Verslonden aarde

Al decennia wordt geruzied over de overbelasting van de aarde. Een nieuwe berekeningswijze geeft een zorgwekkend hoog beslag op de natuur. Een overzicht van de discussie.

DE HUIDIGE wereldbevolking verbruikt jaarlijks ongeveer 20 procent van de totale groei aan plantaardig materiaal die de aarde te bieden heeft. Inclusief de bossen. Sommige landen gebruiken voor de voeding, kleding en huisvesting van hun inwoners zelfs een veelvoud van het plantaardige materiaal dat het land zelf kan produceren. Dit was het verontrustende nieuws dat vorige maand totaal geen onrust verwekte.

Een groep onderzoekers, aangevoerd door Marc L. Imhoff van NASA's Goddard Space Flight Center, heeft in een uitputtende statistische inventarisatie voor elk land afzonderlijk uitgerekend hoeveel daar wordt verbruikt aan plantaardig materiaal voor voeding van mensen en vee, voor kleding en papier, en hoeveel als bouwmateriaal of brandstof wordt ingezet (Nature, 24 juni).

Het nationale verbruik werd gedeeld door het inwonertal van het land en daarna kon in een fijnmazig netwerk (met mazen kleiner dan 30 bij 30 km) worden uitgerekend hoe groot in elke maas het verbruik aan plantaardige grondstof was.Elke inwoner van een land werd gemakshalve voor hetzelfde hoofdelijk verbruik aangeslagen maar omdat er per land grote verschillen in bevolkingsdichtheid zijn kon de score per maas toch sterk uiteenlopen. Op bijgaande illustratie komt dat in beeld. De figuur is zowel een uitdrukking van de bevolkingsdichtheid als het welvaartspeil.

In het tweede deel van hun onderzoek hebben Imhoff c.s. voor hetzelfde fijnmazige netwerk nagegaan hoeveel daar jaarlijkse aan plantaardig materiaal bijgroeit. Per maas berekenden zij, zoals de formele term luidt, de `netto primaire productie'. Die kan worden afgeleid uit satellietgegevens en de onderzoekers middelden in dit geval de waarnemingen voor de periode 1982-1998. Ruwweg is de jaarlijkse biomassa-bijgroei aan bomen, struiken en kruiden zo'n 10 procent van wat er al staat aan biomassa. De finishing touch bestond eruit het al eerder berekende verbruik aan plantaardig materiaal te delen door de lokale productie.

Interen

De uitkomsten van deze berekening, waarvan hier eveneens een illustratie is gegeven, zijn intrigerend. In de eerste plaats valt op dat de VS, anders dan meestal wordt aangenomen, niet interen op hun natuurlijke hulpbronnen, althans niet op het plantaardige deel daarvan. De Amerikanen hebben onder ecologen een slechte naam, maar de kritiek treft vooral het fabelachtig hoge verbruik aan fossiele brandstof. Dat blijft in de Imhoff-studie buiten beschouwing.

Evident is dat een land als Saoedie-Arabië er ongunstig afkomt. Saoedie-Arabië ontkomt niet aan een flink verbruik aan plantaardige hulpstoffen maar in de woestijn zelf vallen die natuurlijk niet te oogsten. Een eiland als Java scoort ongunstig door de enorme bevolkingsdichtheid en hetzelfde geldt voor India en China. Maar in de ongunstige positie van midden en west Europa komt toch ook overconsumptie en verspilling tot uiting. Het is voor het eerst dat het menselijk beslag op fotosynthese-producten voor een zo fijnmazig netwerk is onderzocht. In eerdere vergelijkbare studies werden de gegevens altijd geaggregeerd voor de gehele aarde. Tot zover Imhoff.

De vraag is nu waarom de studie geen opschudding teweeg bracht. Daarop konden de auteurs zelf niet het antwoord geven, maar aannemelijk is dat het voor velen onduidelijk is of 20 procent veel of weinig is. (Het is veel.) De genoemde vergelijkbare onderzoekingen hadden vaak heel andere uitkomsten: 3 procent of wel 55 procent. En soms werd een heel andere maat gebruikt om het beslag op de natuurlijke plantaardge hulpbronnen in beeld te krijgen, bijvoorbeeld in de zogenoemde `ecologische voetafdruk'.

