermesting is er een kwalitatieve achteruitgang van vegetaties op voedselarme en matig voedselarme gronden en de daarmee verbonden daling van de biodiversiteit.

Planten kunnen de vrije stikstof in de lucht niet rechtstreeks opnemen. De vrije stikstof wordt in de bodem gebonden door micro-organismen tot nitraten en ammonium. Deze worden in de vorm van aminozuren en eiwitten door de planten vastgelegd. Afbraak van afgestorven planten leidt opnieuw tot vrijkomen van ammonium. Dit wordt door planten opnieuw opgenomen of, opnieuw door micro-organismen, omgezet in nitriet en vervolgens in nitraten. Deze nitraten worden dan in het grondwater opgenomen of door micro-organismen verder omgezet in stikstof of stikstofoxiden. Bij een verhoogde toevoer spoelen de nitraten onvermijdelijk uit naar het grondwater of naar het oppervlaktewater.

Het vermogen van de bodem om fosfaten op te slaan is eveneens beperkt. Ook deze fosfaten spoelen bij een te hoge aanvoer uit.

Nitraten worden bij de mens gedeeltelijk omgezet in nitrieten door mondbacteriën. Ze worden in de maag met eiwitten omgezet in aminozuren die na inwerking door bacteriën via vorming van nitriet worden omgezet in aminen. Nitrosaminen zijn organische verbindingen die kunnen ontstaan uit aminen in reactie met nitriet. Ze kunnen worden gevormd in voedingsmiddelen en in het maag-darmkanaal van mens (en dier) bijvoorbeeld uit nitraatrijke groenten. Nitrosaminen zijn sterk kankerverwekkend. Bij zuigelingen betekenen nitraten het grootste probleem. Nitraten worden zoals gezegd door bacteriën omgezet in nitrieten. Deze komen in de bloedbaan terecht en binden zich met het hemoglobine tot vorming van methemoglobine. Deze laatste stof kan zich niet meer binden met zuurstof. Het zuurstoftransport wordt dus belemmerd, hetgeen leidt tot blauwzucht (blauwe baby-ziekte). Bij zuigelingen is het hemoglobine nog niet helemaal gevormd, zodat ze slechts weinig nitraten mogen opnemen. Baby’s zijn bovendien gevoeliger voor nitraatvergiftiging dan volwassenen omdat de maag van een volwassene een lagere zuurtegraad heeft. Die lagere zuurtegraad remt de ontwikkeling van nitraatreducerende micro-organismen.  

Bij de afbraak van organisch materiaal ontstaan stikstofhoudende verbindingen. Hoe meer zuurstof in het water, hoe meer deze verbindingen oxideren. Ammoniumstikstof wijst op een gebrek aan zuurstof als gevolg van een overmaat aan organisch materiaal. Ammoniumstikstof wordt door Nitrosomas-bacteriën omgezet in nitriet dat op zijn beurt door Nitrobacter-bacteriën wordt omgezet in nitraat. Deze nitrificatie gaat gepaard met een hoog zuurstofverbruik. Ook diep grondwater kan vooral onder maïspercelen zeer hoge schadelijke concentratie nitraten bevatten. Tenslotte moet worden vermeld dat ammonium in ionvorm, bij een hoge zuurtegraad kan overgaan naar vrij ammoniak, een verzurende component dus, die reeds bij lage concentraties toxisch is voor vele organismen.

De oorzaken van de vermesting liggen zowel bij de landbouw als bij de industrie, de huishoudens en het verkeer. Als belangrijkste bron wordt wel de landbouw aangeduid, en dan in het bijzonder de veeteelt. De invoer van verschillende veevoeders uit onder meer Zuid-Amerika en Frankrijk draagt bijvoorbeeld bij tot de veel te grote veedichtheid van Vlaamse bedrijven. Ongeveer twee derden van de stikstofvervuiling van het Vlaamse landschap is afkomstig van landbouwactiviteiten.

De genoemde nutriënten bereiken de lucht, het water en de bodem via uiteenlopende mechanismen zoals vervluchtiging, uitspoeling, lozing, drainage, doorslag, afvloeiing en erosie.

Vermesting leidt - in combinatie met klimaatverandering - tot een “microklimaatafkoeling”. De combinatie van hogere temperaturen en meer voedingsstoffen leidt tot een hogere biomassaproductie en een veel dichtere, hogere vegetatie, waar een veel koeler microklimaat heerst dan in schraal begroeide graslanden. Om dit tegen te gaan is er een intensiever beheer nodig, hetgeen meer verstoring inhoudt.

