‘Degree to which a set of inherent characteristics fulfills requirements’
8.2 Omgeving (macroschaal) 1 Inleiding
8.2.3 Atmosfeer Gegevens en metingen
Voor het meten en monitoren van de klimatologische omstandigheden in Nederland is het KNMI uiteraard de aangewezen instantie. Het KNMI beheert zelf 33 automatische weerstations op land, er zijn daarnaast 325 neerslagstations die door vrijwilligers worden beheerd maar waarvan de gegevens door het KNMI gevalideerd en beschikbaar gesteld worden. Zowel de actuele als historische gegevens hiervan zijn als Open Data beschikbaar op de website van het KNMI (zie bijv. www.knmi.nl/nederland-nu/klimatologie). Voor wat betreft het vraagstuk van de klimatologische referentie zijn de volgende zaken en gegevens van belang:
• Historische gegevens uit een verder verleden;
• Karakteristieken van de zogenaamde normaalperiodes, die het KNMI om de 10 jaar berekent over de afgelopen 30 jaar. De gegevens van de normaalperiodes zijn beschikbaar op www.klimaatatlas.nl, en deels in boekvorm (Sluijter & Nellestijn 2002; Sluijter et al. 2015);
• Gegevens van de klimaatscenario’s van het KNMI, die aangeven welke klimaatveranderingen in Nederland in de toekomst plausibel zijn. De meeste recente zijn de KNMI’14 klimaatscenario’ s (Van den Hurk et al. 2014), die ook beschikbaar zijn in de vorm van tijdreeksen (zie www.klimaatscenarios.nl). Een eerdere versie is die van Klein Tank en Lenderink (2009), waarin de scenario’s een iets afwijkende code hebben (o.a. W+, zie ook onder).
Zeker in de zomerperiode is de ruimtelijke variatie in neerslag groter, en is het raadzaam om de neerslaghoeveelheden op kleinere tijdschalen ook ruimtelijk neer te schalen c.q. te interpoleren met behulp van neerslagradar, indien er geen nabij gelegen neerslagstation is en/of als het gebied een grotere omvang heeft (zie bijv. Ottow et al. 2015).
8.2.3 Atmosfeer Gegevens en metingen
In Nederland worden jaarlijks grootschalige concentratie (GCN) en depositiekaarten (GDN) voor stikstof opgesteld (o.a. Velders et al. 2016). De onderliggende concentraties en deposities (schaalniveau 1x1 km) worden berekend met het Operationele Prioritaire Stoffen model (OPS) met als modelinput gegevens van emissiebronnen (zowel Nederland als buitenland), informatie over klimaat, ruwheid en landgebruik (Figuur 8.10). De uitkomsten van het OPS-model worden gevalideerd aan de hand van metingen uit onder andere het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) en het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN). Sinds 2005 bestaat het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN; http://man.rivm.nl/). In eerste instantie werd in 22 gebieden de ammoniakconcentraties gemeten en in 2014 is het aantal gebieden uitgebreid naar 60, waaronder een aantal hoogveenrestanten zoals het Bargerveen (sinds 2008), Haaksbergerveen (sinds 2005), Fochteloërveen (sinds 2008), Groote Peel (sinds 2005), Korenburgerveen (sinds 2005), Mariapeel (sinds 2005) en Wooldse
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 188 veen (sinds 2006). Ammoniak wordt gemeten met passieve monsternemers, dit zijn buisjes met onderin een filter dat ammoniak uit de omgeving binnenlaat en opneemt. De
hoeveelheid opgenomen ammoniak wordt bepaald en daarna omgerekend naar
luchtconcentraties en geijkt aan metingen uit het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML). Alle buisjes hangen een maand in het veld en er worden daarmee maandgemiddelde
ammoniakconcentratie bepaald. De metingen worden ook vergeleken met berekende concentraties op deze locaties met het OPS-model. De berekeningen met de meest recente versie van OPS blijken goed overeen te komen met de metingen (uitgezonderd de duinen). Via een vertaling naar depositie geeft het meetnet inzicht in mogelijke effecten op
vegetaties.
