Stikstof probleem opgelost

Wetenschap is een puzzel

Prof. D. Lohse beschrijft de problematiek van het wetenschappelijk onderzoek: 1Wetenschap is een puzzel, maar dan een complexe. Je hebt nog lang niet alle stukken op tafel en de stukken die je hebt kunnen vals zijn omdat ze gebaseerd zijn op verkeerde metingen of berekeningen… Je ziet de oplossing van de puzzel pas als je het volledige overzicht hebt… Hard en georganiseerd werken ligt ten grondslag aan de oplossing van een buitengewoon probleem. Talent is niet genoeg.

In dit webportaal maak ik de puzzelstukjes die een klein deel van het probleem beschrijven via een link toegankelijk, die ook boven elk hoofdstuk van dit webportaal is opgenomen. Wie puzzelt probeert al gauw groepjes van puzzelstukjes die passen, te combineren tot een thema. Met een vet gedrukt uitroepteken geef ik aan dat het, voor het volgen van de inhoud, wenselijk is om de link bij het lezen ook te volgen, maar het kan ook later nog eens, als er behoefte is om het onderwerp alsnog beter te begrijpen. Door de puzzelstukjes een betekenisvolle naam te geven, kan ik volledig zijn, terwijl de hoofdtekst compact en leesbaar blijft omwille van het overzicht. Bovendien geeft dit de vrijheid om het probleem deels op basis van voorkennis, top-down te analyseren en om het vervolgens ook deels bottom-up te benaderen om zelf te ervaren hoe je als wetenschapper complexe problemen op kunt lossen.

  1. D. Lohse, Kijk, luister, en sta open, Campus 1, Mei 2020.

Natura Docet

Leer van de natuur, Is de naam van het beroemde natuurmuseum in het NO Twentse Denekamp, dat gesticht werd door meester J.B. Bernink. Dit museum is echt een aanrader, voor iedereen die is geïnteresseerd in het herstel van de natuur, maar anno nu hebben de provincies allang de drinkwaterwinning geprivatiseerd, terwijl de universiteiten geld moeten verdienen uit de 2e  en de 3e geldstroom. Dit heeft ertoe geleid dat er in het vervolg twee partijen zijn met een eigen verdienmodel, dat is ingegeven door de manier waarop de overheid het bestuur heeft ingericht en de taken heeft verdeeld. Nieuw is dat de drinkwatersector beschikt over een krachtige lobby organisatie die zich inzet voor haar eigen belang. Ook nieuw is dat de regering in dit geval het kabinet Rutte III en Rutte IV gegijzeld wordt, en dat de NL en de EU rechters zich houden aan de wetten, zoals dat hoort, maar die gelijktijdig zo zijn geformuleerd dat beide verdienmodellen ondersteund worden. Op zich is daar (formeel) niets mis mee, maar in de praktijk blijkt dat vergaande gevolgen te hebben, waardoor het natuur doel juist niet meer realiseerbaar is als één van de verdienmodellen gehandhaafd moet worden. Verdienmodellen zijn extreem lastig als je iets wilt bewijzen, om die reden is het een goed gebruik om het gegeven probleem op te lossen en achteraf te kijken of het mogelijk is om alsnog een invulling te geven aan het verdien model.

 maar het is überhaupt lastig om te bedenken wat je moet doen om het natuur doel te realiseren. Met de verdienmodellen erbij gaat dat nagenoeg altijd mis. Dit heeft te maken dat je meer wilt realiseren dan wat realiseerbaar is.

. ook lastig als de condities wilt beschrijven omdat ze meer willen realiseren dan wat realiseerbaar is, waardoor uiteindelijk, afhankelijk van de gemaakte keuzes, het beoogde doel zefs niet meer realiseerbaar is.




Het goede nieuws

Het goede nieuws is dat Nederland, met de ingebrachte werkwijzen, nu al het natuur doel kan realiseren. Het volstaat om dit aan de hoogste NL-EU rechters mee te delen, en de werkwijzen beschreven in dit webportaal te volgen. De verdienmodellen zijn een groot probleem, maar dit is een probleem dat we achter ons kunnen laten. Dan is geen verder politiek overleg meer nodig omdat de drinkwatersector met behulp van een passend deel van de financiën het probleem kan oplossen.

Elke agrariër en ook elke wiskundige weet dat we bij zo'n Bewijs een analyse van het probleem gebruiken, die convergeert naar een landschapstype dat zichzelf in stand kan houden op de gegeven standplaats door middel van een natuurlijk evenwicht, gegeven het klimaat, de hydrologie, de geologie en de geomorfologie van de standplaats in Nederland.

Als we de wetgeving uitbreiden om de natuur ten dienste te zijn, dan bestaat er een grote kans dat we het probleem niet meer op kunnen lossen doordat we te veel details vastleggen. Dit geldt met name voor het gebruik van Kritische Depositie Waarden. Het was de vakminister uit het kabinet Rutte IV, mw. Christianne Van de Wal, die hiermee al snel via het beroemde stikstofkaartje te maken kreeg. Ook de wetgeving dat de natuur niet achteruit mag gaan, toegepast op de depositie van stikstof is om dezelfde reden niet houdbaar.

De onderzoekers hebben in Schotland, op een standplaats met unieke eigenschappen die in Nederland niet voor kunnen komen, een proef uit laten voeren met een geforceerde depositie van stikstof. Ze concludeerden dat er een kritische depositie waarde was waarbij de begroeiing veranderde. Als die resultaten zouden worden toegepast op de Nederlandse situatie zou nagenoeg de gehele landbouw opgedoekt moeten worden, zo slecht zou het in Nederland met de landbouw gesteld zijn.

Op het Canarische Eiland La Gomera, groeiden heel hoge 'laurieren' en 'heide bomen', beide nog groter dan de Nederlandse eik in een klimaat waar nauwelijks regen valt. Desondanks was het nat onder deze begroeiing, omdat het bladerdek het vocht uit de passaatwind opving en over de wortels verdeelde. Ik had dat eerder gezien ten zuiden van San Francisco met een enkele struik die op die manier z'n eigen regen maakte en opvallend groen was omringd door volledig verdorde exemplaren. Ik was daar niet alleen, er waren ook reeën die profiteerden van dit micro klimaat. De 'regen' die op La Gomera groeide werd via een irrigatie systeem ook opgevangen voor landbouw op terrassen die niet breder waren dan 2.5m ten behoeve van de lokale bevolking. Een haast onmerkbare externe invloed had grote gevolgen: de natuur ging snel achteruit, de landbouw stortte na een tijdje ineen en de bevolking nam in een tijd dat de pil nog niet beschikbaar was, zeer snel in omvang af. De oorzaak was de komst van een veer dat een lijndienst onderhield van La Gomera met een groter Canarisch eiland, waardoor er een geheel andere economie was ontstaan.

Om geen fouten te maken, beperk ik me in het onderstaande tot de veranderingen die ontstaan door de introductie van een winning van grondwater en de effecten daarvan.

Gegeven

  Het conceptuele model van de bodem en de lucht!,

Gevraagd

  Specificeer voor alle (x,y) en voor alle (t) de grondwaterspiegel h(x,y,t) nodig voor de realisatie van het natuurdoel

Bewijs stap1 van de synthese procedure

A. overbemesting stelling! & B. depositie stelling!.

C. assimilatie stelling! &

D. zure sulfaatbodem stelling! &

E. kwel stelling!, zodanig dat er voor alle (x,y) en voor alle (t) voor {C, D, E} één grondwaterspiegel h(x,y,t) ontstaat, met bijbehorende diepte ontwatering d(x,y,t) met het maaiveld als oorsprong.

  • Overeenkomstige (stikstof) bijdragen moeten worden opgeteld.

Q.E.D.


De zodanig dat voorwaarde zorgt ervoor dat alle voldoende voorwaarden voldaan zullen worden, door het nog te realiseren winveld door eisen te stellen aan de diepte ontwatering.

