Fra vidundermiddel til miljøproblem

I 1909 klarte den tyske kjemikeren Fritz Haber å binde nitrogen fra lufta til hydrogen og framstille ammoniakk syntetisk. Denne kjemiske reaksjonen skulle revolusjonere landbruket og doble eller tredoble avlingene. Oppfinnelsen av kunstgjødsel har, ifølge utallige spesialister, gjort det mulig å brødfø en global befolkning som i forrige århundre gikk fra 1,5 til 6 milliarder innbyggere. Den i utgangspunktet geniale oppdagelsen ga Haber Nobelprisen i kjemi i 1918, men det var en omstridt tildeling. For Haber hadde også vært med på å utvikle stridsgassene som ble brukt i skyttergravene i første verdenskrig. Forskeren fra en jødisk familie skulle senere også være med på å utvikle Zyklon B, gassen som nazistene tjue år senere brukte i utryddelsesleirene.

Plantenes ernæring er et paradoks. Atmosfæren består hovedsakelig av nitrogen (78 prosent, mot 21 prosent oksygen) som plantene er avhengige av for å vokse, men de klarer ikke å trekke stoffet ut av lufta. De får hovedsakelig tak i det i jorda i form av nitrat (NO3) eller ammoniakk (NH3). De kan ta opp nitrogen gjennom mineraliseringen til bakterier i humusen og i andre organiske materier som jordbruksavfall, møkk eller kompost. Siden Habers oppfinnelse har noen sekker med kunstgjødsel vært nok til å gi all nødvendig nitrogen til plantene og øke avlingene. Man trenger ikke lenger transportere mange tonn med møkk eller kompost, eller dyrke nitrogenfikserende belgvekster.

Gjennommekanisert landbruk

I løpet av et århundre har billig produksjon av ubegrensede menger reaktivt nitrogen som planter kan ta opp, snudd fullstendig opp ned på landbruket. På 1960-tallet var kunstgjødselen en av de fire pilarene i den grønne revolusjonen sammen med selektering av plantevarianter med høy avkastning, plantevernmidler og irrigasjon. I hele verden ble denne revolusjonen hyllet som en stor suksess. Men først i de industrialiserte landene, senere i u-landene, har stadig økende bruk av kunstgjødsel fått uventede konsekvenser.

Nitrogenet havner i grunnvannet, innsjøer og elver, og til slutt i vannkranene.
Tre måneder med Le Monde
diplomatique for 99 kroner!
Papiravis og full digital tilgang
Bestill nå

Fornyes til 199,- per kvartal

Bøndene fant raskt ut det ikke lenger var nødvendig å tilføre avlingene nitrogen gjennom møkk og belgvekster. Så hvorfor gjøre livet vanskelig med kyr eller sauer og beiting? Mange kvittet seg derfor med dem for å vie seg fullt til planteproduksjon, og spesielt korn. Siden noen også måtte produsere melk og kjøtt, som ble stadig mer etterspurt, viet andre gårder seg utelukkende til husdyr. I de mest produktive er dyrene aldri utenfor fjøset og tradisjonelt fôr er erstattet av korn eller oljeplanter.

På noen tiår ble det europeiske landbruket radikalt forvandlet. Midten og østdelen av Frankrike er blitt til kornregioner uten kveg med et gjennommekanisert landbruk og enorme mengder kunstgjødsel. I Normandie, Bretagne, Jylland og Bayern er husdyrholdet blitt stadig mer industrialisert med enorme antall dyr. Gårder med over tusen kyr er blitt vanlig i mange europeiske land, i likhet med gårder som produserer titusener av griser hvert år eller flere hundretusen kyllinger. Denne utviklingen er et direkte resultat av Habers oppfinnelse, med rette ansett som landbrukshistoriens viktigste, om ikke historiens viktigste.

Utviklingen har vært logisk i et kortsiktig økonomisk perspektiv, men har hatt en rekke skadevirkninger, både for folkehelsen og miljøet. Mange av miljø- og helseproblemene i det moderne landbruket kommer fra nitrogenbasert kunstgjødsel, eller mer presist misbruket av den.