In het kader van de Programmatische Aanpas Stikstof (PAS) is het rekeninstrument AERIUS (https://calculator.aerius.nl/calculator/) ontwikkeld. AERIUS berekent de verspreiding en depositie van stikstof in Nederland met het OPS-model en bevat specifieke informatie over Natura-2000 gebieden en de habitattypen die daar voorkomen. Zo wordt inzichtelijk waar er sprake is van overbelasting door stikstof. Het instrument kan voor vergunningverlening, planvorming en monitoring worden ingezet.
Figuur 8.10. Methodiek voor de berekening van grootschalige concentratie- en depositiekaarten voor stikstof. Bron: Velders et al. (2016).
Figure 8.10. Scheme of the model calculations for the development of large scale maps of atmospheric nitrogen concentrations and deposition rates. Source: Velders et al. (2016).
Referenties en referentiewaarden (Kritische depositie waarde, KDW)
Een belangrijk mogelijk knelpunt voor hoogveenontwikkeling in Nederland op alle schaalniveaus, is de sterke overschrijding van de kritische depositie waarde (KDW) voor stikstof. Hoogveensystemen zijn zeer gevoelig voor stikstof en de KDW is, voor zowel het habitattype Actieve hoogvenen (H7110A, hoogveenlandschap) als Herstellende hoogvenen (H7120) met als doelstelling Actief hoogvenen, vastgesteld op 7 kg N/ha/jaar (= 500 mol N/ha/jaar; Van Dobben et al. 2012). De hoogveentjes in het heilandschap (H7110B, heideveentjes) zijn iets minder gevoelig voor stikstof en hiervoor is de KDW vastgesteld op 11 kg/ha/jaar (= 786 mol/ha/jaar; Van Dobben et al. 2012). De stikstofdepositie bedroeg in 2014 in Nederland gemiddeld 1650 mol N/ha (Figuur 8.11; Velders et al. 2015), ruim drie keer de KDW voor het habitattype Actieve hoogvenen (H7110A). Als gevolg van deze overschrijding zijn er veel veranderingen in de vegetatiesamenstelling opgetreden, waarbij
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 189 de vergrassing door Pijpenstrootje en de opslag van Berk het meest opvallend zijn
(Tomassen et al. 2003b, Limpens 2012). Door de veranderde concurrentiepositie neemt bij een hoge stikstofbeschikbaarheid de bedekking van veenmossen af door beschaduwing, droogte, etc.
Recent onderzoek in Schotland heeft aangetoond dat de vorm waarin het stikstof in de depositie aanwezig is, leidt tot verschillende effecten op de vegetatiesamenstelling en chemie (Sheppard et al. 2013, 2014). De totale stikstofdepositie bestaat uit een natte (opgelost in de neerslag) en droge component (neerslaan van stoffen zoals ammoniak op een oppervlak). Daarnaast kan het stikstof, afhankelijk van de bron, in de geoxideerde vorm (NOx) of de gereduceerde vorm (NHy) aanwezig zijn. NOx is voornamelijk afkomstig uit de verbranding van fossiele brandstoffen (verkeer, industrie, energiesector). De intensieve veehouderijen vormen de belangrijkste bron voor NHy. In Nederland bestaat de depositie voor ca. 65-70% uit gereduceerde en 30-35% uit geoxideerde stikstofverbindingen (Figuur 8.11). De
agrarische sector levert met ongeveer 40% verreweg de grootste bijdrage aan de stikstofdepositie in Nederland. Ongeveer 60% van de stikstofdepositie in Nederland is afkomstig uit Nederlandse bronnen, de overige 40% heeft een oorsprong in het buitenland. Nederland is netto een exporteur van stikstofverbindingen, waarbij we ca. 4 keer zoveel NHy en NOx exporteren dan importeren.
