Ons dagelijks brood dreigt de aarde te verzwelgen. Nu al legt de wereldwijde voedselproductie een onevenredig groot beslag op natuurlijke hulpbronnen zoals zoet water, grond en schone lucht en is zij een belangrijke aanjager van de opwarming van het klimaat.

Als de ontwikkelingen doorgaan zoals nu – met een groeiende wereldbevolking, stijgende welvaart en dientengevolge de vraag naar meer voedsel – dan lopen we het gevaar dat we de draagkracht van de aarde overstijgen. Met alle risico’s van dien: de zeespiegel stijgt, bossen verdwijnen, de biodiversiteit brokkelt af, zowel te land als te water. Ecosystemen raken uit balans, waardoor natuurlijke kringlopen – van levensbelang voor de mens – in gevaar komen.

Als we niets doen, zal de milieubelasting van de voedselproductie tot 2050 nog eens met 50 tot 90 procent toenemen, schrijft een gezelschap gerenommeerde internationale wetenschappers in een recent artikel in het vakblad Nature. Daarmee gaan we voorbij de grenzen van onze planeet.

Het artikel onderzoekt vijf gebieden waarop we die grenzen naderen (en er soms al overheen gaan): de uitstoot van broeikasgassen, land- en watergebruik, de bemesting met stikstof en fosfaat. Nieuw is dat de auteurs ook hebben uitgerekend wat het effect is van maatregelen om die dreigingen af te wenden, zoals anders gaan eten, minder verspillen en nieuwe technologieën toepassen in de landbouw. Voor elk van die maatregelen is een gematigd en een ambitieus scenario doorgerekend.

Samen met Wim de Vries, hoogleraar milieusysteemanalyse van Wageningen UR en medeauteur van het Nature-artikel, zet de Volkskrant de resultaten van die rekensommen op een rijtje. Daaruit wordt bijvoorbeeld duidelijk dat we om de broeikasgasuitstoot van onze voedselvoorziening omlaag te brengen er niet aan ontkomen (veel) minder vlees te eten. Om de druk op het land te verminderen kunnen we proberen meer uit de grond te halen met betere technieken. Het tegengaan van voedselverspilling en beter gebruik van reststromen heeft op alle terreinen effect.

Het goede nieuws is: we kunnen de milieubelasting van onze voedselvoorziening terugdringen tot binnen de marges die veilig worden geacht. Het slechte nieuws is: daarvoor moeten we wel echt alles uit de kast halen. De vraag is of dat haalbaar is.

Veel minder vlees eten

De landbouw levert 18 tot 20 procent van de door mensen veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen. Het grootste deel daarvan (tweederde) is afkomstig van de veehouderij.

Geen wonder dus dat het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen in de voedselproductie vooral kan worden teruggedrongen door minder dieren te houden en dus minder vlees te consumeren; technologie en verspilling spelen hier een ondergeschikte rol.

De onderzoekers hebben twee scenario’s doorgerekend: een dat gebaseerd is op het Healthy Global Diet van de Wereldgezondheidsorganisatie WHO. Dat voorziet in maximaal 43 gram rood vlees (rund en varken) per dag (300 gram per week).

Een stap verder gaat het flexitarische dieet. Dat schrijft maximaal 100 gram rood vlees per week voor en 175 gram kip. Ter vergelijking: de gemiddelde Nederlander consumeert nu 735 gram vlees per week: 485 gram rood vlees en 250 gram kip (nettoslachtgewicht, dus zonder de botten; het bruto slachtgewicht is ongeveer het dubbele).

Alleen met het flexitarische scenario bereiken we wat de uitstoot van broeikasgassen betreft de veilige, groene zone; met het gematigde dieet blijven we in het risicogebied steken. In grote delen van de wereld (China, India) neemt de vleesconsumptie juist toe als gevolg van de groeiende welvaart. De grootste vleeseters ter wereld zijn de Amerikanen met 120 kilo per persoon per jaar (bruto slachtgewicht).

Opbrengst verhogen

Bijna 40 procent van het land op aarde is al in gebruik voor landbouw. Tweederde hiervan betreft (intensief en – vooral – extensief beweide) grasland voor vee. Eenderde wordt benut voor akkerbouw. Daarvan wordt weer eenderde gebruikt voor het verbouwen van veevoer.