Kreft og algeoppblomstring

Det fremste problemet er at innholdet av organisk materie i jordsmonnet i områdene med intens dyrking synker, fordi det ikke tilføres organisk gjødsel og det ikke veksles med avlinger som naturlig tilfører jordsmonnet nitrogen og organisk materie, som lusern og andre arter i erteblomstfamilien. Gode avlinger er fortsatt mulig, men i noen regioner har de flatet ut eller sunket, på tross av stadig mer kunstgjødsel. Dessuten minker jordas evne til å holde på vann og vannet trenger langsommere inn i jorda, noe som øker faren for erosjon ved avrenning og oversvømmelser.

Å brødfø planetens befolkning uten kunstgjødsel er mulig, men det krever en radikal endring.

I tillegg fører økning i skadedyr og sykdommer til stadig mer bruk av plantevernmidler. Kunstgjødselen er åpenbart ikke den eneste årsaken, men den bidrar, fordi den gjør vekselbruk mindre nødvendig og dermed forstyrrer reproduksjonssyklusen til patogener og insekter, samtidig som den øker nitrogeninnholdet i bladene, noe som er gunstig for mange skadedyr som bladlus.

Den ensidige dyrkingen av korn har svekket det biologiske mangfoldet, forstyrret den biologiske aktiviteten i jorda og ført mer nitrogen i form av ammoniakk fra bakken og husdyr ut i atmosfæren. Jorda blir også stadig surere.

Nitrogen som ikke blir tatt opp av plantene får alvorlige konsekvenser for helse og miljø, slik to hundre europeiske forskere har vist i en viktig, men dessverre i stor grad oversett publikasjon.¹ På tiltalebenken finner vi nitrater og ammoniakk. Nitrater finnes naturlig i jorda, hvor de blir tatt opp av planterøttene og gir dem det meste av nitrogenet de trenger. Men ikke alt nitratet blir tatt opp, spesielt på steder hvor det tilføres mye nitrogen, og det overskytende nitrogenet havner i grunnvannet, innsjøer og elver, og til slutt i vannkranene på kjøkken og bad. Blant hovedvirkningene er økt risiko for visse typer kreft og økt tilførsel av næring til innsjøer og elver, som fører til algeblomstring og oksygenmangel som går utover fisken. Vi finner også nitrat i matvarer, med et spesielt høyt innhold i visse grønnsaker. Helsepåvirkningen fra nitrat er ennå omstridt, fordi det ikke finnes tilstrekkelige og entydige vitenskapelige data.

Kostbar overgjødsling

Ammoniakk er en langt mindre kjent forurensningskilde, men enda skumlere for helse og miljø. Nesten alle utslippene (679 000 tonn i Frankrike i 2016) kommer fra dyrking (64 prosent) og husdyr (34,4 prosent).² Ammoniakk består bare i kort tid i atmosfæren, en del fikseres i bakken og vegetasjonen, en annen reagerer til ulike andre uønskede nitrogenforbindelser (som dinitrogenoksid, nitrogenoksid og ozon). Nitrogenoksid reagerer med andre forurensinger i lufta og danner mikroskopiske partikler på under 2,5 mikrometer (PM2,5), også kjent som svevestøv. Dette fenomenet er et av de mest urovekkende. Disse partiklene trenger seg inn i lungeblærene og forårsaker kreft, hjerte- og karsykdommer og luftveisplager. Verdens helseorganisasjon (WHO) anslår at eksponering for slike partikler forårsaket 4,2 millioner tidlige dødsfall i 2016.³

Ifølge det franske tverrfaglige senteret for forskning på luftforurensning Citepa kom 55 prosent av denne typen svevestøv fra jordbruk og skogdrift i 2016. g utslippene har knapt sunket, i motsetning til i industrien og fra transport.⁴ Dyrking er den største primærutslippskilden, men husdyrhold bidrar spesielt mye til dannelse av PM2,5. I perioder med mye forurensning, spesielt på våren, kan en stor del av denne typen svevestøv komme fra landbruket hovedsakelig på grunn av ammoniakk fra kunstgjødsling og dyremøkk.

Forskerne som har studert europeisk nitrogen anslår miljøkostnaden fra overgjødsling på kontinentet til mellom 70 milliarder og 320 milliarder euro i året, på grunn av innvirkningen på økosystemer, luftkvalitet, vannkvalitet og ikke minst folkehelsen.⁵ Kostnaden er ifølge dem høyere enn den økonomiske gevinsten av å bruke kunstgjødsel. Forskerne mener nitrogenforurensning er et av de store miljøproblemene i vårt århundre, på linje med global oppvarming og tap av biologisk mangfold.