Figuur 8.11. Links: verloop van de landelijk gemiddelde jaarlijkse stikstofdepositie (in mol N/ha) tussen 1990 en 2014. De daling in stikstofdepositie in deze periode is het gevolg van lagere emissies van zowel stikstofoxiden als van ammoniak (NH3). Rechts: herkomst van de
stikstofdepositie in 2014. Bron: CBS, PBL, Wageningen UR (2015a; 2015b).
Figuur 8.11. Left: average yearly nitrogen deposition rates (in mol N ha-1) between 1990 and
2014, in the Netherlands. The reduction in nitrogen deposition rates is the result of lower emissions of both nitrogen oxides as ammonia. Right: sources of nitrogen for the year 2014. Source: CBS, PBL, Wageningen UR (2015a; 2015b).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 190 Figuur 8.12. Bedekking van Struikhei (Calluna), Eenarig wollegras (E vag), Stijf veenmos (S cap), Heideklauwtjesmos (Hj) en Bronsmos (Ps) in PQ’s (12,8 m2) zonder stikstofadditie
(con), 56 kg N/ha/jaar in de vorm van natriumnitraat (Nox56), 56 kg N/ha/jaar in de vorm van ammoniumchloride (Nred56) of 56 kg N/ha/jaar in de vorm van ammoniak (amm) in Whim nog (Schotland). Let op dat de mossen en Struikhei allen zijn verdwenen na toediening van stikstof in de vorm van ammoniak. Bron: Sheppard et al. (2013).
Figure 8.12. Percentage cover of the main species Calluna vulgaris, Eriophorum vaginatum (E vag), Sphagnum capillifolium (S cap), Hypnum jutlandicum (Hj) and Pleurozium schreberi (Ps) (± standard error) growing in the 12.8 m2 plots on the control (no added N) and N
treated (oxidised (Nox), reduced (Nred) and ammonia (amm)) plots (~56 kg N ha-1 yr-1) at
Whim bog in 2009. Note that the mosses and Calluna have gone from the NH3 plots. Source:
Sheppard et al. (2013).
Uit het langlopende onderzoek in Schotland bleek dat vooral droge depositie in de vorm van ammoniak schadelijke effecten heeft op de vegetatie van het hoogveen. Na een periode van 10 jaar verhoogde ammoniakdepositie zijn alle mossen, inclusief Stijf veenmos (Sphagnum capillifolium) verdwenen, maar ook Struikhei (Figuur 8.12). Natte depositie in de vorm van nitraat of ammonium leidden beiden tot een afname van de bedekking met veenmos. Op basis van de schadelijke effecten van ammoniak hebben Cape e.a. (2009) een voorstel gedaan voor een aanpassing van de kritische ammoniakconcentratie. Voor korstmossen, veenmossen en ecosystemen waarin deze soortgroepen van belang zijn, wordt voor de lange termijn een gemiddelde jaarlijkse kritische concentratie voorgesteld van 1 µg NH3/m3. Voor de hogere vegetatie stellen Cape et al. (2009) een gemiddelde jaarlijkse kritische
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 191 Figuur 8.13. Ammoniakconcentraties (in µg/m3) gemeten in het Bargerveen (boven; periode
2008-2014) en Mariapeel (onder; periode 2005-2014) in het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN). Bron: http://man.rivm.nl/.
Figure 8.13. Concentrations of ammonia (in µg m-3) measured as part of the MAN-programme
(ammonia in nature reserve) in the Bargerveen bog (top; period 2008-2014) and Mariapeel bog (bottom; period 2005-2014) Source: http://man.rivm.nl/.