Kopschuw

Problematischer is waarschijnlijk dat veel buitenstaanders tussen de elkaar opvolgende onheilstijdingen en geruststellingen het spoor enigszins bijster zijn. Wie zich dertig jaar geleden liet meeslepen door de onheilstijdingen uit het rapport aan de Club van Rome van Dennis Meadows (`The limits to growth', 1972) en daarna het mondiale debat over duurzame ontwikkeling heeft zien verwateren en misbruiken, die is misschien wat kopschuw geworden. Drie jaar geleden toonde de Deense politicoloog Bjørn Lomborg in een bureaustudie bovendien aan dat er juist niets aan de hand was. De mensheid had er nog nooit zo goed voorgestaan als nu en ook met het milieu ging het weer hard de goede kant op. Lomborg is door een commissie tot de orde geroepen, vervolgens is die commissie zelf tot de orde geroepen maar daarna is onduidelijkheid blijven bestaan over de status van zijn studie.

Is daar in kort bestek nog enige lijn in te brengen? Wie weet. Heel in het kort zou je kunnen zeggen dat Meadows in 1972 met een voor die tijd ongekend omvangrijk computermodel wat vingeroefeningen heeft gedaan waarvan hij misschien zelf, maar zeker heel veel anderen, te diep onder de indruk raakte. Het wereldmodel, ontworpen volgens het System Dynamics-model van MIT, hield rekening met veel koppeling en vooral heel veel terugkoppeling tussen cruciale processen als bevolkingsaanwas, voedselverbruik, landbouwproductie, verbruik aan grondstoffen en opstapeling van afval. In bijna alle gevallen was er maar één uitkomst: het liep fout. De mensheid ging ten onder door een tekort aan het gewenste of een teveel aan het ongewenste. Wannéér kon Meadows niet zeggen, daar was zijn studie ook uitdrukkelijk niet op ingericht. Uit een enkele losse opmerking in het boek kreeg je de indruk dat het al binnen een halve eeuw zover kon zijn.

(In een heel gecomprimeerd terzijde heeft Meadows destijds ook willen laten zien hoe eindig de voorraden aan minerale grondstoffen zoals goud, zilver en ook olie en aardgas waren. Hij deelde de geschatte geologische reserves door het toen bestaande jaarlijkse verbruik en stelde tot zijn verbazing vast dat elementen als goud, kwik, zilver en tin al na een jaar of vijftien `op' zouden zijn. De voorraad aardolie zou nog 31 jaar meegaan. Dit soort sigarendoos-berekening had niets te maken met het System Dynamics-model, maar toch heeft zich de hoon vooral hierop gericht. Voorspellingen van Meadows betreffende de omvang van de wereldbevolking en de concentratie CO2 in het jaar 2000, overigens net zo losjes gedaan, zijn schitterend uitgekomen.)

`t Was duidelijk dat er wat gebeuren moest: de ongebreidelde bevolkingsgroei moest worden afgeremd (daarop had Paul Ehrlich al in 1968 aangedrongen in zijn pamflet `The population bomb'), er moest zuiniger worden omgesprongen met grondstoffen en het afvalprobleem moest worden opgelost. Een door de VN opgerichte wereldcommissie onder leiding van de Noorse Gro Harlem Brundtland probeerde kansrijke oplossingen in kaart te brengen. Zij introduceerde in het eindrapport `Our common future' (1987) het begrip `duurzame ontwikkeling' (sustainable development) maar slaagde er niet in dat begrip een praktisch bruikbare definitie te geven. Bestaande generaties mochten hun behoeften niet zó bevredigen dat toekomstige niet in staat waren op hun beurt hun behoeften te bevredigen. Binnen een paar jaar was het begrip duurzaam zo uitgehold dat er nu al duurzame vliegvakanties naar Thailand en Hawaii worden aangeboden. Met onderweg hapjes diervriendelijk vlees.

Van belang is dat Meadows eigenlijk uitsluitend oog had voor het lot van de mensheid. Het ging om de `predicament of mankind': de hachelijke toestand van het mensdom. Als het over zuiver water of schone lucht ging dan was dat vooral als levensvoorwaarde voor de mens. Ook Bjørn Lomborg stelt in zijn boek `The skeptical environmentalist' (een uitermate vileine en manipulatieve, maar toch intrigerende en lezenswaardige inventarisatie) de mens centraal, nog expliciter dan Meadows zelfs: `We have no option but to use humans as a point of reference'. Daarmee haalde hij een groot deel van de milieubeweging, en veel christelijke `rentmeesters' (die de natuur een eigen waarde, los van de mens, toekennen) doeltreffend de wind uit de zeilen. Niet iedereen heeft dat ingezien.

Voor zover de huidige mens niet gekweld wordt door de teloorgang van natuur en landschap, door verlies van stilte en ouderwetse nachtelijke duisternis, gaat het hem waarschijnlijk inderdaad almaar beter. Dat kan Lomborg overtuigend aantonen. Aan sentimenteel gedoe over de natuur heeft hij geen boodschap. Biodiversiteit zegt hem niet veel en als een natuurlijk bos wordt vervangen door een houtplantage is het in zijn ogen nog steeds bos. `Het is niet duidelijk waarom houtplantages slecht zijn voor de natuur'.

