De logica toepassen

Door gebruik te maken van de plaatsnaamkunde en terug te gaan naar het jaar 1500 is het niet moeilijk om vast te stellen dat de stikstof depositie geen invloed heeft op het herstel van de natuur, bovendien is het verslechteringsverbod geen werkbare maat om te oordelen over het herstel van de natuur en de realisatie van de KRW-doelen. Dit maakt elk kabinet dat iets wil doen om het stikstof probleem op te lossen chantabel. Het stikstofkaartje dat de VVD minister Christine van der Wal werd toegestopt is de belichaming van de beïnvloeding van de politiek door universiteiten en rijksinstituten, doordat de inhoud ervan niet leidt tot een oplossing van het probleem.

Wie uitsluitend de CO2 uitstoot wil verminderen, bereikt net zo veel als degene die de CO2 omzetting naar zuurstof O2 aanpakt, door het assimilatie predicaat te realiseren. De hoogkwalitatieve winvelden die ik beschrijf doen dat laatste, maar hebben daarnaast nog veel andere voordelen.

Hoogwaardige monitoring

De hoogwaardige winvelden werken goed als het assimilatie predicaat voldaan wordt. Om daarvoor te kunnen zorgen voeren deze winvelden de monitoring gedurende het gehele jaar uit, door het assimilatie predicaat voor alle (x,y) en voor alle (t) te bepalen. Als er afwijkingen zijn wordt het bijbehorende mest verlies toegevoegd aan de som behorend bij het teeltseizoen. Door deze manier van werken, wordt ook het actuele effect van relaxatie oscillaties correct meegenomen, alsmede ook het actuele effect van een regenbui gedurende het teeltseizoen. Alle mest verliezen worden in % van de mest behoefte van het gewas uitgedrukt, en op het eind van het teeltseizoen, omgezet naar concentraties uitgedrukt in mg/l. Pas als het assimilatie predicaat voor alle (x,y) en (t) in het teeltseizoen, voldaan werd, kunnen we de overbemesting meten zonder systematische fouten.

Provinciale monitoring

De winvelden werken niet als verwacht als op een diep geplaatste peilbuis de stikstof concentratie wordt  gemeten. Het probleem is dat nitrificerende bodem bacteriën mest, stikstof of nitraat, hoe je het ook noemen wilt maken, de tot een concentratie gelijk aan de mest basis, in de onverzadigde zone, onder geleide van de pH. In de verzadigde zone breken denitrificerende bodembacteriën een mogelijk teveel aan mest,  weer af, bij dat proces komt weer 'bodem lucht' die de nitrificerende bodembacteriën hebben gebruikt om mest te maken, vrij. Van de corona crisis, weten we dat (bodem)bacteriën uitsterven als hun concentratie te laag is.

De mest toegift, afkomstig van beweiding van natuur, of landbouw akkers, of van andere bronnen, wordt volledig door assimilatie opgenomen, als het assimilatie predicaat voldaan wordt. Uitsluitend als er sprake is van osmose verliezen of assimilatie verliezen, of overbemesting kan de mest niet meer opgenomen worden.

Het idee achter de provinciale meetnetten is, dat de stikstof concentratie in de bodem wordt gemeten en dat deze wordt toegeschreven aan de gevolgen van mestgebruik als het winveld 'in de invloedssfeer van een landbouwgebied' ligt.

Het voordeel daarvan is dat er, op basis van de goede naam van de adviseur, geen compensatie vergoedingen meer betaald hoeven te worden. Het nadeel is dat daardoor het stikstof probleem niet opgelost wordt. 

Bij de knallende ruzie tussen BBB ministers, spreken ingewijden spreken over hoogoplopende onderlinge conflicten vanwege mogelijke gevolgen voor de waterkwaliteit. In dat geval ging het om het slimme idee dat men de uitstoot van het broeikasgas methaan wilde remmen, door precisie landbouw, waarbij de waterschappen opdracht hadden gegeven om het grondwaterpeil in polderland extreem hoog te stellen. Daardoor ontstaan osmose verliezen, in het grasland, met verhoogde mest concentraties mest in de bodem en ook in openwater, duidelijk zichtbaar bruine sloten op foto's van ANP. Dit komt naar buiten aan de vooravond van een geplande vergadering van de provinciale staten van Utrecht en een cruciaal moment in de formatie van wat een stabiel kabinet zou moeten worden.