Het constructieve Bewijs brengt de fysica en de chemie van de bodem op orde en maakt voor de realisatie van het winveld voor horizontaal gebruik van de eliminatie van de transportverlaging.

Het bewijs gebruikt een analyse van het probleem, zodanig dat er een bekend landschapstype ontstaat dat zichzelf in stand kan houden op de gegeven standplaats door middel van een natuurlijk evenwicht, gegeven o.a. het klimaat, de hydrologie, de geologie en de geomorfologie van de standplaats in Nederland.

De noodzakelijke! voorwaarde van de overbemesting stelling! A stelt zeker dat er niet meer mest mag worden opgebracht dan de gewassen door assimilatie op kunnen nemen. De noodzakelijke! voorwaarde van de depositie stelling! B stelt zeker dat de natuur niet achteruitgaat, als alle overeenkomstige (stikstof) bijdragen uit A, B en C zijn opgeteld en op jaarbasis niet toenemen.

De voldoende voorwaarde die hoort bij C & D & E kan worden voldaan door de winningsverlaging Δ, groot ~0.2m bij de diepte ontwatering uit de nul-toestand te voegen. Ik schrijf met opzet voldaan omdat elke stelling een voorschrift (predicaat) is dat op zich waar is, maar werkzaam is volgens de beschreven oorzaak gevolg relaties, die voldaan moeten worden om de gewenste situatie te bereiken. Het monitoring programma en/of de wetgeving moet op basis van de structuur van het bewijs, ervoor zorgen dat alle stellingen voldaan worden. Om dat af te dwingen zijn bijvoorbeeld (C & D & E) met een en operator &, verbonden.


De universitaire onderzoekers hebben het concept van Kritische Depositie Waarden bedacht die iedere achteruitgang van natuurgebieden door depositie verbiedt.

Als uit een standplaatsvergelijking blijkt dat 95% van de mestgift in een zeer groot areaal A, verloren kan gaan naar de bodem, als gevolg van diepte ontwatering dan mag het duidelijk zijn dat we eerst moeten beginnen om een grote vooruitgang van de toestand van een natuur of landbouwgebied na te streven, voordat we aandacht besteden aan een kleine achteruitgang door depositie.

Het zijn dit soort kleine details, die cruciaal zijn bij het formuleren van wetgeving, maar als het monitoring programma al sinds 1977-1985 tot heden, niet meer functioneert doordat de voldoende voorwaarde C, die afhangt van de diepte ontwatering, als een onvoorwaardelijke, noodzakelijke voorwaarde wordt behandeld en tevens wordt toegeschreven aan de agrariërs dan zijn we beland in de situatie waarin onschuldigen, schuldig zijn door de wet en regelgeving en door niets anders. Dit is de overtreffende trap van een gerechtelijke dwaling.

Ik heb de doelen zodanig geordend dat de realisatie van de assimilatie stelling C, ook gelijktijdig de realisatie van de overige twee stellingen {D & E} erg eenvoudig maakt. Daarmee komt bij de realisatie fase van de synthese de nadruk te liggen op de realisatie van de NL-EU norm voor de stikstofconcentratie in de bodem van 50mg/l, die de Minister President, graag wil realiseren. Dit doe ik hier door ervoor te zorgen dat de diepte ontwatering zich zal bewegen in het interval van volledige assimilatie van het gewas. Er zal een kleine kans overblijven dat er in dat geval nog een zure sulfaatbodem kan ontstaan, maar in dat geval kan lokaal de grondwaterspiegel alsnog wat hoger worden gekozen door uit de betreffende pompput uit een gespreid winveld een kleiner debiet of,  indien nodig, geen grondwater gewonnen wordt.

Er zijn maar weinig winvelden die exact horizontaal zijn, dat maakt het mogelijk om in het winveld op één plaats meer kwel uit te laten treden, waardoor er kristalhelder grondwater dat een bodempassage heeft gehad door de denitrificerende zone, die overal vlak onder de grondwaterspiegel, uit kan treden.

Het valt echter op dat de onderzoekers überhaupt niet weten c.q. begrijpen dat er ook eisen te stellen zijn aan een bewijs zelf, opdat we gegeven de structuur van het bewijs ook op een eenduidige manier de oorzaak kunnen vinden als blijkt dat het natuurdoel niet realiseerbaar is. Dit is belangrijk want pas op dat moment krijgen we het volledige overzicht, op basis waarvan we een plan kunnen maken om de natuur te herstellen. Als we aan dat plan elk jaar een invulling geven, beschikken we over een monitoring programma. Het zal de lezer daarom direct opvallen dat de monitoring, net als de vakgebieden die werden ingeroepen om de drinkwatersector te ondersteunen, helemaal niet goed hebben gefunctioneerd. Dat is mede te danken aan het feit dat de drinkwatersector zelf, vroeg om de ondersteuning die zij wilden hebben. En het laat zich raden wat daarvan het effect is als je een goed werkend verdienmodel hebt, toegang hebt tot wetgeving, niet tevreden bent met de hydrologen en de ombudsman, die het verdienmodel in twijfel trekken, toegang hebt tot de media, en belangrijke verslaggevers op de TV. Maar gelijktijdig laat de standplaatsvergelijking gewasopbrengst zien dat het ontwerp van de bestaande grootschalige winvelden inferieur is. Als we voor horizontaal gebruik maken van de eliminatie van de transportverlaging, dan blijft een winningsverlaging groot ~0.2m over, dan kan Nederland met gemak aan de NL-EU norm voor de stikstof concentratie van 50mg/l in de bodem voldoen. Wat we hier zien is dat de verlaging de som is van twee termen, de winningsverlaging en de transport verlaging. Met de keus van een geschikte naam laat ik zien wat elke term doet. Dat is belangrijk want voor dunne watervoerende lagen zijn de Laplace voorwaarden, die stellen dat het beschreven systeem lineair, tijd (t) en plaats (x,y) invariant en stabiel zijn. In dit geval zijn beide termen niet gelijkwaardig, waardoor de eliminatie van de transportverlaging niet meer toegepast kan worden als er een verdienmodel wordt gebruikt waarin de winningsverlaging al is geëlimineerd.


opgesteld moet worden.

voor de ook in de toekomst verder gaan.  en dat heeft niets van doen met: de agrariërs, de maatschappelijke sectoren, de stikstof depositie of het verbod op verdere achteruitgang van de natuur, maar nog slechts met zorgvuldig onderzoek.

Er is in de loop der tijd een zeer groot aantal fouten gemaakt, die ogenschijnlijk alle in het 'voordeel' van de drinkwatersector uitvallen, maar uiteindelijk vormen deze fouten juist een gevaar voor de drinkwatersector en de bedrijfszekerheid van hun winvelden. Dit fenomeen staat bekend onder de naam bedrijfsblindheid. Hierdoor veroorzaken de betrokkenen een zeer kostbaar probleem, vergelijkbaar met de problemen die Philips Medical Systems heeft met hun slaap apneu apparaten. Daarom is het van groot belang dat problemen van 1bedrijfsblindheid worden ontdekt, benoemd en dat de problemen zo snel mogelijk opgelost worden.

De problemen die ik hier bespreek zijn uitermate interessant, niet alleen voor studenten die willen leren dan hoe je een moestuintje, moet beheren, maar ook voor leermeesters die nieuwe verdienmodellen weliswaar interessant vinden, maar ook bij willen dragen aan het wetenschappelijke onderzoek. Een uitbreiding van de EU-wetgeving die door de onderzoekers is bedacht betreffende de depositie van stikstof, is gebaseerd op de hypothese dat de halvering van de depositie van stikstof! een voldoende grote bijdrage kan leveren aan het herstel van de natuur. Die hypothese is vals, en verhult de oorzaak gevolg relaties nodig om het natuurdoel! te kunnen realiseren op basis van het conceptuele model van de bodem (en de lucht).