Toch sluimert er gevaar. De eindigheid van minerale hulpbronnen, en de huidige verspilling van die hulpbronnen, zijn een onontkoombaar gegeven. Het is ontnuchterend na te lezen hoe luchtigjes Lomborg daar overheen stapt. Ook hij kan niet heen om de constatering dat de huidige aardse voorraden aan bijvoorbeeld goud, zilver of koper nog maar toereikend zijn voor een jaar of dertig. Maar, voegt hij er (parafraserend) aan toe: dat denken we al dertig jaar dus het zal wel loslopen.

Afgezien van die grondstoffen is er de onthutsende aantasting van natuurlijke ecosystemen die moeilijk te kwantificeren is en die in de klassieke studies maar minimaal aandacht kreeg.

In de marge van de debatten rond Ehrlich, Meadows, Brundtland en Lomborg proberen vasthoudende wetenschappers al lange tijd min of meer objectieve criteria te ontwikkelen voor beantwoording van de vraag of het de goede kant op gaat of juist dreigt fout af te lopen met de mensheid en de aarde waarop hij woont. Men probeert het begrip `duurzaamheid' alsnog te definiëren. Oefeningen in bescheidenheid zijn het, want zo zoetjesaan is het iedereen duidelijk dat er geen eenduidig antwoord is.

Al in het begin van de jaren zeventig ontwikkelde de Canadese onderzoeker William Rees de `regional capsule' als gedachtesteun. Rees plaatste boven een stad of andere economische eenheid in gedachten een heldere, doorschijnende, gasdichte koepel en stelde zich de vraag hoe groot die koepel zou moeten zijn om de continuering van het leven in die stad te garanderen. Binnen de koepel moesten zowel voedsel als brandstof voor de stad worden geproduceerd en de door de woningen, auto's en fabrieken uitgestoten afvalgassen worden onschadelijkgemaakt.

Ruw concept

Het was een ruw concept, maar er viel aan te rekenen. Samen met Mathis Wackernagel werkte hij het uit tot het begrip `ecologische voetafdruk' waarin de koepel als zodanig weer verdween.

Basisgedachte achter de berekening van de ecologische voetafduk is dat bijna elke menselijke productie of consumptie is uit te drukken in het aantal hectares productieve grond dat nodig is om die activiteit mogelijk te maken of de ongewenste gevolgen ervan weg te werken. De details zijn te vinden in `Our ecological footprint - reducing human impact on the earth' van 1996. De consumptie van brood wordt er uitgedrukt in het aantal hectares tarweteelt dat ervoor nodig is. De consumptie van varkensvlees wordt omgezet in de hoeveelheid voedsel die het varken verteerde voor het werd geslacht. Ook het aantal hectares bos dat nodig was voor de productie van papier of bouwhout wordt in rekening gebracht.

Rekening houdend met woestijnen, ijsbedekking en onbebouwbare bergen blijkt er vandaagdedag voor elke aardbewoner maar zo'n 1,5 hectare productieve grond beschikbaar. Maar de ecologische voetafdruk van de gemiddelde Amerikaan ligt op 4 à 5 hectare. Die van de Nederlander was volgens Wackernagel en Rees in 1991 al 3,3 hectare en hij is sindsdien zeker niet minder geworden. Afgezet tegen de hier beschikbare grond bleek de Nederlander de aarde met een factor 15 te overvragen.

Twee jaar geleden vatten Wackernagel c.s. hun langzaam evoluerende gedachten rond de ecologische voetafdruk samen in de Proceedings of the National Academy of Sciences (9 juli 2002). Deze keer hadden zij uitgerekend hoeveel hectares productieve grond de mensheid als geheel nodig heeft en het bleek dat het er meer waren dan er in feite beschikbaar zijn. De mensheid gebruikt vandaag 1,2 aarde, was de beknopte samenvatting.

De kwetsbaarheid van de berekening komt hierin helder tot uiting want er moest dus wel iets mis zijn aan de schatting. Het blijkt dat Wackernagel c.s de inzet van fossiele brandstoffen uitdrukken in de hoeveelheid doorsnee bos dat voldoende is om de uitgestoten massa CO2 weer vast te leggen. Kernenergie wordt aangeslagen als fossiele energie en ook in bos-oppervlak uitgedrukt. Visvangst wordt omgerekend naar de hoeveelheid productieve grond die nodig zou zijn om evenveel dierlijke eiwitten te produceren. In feite wordt het interen op oude voorraden verrekend als het gebruik van thans beschikbare grond. (Ook de Nederlandse overvraging van de aarde met een factor 15 komt voor het grootste deel van de brandstof-inzet en verder van het papierverbruik.)