Veel waterplanten die lange tijd als algemene soorten werden beschreven, worden als gevolg van de vermesting nog nauwelijks aangetroffen.  Andere planten (zoals Grote Egelskop), zijn dan weer goed bestand tegen vervuild water en breiden zich uit.

Vermesting van waterlopen zorgt voor een algenbloei, die dikwijls gepaard gaat met een vertroebeling van het water. In een later stadium krijgt men een stinkend water, vissterfte en uiteindelijk een volledig “dood” water.
Vermest water wordt reeds snel ongeschikt om in te zwemmen of om als drinkwater te worden benut (ook door vee).

In een vertroebeld water gaan vissoorten (zoals Brasem en Karper) domineren. Deze soorten stellen niet zo een grote eisen aan hun milieu. Het zijn vissen die de waterbodem omwoelen op zoek naar voedsel. Hierdoor vertroebelt het water nog meer. De natuurlijke toppredatoren (zoals Snoek, Otter en visetende vogels), die op het zicht jagen, haken af, zodat er in het water aanvankelijk veel jonge vis zal voorkomen. Deze jonge vis voedt zich vooral met kleine dierlijke organismen (zoöplankton), bestaande uit ondermeer watervlooien, roeipootkreeftjes en raderdiertjes. Dit zoöplankton is de natuurlijke predator van het fytoplankton (de algen). Wanneer het zoöplankton dus vermindert, zal het fytoplankton aangroeien, hetgeen nog meer algenbloei veroorzaakt. Uiteindelijk gaan er cyanobacteriën van het type Mycrocystis en Anabaena domineren. Deze vormen stinkende klompen en bevatten bovendien gifstoffen. Deze gifstoffen zijn schadelijk voor alle levende wezens. Cyanobacteriën zijn net als algen autotroof (ze bezitten chlorofyl en andere pigmenten) en kunnen aan fotosynthese doen. Deze cyanobacteriën kunnen groeien in zuurstofarme omstandigheden en in bijna duisternis. Wegens hun giftigheid worden ze door zoöplankton zelfs amper gegeten. Ze zijn in staat om fosfaten op te slaan en om stikstof uit ammonium te halen. Wanneer mensen met een dergelijk water in contact komen, kunnen er huidirritaties, hoofdpijn, maag- en darmklachten en diarree optreden.      

In een zuurstofloos milieu en bij een voldoende hoge temperatuur produceren bacteriën van de soort Clostridium botulinum giftige stoffen, de botulinen. Deze botulinen veroorzaken een vorm van voedselvergiftiging waaraan vooral watervogels en vissen sterven. Men noemt deze vergiftiging botulisme. Botulinen werken (ook bij mensen) neurotoxisch.

Ze werken in op het zenuwstelsel. De bacteriën gedijen in warme modder. Bij dieren veroorzaakt botulisme verlammingsverschijnselen. De ademhalingsorganen worden aangetast en het dier sterft door verstikking. De bacterie kan zich alleen vermenigvuldigen in een eiwitrijk milieu, zoals in dode vogels, en bij een temperatuur van 20° C en hoger, vooral in ondiep stilstaan water. Er zijn verschillende soorten botulisme: botulisme A tot G. Types A, B, E en F zijn gevaarlijk voor mensen. C komt meest voor bij vogels en vissen; voor de mens is C ongevaarlijk, maar zwemmen of surfen in water waarin dode dieren liggen is gevaarlijk. Botulisme treedt vooral op in warme zomers en bij een lage zuurstofconcentratie in het water.

Botulisme D is ongevaarlijk voor mensen, maar is wel dodelijk voor onder andere runderen. Type D kan voorkomen in kadavers van onder meer kippen en meeuwen. Besmette kadavers mogen niet worden begraven omdat de bacteriën, zodra ze weer boven de grond komen, opnieuw giftige stoffen kunnen aanmaken. Ze moeten worden verbrand. Botulisme dringt door in de gehele kringloop van alles wat in en om het water leeft. Watervogels, vissen, huisdieren, maar ook koeien en bijvoorbeeld muggenlarven kunnen de bacterie binnenkrijgen en weer verspreiden.

Watervogels zijn uiterst kwetsbaar omdat zij grote groepen vormen in beschermde gebieden. Mede ten gevolge van de jacht worden de watervogels naar gebieden gedreven waar geen jacht toegelaten is. Zonder jacht zouden de vogels meer verspreid zitten en zouden de aantallen slachtoffers van botulisme dus kleiner zijn.

Natuurlijk moet in de eerste plaats het optreden van botulisme vermeden worden door ervoor te zorgen dat het water voldoende zuurstof bevat, door te zorgen dat de watertafel hoog genoeg blijft of door extra zuurstof in het water te brengen (bijvoorbeeld door te bespuiten met brandslangen).   

