4. De koolstofbalans van Nederland

Koolstof is de bouwsteen van het leven en speelt een belangrijke rol in ecologische processen en het mondiale klimaat. De monitoring van koolstofvoorraden in hun verschillende gedaanten en hoe deze veranderen in de tijd, is daarom een belangrijk aspect van de natuurlijk kapitaalrekeningen. Verhoogde CO₂- en methaanconcentraties in de atmosfeer leiden tot een versterkt broeikaseffect en een verandering van het klimaat. De (langdurige) vastlegging van atmosferisch koolstof in biomassa is dan ook een belangrijke ecosysteemdienst voor klimaatregulatie. Anderzijds kunnen veengronden met een verstoorde waterhuishouding ook een belangrijke bron zijn van broeikasgasemissies naar de atmosfeer. Ook is koolstof een basiselement voor biologische producten die worden onttrokken aan de natuur, zoals hout en vis.

4.1 Componenten van de koolstofkringloop

Inzicht in koolstof is zeer relevant vanuit het beleidsperspectief. Om mondiale klimaatveranderingen tot aanvaardbare proporties te beperken, is er een hoge noodzaak om deze emissies te verminderen. Nederland heeft zich in het kader van het nationale klimaatakkoord en Europese verplichtingen verbonden aan de doelstelling om de nationale emissies van koolstof naar de atmosfeer drastisch te verminderen. Er is een verplichting vanuit de EU om de emissies van koolstof in de atmosfeer als gevolg van economische activiteiten te monitoren (in het bijzonder ook de emissies als gevolg van landgebruik en veranderingen daarin (LULUCF)). De koolstofbalans biedt aanvullende inzichten op de monitoring die er nu al is.

De koolstofbalans van Nederland geeft een overzicht van de hoeveelheden (voorraden) koolstof en de veranderingen in deze voorraden als gevolg van menselijke activiteiten en natuurlijke processen. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen de koolstof opgeslagen in de geosfeer, de biosfeer, de economie en de atmosfeer (figuur 4.1)²⁾. De koolstofbalans voor 2018 wordt weergeven in tabel 4.2. Een compleet overzicht van de methode en bronnen is te vinden in de technische toelichting. De verschillende onderdelen van de koolstofbalans worden besproken in de volgende paragrafen.

4.1 Koolstof in de geosfeer

Koolstof komt in grote hoeveelheden voor in de aardkorst (geosfeer) als “geocarbon”. Voor het overgrote deel gaat het hier om gefossiliseerde biocarbon uit het verre geologische verleden: steenkool (uit fossiel veen gevormd), aardolie en aardgas (uit vooral fossiel plankton), maar ook kalksteen (uit fossiele skeletjes van zee-organismen). Organisch koolstof in bodems en veenafzettingen wordt niet tot geocarbon maar tot biogene koolstof gerekend.

De totale voorraden koolstof in de geosfeer zijn maar gedeeltelijk bekend door de beperkte beschikbaarheid van betrouwbare databronnen. Daarnaast is het weinig relevant om te proberen alle geocarbon te monitoren, omdat voor de meeste geocarbon geldt dat deze ondergronds is vastgelegd en dat de kans nihil of zeer klein is dat deze (op korte termijn) in de atmosfeer of economie terecht kan komen. Om deze reden zijn alleen de in Nederland aangetroffen aardgas en aardoliereserves in de koolstofbalans opgenomen die commercieel en sociaal-maatschappelijk winbaar zijn. Er zijn geen beschikbare bronnen om de voorraad van ondergronds kalksteen te bepalen, hoewel de winning van kalksteen echter wel is opgenomen in de balans. Winning van aardgas en aardolie wordt als een afname van de voorraad geocarbon en een toevoeging op voorraad voor koolstof in de economie genoteerd. De voorraden schaliegas en steenkool vallen buiten de huidige gehanteerde afbakening, aangezien deze momenteel niet commercieel en sociaal-maatschappelijk winbaar zijn.

Tabel 4.1.1 bevat de koolstofbalans van geocarbon voor Nederland in 2018. De commercieel en maatschappelijk winbare koolstofvoorraad bedraagt circa 172 Mton koolstof (eindbalans 2018). Het besluit om de aardgaswinning in Groningen sterk te verminderen en in de komende jaren volledig te beëindigen heeft geleid tot een neerwaartse herwaardering van de resterende aardgasreserves van 237 Mton C. Daarnaast is er door extractie 18 Mton koolstof uit de grond gehaald, voornamelijk door de winning van aardgas. De netto balans voor koolstof in de geosfeer laat voor Nederland in 2018 een afname zien met 254 Mton.