Als de vraag naar voedsel toeneemt, zal ook de druk op grond toenemen. Landbouw is een van de belangrijkste oorzaken van ontbossing. Vorig jaar werd wereldwijd 16 miljoen hectare bos gekapt, bijna vier keer de oppervlakte van Nederland. In Zuid-Amerika en Indonesië gaan tropische regenwouden plat voor de productie van soja en palmolie.

We kunnen de hoeveelheid landbouwgrond natuurlijk verder uitbreiden om meer voedsel te produceren. Maar dat gaat ten koste van bossen en natuur. Bovendien zijn de beste landbouwgronden al in gebruik.

Een alternatief is meer opbrengst halen uit dezelfde hoeveelheid grond. Dat kan door goed management: betere rassen, op maat toegesneden bemesting en grondbewerking, beheersing van ziekten en plagen. Tegengaan van verspilling levert ook een bijdrage: hoe minder van de oogst op het land verloren gaat en hoe minder we weggooien, hoe minder we hoeven te verbouwen.

Wat ook helpt, is als we op akkerland dat nu gebruikt wordt voor de teelt van veevoer voedsel voor mensen gaan verbouwen: 30 tot 40 procent van de graanoogst wordt gevoerd aan dieren. In termen van efficiency is dat pure verspilling: dieren gebruiken gemiddeld 6 kilo plantaardig eiwit om een kilo dierlijk eiwit te produceren.

Betere irrigatie

Water geeft wereldwijd hoofdbrekens: op de ene plek is er te weinig van, op de andere plek juist te veel. Ruim twee miljard mensen hebben geen toegang tot schoon drinkwater, 3,6 miljard mensen leven in gebieden waar geregeld waterschaarste dreigt. In delen van China en de VS raken de zoetwatervoorraden uitgeput.

Het zal alleen maar moeilijker worden, want de vraag naar (zoet) water stijgt volgens het VN Water Development Report 2018 jaarlijks met 1 procent. Wat in 2050 neerkomt op een stijging van 20 tot 30 procent.

Verreweg de grootste waterslurper is de landbouw: 70 procent van het totaal, voornamelijk voor irrigatie. Op nummer twee staat de industrie met 20 procent. Huishoudens zijn goed voor 10 procent.

Verwacht wordt dat het waterverbruik door de industrie en huishoudens de komende jaren het hardst zal stijgen, met wel 300 tot 400 procent. De geschatte toename van het waterverbruik door de landbouw lijkt daarmee vergeleken bescheiden: 5 tot 40 procent, de ramingen zijn omgeven met grote onzekerheden. Maar dan nog gaat het om grote hoeveelheden.

De sleutel tot minder waterverbruik in de landbouw is betere irrigatie: druppelbevloeiing bijvoorbeeld in plaats van spuitinstallaties. Ook het beter benutten van regenwater en het aanleggen van wateropslagfaciliteiten kunnen een bijdrage leveren.

Landbouw is ook de belangrijkste oorzaak van afname van de waterkwaliteit door de afvoer van stikstof (nitraat) en fosfaat. Dan hebben we het nog niet over vervuiling door pesticiden en bestrijdingsmiddelen.

Efficiënter met mest

Stikstof speelt in ons voedselsysteem een grote rol als bemester van de bodem, het is een van de voornaamste ingrediënten van kunstmest. Het gebruik van kunstmest is sterk gegroeid, van zo’n 10 miljoen ton in 1962 tot ruim 120 miljoen ton nu.

Het probleem met stikstof in kunstmest is dat gemiddeld slechts de helft wordt opgenomen door de gewassen op de akker. Lokaal kan dat wel 80 tot 90 procent zijn. De rest gaat verloren in de lucht in de vorm van ammoniak of lachgas of spoelt als nitraat uit naar het grondwater.

Ammoniak veroorzaakt verzuring (zure regen), wat leidt tot een afname van biodiversiteit. Lachgas draagt bij aan het broeikasgaseffect. Nitraat is schadelijk voor het drinkwater en vloeit uiteindelijk af naar zee waar het voor dode zones zorgt doordat het een overmaat aan algengroei veroorzaakt, waardoor ander zeeleven onmogelijk wordt.

De toepassing van stikstof kan worden verminderd door (kunst- en dierlijke) mest efficiënter in te zetten volgens de vier R’s: the right rate, the right time, the right place en the right type (de juiste hoeveelheid, het juiste moment, de juiste plek en het juiste type).

