De historische CO 2 uitstoot in Nederland

1. De historische CO2 uitstoot in Nederland Gilles Erkens Michiel J. van der Meulen Hans Middelkoop

2. Een oud gezegde….. • God created the world……., • but the Dutch created Holland.

3. De venige geschiedenis van Nederland Palaeogeografie 800 A.D. Vos (2010) naar Visscher 1949 Orange - coastal peats Brown - upland peats Berendsen 2005

4. De metamorfose van Nederland VOOR NA Photo: S. van Asselen Photo: H.J.A. Berendsen Photo: S. van Asselen

5. De ontginningen van veengebieden Drainage Afgraven Berendsen 2005

6. Doel van het onderzoek Nederland is gekenmerkt door: Het voorkomen van grote hoeveelheden veen (organische stof) in de ondergrond van West- en Noord-Nederland (de kuststreek) Een lange intensieve landgebruikgeschiedenis: sinds ca. 1000 AD zijn de veengebieden ontwaterd om landbouwgrond te winnen. Drainage van veengebieden veroorzaakt oxidatie van het veen, en daardoor: daling van het landoppervlak CO2 uitstoot Onderzoeksvraag: Hoeveel CO2 is er totaal uitgestoten door landgebruik in Nederland? Waarom willen we dit weten: omdat we weinig weten over de magnitude van dit soort bronnen (zeker op de lange termijn!) om de potentiële toekomstige CO2 uitstoot door landgebruik in veenrijke kustgebieden elders kunnen bepalen 25 oktober 2014

7. After Wetenschappelijke Atlas van Nederland Van de Ven, 1993 Aanpak (i) Drainage = oxidatie van veen = daling van het landoppervlak

8. Aanpak (ii) Hoeveel veen is er verloren gegaan door 1000 jaar landgebruik? Landgebruik = bodemdaling over een bepaald gebied = een volume verdwenen veen • Benodigde informatie: • Hoogte van het huidige landoppervlak • Hoogte van het landoppervlak van 1000 jaar geleden 25 oktober 2014

9. Methode (i) – volume berekeningen Huidig landoppervlak: Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) Laserhoogtemetingen Landsdekkend Hoge resolutie van 1 x 1 x 0.05 m Bodemdaling door veenoxidatie: Het land dat op dit moment onder NAP1000 ligt, lag ooit op of boven NAP1000. Dit klopt niet voor: Hooggelegen veengebieden (boven 1 m + NAP1000) Gebieden met open water Gebieden zonder veen in de ondergrond Volume verdwenen ‘Oud’ veen: Het volume tussen -0.30 m NAP en het huidig landoppervlak. MSL1000 = ~ 0.3 m -NAP Van de Plassche, 1982 25 oktober 2014

10. Methode (ii) – volume berekeningen Landoppervlak van 1000 jaar geleden: palaeogeografische en palaeobotanische reconstructies Informatie uit boorkernen Historische gegevens Landsdekkend Lage resolutie Soorten veengebieden: Veenkoepels (~2 m boven NAP) Veenvlakten (~80 cm boven NAP) Volumeberekeningen: Het volume tussen NAP1000 en de koepel/vlaktehoogte Disclaimer: Alle schattingen en aannames zijn conservatief! Veenkoepels 800 A.D. naar Pons (1992) 25 oktober 2014

11. Resultaten (i) Gemiddelde bodemdaling in de laatste 1000 jaar door de mens: ~ 2.5 m De daling van het landoppervlak door drainage bestaat uit 3 componenten: 1. krimp (verwaarloosbaar op langere tijdschalen) 2. compressie/compactie (~ 15 % op langere tijdschalen) 3. oxidatie (~ 85 % op langere tijdschalen) 25 oktober 2014

12. Methode (iii) – Bulk dichtheid Massa organische stof per m3 in de Nederlandse ondergrond (n = 664) Sediment Veen Gemiddelde organische stof dichtheid = 116 kg/m3 (spreiding 80 – 150 kg/m3) Data van de UU, Deltares, and TNO 25 oktober 2014

13. Resultaten (ii) Gemiddeld 50 % van de organische stof bestaat uit koolstof (C) De totale hoeveelheid bodemkoolstof vrijgemaakt gedurende de laatste 1000 jaar is: 1.0 Gton (1012 kg) spreiding: 0.5 – 2.0 Gton 1 kg bodemkoolstof staat gelijk aan 3.67 kg atmosferische CO2 De totale hoeveelheid CO2 uitgestoten door landgebruik in Nederland in 1000 jaar: 3.6 Gton (1012 kg) spreiding: 1.7 – 7.3 Gton Dit staat gelijk aan een toename van de atmosferische CO2 concentratie met: 0.46 ppmv (parts per million by volume) spreiding: 0.2 – 0.9 ppmv 50 % van de CO2 emissies worden opgenomen door de oceanen en de biosfeer De netto toename in atmosferische CO2 concentratie is 0.23 ppmv 25 oktober 2014

14. De verschillende bronnen • Drie bronnen van CO2 uit veen: • Verbranding (de kachel) ~ 20% • Erosie van oevers na vervening ~ 9% • Oxidatie door drainage ~ 71% Verveningen in NL Figuur naar Histland Chris de Bont, Alterra

15. CO2 uitstoot door de tijd DRAINAGE VERBRANDING In absolute hoeveelheden nu meer CO2 uitstoot door drainage dan door historische verbranding! NB getallen zijn bewerking van de resultaten van Gerding (1995)

16. Discussie: Is dit eigenlijk veel? In vergelijking met andere bronnen van CO2 uitstoot: Het is minder dan de jaarlijkse CO2 uitstoot door fossiele brandstof in de USA (~ 5.7 Gton CO2) Het staat gelijk aan 50 jaar non-stop Eyjafjallajökull erupties (0.15 - 0.30 Mton CO2 per dag) 25 oktober 2014

17. Discussie: wereldwijde impact? Nederlandse uitstoot is significant vanwege: Intensieve drainage Lange tijdspanne Dikke veenpakketten Extrapoleren van Nederlandse resultaten naar de komende eeuw: Totaal gemiddeld volumeverlies: 2000 km3 Totale gemiddelde bodemdaling: 25 cm Totale uitstoot: 23 ppmv In vergelijking met totale landgebruik gerelateerde CO2 uitstoot: Het Nederlands veen heeft 2.3 % voor zijn rekening genomen (studiegebied is slechts 0.1 % van wereldwijde veengebieden). 25 oktober 2014

18. Conclusiepunten 1. Met een geologische blik en de juiste data (AHN, palaeo-geografische en –botanische reconstructies) is het mogelijk om verandering in veen volumes door de tijd te bepalen. Drainage van veengebieden veroorzaakte een gemiddelde bodemdaling van 2.5 m in de kustzone Het stug doorzetten van drainage van veenrijke (kust)gebieden zorgt op de lange termijn voor een meetbare en significante toename van CO2 in de atmosfeer De Nederlandse gegevens kunnen gebruikt worden om de potentiële toekomstige uitstoot van CO2 in veenrijke kustgebieden elders te schatten. 25 oktober 2014

19. De historische CO2 uitstoot in Nederland • Gilles Erkens et al.