In Figuur 8.13 staan metingen van het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN) gegeven voor het Bargerveen en de Mariapeel. In het Bargerveen varieert de gemeten ammoniakconcentratie van 4-5,5 µg NH3/m3 en in de Mariapeel van 6-7,5 µg NH3/m3. Voor beide gebieden wordt de voorgestelde kritische concentratie voor mossen en korstmossen fors overschreden, maar ook de kritische concentratie voor de hogere vegetatie. Uit de metingen van het MAN blijkt tevens dat de ammoniakconcentraties in Nederland niet afnemen, maar stabiel blijven of zelfs toenemen. Lolkema et al. (2015) hebben de meetresultaten van het MAN ruimtelijk weergegeven hoe de NH3-concentraties over Nederland verdeeld zijn en of er binnen de periode 2005-2013 sprake is van een trend (Figuur 8.14). De hoogste ammoniakconcentraties (> 6 µg/m3) worden gemeten op de hogere zandgronden in het oosten van het land. Een zorgelijke ontwikkeling is dat er vrijwel alleen maar positieve trends (toenames) in de ammoniakconcentraties zijn en dan vooral in het noordoosten van het land waar de meeste hoogveenrestanten liggen (Figuur 8.14).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 192 Figuur 8.14. Links: ruimtelijke weergave van de ammoniakconcentraties gemeten in 2013 in natuurgebieden binnen het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden. Rechts: trend in de ammoniakconcentraties in natuurgebieden in de periode 2005 t/m 2013. Bron: Lolkema et al. (2015).
Figure 8.14. Left: yearly average concentration of ammonia for the MAN areas in the year 2013. Right: Trends in ammonia concentration over time for the MAN areas. The size of the dots corresponds with the size of the trend. Source: Lolkema et al. (2015).
In Nederland blijven de (veel) te hoge stikstofconcentraties en –depositie een belangrijk aandachtspunt. Hierbij zijn de schadelijke effecten van gereduceerd stikstof
(ammoniak/ammonium) groter dan van geoxideerd stikstof (o.a. De Haan et al. 2008; Sheppard et al. 2011, 2014). In Nederland bestaat het grootste deel (65-70%) van de stikstofdepositie uit gereduceerd stikstof, zodat maatregelen om emissies vanuit de intensieve veehouderijen te verlagen zeer waarschijnlijk effectiever zijn dan een verlaging van de emissies van stikstofoxiden. Daarbij komt dat stikstofoxiden over een langere afstand in de atmosfeer worden getransporteerd en reducties voornamelijk via Europees beleid bereikt moeten worden. In een recente studie uit het Verenigd Koninkrijk (Stevens et al. 2016) wordt ook benadrukt dat in de toekomst (het jaar 2030) de natuur als gevolg van stikstofdepositie nog verder achteruitgegaan zal zijn. In hoogvenen en heiden verwachten ze een afname in soortenrijkdom via een afname in het voorkomen van bodembewonende korstmossen, afname van de productiviteit van bepaalde veenmossoorten, afname van heidesoorten en een toename van grassen (Stevens et al. 2016).
De hydrologische omstandigheden hebben invloed op de uiteindelijke effecten van stikstof. Lage waterstanden stimuleren de decompositie en remmen de veenmosgroei, waarbij beiden leiden tot een toename van de stikstofbeschikbaarheid. Onder hydrologisch optimale
omstandigheden (hoge stabiele waterstanden) vormt stikstofdepositie een minder groot probleem, omdat veenmossen onder optimale groeicondities veel stikstof vastleggen waardoor de beschikbaarheid van stikstof voor vaatplanten laag gehouden kan worden. Dit effect treedt op bij een stikstofdepositie tot maximaal 15-20 kg stikstof per hectare per jaar (Tomassen et al. 2003a) en zorgt ervoor dat verlaging van stikstofdepositie snel meetbaar is via een afname van de stikstofconcentratie in het weefsel van veenmossen (Limpens & Heijmans 2008).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 193 Indicatoren voor stikstof
Zoals hierboven aangegeven wordt de kritische depositiewaarde voor stikstof voor alle hoogvenen in Nederland overschreden. Er moet dus rekening gehouden worden met een belemmering van de hoogveenontwikkeling door stikstof, zeker aangezien hoogvenen natuurlijke systemen zijn die onder natuurlijke omstandigheden, dus een stikstofdepositie onder de KDW, geen beheer nodig hebben. Dit is anders dan bij half-natuurlijke systemen die afhankelijk zijn van regulier beheer voor de instandhouding. Door dit beheer
(bijvoorbeeld jaarlijks maaien en afvoeren) te intensiveren kan in half-natuurlijke systemen extra stikstof uit het systeem verwijderd worden. Hierbij is het wel belangrijk op te merken dat intensivering van dit beheer negatieve gevolgen kan hebben voor soorten, omdat deze door dit intensieve beheer hun levenscyclus niet kunnen voltooien.