Er zijn nog veel meer van dat soort hypotheses in de huidige wet en regelgeving die overbodig zijn, maar gelijktijdig zeer hinderlijk zijn om grip te krijgen op de wetenschappelijke puzzel, die gaat om drie extreem belangrijke onderwerpen: 1. het herstel van de natuur, 2. het gijzelen van het kabinet en de maatschappelijke sectoren en 3. onschuldigen die schuldig worden door de wet en regelgeving en niets anders. Dit ontstaat door het ontbreken van een conceptueel model van de bodem, een monitoring programma dat al sinds 1977 niet functioneert, toegang tot wetgeving door onderzoekers die een nieuw verdienmodel nastreven, en problemen van de drinkwatersector met de afdracht van hoge compensatie vergoedingen conform art. 7.18 waterwet die terecht zijn in verband met de beheersing van de kosten van het drinkwater, maar geheel voorbijgaan aan de stikstof verliezen naar de bodem die daardoor in de loop der tijd zijn ontstaan, waardoor het natuurdoel niet realiseerbaar is. Dit zijn punten waarop gestuurd wordt, maar het vakgebied der hydrologie kan daar geen goede oplossing voor geven vanwege die sturing. Het resultaat is echter wel dat er een overtreffende trap van een gerechtelijke dwaling ontstaat, die we vanwege de dramatische consequenties ervan, kost wat het kost moeten voorkomen.

Elke agrariër en ook elke wiskundige weet wat er aan de hand is: Er wordt door de onderzoekers geen analyse van het probleem gebruikt, die convergeert naar een landschapstype dat zichzelf in stand kan houden op de gegeven standplaats door middel van een natuurlijk evenwicht, gegeven het klimaat, de hydrologie, de geologie en de geomorfologie van de standplaats in Nederland.

Convergentie mag hier heel abstract zijn, zo kun je een net gebruiken om appels, peren of soortgelijke producten heel compact te vervoeren, het net houdt daarbij de producten bij elkaar. De mazen van het net kunnen touwtjes zijn, maar je kunt in een andere setting ook oorzaak gevolg relaties gebruiken, samen met het grondwater en de lucht om daarmee een landschapstype met een flora en fauna te creëren die op de gegeven standplaats door middel van een natuurlijk evenwicht een samenleving van flora en fauna vormt, waarin menselijke activiteiten ook passen. In Nederland, Schotland, en op het Canarische eiland La Gomera waar de passaatwind fijne waterdruppeltje bevat, die uitregenen als de lucht het blad van grote laurieren en heide raakt zo groot als bomen, bestaan echter landschapstypes die elkaar uitsluiten door unieke eigenschappen van iedere standplaats.

De implicatie hiervan is 3-ledig:

  1. De proeven met de verhoging van de depositie van stikstof in Schotland mogen, niet gebruikt worden om met behulp van Kritische Depositie Waarden, te oordelen over het natuurherstel op een standplaats in Nederland. De minister voor natuur en stikstof, van het Kabinet Rutte IV, Van der Wal stelt: Het EU plan gaat op een aantal onderdelen verder dan wat ze 'wenselijk, uitvoerbaar en realistisch' acht.
  2. Het werken met Kritische Depositie Waarden is geen convergente techniek. Hier heeft mw. Van der Wal opnieuw het gelijk aan haar zijde. De consequentie is dat ze het roemruchte stikstofkaartje moet intrekken.
  3. Het verbod op verdere achteruitgang van de natuur mag, om een plan te maken voor het herstel van de natuur, niet toegepast worden op één effect, dit is nodig om te voorkomen dat er veel te strenge eisen gesteld worden aan de depositie van stikstof, terwijl gelijktijdig een veel groter probleem de stikstof verliezen naar de bodem, die ontstaat door het niet voldoen van de assimilatie stelling, verhult wordt. We zullen de oorzaken van alle nadelige effecten moeten onderzoeken om op basis daarvan zodanig te handelen dat het natuurdoel gerealiseerd zal worden.

Het kabinet Rutte IV staat nu op omvallen, maar dat is niet nodig als de hydrologen, die later werden vervangen door ecologen, hadden laten zien hoe je met een constructief Bewijs, gebaseerd op het conceptuele model van de bodem, de grenzen van de toelaatbare diepte ontwatering kunt bepalen en hadden geweten dat je de eliminatie van de transport verlaging moet toepassen om het natuurdoel te realiseren. Bij de werkwijze die daarvoor nodig is, hoort een nieuwe aanpak van het probleem, die op belangrijke punten afwijkt van het pionierswerk van prof. L.F. Ernst. Als je de politici hoort praten over het herstel van de natuur, terwijl je weet dat de onderzoekers het natuurdoel niet zullen realiseren omdat de drinkwatersector niet zit te wachten op een aanpassing van de winvelden en ook niet weet hoe dat zou moeten, terwijl de onderzoekers vragen om 25-30 miljard € voor een project dat het natuurdoel niet zal realiseren. Dan weet je dat er iets grondig mis is. Het natuurdoel is wel realiseerbaar als de drinkwatersector het concept van de eliminatie van de transport verlaging toepast. Dat vergt wat hogere investering kosten voor de drinkwatersector en geeft kleinere exploitatie kosten, maar heeft ook als groot voordeel dat het mogelijk wordt om het winveld zodanig aan te sturen dat er geen compensatie vergoedingen meer betaald hoeven te worden, hetgeen ook impliceert dat er geen stikstof verliezen meer zijn naar de bodem. Het bijbehorende onderwijs en onderzoek is, omdat het laat zien dat het natuurdoel wel realiseerbaar is, hoogst interessant. Zeker als we vanuit Nederland, ook realiseerbare bijdragen willen leveren aan het klimaatonderzoek, want we kunnen het ons niet permitteren om torenhoge kosten te maken terwijl we gelijktijdig de maatschappelijke sectoren ruïneren.

  1. A.C. Brombacher, Integrating Reliability Analysis in the Design Process of Electronic Circuits and Systems, ISBN 90-9003315-7, 15 maart 1990

Onder de kop verminder het stikstof probleem in vijf stappen, laat de WUR, vlak nadat het rapport van Johan Remkes, werd gepresenteerd, zien hoe de WUR de landbouw aan gaan pakken: Het plan onderscheidt vijf processtappen. In de eerste stap wordt berekend in welke natuurgebieden teveel stikstof terecht komt en hoeveel de stikstofdepositie per gebied minimaal omlaag moet. .... Dit is de KDW aanpak die niet convergent is, omdat ze ingrijpt op de noodzakelijke voorwaarde B en daardoor het effect van de voldoende voorwaarden {C & D & E} verhult. Zelfs als de stikstof depositie nul is, dus als we alléén nog maar naar de processen in de bodem kijken, weten we dat het natuurdoel niet realiseerbaar is, dat wil zeggen dat het kabinet Rutte IV zich niets aan moet trekken van de gijzelnemers, maar gewoon kan beginnen met de realisatie van het natuurdoel. Gelijktijdig kan er een bericht naar de hoogste NL en EU rechter en ook naar de gijzelnemers binnen de EU, waarin we uitleggen hoe we in Nederland de stikstof crisis aan gaan pakken.

De keus van de drinkwatersector, voor een grotere winst, door gebruik te blijven maken van grootschalige winvelden, die de assimilatie van meststoffen onmogelijk maakt, moet met extra wetgeving aangepakt worden om ervoor te kunnen zorgen dat de voldoende voorwaarden {C & D & E} voldaan zullen worden.

