Reportage

Uit 330.000 kilometer Nederlands slootwater komt het broeikasgas methaan opgeborreld

Klimaatverandering Uit sloten komt methaan vrij, een sterk broeikasgas. Hoe is dit te stoppen?

Sarian Kosten onderzoekt methaanemissies uit sloten.
Sarian Kosten onderzoekt methaanemissies uit sloten. Foto Flip Franssen

Veertig zwarte plastic bakken zijn ingegraven in de grond, hun rand steekt net boven de aarde uit. De bakken zitten vol groenig water. „Maar de planten en vissen zijn er nu even uit”, zegt ecoloog Sarian Kosten, in een uithoek van de Radboud Universiteit in Nijmegen. Samen met collega’s doet ze experimenten naar de uitstoot van het broeikasgas methaan uit sloten, en hoe je die uitstoot kunt verminderen. Ze hebben er de afgelopen maanden meerdere artikelen over gepubliceerd.

Sloten zijn lang over het hoofd gezien als bron van methaan. Kosten stond vier jaar geleden tot aan haar heupen in een sloot, in Elst, vlak bij Nijmegen, om er aan deze krant over te vertellen. En Nederland telt nogal wat sloten: in lengte gemeten 330.000 kilometer. Zouden sloten worden meegeteld in de methaanuitstoot van Nederland, dan ligt die misschien wel 15 procent hoger dan nu wordt gerapporteerd aan de UNFCCC, de VN-organisatie die toeziet op de naleving van een in 1992 opgesteld klimaatverdrag.

Lees het NRC-artikel uit 2018: Het vergeten broeikasgas in de Nederlandse sloten

Sloten stoten van nature methaan uit, maar die uitstoot neemt meestal toe als ze aan boerenland grenzen. De sloot waarin Kosten drie jaar geleden stond, lag aan een weiland. Belangrijke oorzaak is de overmatige toediening van meststoffen. Gewassen nemen niet alles op. Een aanzienlijk deel spoelt, samen met organisch materiaal (zoals plantenresten) uit naar de aangrenzende sloten. Daar stimuleert het de groei van planten en ook algen. Als die sterven en afzinken naar de bodem, worden ze door bacteriën afgebroken. Dat vraagt veel zuurstof. Is die eenmaal op, dan verandert het afbraakproces. Dan worden andere bacteriën actief, soorten die methaan produceren. Het gas kan vervolgens op twee manieren de sloot uit. Het lost op in water en diffundeert naar boven. Of er vormen zich gasbelletjes – dat gebeurt als op de bodem veel methaan ontstaat – die opborrelen. Het hele proces wordt nog eens extra gestimuleerd door klimaatverandering.

Baggeren is beter

Na die ontdekking is Kosten zich meer gaan richten op de vraag hoe je de uitstoot van methaan kunt terugdringen. „Wat al veel gebeurt is dat sloten uitgebaggerd worden”, zegt ze. Van de bodem van de sloot wordt een laag organisch materiaal (dode dieren en planten) afgegraven, want dat is het materiaal waar de methaanbacteriën op teren. „Een vraag die we hadden is, wat gebeurt er vervolgens met die bagger”, zegt Kosten. Vaak wordt die ergens opgestapeld, om te drogen. De Nijmeegse ecologen hebben metingen uitgevoerd in een baggerdepot in Heteren. „Als de bagger droog begint te vallen, zien we ook daar een boost van methaan vrijkomen”, zegt Kosten. Toch is dat per saldo niet zoveel als er waarschijnlijk uit de sloot zou zijn vrijgekomen, zegt ze. „Baggeren lijkt dus een verbetering.”

Een andere optie is een soort klei in de sloot strooien dat fosfaat bindt. Fosfaat, een fosforverbinding, is een van de meststoffen (naast nitraat) die van de akkers afspoelen. Kosten en collega’s hebben het geprobeerd met zogeheten lantaan gemodificeerde klei (commerciële naam: phoslock). Deze klei bevat het scheikundige element lanthaan, en dat bindt fosfaat. „Algen hebben naast stikstof ook fosfor nodig om te groeien”, legt Kosten uit. De lanthaanklei beperkt de beschikbaarheid van fosfaat, en dus van fosfor. In proeven in de zwarte bakken, die gevuld waren met water en gebaggerd sediment uit het Nijmeegse Wylerbergmeer, zagen ze de uitstoot van methaan omlaag gaan, zo blijkt uit een deze maand gepubliceerd artikel.