Provinciale monitoring

De winvelden werken niet als verwacht als op een diep geplaatste peilbuis de stikstof concentratie wordt  gemeten. Het probleem is dat nitrificerende bodem bacteriën mest, stikstof of nitraat, hoe je het ook noemen wilt maken, de tot een concentratie gelijk aan de mest basis, in de onverzadigde zone, onder geleide van de pH. In de verzadigde zone breken denitrificerende bodembacteriën een mogelijk teveel aan mest,  weer af, bij dat proces komt weer 'bodem lucht' die de nitrificerende bodembacteriën hebben gebruikt om mest te maken, vrij. Van de corona crisis, weten we dat (bodem)bacteriën uitsterven als hun concentratie te laag is.

De mest toegift, afkomstig van beweiding van natuur, of landbouw akkers, of van andere bronnen, wordt volledig door assimilatie opgenomen, als het assimilatie predicaat voldaan wordt. Pas als er sprake is van overbemesting kan het teveel aan mest niet meer opgenomen worden.

Het idee achter de provinciale meetnetten is, dat de stikstof concentratie in de bodem wordt gemeten en dat deze wordt toegeschreven aan de gevolgen van mestgebruik als het winveld 'in de invloedssfeer van een landbouwgebied' ligt.

Het voordeel daarvan is dat er, op basis van de goede naam van de adviseur, geen compensatie vergoedingen meer betaald hoeven te worden. Het nadeel is dat daardoor het stikstof probleem niet opgelost wordt. 

Bij de knallende ruzie tussen BBB ministers, spreken ingewijden spreken over hoogoplopende onderlinge conflicten vanwege mogelijke gevolgen voor de waterkwaliteit. In dat geval ging het om het slimme idee dat men de uitstoot van het broeikasgas methaan wilde remmen, door precisie landbouw, waarbij de waterschappen opdracht hadden gegeven om het grondwaterpeil in polderland extreem hoog te stellen. Daardoor ontstaan osmose verliezen, in het grasland, met verhoogde mest concentraties mest in de bodem en ook in openwater, duidelijk zichtbaar bruine sloten op foto's van ANP. Dit komt naar buiten aan de vooravond van een geplande vergadering van de provinciale staten van Utrecht en een cruciaal moment in de formatie van wat een stabiel kabinet zou moeten worden.

Hydrologen toonden de juistheid van hun berekeningen aan met een cirkel redenering. Een pompproef, die uitgaat van een grondwaterformule, werd gebruikt om vergunningen te verlenen voor water winvelden ontworpen met grondwaterformules die heel vaak niet toegepast mogen worden als mest verliezen naar de bodem een rol spelen. Bovendien wordt er gewerkt met slechts twee waarden van de grondwaterspiegel in de jaarcyclus, de Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand (GHG) en de Gemiddeld Laagste Grondwaterstand  (GLG) waardoor snellere effecten zoals relaxatie oscillaties en de bijbehorende niet lineaire effecten, een willekeurige foutmarge kennen. Dit uit zich ook in het feit dat er geen verschil wordt gemaakt tussen een instabiele meekoppeling en stabiele tegenkoppeling

Daardoor staan zij met een zelfbedacht beeld van het hydrologische proces, buiten de actualiteit van de wetenschappelijke kennis.

Een aforisme van de bekende D66 econoom Alexander Rinnooy Kan, luidt:

Wie denkt dat wetenschap duur is,

weet niet wat domheid kost.

Prof. D. Lohse, zegt ongeveer hetzelfde: Talent is niet genoeg.

Hydrologen die volstaan met een cirkel redenering weten niet wat ze niet weten, met als gevolg dat er al vele jaren, door dilettantisme, veel problematische winvelden ten onrechte zijn vergund door de provincies.

Maar er is meer en de kennis betreffende dat meerdere, werd nooit gebruikt. Zo zijn er relaxatie oscillaties die een toestand beschrijven waarbij een deel van het grondwater zich op een plaats (x,y) en een tijdstip (t) bevindt, die geen onderdeel is van een stationaire oplossing.