In Nederlandse hoogvenen zijn de gevolgen van decennia lange overschrijdingen van de kritische depositiewaarde voor stikstof goed zichtbaar in de vorm van een toename van ongewenste stikstofminnende soorten zoals Pijpenstrootje en Berken en een afname van karakteristieke veenmossen en hogere planten. Deze verschuiving in soortensamenstelling is een late indicator, aangezien er al een heel proces aan vooraf gegaan is. Voor monitoring is het belangrijk om gebruik te maken van vroege indicatoren. Op deze wijze kan op relatief korte termijn vastgesteld worden of de genomen maatregelen het gewenste effect hebben. Er is veel bekend over vroege indicatoren voor het monitoren van een overschrijding van de kritische depositiewaarde. De vraag is of dezelfde indicatoren ook gebruikt kunnen worden om vroeg te signaleren of de stikstofoverschrijding afneemt. Daar is nog relatief weinig over bekend. Hieronder volgt een overzicht van enkele toepasbare indicatoren voor een
overschrijding van de KDW.
Stikstofconcentratie in veenmossen
De stikstofconcentratie in veenmossen is een bruikbare indicator om de atmosferische stikstofdepositie te kwantificeren. Onder natuurlijke omstandigheden (< 5-10 kg N/ha/jaar) is de N-concentratie in het weefsel van veenmossen ca. 6 mg/g drooggewicht (0,6%; Figuur 8.15). Bij een dergelijke lage atmosferische stikstofdepositie kunnen veenmossen het binnenkomende stikstof efficiënt opnemen, zodat de concentratie vrij stikstof in het veenwater laag is. Tussen een stikstofdepositie van 10-20 kg/ha/jaar neemt de
stikstofconcentratie in het veenmos geleidelijk toe (tot ca. 12 mg/g drooggewicht) door de productie van vrije aminozuren (luxe consumptie; Figuur 8.15). Boven een stikstofdepositie van 20 kg/ha/jaar neemt de stikstofconcentratie in het weefsel niet meer toe. Op dat moment is het veenmosfilter verzadigd met stikstof en zal de concentratie vrij stikstof in het veenwater toenemen.
Recent experimenteel onderzoek in Schotland (Whim bog) heeft aangetoond dat gedurende 11 jaar een verhoging van de stikstofdepositie tot 32 kg N/ha/jaar niet heeft geleid tot een verzadiging van het veenmosfilter (Chiwa et al. 2016). Alleen bij een verhoging van de depositie tot 62 kg N/ha/jaar werd een verhoging van stikstofverzadiging waargenomen en een verhoging van de stikstofconcentratie in de wortelzone. De vraag is of een verhoging van de stikstofdepositie tot 32 kg N/ha/jaar gedurende 11 jaar voldoende lang is om de effecten van stikstofaccumulatie zoals in Nederland na te bootsen. In Nederland wordt namelijk al bijna 100 jaar de kritische depositiewaarde overschreden (Figuur 8.16) met als hoogtepunt in de jaren 80 van de vorige eeuw een depositie van ca. 3000 mol N/ha/jaar (= 42
kg/ha/jaar). Het is daarom aannemelijk dat op de langere termijn ook bij het experiment bij een stikstofdepositie lager dan 32 kg N/ha/jaar verzadiging van het veenmosfilter gaat optreden. Wat verder van belang is dat in Nederland niet alleen sprake was van een hoge stikstofdepositie, maar ook van sterke verdroging. Verdroging versterkt de negatieve
effecten van stikstofdepositie. De waterstanden in Whim bog zijn gemiddeld ca. 10 cm onder maaiveld (Sheppard et al. 2013), dus zeer gunstig.