Inleiding

Het was confronterend voor mij, als wetenschapper in de exacte wetenschappen, om tot de conclusie te moeten komen dat een groot project met een beoogd budget van 25-30 miljard €, bedoeld om de natuur te herstellen, gegeven de huidige inrichting van de winvelden van de drinkwatersector, het natuurdoel, helemaal niet kan realiseren. In de wetenschap is het belangrijk dat je, zeker als er sprake is van veel vakgebieden, met evenzovele experts, het volledige overzicht verkrijgt. Prof. Lohse stelt: Hard en georganiseerd werken ligt ten grondslag aan de oplossing van een buitengewoon probleem. Talent is niet genoeg. Dat maakt het noodzakelijk dat de experts beschikken over een interface, dat wiskundigen beschrijven als het Gegeven, dat bij het toeleveren van kennis uit een groot aantal vakgebieden ingezet wordt om ervoor te zorgen dat de onderzoekers samen het probleem op kunnen lossen. Natuurlijk is het belangrijk dat het natuurdoel gerealiseerd zal worden, want je kunt het geld maar één keer uitgeven. Mocht blijken dat er in het verleden fouten zijn gemaakt, dan is het goed om over de kennis te beschikken waarmee betere afwegingen gemaakt kunnen worden opdat het natuurdoel gerealiseerd zal worden, want die opgave hebben de NL-EU rechters gesteld, in het vertrouwen dat daaraan gewerkt zal worden. Nog heel recent is die taakstelling door de EU commissaris dhr. F. Timmermans bevestigd.

Verdienmodellen en een thema met fouten horen niet thuis in een wiskundig Bewijs. In plaats daarvan is het belangrijk dat de doelen goed vastliggen als hetgeen Gevraagd wordt.

De winning van grondwater voor de drinkwatervoorziening kan grote schade veroorzaken voor de landbouw en de natuur, doordat de gewassen, als beschreven in het thema diepte ontwatering, bij een de overgang tussen het interval van volledige assimilatie naar het interval van verwelking opeens niet meer in staat zijn om bemest grondwater op te nemen voor hun groei. Dit is het mechanisme dat ervoor zorgt dat er een gewasschade ontstaat, met bijbehorende 1stikstof verliezen naar de bodem. Artikel 7.18 waterwet, regelt dat de ontstane schade die de agrariërs moeten gedogen als gevolg van de stikstof verliezen naar de bodem, ook moet worden vergoed. Omdat spinazie per liter opgenomen water een hogere handelswaarde heeft dan een liter water dat de drinkwatersector verkoopt vertegenwoordigt de betaling van de compensatie vergoeding een aanzienlijke kostenpost binnen de bedrijfsvoering van de drinkwatersector.

Er zijn 3 manieren mogelijk om die kosten onder controle te brengen:

  1. Het winveld sluiten. Dan is drinkwaterwinning niet mogelijk en zijn er ook geen inkomsten.
  2. Een andere schade berekening gebruiken waarbij de actuele diepte ontwatering d(x,y,t), wordt verhoogd met een constante waarde Δ, die ik de winningsverlaging noem. Prof. M.P.F. Bierkens, spreekt over de achtergrondverlaging en vat dit verdienmodel heel krachtig samen: 1Als je een deel van de verlaging verklaart uit de achtergrondverlaging heeft dat veelal een groot effect op de berekende schade van een winning. De actuele grondwaterspiegel, beschreven door d(x,y,t) beweegt zich, door opeenvolgende schaal vergrotingen, waarbij de transportverlaging een steeds  grotere diepte ontwatering veroorzaakt, al voornamelijk in het interval van verwelking, waardoor grote hoeveelheden mest niet langer door assimilatie worden opgenomen door het gewas, met als gevolg dat er in de loop der tijd grote stikstof verliezen naar de boden zijn ontstaan. Door de grondwaterspiegel met Δ te verhogen, beweegt de diepte ontwatering zich op papier voor grote delen (X, T) van het (areaal A, en het teeltseizoen), in het schade vrije interval van volledige assimilatie. Hierdoor heeft de drinkwatersector zich zelf een geliefd verdienmodel gegeven, dat bij ongewijzigd beleid, als groot nadeel heeft dat de grote stikstof verliezen naar de bodem ook in de toekomst door verdere schaal vergrotingen nog groter zullen worden, totdat uiteindelijk de gehele mestgift verloren gaat naar de bodem in landbouw en natuurgebieden.
  3. Als laatste en veel betere techniek kunnen we gebruik te maken van de eliminatie van de transportverlaging. Daarbij blijft een winningsverlaging groot ~0.2m over, terwijl de schade uitgedrukt in euro's en ook in het stikstof verlies naar de bodem (nagenoeg altijd) verdwijnt, ook als grote debieten Q(t) worden gewonnen.

De nieuwe verdienmodellen die de WUR formuleert, die uitgaan van Kritische Depositie Waarden, bieden geen enkele zekerheid dat de halvering van de depositie van stikstof voor 2030, de natuur zal herstellen. Om die reden mag de KDW aanpak niet gebruikt worden hetgeen ook verklaart dat het stikstof kaartje van de vakminister mw. C. Van Der Wal, onder luid protest in de prullenbak moest. De voorspellingen kloppen in het geheel niet. Een complicatie bij de nadere analyse van grondwaterdata is dat er sinds 1977-1985 de oprichting van het Landelijk Meetnet Grondwaterkwaliteit, nooit een goed functionerend monitoring programma is geweest, doordat de schade als gevolg van diepte ontwatering veroorzaakt door de drinkwatersector, wordt toegeschreven aan de agrariërs.

De zekerheid dat we het natuurdoel wel zullen realiseren, krijgen we wel als we techniek 3 gebruiken. doordat we in dat geval een grondwaterspiegel dnul(x,y,t) - Δ realiseren, die zo is ontworpen dat voor alle (x,y) en voor alle (t) het zeer belangrijke assimilatie predicaat wordt voldaan. Daardoor gaat de natuur maximaal vooruit, en niet langer achteruit.

Bij de opsomming van de punten 1..3, speelt de diepte ontwatering de hoofdrol. Dat weten we doordat het verdienmodel van de drinkwatersector niet ingrijpt op de overbemesting, maar op de diepte ontwatering d(x,y,t) die met Δ verhoogt wordt tijdens de berekeningschade . Als we, als beschreven in 3, de eliminatie van de transportverlaging toepassen dan wordt de diepte ontwatering dnul(x,y,t) uit de nul-toestand, verlaagd met de winningsverlaging die een waarde van 0.2m heeft. Dit is zo gunstig dat gerust gesteld kan worden dat daardoor (nagenoeg) alle schade van fysisch chemische aard, die samenhangt met de diepte ontwatering veroorzaakt door de drinkwatersector, zal verdwijnen.

  1. M.P.F. Bierkens, De achtergrondverlaging op de voorgrond, Presentatie NHV Najaarsbijeenkomst, 28 november 2013

Nodig en voldoende

Bij een wiskundig bewijs van deze aard is het nuttig om te werken met noodzakelijke en voldoende voorwaarden! waarbij de eerste voorwaarden niet conditioneel zijn, terwijl de tweede afhangen van een voorschrift (predicaat) te gebruiken.

Vlak voor het verschijnen van het rapport van een politieke overlegronde met dhr. J. Remkes, maakte de WUR bekend hoe zij de problemen aan wilden pakken met behulp van hun verdienmodel. Het plan onderscheidt vijf processtappen. In de eerste stap wordt berekend in welke natuurgebieden teveel stikstof terecht komt en hoeveel de stikstofdepositie per gebied minimaal omlaag moet. .... Helaas ondersteunen beide verdienmodellen elkaar niet, waardoor we tevens weten dat geen van de project partners in staat is om een positieve bijdrage te leveren aan de realisatie van het natuurdoel. Wat een wetenschappelijke aanpak onderscheid van een verdienmodel, is dat we met de wetenschappelijke aanpak vooraf al weten dat we over een techniek kunnen beschikken waarmee het natuurdoel gerealiseerd zal worden. Als we voor techniek 3 kiezen dan is een drinkwaterwinning in alle gebieden (nagenoeg) altijd schadevrij in te zetten.