De proefopstelling in Nijmegen. Het gas zit onder de bollingen in het kroos.
Foto Flip Franssen
Foto Flip Franssen
Details van de proefopstelling in Nijmegen.
Foto’s Flip Franssen

Geïsoleerde wateren

En de klei heeft niet alleen effect op algen, zo hebben de ecologen ontdekt, maar ook op allerlei drijvende planten. „Hun wortels reiken vaak niet tot aan de bodem, dus moeten ze hun fosfaat uit de waterkolom halen”, zegt Kosten. Maar als het fosfaat daar gebonden is aan de lanthaanklei, krijgen die drijvende planten het moeilijk. En dat blijkt voor de methaanuitstoot gunstig uit te pakken. „Drijvende planten beperken de lichtinval in de sloot, en daarmee de groei van ondergedoken waterplanten.” En uit sloten met veel ondergedoken planten blijken veel minder methaangasbelletjes vrij te komen. „We denken dat ze via hun wortels zuurstof aan de bodem toevoegen. Van aarvederkruid is bijvoorbeeld bekend dat het heel veel zuurstof lekt.” Het idee is dat in de bodem, bij de afbraak van organisch materiaal, de omslag naar de zuurstofloze, methaanproducerende afbraak veel minder plaatsvindt. Conclusie: de verhouding drijvende versus ondergedoken planten maakt ook uit voor de methaanuitstoot.

Toch denkt Kosten dat het op dit moment niet veel zin heeft om die lanthaanklei in de Nederlandse sloten uit te strooien. „Het werkt alleen als je niet een constante aanvoer hebt van fosfaat, wat in de meeste sloten wel het geval is.” Het zou wel kunnen werken in geïsoleerde wateren, zegt Kosten. „Soms wordt de klei toegepast in zwemwateren.”

Lees over zwemwater: Laagje klei moet blauwalg in Kralingse Plas in Rotterdam oplossen

In weer ander onderzoek kijken de ecologen naar de effecten van dieren die de slootbodem omwoelen. In de zwarte bakken hebben ze experimenten uitgevoerd met karpers. In hun aanwezigheid blijkt de methaanuitstoot te verminderen, vertelt Kosten. De hypothese is dat er door het omwoelen zuurstofrijk water in de bodem komt. Dat klinkt positief. Maar in de zwarte bakken met de karpers ging de uitstoot van CO2 juist omhoog. Per saldo nam de uitstoot van broeikasgassen toe.

Wormen en karpers

In aquaria zijn er vervolgens experimenten uitgevoerd met tubifex-wormen, die op de bodem van meren en rivieren leven. „Dat blijken nog betere bodemwoelers dan de karpers”, zegt Kosten. Maar ook hier zagen de ecologen een complicatie. In systemen met vis werden de wormen opgegeten, en hadden de vissen uiteindelijk een negatief effect op de methaanuitstoot. „Het effect van vis hangt dus sterk af van welke andere organismen er nog aanwezig zijn in het sediment.”

Voor verder onderzoek naar het effect van bodemwoelers heeft Kosten vorig jaar een Vidi-beurs van NWO (800.000 euro) ontvangen. Ze wil onder andere de effecten van rivierkreeften bestuderen. „Enerzijds woelen ze in de bodem, anderzijds knippen ze planten af waardoor die minder zuurstof de bodem in kunnen brengen via hun wortels”, zegt Kosten. Hoe dit uitpakt, ook in combinatie met andere organismen, is nog niet duidelijk.

In ieder geval komen er opties in beeld om de uitstoot van methaan uit sloten te verminderen, zegt Kosten. „Maar de meeste ingrepen hebben weinig zin, als niet eerst de aanvoer van meststoffen van de akkers sterk omlaag gaat.”