Hoe sympathiek en instructief het gebruik van die compenserende hectares ook is, de methode heeft toch ook zo zijn beperkingen. Daar komt nog bij dat de ecologische voetafdruk andere belastende menselijke activiteiten helemaal niet meetelt. De winning van eindige voorraden erts en minerale grondstoffen blijft buiten beschouwing. Er is sprake van een zekere willekeur.

Zo wordt begrijpelijk dat anderen voor een nog verder versimpelde boekhouding kozen. Al in 1986 opperde bioloog Peter Vitousek samen met bioloog Paul Ehrlich (van The population bomb) de gedachte om de menselijke invloed op de biosfeer uit te drukken in het beslag dat de mens legt op de bijgroei aan plantaardig materiaal, de netto primaire productie (NPP). Ze beschreven het idee in een beroemd geworden artikel in het tijdschrift BioScience (juni 1986): `Human appropriation of the products of photosynthesis'. Het gaat hier om geaggregeerde berekeningen voor de gehele mensheid, want het waren de dagen van `Our common future' en de wereldcommissie en men wilde de dingen graag in breed verband zien.

In ruwe lijn werd de aanpak gekozen die de hierboven genoemde Imhoff van ze heeft overgenomen, zij het dat Vitousek en Ehrlich uiteindelijk drie verschillende schattingen maakten. In de lage schatting wordt zo rechtstreeks mogelijk uitgerekend hoeveel landbouwproducten werden gebruikt voor voeding en veevoer of kleding (katoen) en hoeveel bos werd omgelegd voor papier en bouwhout. Vitousek gebruikte tamelijk ronde getallen van de FAO en het Amerikaanse ministerie van landbouw en kwam tot de schatting dat ongeveer 4 procent van de jaarlijkse bijgroei aan plantaardig materiaal op het landoppervlak ( de terrestrische NPP) min of meer rechtstreeks werd geconsumeerd. Maar in de tweede schatting weet hij dit getal op te schroeven tot wel 31 procent.

Op dat moment introduceert hij het begrip `co-option', misschien het best te vertalen met `annexatie'. In deze tweede schatting berekenen Vitousek en Ehrlich hoeveel procent van het aardoppervlak (maar dan uitgedrukt in de primaire productie die er inmiddels plaats vindt) aan de natuur wordt onttrokken voor landbouw, bosbouw en stedenbouw. Alle bouwgrond en plantages worden meegeteld.

Bijgroei

Van een feitelijke consumptie van de bijgroei op deze gebieden is geen sprake, maar er wordt min of meer beslag op gelegd, ze zijn voor menselijke behoeften geannexeerd. Zonder dat dit met zoveel woorden wordt uitgesproken wordt hier de natuurwaarde geïntroduceerd waaraan Lomborg, die uitsluitend de mens als maatstaf neemt, geen boodschap heeft.

In een wat vinnig verwoord artikel hebben Amerikaanse onderzoekers, aangevoerd door Stuart Rojstaczer in Science (21 december 2001) uitgelegd dat er nog veel te weinig concrete gegevens zijn voor deze `intermediaire' berekening van Vitousek c.s. Zij ontdekten veel verkeerde aannames in hun werk en geven een expliciete opsomming van de onzekerheden. Met de moed der wanhoop wagen zij zich daarna zelf aan een Monte Carlo-berekening van het menselijk beslag op fotosynthese-producten. Dan komen ze tot hun eigen verbazing toch op 32 procent uit. Maar, onderstrepen Rojstaczer en medewerkers, de onzekerheden zijn zo groot dat niet te zeggen is of ons gebruik van de planeet kritische grenzen nadert. Het begeleidend commentaar in Science nam die conclusie over: we kennen nog steeds de grenzen van een duurzame toekomst (a sustainable future) niet.

Ook het recente Nature-artikel van Imhoff, hierboven genoemd, is bescheiden in zijn conclusies: de uitkomsten kunnen de effectiviteit van beleid zichtbaar maken, enz. Maar het intrigerende van het Imhoff-artikel is dat het menselijk gebruik van fotosyntheseproducten eigenlijk grotendeels volgens Vitousek's eerste benadering wordt berekend. Er is geen sprake van annexatie (co-option) van natuurgrond. Recht-toe-recht-aan is berekend wat er wordt geconsumeerd aan graan, vezels, hout, enz. Maar anders dan bij Vitousek is daarbij bovendien in rekening gebracht hoeveel verlies er bij oogst en bewerking optreedt. Langs deze weg is het door Vitousek op 4 procent geschatte directe verbruik van netto primaire productie opeens veranderd in een waarde van 20 procent. Een dergelijk hoog beslag is niet eerder genoemd.