Revolusjon innen rekkevidde

Den fremste løsningen er åpenbart å redusere eller slutte helt med kunstig nitrogentilførsel. Det kan gjøres ved å endre produksjonssystemene, især med mer belgvekster (bønner, erter, erteblomster) i vekselbruk, noe som vil dempe Europas gigantiske soyaimport. Økologisk landbruk gjør at man kan klare seg helt uten, noe som er et vektig argument for denne produksjonsmåten – utvilsomt like viktig som at den ikke bruker kunstige plantevernmidler.

Hvis vi brått forbød alle bønder å bruke kunstgjødsel ville det utløse en katastrofe. En overgang til økologisk landbruk må derfor skje gradvis og for mange gårdsbruk vil det kreve en fullstendig endring av produksjonen. De fleste spesialister har inntil nå ment at et landbruk uten kunstgjødsel vil gi lavere avlinger, men en nylig metaanalyse konkluderer at globalt vil i snitt forskjellen mellom økologisk og konvensjonell dyrking bare være 19 prosent.⁶ Forskjellen faller til 8–9 prosent når økologisk dyrking inkluderer vekselbruk. En annen metaanalyse viser at å dyrke flere typer vekster sammen i snitt øker produksjonen med 30 prosent.⁷ Å brødfø planetens befolkning uten kunstgjødsel er dermed mulig, men det krever en radikal endring av landbruksmodellen.

En annen del av løsningen, og den letteste å gjennomføre på kort sikt, er å redusere størrelsen på industrihusdyrholdet og redusere kjøttforbruket. Husdyr står for tre fjerdedeler av ammoniakk-produksjonen. Fjøsdyr slipper ut fire ganger mer ammoniakk i atmosfæren enn beitedyr, når beitingen ikke er for intensiv. Visse tekniske tiltak kan riktignok senke utslippene (dekke til møkkakjeller, grave ned møkk, bruke ammoniumnitrat i stedet for urinstoff), men det er ofte dyrt og ikke like effektivt for alle. Hvis vi skal redusere kraftig bruken av kunstig nitrogengjødsel eller fjerne den helt, må vi vende tilbake til kombinasjon av dyrking og dyrehold, noe som vil gjøre at stadig flere gårdsbruk produserer sitt eget fôr. Kunstgjødsel gjør i dag at man kan produsere dyrefôr nokså billig og dermed møte verdens stadig økende etterspørsel etter kjøtt. I Europa er etterspørselen i ferd med å synke, og det gjelder å støtte opp om denne trenden og spise mindre, men bedre kjøtt.

En ny grønn revolusjon, som retter opp de skadelige konsekvensene av den første, er innen rekkevidde: For det trengs det en gradvis redusering av nitrogengjødsel i dyrkingen og andre former for dyrehold – i mindre skala og med mindre intensiv beiting. Å komme dit vil kreve bedre informasjon til forbrukerne og mye politisk vilje.

Oversatt av redaksjonen

Claude Aubert er landbruksingeniør, spesialist på økologisk landbruk og ernæring og grunnlegger av Terre vivante.

1
Mark A. Sutton et al. (red.), The European Nitrogen Assessment, Sources: Effects and Policy Perspectives, Cambridge Univ. Press, 2011.
2
Utslippsrapporten Secten fra Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique, Paris, 2017 (oppdatert 10. juli 2018). I Norge slapp jordbruket ut 28 405 tonn i 2017, ifølge SSB. 93,5 prosent av utslippene i Norge kommer fra jordbruket.
3
«Ambient (outdoor) air quality and health», WHO, Genève, 2. mai 2018.
4
Utslippsrapporten Secten, se over.
5
«Nitrogen in Europe: Current problems and future solutions», The International Nitrogen Initiative, European Science Foundation, Strasbourg, 2011.
6
Lauren C. Ponisio et al., «Diversification practices reduce organic to conventional yield gap», Proceedings of the Royal Society B, vol. 282, nr. 1799, London, 22. januar 2015.
7
Marc-Olivier Martin-Guay et al., «The new Green Revolution: Sustainable intensification of agriculture by intercropping», Science of the Total Environment, vol. 615, Amsterdam, 15. februar 2018.