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 194 Figuur 8.15. Relatie tussen de stikstofconcentratie in het weefsel van bultvormende veenmossen (in mg/ g drooggewicht) en de totale stikstofdepositie in Europa en de Verenigde Staten. Bron: Lamers et al. (2000).
Figure 8.15. The N concentration of ombrotrophic Sphagnum species (in mg N/g DW) shows a logistic response curve for the atmospheric inorganic N input. Data from the literature and collected by the authors (Europe and USA). Source: Lamers et al. (2000).
Figuur 8.16. Stikstofdepositie (in mol/ha) op Nederland in de periode 1500-2006. De rode stippellijn geeft de kritische depositiewaarde voor het habitattype Actieve hoogvenen van 500 mol/ha/jaar (= 7 kg N/ha/jaar). Bron: Noordijk (2007).
Figure 8.16. Nitrogen deposition rate (mol ha-1) between 1500 and 2006 in the Netherlands.
De red dotted line indicates the critical deposition load for nitrogen for the habitat type active raised bog (500 mol ha-1 year-1 = 7 kg ha-1 year-1). Source: Noordijk (2007).
Een ander belangrijk punt is dat de stikstofvorm (ammonium of nitraat) effect heeft op het lekken van verbindingen naar de wortelzone. Bij ammoniumdepositie wisselt het ammonium uit met basische kationen als calcium, magnesium en kalium en zuurionen (H+), waardoor er een nutriënten onbalans kan ontstaan (veel stikstof ten opzichte van basische kationen). Bij
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 195 nitraatdepositie neemt de concentratie opgeloste organische stikstofverbindingen in de wortelzone toe. Onder beide omstandigheden kan dit uiteindelijk resulteren tot
veranderingen in de soortensamenstelling.
Door de stikstofconcentratie in veenmossen te monitoren kan afgeleid worden of de
stikstofdepositie afneemt, maar in het geval van een herstellend hoogveen kan een afname van de concentratie ook betekenen dat bijvoorbeeld de hydrologische omstandigheden gunstiger geworden zijn. Onder droge omstandigheden wordt de veenmosgroei geremd (Aldous 2002). Als gevolg hiervan is de stikstofconcentratie in het weefsel vaak hoger. Bij een verbetering van de hydrologie wordt de remming van de veenmosgroei opgeheven en zal bij een vergelijkbare stikstofdepositie de concentratie in het weefsel afnemen
(verdunning).
Veenvorming is niet alleen afhankelijk van de veenmosgroei, maar ook van de afbraaksnelheid van het gevormde organische materiaal. Zowel de N-concentratie in veenmossen, als de vochtigheid zijn mede bepalend voor de afbraaksnelheid van
veenmossen en dus voor de mate waarin veenvorming kan optreden. Bij zowel een hoge N- concentratie als droge omstandigheden zal ook de afbraaksnelheid hoger zijn, waardoor de beperkte hoeveelheid organisch materiaal ook nog weer sneller zal worden afgebroken. Dit heeft ook gevolgen voor de koolstofbalans van het hoogveen, aangezien er dan geen sprake is van netto CO2-vastlegging maar van CO2-emissie.
Concentratie N-rijke aminozuren
Op het moment dat de stikstofbeschikbaarheid te hoog is, gaan veenmossen stikstofrijke aminozuren accumuleren (o.a. Nordin & Gunnarsson 2000, Tomassen et al. 2003b, Limpens & Berendse 2003). Dit proces start al bij een lage N-depositie van 2,5-5 kg N/ha/jaar. Accumulatie van stikstof in de vorm van vrije aminozuren is daarmee een gevoelige en vroege indicator voor toekomstige veranderingen in de vegetatiesamenstelling (Figuur 8.17; Wiedermann et al. 2009).