4.2 Koolstof in levende en dode biomassa (biogene koolstof)

Biogene koolstof omvat alle koolstof in de biosfeer, dat wil zeggen koolstof in levende biomassa (planten en dieren) en dode biomassa (organische stof in bodem en sedimenten inclusief in veengronden) (SEEA EA). Biogene koolstof in gewassen en gras in weilanden wordt ook gerekend tot biogene koolstof, terwijl de koolstof in vee wordt beschouwd als onderdeel van ‘koolstof in de economie’.

Koolstof wordt opgenomen in de biosfeer door middel van fotosynthese door planten. De hoeveelheid koolstof in de biosfeer kan afnemen door menselijke activiteiten (oogst van gewassen, extractie van hout en biomassa, etc.) of door natuurlijke processen, bijvoorbeeld door CO₂ emissies uit gedraineerde veengebieden. Voor de vastlegging van koolstof in natuur kan een onderscheid gemaakt worden tussen de koolstof die tijdelijk wordt opgenomen in biomassa als gevolg van fotosynthese (de netto primaire productie, NPP) en de netto vastlegging van koolstof in het systeem op de lange termijn. Deze netto vastlegging op de lange termijn wordt genoteerd in de koolstofbalans en is tevens nodig om de ecosysteemdienst koolstofvastlegging te berekenen (zie hoofdstuk 5.3). Het gaat bij deze dienst dus om de hoeveelheid koolstof die jaarlijks langdurig wordt vastgelegd in het systeem.

De netto koolstofbalans voor biogeen koolstof bedraagt -1,0 Mton C (3,7 Mton CO₂) in 2018. Dat betekent dat per saldo meer koolstof uit biomassa vrijkomt (d.w.z door emissie uit veen) dan dat er jaarlijks in plantbiomassa wordt opgeslagen. Dit komt met name door de uitstoot van CO₂ uit gedraineerde veengebieden.

4.2.1 Koolstofvastlegging in biomassa

Per jaar wordt 827 kiloton koolstof (≈3 030 kiloton CO₂) vastgelegd in biomassa van bomen en overige vegetatie. Bos heeft zowel relatief als absoluut een grote bijdrage, 51 procent van de totale vastlegging vind plaats in bos (425 kiloton koolstof per jaar), terwijl bos slechts 8 procent van het totale areaal omvat. Graslanden dragen 22 procent (178 kiloton koolstof per jaar) bij aan de totale vastlegging, wat met name komt door het grote areaal (28 procent van het totaal). Daarnaast wordt in openbaar groen en natte gebieden per oppervlakte eenheid relatief veel bijgedragen, beide gemiddeld rond de 0,55 ton koolstof per hectare. De totale vastlegging was vrijwel gelijk gebleven tussen 2013 en 2018. Naast de 0,8 Mton C die in biomassa wordt vastgelegd, wordt ook nog 0,9 Mton C vastgelegd in gekapt hout en biomassa die worden gebruikt in de economie.

4.2.1.2 Koolstofvastlegging in biomassa in Nederland, 2018

4.2.2 Koolstofemissies vanuit veengronden en moerige bodems

Ecosystemen leggen niet alleen koolstof vast, maar kunnen ook CO₂ en methaan uitstoten naar de atmosfeer. Onder natuurlijke omstandigheden leggen veengebieden CO₂ vast dat vervolgens lang in het ecosysteem blijft door de trage afbraak van organisch materiaal onder zuurstofarme omstandigheden. In laagveen, de meest voorkomende veensoort in Nederland, treedt wel emissie op van moerasgas (CH₄), een broeikasgas dat 25 keer zoveel impact heeft op de opwarming van de aarde als CO₂. De totale balans resulteert onder ongestoorde omstandigheden in een netto vastlegging van koolstof in het systeem. Het grootste deel van het areaal moerige- en veengronden in Nederland wordt echter gedraineerd waardoor verdroging en oxidatie optreedt. Wanneer veen verdroogt, oxideert veen, daalt de bodem en komt er netto meer CO₂ vrij dan er opgeslagen wordt. Door drainage bedraagt de emissie van veengronden en moerige gronden jaarlijks 1,8 Mton koolstof (evenredig aan 6,9 Mton CO₂ per jaar).