Dat komt vanwege het bestaan van een straal ρ ≈ 3D, met D de effectieve dikte van de watervoerende lagen waardoor het mogelijk is om een fractie van het winbare deel van het stationaire debiet te winnen uit een cilinder C(ρ) met hoogte D en straal ρ, dat tevens gelijk is aan het winbare debiet q = aN, winnen uit het areaal a van C(ρ), met N de stationaire waarde van de neerslag. 

Op vergelijkbare wijze kunnen we het gehele debiet Q = AN, winnen uit het areaal A van C(R), met R de effectieve winningsstraal van het winveld A door gebruik te maken van ofwel een puntwinning, of een vlak dekkend gespreid winveld dat kleine debieten q =aN wint die samen gelijk zijn aan het debiet Q van het gehele winveld. 

Daarbij maken we voor de puntwinning, gebruik van de transportformule van Dupuit.

Er is nu, voor een hydrologie horizontaal,  sprake van twee stationaire verlagingen de winningsverlaging, van het gespreide winveld en de bijkomende transportverlaging uit de grondwaterformule van Dupuit.

Als gevolg van de groei van het gewas is er ook nóg een dynamische verlaging: de assimilatie verlaging die gedurende het teeltseizoen ontstaat uit de assimilatie winning. In Nederland is de stationaire waarde van de neerslag N=0.8m/jaar. Dat geeft bij een porievolume van 1/3 een waarde van de stationaire winningsverlaging van 0.2m en een actuele vorm van de puntspreidfunctie gelijk aan een Gauss curve. De totale verlaging die optreedt bij een puntwinning is de oneigenlijke som van de (optionele) transportverlaging + de winningsverlaging (met een Gauss vormige puntspreidfunctie) + de (naar de plaats (x,y) onbegrensde en naar de tijd (t) periodiek begrensde assimilatie winning), met een amplitude van ~0.8m. Ik sereek hier over een oneigenlijke som omdat er wel een realisatie mogelijk is zonder transportverlaging, maar niet zonder winningsverlaging.

De stationaire transport verlaging kunnen we met de integraalrekening berekenen, door het winbare debiet Q te sturen door de mantel van een cilinder C(r) en de daarbij horende gradiënt te integreren van ρ tot (R-ρ) en de bijbehorende integraal op te lossen, inclusief de bijbehorende integratie constante. De ontbrekende delen hebben alle een Gauss vormige puntspreidfunctie.

Het werken met een stationaire stroming is als het werken met een luidspreker waarvan de stand van de conus weliswaar kan veranderen, maar er zal nooit muziek uitkomen. Als we vervolgens blijven werken met de stationaire oplossing, en eisen dat de conus uitsluitend binnen het interval {l,h} beweegt, dan zullen we rekening moeten houden met de extreme waarden die de conus aan kan nemen. Bij het bepalen van het interval waarin de grondwaterspiegel zich mag bewegen om het assimilatie predicaat te voldoen, zullen we net als bij de conus van de luidspreker, ook rekening moeten houden met de extremen. 

De stikstof depositie

Er is een groot probleem met relaxatie oscillaties in dunne watervoerende lagen, maar de stikstofdepositie uit stallen, levert in tegenstelling tot wat zeer stellig beweerd wordt, geen enkel problemen voor de natuur.

De natuurorganisaties wisten allang dat een hoog gelegen ven een andere natuurkwaliteit heeft dan laag gelegen vennen. Om een antwoord vinden op de vraag, hoe de natuur jaren geleden, laten we zeggen rond 1500, werd beïnvloedt door zure regen, c.q. stikstofdepositie heb ik, op advies van hydrologen, gebruik gemaakt van de plaatsnaamkunde, omdat je daarmee geen fouten kunt maken.

Om het effect van de stikstofdepositie op de stikstof concentratie in de bodem te achterhalen in aanwezigheid van nitrificerend bodembacteriën in de onverzadigde zone en denitrificerende bodembacteriën hoog in de watervoerende laag bij een hydrologie hellend, gaan we nu op zoek naar plaatsnamen.