  1. De groep van prof. R.A. Feddes heeft uitvoerig onderzoek gedaan naar de rol van de assimilatie curve bij de groei van gewassen. Het is belangrijk om te weten en te onthouden dat meststoffen die niet opgenomen worden voor de groei van het gewas, dé oorzaak zijn van de stikstofverliezen naar de bodem.
  2. J.C. Van Dam, R.A. Feddes, Modelling Field Scale Water Flow and Solute Transport for Irrigation and Drainage Design

De gijzeling opheffen

Het gegijzelde kabinet Rutte IV, wil heel graag de gijzeling opheffen en sluit zich aan bij de gijzelnemers die de beschreven verdienmodellen willen realiseren en krijgt te horen dat de gijzelnemers de natuur willen herstellen, maar daar komt niets van terecht, de verslechtering die de afgelopen jaren als gevolg van schaal vergroting, al is opgetreden zal, omdat de drinkwatersector z'n verdienmodel wil behouden, in de toekomst gewoon verder gaan. Daar komt nog bij dat het verdienmodel van de WUR en haar collega universiteiten, geen enkele invloed heeft op de ongekend grote stikstof verliezen naar de bodem, waardoor een stikstof concentratie in de bodem van 50mg/l niet meer realiseerbaar is. We zullen om te beginnen het assimilatie stelling moeten voldoen om verder te kunnen komen. Bij aanwezigheid van pyriet in de bodem moet ook de zure sulfaatbodem stelling voldaan worden. En tenslotte willen we de kwel stelling voldoen om te kunnen voorzien kristalhelder grondwater dat ontstaat door grondwater die een bodempassage heeft gehad, door zones, vlak onder de grondwaterspiegel, waar bodembacteriën de stikstof weer afbreken.

Een zwart gat

De kennis over de betreffende vakgebieden is groot genoeg om nu al te weten dat halvering van de stikstof depositie, niet helpt als er geen grenzen gesteld worden aan de diepte ontwatering. Omdat alles er op wijst dat de drinkwatersector en de WUR hun verdienmodellen, willen behouden, weten we met behulp van de krachtige samenvatting van prof. M.P.F. Bierkens, dat de grondwaterspiegel zich ver beneden het interval van volledige assimilatie beweegt. Als zou blijken dat de drinkwatersector bij voortduring adviseurs aantrekt die, het verdienmodel van de drinkwatersector respecteren, terwijl de nieuwe adviseur zelf ook nog eens een nieuw verdienmodel wil exploiteren, dan wordt de belastingbetaler opgezadeld met een ongekend kostbaar probleem dat niet opgelost zal worden. Er ontstaat dan een zwart gat waarin miljarden aan belastinggeld terecht komen.

Wat wel kan, kan niet

Als we gesteund door dhr. J. Remkes, beloven om de stikstof depositie te halveren, door de piekbelasters uit te kopen en we storten het overige geld op de rekening van de private BIJ12 organisatie, die de onderzoekers beheren, met als doel om de natuur nog voor 2030 te herstellen, dan kunnen de maatschappelijke sectoren nu toch alvast weer vrijgegeven worden?

Zo gemakkelijk is wetenschappelijk onderzoek niet, want er is nu geen enkele zekerheid dat het natuurdoel ooit gerealiseerd zal worden, als we de stikstof depositie voor 2030 halveren. Integendeel we weten nu al dat het onmogelijk is om het natuurdoel te realiseren als de verdienmodellen 1 of 2  gehandhaafd moeten blijven.

Effectief samenwerken

Bij de realisatie van het natuurdoel, heb ik vele problemen gezien die ook optreden bij het ontwerp van geïntegreerde schakelingen (chips) die in zeer korte tijd hun opmars hebben gemaakt, in een groot aantal producten. Die opmars zou onmogelijk zijn geweest, als prof. L. Conway en prof. C. Mead niet het initiatief hadden genomen om de samenwerking tussen de onderzoekers te verbeteren.

Omdat het gaat om een groot aantal vakgebieden waaronder ecologie, hydrologie, landbouw, drinkwaterwinning, natuurbeheer, die alle apart van elkaar tot ontwikkeling zijn gekomen, is er in het onderzoek geen coherentie. Dat probleem ontstond ook in de elektrotechniek, toen geïntegreerde schakelingen zo complex werden dat zij niet meer gemaakt konden worden door het cohort fysici dat de eerste transistoren had uitgevonden. Op die 1,2constatering hebben prof. L. Conway en prof. C. Mead adequaat gereageerd. Prof. L. Conway schreef:

Tot voor kort was het ontwerpen van geïntegreerde schakelingen het exclusieve werkterrein van circuit- en logica-ontwerpers die werkzaam zijn binnen halfgeleiderfirma's. Computerarchitecten hebben van oudsher systemen samengesteld uit standaard geïntegreerde schakelingen die door deze firma's zijn ontworpen en vervaardigd, maar hebben zelden deelgenomen aan de specificatie en het ontwerp van deze schakelingen.

Tot op de dag van vandaag is het ontwerpen van winvelden het exclusieve werkterrein van hydrologen in dienst van een waterleidingbedrijf, die gesteund door adviesbureaus een winveld samenstellen dat een gewenst debiet Q(t) kan leveren, en een intrekgebied met zones waarvan we verwachten dat deze met wetgeving beschermd kunnen wordt tegen externe invloeden. Die zones zijn echter helemaal niet veilig, waardoor er in toenemende mate schaal problemen ontstaan, die de sector zelf niet beheerst, zelf ook niet herkent en ook zelf niet aanpakt. Wat te denken van zeer gevaarlijke darmbacteriën in een hydrofoor en verdienmodellen, die problemen verbergen in plaats van oplossen.

Het onder controle houden van de rentabiliteit van de drinkwatervoorziening, kan niet samengaan met de gelijktijdige toepassing van het verdienmodel van de drinkwatersector. Doordat de agrariërs ook getroffen worden, kunnen hun gewassen de meststoffen zoals stikstof door diepte ontwatering niet meer opnemen voor de groei van het gewas, waardoor er grote stikstof verliezen naar de bodem ontstaan. Die verliezen worden veroorzaakt door de drinkwatersector en zijn met name een gevaar voor de zuiveringsinstallaties van de drinkwatersector zelf.

Dan is het van groot belang dat iedereen weet dat je een winveld kunt maken, door de eliminatie van de transportverlaging toe te passen, waardoor er een winningsverlaging overblijft met een waarde van ~0.2m voor het geval horizontaal, waardoor het probleem wél wordt opgelost.

Met name in dunne watervoerende lagen is, bij het gebruik van winvelden met een enkele (soms opgebouwd uit een paar pompputten) pomplocatie, de kans groot dat in een zeer korte tijd materiaal aanwezig aan het maaiveld (darmbacteriën) in het systeem komt. Een gespreid winveld presteert op dat gebied veel beter, maar bij de huidige schaal ρ is het ook het enige winveld dat goed genoeg is om alle doelen, waaronder ook het natuurdoel te kunnen realiseren.

Voor het geval hellend is alles wat ingewikkelder, omdat we in dat geval ook rekening moeten houden met de grondwaterstroming in de nul-toestand en de stabiliteit van de grondwaterspiegel, die van groot belang is als je bijvoorbeeld de grondwaterbel onder de Veluwe wilt herstellen, zonder dat het grondwater ongecontroleerd wegvloeit naar de omgeving.

Ik heb intussen al aangegeven dat we op het punt staan om 25-30 miljard uit te geven, zonder het natuurdoel te realiseren. Dat is géén goed plan...

Ook voor het ontwerp van innovatieve winvelden, die rekening houden met de grondwaterkwaliteit en de eisen die de natuur stelt, is er dringend behoefte aan kennis en kunde waarbij een ontwerpteam het gehele overzicht heeft, zonder dat iedereen zich hoeft te bekommeren over alle details. De teruggang van de kwaliteit van de natuur die was ingezet, gaat onverminderd voort indien het verdienmodel dat prof M.P.F. Bierkens, zo kernachtig als een zuiver geval van diepte ontwatering, wist te karakteriseren, ingezet zal blijven worden.