Niet alleen in zoete wateren ontstaat er algenbloei. In 1988 zorgden algen voor de kusten van zuidelijk Scandinavië en Noord-Denemarken voor een bruingele brij van 100 km lang en 20 km breed. In amper 24 uur tijd verdubbelde de omvang van deze algenmassa. Het ging om Chrysochromulina polepepsis, een giftige alg die ’s nachts grote hoeveelheden zuurstof verbruikte en na verloop van tijd begon te rotten.

Het zuurstofgehalte van het water daalde enorm en duizenden vissen stierven. Zeehonden kregen te kampen met voedseltekort, bovenop het feit dat hun immuniteitssysteem reeds was aangetast door de chemische verontreiniging. De oorzaak van de algenbloei lag bij de eutrofiëring van het Noordzeewater door fosfaten en nitraten afkomstig van fosfaathoudende wasmiddelen, menselijke uitwerpselen en landbouwmest.

De vermesting oefent ook een impact uit op onze korstmossen. Ammoniak uit mest verhoogt de zuurtegraad van boomschors. Dit wil zeggen dat de boomschors minder zuur wordt. Gasvormig ammoniak vormt bij oplossen in water ammonia, dit is een basische vloeistof. De schors wordt op termijn ook geëutrofiëerd, doordat ammonium wordt omgezet in nitraat door bacteriën.

Korstmossen van zure milieus gaan hierdoor verdwijnen.   

Zwammen van voedselarme zandgronden (zoals de Hanekam) hebben hard te lijden onder de vermesting.  

Tot op een bepaald niveau stimuleert de verhoogde beschikbaarheid van nutriënten de groei en vitaliteit van bomen. Maar bij een overmatige stikstofopname zullen de bomen in de winter echter blijven doorgroeien waardoor de vorstgevoeligheid toeneemt. Door de grotere opname van voedingsstoffen in de bladeren worden deze gevoeliger voor schimmels en vraat.

De zaailingen groeien minder snel en het aantal boomgebonden zwammen neemt af, doordat de bomen verzwakken.

Veel saprofiete zwammen, zoals wasplaten, aardtongen, satijn- en knotszwammen komen vrijwel nog enkel in natuurreservaten voor. Ze hebben nood aan schrale, onbemeste en langdurig beweide of gehooide graslanden. Vermesting zorgt ervoor dat er minder vruchtlichamen gevormd worden en dat de ondergrondse zwamvlokken worden aangetast.  

Mycorrhizavormende zwammen bij naaldbomen, zoals melkzwammen en russula’s gaan achteruit. Er is minder aanplant van naaldbossen. De overgebleven naaldbossen verouderen. We krijgen een grotere strooiselophoping. Stikstofdepositie doet de strooisellaag sneller ophopen, doordat stikstof een negatieve invloed heeft op de afbraakprocessen.  
Enkele soorten stikstofminnende zwammen zoals de Reuzenbovist profiteren dan weer van de vermesting.

Mest in sloten en beken tast ook oeverplanten aan. De afstervende plantendelen bemesten de hoger gelegen zones, waarop zeer algemene soorten zoals Brandnetel en Fluitekruid gaan profiteren. Een toename van voedingsstoffen leidt inderdaad tot dominantie van enkele algemene soorten en het op termijn verdwijnen van veel bijzondere soorten, die afhankelijk zijn van voedselarme of matig voedselarme standplaatsen. Er treedt dus een vervlakking op.

Door de grote toevoer van voedingsstoffen (eutrofiëring) van de oppervlaktewateren als gevolg van de vermesting daalt de hoeveelheid zuurstof in het water. Libellen van voedselarme wateren moeten het onderspit delven ten voordele van de meer algemene soorten, die niet zo’n strenge eisen stellen.

Worden de waterlopen dan ook nog gekanaliseerd, dan wordt dit helemaal dodelijk voor de libellenlarven, want dan ontstaat op veel plaatsen een zo dichte plantengroei dat een stromende beek verandert in een stilstaande beek en de zuurstof in het water nog meer afneemt.   

Vermesting werkt zeer negatief op sprinkhanen. De eitjes worden meestal afgezet op de bodem. Wanneer graslanden worden bemest dan worden de eitjes vergiftigd door kunstmest of door giftig ammoniakgas dat uit organische mest ontsnapt.

De Knautiabij Andrena hattorfiana leeft vooral op de Beemdkroon Knautia arvensis, die groeit op kalkrijke grond, maar die door vermesting en het veelvuldig en ongeoorloofd maaien op de verkeerde tijdstippen wordt teruggedrongen. De plant gaat achteruit en hierdoor wordt ook deze bij bedreigd, want deze bij leeft op de plant.