Ten zuiden van de plaats: Hoogeveen stroomt grondwater vanuit een grondwaterscheiding naar het oosten en het westen. We volgen nu de stroming van het grondwater naar het westen, en zoeken plaatsnamen. Daar vinden we het dorp Veeningen met twee buurtschappen: die Lage Venen heten. Het plaatselijke laagveen onderscheid zich van het hoogveen door de bodempassage met denitrificerende bodembacteriën, en wordt gekenmerkt door kristalhelder grondwater.

Terwijl overal de zure regen even sterk is, moet het grondwater overal voldoende lang in contact staan met de denitrificerende bodembacteriën hoog in de watervoerende laag, voordat er kristalhelder grondwater ontstaat. Aan die voorwaarde kan niet voldaan worden in het hoogveen, maar wel in het laagveen.

In het hoogveen vinden we een Kritische Depositie Waarde (KDW), die iets verderop bij dezelfde depositiewaarde niet meer kritisch is. Daaruit volgt dat de KDW niet bruikbaar is om vast te stellen of de natuur herstelt zal worden of niet.

De kaderrichtlijn water KRW

Bij diverse gelegenheden, en in rechtszaken vinden de natuurorganisaties, gesteund door actiegroepen, het van groot belang dat de waarde van de stikstof concentratie < 50mg/l in het grondwater en < 100mg/l in open water, gerealiseerd wordt. Deze eis moet op het eind van het teeltseizoen, voldaan worden. Daarbij wordt niet gezegd wie deze twee KRW predicaten moet voldoen. We weten nu uit de plaatsnaamkunde dat nitrificerende en denitrificerende bodembacteriën op die waarden een groot effect hebben. In de inleiding van het hoofdstuk de natuur herstellen, heb ik laten zien dat het mogelijk is om windelden te maken zonder transport verlaging, die gebaseerd zijn op het ter plaatse winnen van het water uit de neerslag. Als we de stroomsnelheid van het grondwater verhogen door een punt winning toe te passen, dan krijgen de denitrificerende bodembacteriën aanwezig in de verzadigde zone onvoldoende tijd om de mest die de nitrificerende bodembacteriën hebben in de onverzadigde zone hebben aangemaakt, weer af te breken. Dit geldt ook voor darmbacteriën van dieren, zoals koeien, maar zeker niet ongevaarlijk zijn ook de darmbacteriën van alle dieren die in de natuur bejaagd worden, waaronder ook wolven.

Het verslechteringsverbod

De ecologen gebruiken de KDW óók als criterium om een achteruitgang van de natuur te voorkomen, maar achteruitgang voorkomen is wel wat anders dan het herstellen van de natuur.

Daar komt bij dat de wet niet duidelijk is over wat beter is: een bos kappen en omzetten naar heide, of heide omzetten naar een bos.

Als we niet beschikken over een goed functionerende maat maar wel anderen de maat nemen, met het stikstofkaartje, ontstaat er een onwerkbare situatie, omdat er geen enkel bewijs is dat de natuur, de KRW doelen, het extreme weer en het klimaat hersteld zullen worden.

Chantabel

Ik heb zojuist aangetoond dat de stikstofdepositie en het verslechteringsverbod niet bijdragen aan het herstel van de natuur. Bovendien dragen ze ook niet bij aan de realisatie van de KRW doelstellingen die ook van belang zijn om kristalhelder grondwater te kunnen winnen. Dat maakt een regering die het stikstof probleem wil oplossen zonder de wet grondig aan te passen, op zuiver wetenschappelijke gronden, chantabel. Als we weten dat het doel niet gerealiseerd kan worden, dan zijn er geen wettelijke middelen meer om het ontstaan van een 'stikstof maffia' te stoppen.

Bij het kaartje staat in kleine letters dat "74% onder KDW moet zijn, en dat het kaartje al anticipeert op de benodigde reductie voor KRW en Klimaat". Let op, ik heb zojuist bewezen dat deze claims überhaupt geen onderbouwing geven van de stelling dat een kleinere stikstofdepositie bijdraagt aan het herstel van de natuur.