Het is belangrijk dat het natuurdoel gerealiseerd zal worden. Als het nu niet lukt om dit doel te realiseren, en als de onderzoekers niet in staat zijn om hun onderzoek voldoende te structureren, dan is er geen enkele reden om te verwachten dat onderzoekers van dezelfde universiteiten, een beter resultaat zullen boeken bij de realisatie van het klimaatdoel. De reputatie van Nederland en haar onderzoekers staat daardoor nu op het spel. We moeten zorgvuldig met de wetenschap omgaan en in dat proces kansen bieden, maar we moeten ons ook realiseren dat 3verdienmodellen op zich kansloos zijn. Er is wel een weg, die het natuurdoel realiseert en de verdienmodellen overbodig maakt, die weg is de weg die ons uit de stikstof crisis leidt. Als de wetenschappers zich organiseren zoals de ontwerpers van geïntegreerde schakelingen, door nieuwe wegen uit te zetten, dan kunnen we daar, nationaal én internationaal, nog véél profijt van hebben.

  1. Mead–Conway VLSI chip design revolution.
  2. The "Mead & Conway Revolution" in VLSI Integrated Circuit Education.
  3. R. Bino, Op zoek naar nieuwe verdienmodellen, Resource: nr. 9 – 8 december 2016
    .... Het Wageningse contractonderzoek is in crisis. Ouwe trouwe opdrachtgevers zijn weggevallen, nieuwe verdienmodellen zijn nodig. Een werkgroep onder leiding van Raoul Bino denkt hier nu over na. De eerste succesvolle voorbeelden zijn er.
    .... Wat bij die marktverkenning helpt, zegt Bino, is dat de businessunit managers niet ieder voor zich bij bedrijven op de koffie gaan, maar samen optrekken. We moeten strategischer zijn, ons afvragen: welke businessunit kan het beste naar deze klant? We moeten relaties niet voor onszelf houden, maar elkaar helpen.
    .... En wat moeten we laten? ‘We moeten niet onder het tarief werken en geen dingen doen waar we niet goed in zijn. Je bent expert. En als je dat niet bent, haal je er een expert uit een andere kenniseenheid bij. Je moet anders gaan kijken, vanuit de markt    .

Synthese

We gaan nu niet kijken vanuit de markt, maar vanuit de probleem stelling: en zetten de focus op de realisatie van het natuurdoel.

Het constructieve Bewijs brengt de fysica en de chemie van de bodem op orde en maakt voor de realisatie van het winveld voor horizontaal gebruik van de eliminatie van de transportverlaging.

In de eerste stap van het bewijs wordt de diepte ontwatering! bepaald die in de realisatie fase wordt gebruikt om met behulp van de eliminatie van de transportverlaging een winveld te kunnen realiseren, waardoor het landschap uit de nul-toestand van het winveld ontstaat. Dit is in alle gevallen een bekend landschapstype dat, ondanks de winning van grondwater, zichzelf in stand kan houden op de gegeven standplaats door middel van een natuurlijk evenwicht, gegeven o.a. door de thema's diepte ontwatering en natuurlijke nitrificatie, aangevuld met o.a. eigenschappen van het klimaat, de hydrologie, de geologie en de geomorfologie van de standplaats in Nederland. Alléén op deze manier kunnen we zeker stellen dat het natuurdoel gerealiseerd zal worden voor alle aspecten van de bodem,  chemie en de hydrologie.

Om dit mogelijk te maken moeten alle noodzakelijke voorwaarden A: de overbemesting stelling! & B: de depositie stelling!, worden voldaan, ook moet de extra diepte ontwatering, die we gelijk kiezen aan de winningsverlaging Δ=0.2m, die via de zodanig dat constructie wordt bepaald, en in de realisatie stap wordt gebruikt als ontwerpparameter. Daarmee wordt C: de assimilatie stelling! en E: de kwel stelling voldaan terwijl de kans dat D: de zure sulfaatbodem stelling! voldaan wordt met pakweg een factor 10 toeneemt, als de diepte ontwatering niet met een waarde toeneemt, groter zijn dan Δ. Alle stellingen beschrijven voorwaarden (predicaten) en het monitoring programma moet ervoor zorgen dat de predicaten in de praktijk voldaan worden. Alle stellingen beschrijven oorzaak ⇒ gevolg relaties, die heel goed via wetgeving en monitoring voldaan kunnen worden. In dat geval moet de ontwerpparameter voor het winveld, niet groter zijn dan de diepte ontwatering Δ, die ik gegeven de eigenschappen van gespreide winvelden heb doorvertaald naar, niet groter dan 0.2m, ook in wetgeving vastgelegd worden.

Merk op dat het constructieve bewijs alle chemische processen onder controle brengt. Dit gaat bij C, om de assimilatie van meststoffen in de levenskringloop & bij D gaat het om de beluchting van pyriet waardij accuzuur H2SO4 wordt gevormd, het zuur tast de kleimineralen aan, waardoor aluminiumionen vrijkomen in hoeveelheden die giftig zijn voor plantenwortels, waaronder ook de houtvaten van bomen en micro-organismen. De zure sulfaatbodem is ook schadelijk voor constructies van beton en ijzer in bouwwerken waaronder, mestkelders en ook grote windenergie turbines & bij E creëren we de natuurbuffers, die op lage plekken in het winveld spontaan ontstaan door het herstel van de grondwaterspiegel, waarbij door een passage van het grondwater door een zone met denitrificerende bodembacteriën, hoog in de watervoerende laag, kristalhelder grondwater afstroomt naar beekjes en vennen. De natuurorganisaties hadden graag de natuurbuffers gerealiseerd, maar zij hebben onder normale omstandigheden, in winvelden met klassieke punt winningen, geen schijn van kans om met een gespreide natuurbuffer de zeer grote transportverlaging te elimineren.

Merk op dat alle noodzakelijke en ook alle voldoende voorwaarden voldaan moeten worden, maar als we een noodzakelijke voorwaarde uit (A & B) voldoen dan kunnen we daarmee niet een van de voldoende voorwaarden uit (C & D & E) voldoen. Dat is de reden waarom sturing op de depositie van stikstof geen enkel effect heeft op de voldoende voorwaarden.


Bij de bestudering van de literatuur was het me al opgevallen dat het probleem moeilijk te analyseren is met grondwaterformules of de tijdreeksanalyse vanwege het feit dat de Laplace voorwaarden, die impliceren dat de dunne watervoerende laag lineair, tijd (t) en plaats (x,y) invariant en stabiel is, niet geldig is. Terwijl je ook niet weet wat je moet doen met een grondwatersimulator als je de aard van het probleem nog niet kent, heb ik besloten om het probleem van de beheersing van de fysica en de chemie in de 1e stap van een synthese procedure onder te brengen, om langs deze weg de specificatie van de grondwaterspiegel h(x,y,t) in het winveld te bepalen, zodanig dat de fysisch chemische eigenschappen voldaan worden. In de 2e stap wordt het probleem van de realisatie van het winveld voor diverse configuraties van de grondwaterspiegel h(x,y,t) in de nul-toestand bepaald. Door gebruik te maken van de werkwijzen uit het middelbare school vak 1meetkunde kunnen we onze kennis heel goed ordenen. Bij het Gegeven noteren we alles dat op de een of andere manier wordt gebruikt als onderdeel van het constructieve Bewijs. Bij Gevraagd, wordt aangegeven dat we het natuurdoel willen realiseren. Omdat het Bewijs een vast stramien heeft, is het eenvoudig mogelijk om steeds strengere doelen te formuleren, zoals het assimilatiedoel, het bedrijfszekerheidsdoel en tenslotte ook het natuurdoel. Merk op dat het Bewijs extreem eenvoudig is en bestaat uit logica en predicaten die voldaan moeten worden. Geen van de stellingen is door mij bedacht, zij waren in de jaren 70 van de vorige eeuw al bekend, maar werden nooit in een constructief Bewijs opgenomen.