Figuur 8.17. Relatie tussen de stikstofconcentratie in N-rijke vrije aminozuren (NAA in mg/g
drooggewicht) en de stikstofdepositie (kg N/ha/jaar) in Sphagnum balticum afkomstig van een gradiëntonderzoek (dichte driehoekjes, stippellijn) en van veldexperimenten in 1997 (open cirkels, dunne lijn) en 2004 (dichte cirkels, dikke lijn) (Wiedermann et al. 2009).
Figure 8.17. The relationship between soluble amino acid N tissue content (mg g-1 DW) and N
deposition (kg N ha-1 year-1) for Sphagnum balticum samples from the gradient study (filled
triangles, dashed line), and from the field experiment in 1997 (open circles, thin line) and 2004 (filled circles, solid line). Source: Wiedermann et al. (2009).
Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 196 Verandering in nutriëntenlimitatie
Uit een studie van Bragazza et al. (2004) blijkt dat op basis van nutriëntenlimitatie in bultvormende veenmossen bepaald kan worden of de kritische depositiewaarde voor stikstof wordt overschreden. Boven een stikstofdepositie van ca. 10 kg ha/ha/jaar bereiken N:P en N:K ratios een maximale waarde (respectievelijk 30 en 3), waarbij de veenmosgroei niet meer door stikstof maar door fosfor en/of kalium wordt beperkt (Figuur 8.18).
Figuur 8.18. Gemiddelde N:P-ratio (a) en N:K-ratio (b) in het weefsel van bultvormende veenmossen langs een natuurlijke stikstofdepositie gradiënt variërend van 1 tot 20
kg/ha/jaar-1 yr-1 in Europa. De onderbroken en continue lijn geven het theoretische verloop op basis van een regressie model (Bragazza et al. 2004).
Figure 8.18. Mean values (± 1 SE) of (a) N: P and (b) N: K ratios in hummock and lawn Sphagnum plants at each mire in relation to atmospheric N deposition. Dashed and continuous lines represent the theoretical patterns based on regression model. Source: Bragazza et al. (2004).
Concentratie N in veenwater
Stikstofminnende soorten als Pijpenstrootje en Berk kunnen tot dominantie komen wanneer de beschikbaarheid van stikstof in de wortelzone toeneemt. Dit stikstof kan in de opgeloste anorganische vorm (DIN), voornamelijk ammonium, aanwezig zijn, maar ook in de vorm van opgeloste organische stikstofverbindingen (DON). Bragazza & Limpens (2004) hebben zowel opgelost anorganisch stikstof (DIN) als opgelost organisch stikstof (DON) gemeten in 6 Europese hoogvenen die varieerden in een stikstofdepositie van 2 tot 20 kg/ha/jaar. Zowel de concentratie DIN als DON namen toe bij een toename van de stikstofdepositie, maar deze toename was sterker voor DON (Figuur 8.19). DIN als gevolg van de afname van de
opnamecapaciteit door de veenmoslaag (stikstofverzadiging) en DON als gevolg van het lekken van organische stikstofverbindingen door veenmossen. Door in de wortelzone de concentratie opgelost stikstof, aanwezig in de vorm van ammonium of DON, te monitoren, kan bepaald worden of de vegetatie al het binnenkomende stikstof kan opnemen.
In Nederlandse hoogvenen is vaak alleen opgelost anorganisch stikstof gemeten. Uit deze metingen blijkt dat op het moment dat de ammoniumconcentratie hoog is (> 10 µmol/l), er in principe sprake is van stikstofverzadiging. Hierbij is het nog wel van belang te realiseren dat de ammoniumconcentratie wordt bepaald door de input via atmosferische depositie en mineralisatie aan de ene kant en opname en vastlegging aan de andere kant. Bij deze laatste