Een claim moet daarom altijd onderbouwd worden met een dan en slechts dan als voorwaarde.

De logica van concentraties

Toen de VVD minister voor Natuur en Stikstof Christianne van der Wal het stikstof kaartje diep wegstopte had nog niemand de logica van concentraties toegepast.

De kringloop van het leven en de uitstoot van CO2 kan als volgt, heel compact, worden samengevat:

 O2 (mens en dier) -> CO2 (planten) -> O2 (sluit de kringloop)

(fossiele oorsprong) -> CO2                                                          

Ik zal de CO2 concentratie in de atmosfeer verkleinen, met behulp van de realisatie van het assimilatie predicaat, waardoor tevens een maximale groei van de planten en gewassen mogelijk wordt. Daardoor verdwijnt het mest verlies naar de bodem, dat bestaat uit het osmose verlies, en het assimilatie verlies. Op die manier wordt de stikstof door assimilatie opgenomen en wordt koolzuurgas CO2 in zuurstof O2 omgezet, waarbij niet alléén in Nederland maar overal wereldwijd, een belangrijke bijdrage geleverd wordt aan de te realiseren klimaat doelen, immers als er geen omzetting meer is van koolzuurgas CO2 naar zuurstof O2, zal de CO2 concentratie, óók door de groei van de wereldbevolking naar 15 miljard, onbeperkt groeien.

Het gebod om iets goeds te doen voor de natuur

Ik ga uit van de logische expressie:

A & B             Er geldt:

als A=waar is en B=waar dan is het resultaat waar.

Wat in het voorgaande is uitgeschreven, is echter nog maar 'de helft' van de waarheid. We krijgen een dan en slechts dan beschrijving, door óók de complementaire logische expressie te voldoen:

¬(¬A I ¬B)    dit geld als:

¬A=waar is of ¬B=waar is, dan is het resultaat ¬ waar.

Er geldt daarom ook: A & B ≡ ¬(¬A | ¬B). Stel dat A en B een verbetering beschrijven dan zijn ¬A en ¬B een verslechtering van A respectievelijk B, terwijl het geheel een verbod is op een verslechtering van A | B, hetgeen logisch hetzelfde is als iets goeds doen voor A & B.

Als we iets goeds doen, dan beïnvloeden we een voorwaarde, zoals bijvoorbeeld het assimilatie predicaat, zodanig dat het goeds vanwege de dan en slechts dan eigenschap, gerealiseerd zal worden.

Alle logische functies worden, om een robuust ontwerp te kunnen maken dat op grootschalige geïntegreerde schakelingen met de zojuist getoonde Complementaire logica samengesteld. Het belang daarvan volgt mede uit de volgende opmerkingen:

1. Deze afleiding is geldig voor een willekeurig aantal argumenten, A, B, C, ....
2. De duale variant van de generieke stelling dat de natuur niet mag verslechteren is onwerkbaar.

In dat geval moet er simultaan iets goeds gedaan worden voor alles. Dan weet je niet waar je moet beginnen om de biotoop van het leven te herstellen.

Of wellicht weet je het juist wél, want alle planten en dieren hebben in de biotoop van het leven bereikbaar water nodig.

Bodembacteriën

Dan blijft natuurlijk het probleem de aanwezigheid van  onbekende aantallen, nitrificerende bodembacteriën in de onverzadigde zone en denitrificerende bodembacteriën in de watervoerende laag die beide de stikstof concentratie sterk beïnvloeden. Die kun je iets goeds laten doen. Het belangrijkste is in dat geval dat we de stroomsnelheid laag moeten houden, zoals de waterschappen dat doen in hun rioolwater zuivering installaties (RWZI), opdat de denitrificerende bodembacteriën, hun werk goed te laten doen. Dat pleit voor het gebruik van gespreide winning, zonder transportverlaging.

Boole

Het is de fameuze Britse onderzoeker [1], George Boole die de logica, waaronder ook het dan en slechts dan als predicaat, dat als iff wordt afgekort in de Engelstalige literatuur, tot in detail heeft uitgewerkt, en bovendien heeft toegepast op onderwerpen die nauw verwant zijn aan het herstel van de natuur.

1. Wikipedia, George Boole.