Nitraten en fosfaten zorgen voor eutrofiëring (te voedselrijk worden) van het water. Eén van de gevolgen van deze vermesting is een daling van het zuurstofgehalte. Voor vissen is zuurstof van groot belang. Niet alleen voor de overleving van de vissen, maar ook voor de beluchting van eieren op de bodem van de waterloop. Er moet zo’n 8 mg zuurstof per liter water opgelost zijn.   

Fosfaten zorgen ervoor dat de huid van vissen langzaam maar zeker waterdoorlaatbaar wordt, hetgeen betekent dat de giftige stoffen, zoals kwik, door de dieren worden opgenomen.  

Vermest water is voedselrijk en sterk vertroebeld. Een aantal tolerante soorten, (zoals Brasem, Riviergrondel en Bermpje) profiteren hier in zekere zin van. Andere soorten (zoals Rivierdonderpad en Serpeling) zijn veel gevoeliger, sterker geïsoleerd en daardoor ook ernstiger bedreigd.

De Brasem Abramis brama woelt de bodem om, zodat het zicht nog meer wordt belemmerd voor de natuurlijke vijanden, zoals de Snoek Esox lucius, die op het zicht jaagt.   

Wanneer de vermesting van het oppervlaktewater afneemt, zoals de productie van het visvoedsel en het aantal troebele wateren verminderen, zodat ook de Brasemstand opnieuw zal verminderen.  
Vooral eieren en jonge vissen zijn het kwetsbaarst ten aanzien van vermesting.

Door vermesting neemt de rijkdom van ongewervelden, die de voedselbron betekenen voor amfibieën, af.

Amfibieën kunnen een lichte vermesting van het water verdragen, maar de vermesting door kunstmest en drijfmest in de hoeveelheden die tegenwoordig worden gebruikt, zijn nefast. Het zuurstofgehalte van het water daalt te veel en het water wordt bovendien vergiftigd.

Vooral de larven van amfibieën kunnen niet tegen vermesting.

Vermesting zorgt voor een vermindering van de insectenrijkdom en dus voor een verminderd voedselaanbod voor reptielen.

Een bufferzone, bijvoorbeeld grasland, tussen akker en bos kan de nadelige invloed van afstromende meststoffen of vervuild water beperken.

Vermeste gronden die gelegen zijn in kwetsbare natuurgebieden kunnen worden verschraald door de mesttoevoer stop te zetten en het maaisel steeds af te voeren.

We moeten vaststellen dat de landbouwers gevangen zitten in een commercieel systeem dat hen verplicht tot overbemesting. Het zijn in feite loonarbeiders geworden in dienst van de chemische industrie en van hen die belangen hebben in de grootschalige landbouw.  

Ook hier weer biedt een overschakeling naar biologische landbouw een alternatief. In ieder geval zullen er de komende decennia steeds minder meststoffen mogen worden gebruikt.  

Een West-Vlaams bedrijf is er in 2008 reeds in geslaagd om een verregaande mestverwerking te realiseren. Op het bedrijf wordt de mest door centrifugeren gescheiden in een dikke en een dunne fractie. Van de dikke fractie wordt compost gemaakt. Een deel van de compost wordt gratis verdeeld; een ander deel wordt verkocht aan graan-, aardappel- en suikerbietenboeren. De dunne fractie wordt fijnbellig belucht. Dit leidt uiteindelijk tot water dat zonder problemen mag worden geloosd. Het resterende deel van de mest gaat doorheen een ingenieus eco-plantensysteem, dat doet denken aan een waterzuiverend rietveld. Het is evenwel complexer want het bestaat uit 23 bassin met 10 verschillende substraten (bijvoorbeeld zand, lava) en 12 verschillende vegetaties (bijvoorbeeld riet, boterbloem). Elke combinatie van substraat en plant neemt een welbepaalde matrix van de plant op. Op het einde van het systeem resteert loosbaar water. Het uiteindelijke doel voor de landbouwer in kwestie is om te evolueren naar drinkbaar water, dat dus opnieuw kan worden gebruikt. Op het einde van de rit kent dit systeem kabbelend water met kikkers, salamanders, libellen en kleinere waterdiertjes.

Anno 2010 is het mestoverschot sterk gedaald. Het gebruik van kunstmest nam de laatste jaren af en ook de dierlijke mestproductie verminderde door een krimpende veestapel en een minder nutriëntrijke voeding. Bovendien wordt steeds meer mest verwerkt en geëxporteerd. Toch worden er nog steeds te hoge concentraties nitraat gemeten.