4.2.3 Biogene koolstofvoorraad

De totale koolstofvoorraad voor biogeen koolstof bedraagt 368,7 Mton C (eindvoorraad 2018). De voorraad biogeen koolstof kunnen we uitsplitsen in koolstof in levende biomassa (zowel boven als onder de grond) en dode biomassa (in de bodem). De totale biogene koolstofvoorraad in levende biomassa in Nederland is tussen 2013 en 2018 toegenomen van 49,6 Mton C naar 53,7 Mton C. In Nederland is 62,8 procent van de koolstofvoorraad in de levende biomassa vastgelegd in bossen. Bossen waren ook verantwoordelijk voor de grootste toename van de levende biogene koolstofvoorraad. De voorraad in bossen is toegenomen van 31,6 Mton C in 2013 naar 33,7 Mton C in 2018.

4.3 Koolstof in de economie

De koolstofbalans omvat ook koolstof dat in producten en kapitaalgoederen is opgeslagen, oftewel ‘koolstof in de economie’. Voorbeelden zijn aardolieproducten in voorraden (in opslagtanks), koolstof in bouwmaterialen (hout, etc.), bitumen in wegen en koolstof in afvalstortplaatsen. De koolstofstromen die binnen de economie plaatsvinden en uitwisselingen met de biosfeer, geosfeer en de atmosfeer, zijn zeer significant en essentieel om inzicht in de wisselwerking tussen economie en milieu te krijgen. Mede door deze verwevenheid zijn de stromen in de economie belangrijk voor allerlei beleidstoepassingen van de koolstofbalans. Koolstof in de economie wordt uitgesplitst in vier deelcategorieën: voorraden van producten, duurzame consumptiegoederen, vaste activa en vast afval. Vaste activa en duurzame consumptiegoederen zijn hier in één categorie samengebracht.

4.3.2 Sankey diagram van koolstofstromen in de Nederlandse economie (Mton C)

De handelsbalans van koolstof is gelijk aan koolstof in geëxporteerde goederen minus koolstof in geïmporteerde goederen. Nederland importeert 44 Mton meer dan dat er koolstof wordt geëxporteerd. De netto koolstofbalans voor de economie is gelijk aan de totale hoeveelheid koolstof die wordt toegevoegd aan de economie minus de totale hoeveelheid die wordt onttrokken aan de economie en geeft aan hoeveel koolstof wordt opgeslagen in (of vrijkomt uit) de economie (figuur 4.3.3). Als we de emissies en de extracties meenemen naast de internationale handel, dan heeft Nederland een negatieve koolstofbalans van zo’n 7 Mton koolstof, hetgeen betekent dat de netto hoeveelheid koolstof in de economie toeneemt.

4.4 Koolstof in de atmosfeer

De atmosfeer kan gezien worden als een dynamisch reservoir van koolstof, dat sterke uitwisselingen heeft met de geosfeer, biosfeer, de oceanen en de economie. Input van CO₂ in de atmosfeer is vooral afkomstig van afbraak van organisch materiaal in de biosfeer en antropogene emissies die afkomstig zijn van de verbranding van fossiele brandstoffen. CO₂ wordt onttrokken aan de atmosfeer via opname in planten en algen door fotosynthese. Methaan in de atmosfeer is grotendeels afkomstig van natuurlijke emissies uit natte gebieden (“moerasgas”) en uitstoot door rundvee en andere herkauwers. Methaan verdwijnt uit de atmosfeer door omzetting in CO₂. Van nature is er een zeker evenwicht in de atmosfeer met betrekking tot koolstof, maar door de voortdurende verbranding van fossiele brandstoffen is dit evenwicht verstoord en is er sprake van een geleidelijke stijging van de atmosferische concentratie van CO₂.

Het is lastig om de ‘nationale’ koolstofvoorraad in de atmosfeer te definiëren of te bepalen. Hier is deze bepaald door de cumulatieve CO₂-uitstoot van fossiele brandstoffen door economische activiteiten van Nederlanders sinds 1860 te nemen als de voorraad (omgezet naar Mton koolstof). Dit cijfer wordt in de balans opgenomen om een indicatie te geven van de totale antropogene koolstofvoorraad in de atmosfeer, maar het blijft echter een benadering.

In tabel 4.4.1 is de koolstofbalans van de atmosfeer voor Nederland (2018) weergegeven. Voor Nederland zijn de emissies van koolstof naar de atmosfeer veel groter dan de onttrekking van koolstof uit de atmosfeer, resulterend in een netto koolstofbalans van 53,7 Mton koolstof (196,7 Mton CO₂). Dit komt vooral door de verbranding van fossiele brandstoffen.