In China, de grootste verbruiker, kan het gebruik van stikstof uit kunstmest met 50 tot 60 procent worden teruggedrongen, schat hoogleraar Wim de Vries. Dit kan al deels worden bereikt door voorlichting te geven aan boeren. Het ‘laaghangende fruit’, aldus De Vries. In Nederland wordt al efficiënt omgegaan met stikstof. Het probleem met de Nederlandse landbouw is dat die zeer intensief is.

Niet meer dan nodig

Fosfaat is het broertje van stikstof; ook dit is een belangrijk bestanddeel van kunstmest. In dierlijke mest zit ook veel fosfaat. Een verschil met stikstof is dat fosfaat niet wordt uitgestoten naar de lucht. Het komt voornamelijk in het milieu terecht door bodemerosie. Dat levert vooral problemen op in zoet water: fosfaat is een belangrijke oorzaak van de groei van blauwalg.

Fosfaat is een mammoettanker, zegt De Vries. Geef je meer dan planten opnemen, dan bouwt het gehalte aan fosfaat geleidelijk op in de bodem. Daardoor stijgt ook de afvoer van fosfaat naar het oppervlaktewater. Omgekeerd daalt het gehalte maar langzaam als je minder op het land brengt dan de plant gebruikt.

Fosfaat kent een geopolitieke dimensie: het wordt gewonnen in mijnen. De grootste producenten zijn Marokko, China en de VS. Europese landen zijn voor hun fosfaat sterk afhankelijk van Marokko. Bovendien zijn de fosfaatvoorraden op de wereld eindig.

In het meest optimistische scenario kan het gebruik van stikstof en fosfaat tot binnen veilige marges worden teruggeduwd. Door niet méér te bemesten dan nodig, of door fosfaat te recyclen. Maar om de voedselproductie te verhogen is vooral in Afrika veel extra (kunst)mest nodig. Dat zal dan elders gecompenseerd moeten worden. Bij een minder ambitieus scenario blijft het gebruik in de risicozone steken.

Toine Timmermans, verspillingsexpert (programmamanager duurzame voedselketens van Wageningen UR) over het tegengaan van verspilling:

‘De voedselverspilling met 50 procent terugdringen in 2050 (zoals de onderzoekers hebben berekend in het gematigde scenario) kunnen we in Nederland en een aantal West-Europese landen halen, als we ons best doen. Maar in de rest van de wereld is de trend nog andersom. De voornaamste oorzaak van voedselverspilling is dat we te veel produceren. We hebben nu al genoeg voedsel op de wereld om 12 miljard mensen te voeden, als we stoppen met het gebruiken van landbouwgrond om veevoer te verbouwen. Om de voedselverspilling met 75 procent terug te dringen moeten we naar een circulair voedselsysteem waarin afval niet bestaat. Dat zie ik nog niet gebeuren.’

Eva van den Broek, onderzoeker consumentengedrag WUR over verandering van dieet:

‘Wil je de vleesconsumptie drastisch verminderen, dan haal je het niet met een voorlichtingscampagne. Ik denk dat je er niet aan ontkomt een vleestaks in te voeren. Dat hoeft geen prijsverdubbeling te wezen, 10 tot 15 procent kan al genoeg zijn, als je daarnaast andere maatregelen neemt. Zoals een verbod op het stunten met vlees door supermarkten. Politiek ligt een vleestaks gevoelig. Maar ik denk dat het besef zal komen dat het onvermijdelijk is. Zoals we nu ook vuile diesels zwaarder belasten.’

Martin van Ittersum, hoogleraar plantaardige productiesystemen Wageningen UR over nieuwe technieken:

‘In West-Europese landen halen we al de maximale opbrengst uit de landbouwgrond. Dus daar zit weinig rek meer. Maar in delen van Zuid-Azië (India), sub-Sahara-Afrika en Oost-Europa is nog een behoorlijke slag te slaan. In Afrika kunnen de opbrengsten per hectare in theorie met een factor drie tot vier worden verhoogd. In India is een verdubbeling mogelijk. Daarvoor is wel een enorme hoeveelheid extra mest nodig, organische of kunstmest: in Afrika zo’n tien keer zoveel als nu. Irrigatie kan ook een bijdrage leveren, maar dat is lang niet overal mogelijk.’