Synthese procedures zijn extreem trefzeker en een waardevolle vervanger van simulatie algoritmes, op het moment dat je niet weet wat er gedaan moet worden om een gegeven probleem op te lossen.

Bij het ontwerp van geïntegreerde schakelingen gebruiken we ontwerpregels als conceptueel model, en de logica van het Bewijs om elke chip na productie te kunnen testen. Daarbij is het de kunst alle componenten en de verbindingen daartussen te testen op defecten, zodanig dat we de zekerheid verkrijgen dat de chip correct werkt. Die laatste stap moeten we ook uitvoeren om zeker te stellen dat het natuurdoel waarvan we de correcte realisatie hebben bepaald, ook voldaan zal worden. Het is de taak van het monitoring programma om daarop te controleren. Onderstaand zien we het constructieve Bewijs uitgeschreven. Als regel geldt dat aanvullende wetgeving uitsluitend bijdraagt aan de realisatie van het natuurdoel, als deze wordt gebruikt om de monitoring te ondersteunen.

Gegeven

  Het conceptuele model van de bodem en de lucht!,

Gevraagd

  Specificeer voor alle (x,y) en voor alle (t) de grondwaterspiegel h(x,y,t) nodig voor de realisatie van het natuurdoel

Bewijs stap1 van de synthese procedure

A. overbemesting stelling! & B. depositie stelling!.

C. assimilatie stelling! &

D. zure sulfaatbodem stelling! &

E. kwel stelling!, zodanig dat er voor alle (x,y) en voor alle (t) voor {C, D, E} één grondwaterspiegel h(x,y,t) ontstaat, met bijbehorende diepte ontwatering d(x,y,t) met het maaiveld als oorsprong.

  • Overeenkomstige (stikstof) bijdragen moeten worden opgeteld.

Q.E.D.


De zodanig dat voorwaarde zorgt ervoor dat alle voldoende voorwaarden voldaan zullen worden, door het nog te realiseren winveld door eisen te stellen aan de diepte ontwatering.


  1. Johan Frederik Lodewyk Schröder, Over de meetkundige bepalingen, Volume 1, Uitgegeven door de eerste klasse van het Koninklijk Nederlands instituut van wetenschappen, letterkunde en schone kunsten, Amsterdam, C.G. Sulpke, 1835

Een nieuwe klasse winvelden

De overbemesting stelling wordt voldaan door de Minas mest boekhouding na te leven, dat is relatief eenvoudig en kent geen onverwachte effecten. Zolang de drinkwatersector niet investeert in geavanceerde winvelden, is het bij de gebruikelijke grootschalige winvelden en de veelgebruikte debieten Q(t) onmogelijk om de assimilatie stelling te voldoen, waardoor het natuurdoel bij het gebruik van grootschalige winvelden, in geheel Nederland niet realiseerbaar is. Alhoewel h(x,y,t), binnen de effectieve winningsstraal R, volgt uit de som van de transportverlaging en de winningsverlaging, kunnen we wel een winveld maken zonder transportverlaging, maar niet zonder winningsverlaging dit impliceert dat deze som niet commutatief is: a+b is ongelijk aan b+a. De winningsverlaging is voor horizontaal ~0.2m, en voor horizontaal en lensvormig ~0.4m. Dit zijn alleszins werkbare waarden en een goed uitgangspunt voor de klasse van robuuste winvelden die we met het constructieve Bewijs kunnen ontwerpen.

Convergentie in de natuur

Hoe de natuur er uitgezien heeft in de tijd van de Dinosauriërs weten we niet al te goed en hoe groot in die tijd de stikstof depositie was kunnen we alleen maar raden. Desondanks was er een evenwicht tussen de flora en de fauna en daar kwam geen wet aan te pas. De natuurlijke selectie zorgde voor een balans tussen de soorten en via aanpassingen van het DNA heeft elke soort een eigen periode van groei en bloei gevonden. Het heeft vele jaren geduurd voordat deze systemen ingeregeld waren. De Covid19 epidemie heeft ons geleerd dat virussen zich snel kunnen verspreiden en ook aanpassen.

Dit maakt het moeilijk om adequate wetgeving te maken om de natuur te beschermen. Deze kennis hebben we echter wel nodig als we met behulp van een synthese procedure de winning van grondwater mogelijk willen maken die het natuurdoel realiseert zonder schade te veroorzaken.

Maar als je bezig bent om uit te leggen hoe alles samenhangt, dan zien we in de bovenstaande tekst, op een wel heel natuurlijke manier dat we veranderingen door moeten voeren die ons terug brengen naar de nul-toestand. Daaruit blijkt nog eens dat het verdienmodel van de drinkwatersector, dat uitsluitend vanwege de winst teruggaat naar de nul-toestand, en voor de rest accepteert dat de natuur achteruitgaat, niet bruikbaar is om het natuurdoel te realiseren.

Eliminatie van de transportverlaging

In fig. 1a) zien we een klassiek winveld dat een jaardebiet Q wint via een filter vlak boven de bodem van de dunne watervoerende laag met dikte d, uit een areaal A, begrensd door een effectieve winningsstraal R waaruit Qwinbaar kan worden gewonnen als 1/3 van de gemiddelde neerslag die jaarlijks op A valt. Uit C(R) wordt het grondwater gewonnen.

In Fig. 1b) bouwen we het winveld opnieuw op met behulp van meerdere kleinere cilinders C(ρ), die zodanig zijn ontworpen dat de weerstand voor een verticale doorstroming van de kleinere cilinders gelijk is aan de weerstand voor de horizontale doorstroming, gerekend vanaf het filter waarbij het debiet q gewonnen wordt, op de as van de cilinder vlak boven de bodem van de watervoerende laag. Het verschil tussen het grootschalige winveld a) en z'n gespreide variant b) is erin gelegen dat het grootschalige winveld a) buiten het areaal a een overwegend horizontale doorstroming afdwingt, doordat het debiet Q vanuit het areaal A gewonnen wordt, terwijl b) profiteert van een overwegend verticale doorstroming waardoor de verlaging beperkt blijft tot de winningsverlaging groot 0.2m die ontstaat doordat in elke cilinder C(ρ) in A, het debiet q uit a wordt gewonnen.

In Fig. 2 zien we het grote verschil, de transporttrechter reikt tot -2m -mv, terwijl de winningstrechter slechts 0.2m diep komt, waardoor er in landbouw en natuurgebieden geen (mest) stikstof verliezen meer naar de bodem zijn. De 3D afbeelding is, gemaakt op basis van de 1meetresultaten van G.W, Bloemen in 1973 voor het winveld 't Klooster in Hengelo (Gld). Bloemen kon daarbij door het gebruik van approximatie algoritmes, een winningsverlaging van 0.18m meten.

Dat de winvelden zo veel verbeterd kunnen worden was niet algemeen bekend en de onderzoekers hadden aangegeven dat de achtergrondverlaging, niet verklaard kon worden met de beschikbare kennis. Dan kun je, als je net de compensatie vergoedingen hebt verlaagd, niet een paar jaar later aankomen met de mededeling dat de winningsverlaging datgene is dat overblijft na de eliminatie van de transportverlaging. Daardoor is er onder hydrologen ook geen interesse om die kennis te vergaren. Juist dit laatste punt is zeer zorgelijk want daardoor is het natuurdoel überhaupt niet realiseerbaar voor alle grootschalige winvelden.

In de zaak Terwisscha wilde een WUR (Alterra) medewerker, belast met het meten van de grondwaterspiegel begrijpen waarom een deel van de verlaging zou moeten worden verklaart uit de achtergrondverlaging. Zoals we hebben gezien had hij, met mede onderzoekers, er voor kunnen zorgen dat de drinkwatersector helemaal geen compensatie vergoedingen meer hoefde af te dragen, terwijl ook het schaal probleem opgelost zou worden. Daarom was zijn vraag om te mogen publiceren met collega's een terechte en ook een belangrijke vraag, mede omdat die vraag gesteld werd op het moment dat het nog mogelijk was om de overgang van puntwinningen naar gespreide winvelden te maken. Zijn 2ontslag werd aangevraagd door prof. R. Feddes, die leiding gaf aan de groep die de gegevens voor de compensatie vergoedingen berekende, maar het ontslag was gemotiveerd vanuit het vermeende belang van de drinkwatersector. Dat wist iedereen vanwege de motivatie:

Omdat het hier blijkt te gaan om een uitermate gevoelig onderwerp dat zou kunnen leiden tot vele en hoge schadeclaims van agrariërs indien zou blijken dat het ministerie de compensatievergoedingen op verkeerde door DLO / Alterra aangeleverde gegevens omtrent 3numerieke verdroging zou hebben gebaseerd.

Een groep trouwe hydrologen heeft nog tussen 2013 en 2018, geprobeerd om hun opdrachtgever te redden, met zeer diverse publicaties in een duur online opensource tijdschrift. De ombudsman heeft de zaak bestudeerd en ook de 2e kamer (zie kamer stukken 30825 210). Omdat het verschil tussen een gespreide winning en een puntwinning zo groot is, zal ik aan de verdediging van de opdrachtgever, geen aandacht besteden, maar me concentreren op de vele voordelen van gespreide winvelden die het wél mogelijk maken om het natuurdoel te realiseren. In 2016 wordt in het blad Resource gepubliceerd over de nieuwe verdienmodellen van de WUR, waardoor de nadruk wordt verschoven van het vakgebied der hydrologie naar de ecologie. De ecologen maakten gebruik van de mogelijkheid om de drinkwatersector uit de wind te houden, door nog slechts in de lucht te kijken. Daarbij wordt de zeer grote invloed van de transportverlaging op de diepte ontwatering verhult, waardoor het natuurdoel blijvend niet voldaan kan worden. Het bepalen van de stikstof verliezen naar de bodem als gevolg van diepte ontwatering, een taak die thuishoort in het monitoring programma, werd al vanaf 1977-1985 bij de introductie van het Landelijk Meetnet Grondwaterkwaliteit (LMG), uitgeschakeld doordat dit deel van de schade. De WUR en het PBL komen op een gemiddelde waarde voor de stikstof verliezen naar de bodem groot 36% van de mestgift, die geheel wordt toegerekend aan de agrariërs.

Vanaf dat moment was het heel gewoon dat onschuldigen schuldig waren door de wetgeving en de regelgeving en door niets anders.

  1. G.W. Bloemen, De berekening met een waterbalansmodel van de daling van freatisch grondwater als gevolg van grondwater winning, ICW Nota 758, aug. 1973
  2. Zie: PS 2012/775
  3. De term numerieke verdroging werd gebruikt om het geruik van de tijdreeksanalyse aan te duiden, waarbij nog kleinere compensatie vergoedingen uit de hoge hoed komen, omdat de Laplace voorwaarden niet geldig zijn.
  4. R. Bino, Op zoek naar nieuwe verdienmodellen, Resource: nr. 9 – 8 december 2016.


Het gevolg hiervan was dat het natuurdoel niet realiseerbaar was, terwijl bovendien, op basis van art. 7.18 waterwet, de drinkwatersector grote compensatie vergoedingen moet afdragen om de gewasschade als gevolg van de stikstof verliezen naar de bodem te compenseren. Het zojuist beschreven trucje, was uitsluitend goed voor de winst. Het heeft nooit een positief effect gehad op de realiseerbaarheid van het natuurdoel. Wie het trucje blijft omarmen, maakt de realisatie van het natuurdoel, door de invoering van winvelden zonder transportverlaging onmogelijk, immers een winveld waarvan zowel de transportverlaging alsook de winningsverlaging 0 is kan om begrijpelijke redenen niet bestaan.

De beschrijving van prof. M.P.F. Bierkens, bevestigt tevens dat het vereenvoudigde model dat ik gebruik om de synthese te ondersteunen, ook in de praktijk resultaten geeft die goed overeenkomen met de resultaten die het TCGB programma van ing. J.J.M. Bouwmans produceert en dat de provincies koesteren als een groot geheim, omdat het wordt gebruikt om over vele jaren heen consistente waarden voor de gewasschade te berekenen. Wat hier nieuw is, betreft een enorme sprong voorwaarts, die mogelijk wordt door de eleminatie van de transportverlaging.

Opeens begreep ik dat het ging om grootspraak, de onderzoekers gaven aan dat zij de natuur zouden herstellen, maar bij nader inzien blijken ze helemaal niet in staat om het  natuurdoel te realiseren. Dit is tevens een teken van onmacht van de onderzoekers en ook van het Kabinet Rutte IV, om met een bedrag van 25-30 miljard € de gestelde doelen te realiseren.

  1. Zie: PS 2012/775
  2. M.P.F. Bierkens, De achtergrondverlaging op de voorgrond, Presentatie NHV Najaarsbijeenkomst, 28 november 2013
  3. De drinkwatersector noemt dit de achtergrondverlaging. De actuele naam is onbelangrijk.
  4. Er werden, omdat het vakgebied onvoldoende beheerst werd, in een rap tempo nieuwe begrippen en synoniemen geïntroduceerd. Dat geeft veel verwarring, maar het was ook best handig om een verdienmodel voor de drinkwatersector te maskeren.


Mag het ook iets anders zijn?

Die vraag stelt het private Advies College Schade Grondwater - BIJ12 zich altijd als burgers schade hebben als gevolg van grondwater. Dit gebeurde óók toen het 1probleemkanaal Almelo de Haandrik, was uitgebaggerd. En inderdaad er wordt altijd iets anders, of beter gezegd niets, gevonden. In combinatie met de omkering van de bewijslast is die manier van onderzoek zeer effectief. De bewoners van de woningen, gelegen aan het probleem kanaal, denken daar overigens heel anders over omdat zij met grote schades achterblijven, waar zij geen debet aan zijn.

Als ik het thema diepte ontwatering uitwerk, blijkt uit een publicatie uit 1991 en ook uit de veel recentere gebiedsdossiers, dat een zure sulfaatbodem zeer frequent voorkomt, in bosgebieden. Ik weet ook uit eigen ervaring dat zo'n bodem zeer schadelijk kan stikstofconcentratie in de bodem naar nul zal gaan                                              voor gewassen en in het bijzonder ook voor bomen, waarvan de kern helemaal 'verweekt', en voornamelijk ondergronds, een structuur aanneemt alsof het om de structuur van een brood gaat, een stuk daarvan kun je in 1 hand pakken, terwijl je die stukken met dezelfde hand ook kunt verkruimelen.

Het plan om de natuur te herstellen door gelijktijdig de agrariërs en later ook de maatschappelijke sectoren te gijzelen, met als doel om de depositie van stikstof te halveren, gaat uit van de hypothese dat daardoor de stikstofconcentratie in de bodem naar nul zal gaan, terwijl tevens bestaande zure sulfaatbodems spontaan zullen verdwijnen. Die hypotheses zijn vals, immers in dit webportaal heb ik nog uitsluitend gewerkt met een depositie van stikstof die altijd al nul was, terwijl er gelijktijdig als gevolg van diepte ontwatering, veel te veel stikstof verliezen naar de bodem zijn. Dat kun je niet goedmaken door nog slechts toe te staan dat nog slechts de helft van de stikstof door depositie uit de lucht op de natuurgebieden mag komen.

Dat er massaal zeer ernstige fouten worden gemaakt, niet alleen in het onderzoek van de Nederlandse Universiteiten, maar ook door hun buitenlandse adviseurs en hun contactpersonen bij de EU is een zeer zorgelijke aangelegenheid, zeker als blijkt dat onze regering van mening is dat dit soort problemen door te polderen opgelost kunnen worden.

  1. RTV Oost, Dossier Kanaal Almelo de Haandrik