Search

This report describes the proposal for the set of (ecological) models to be used as the prime tools in the analysis of the Nature, Landscape and Woodland policy by the Dutch Nature Policy Assessment Office. The identification of the key models is regarded as the first step towards the construction of a consistent set of well-tuned models, enabling a high-quality policy analysis by the Nature Policy Assessment Office. The eventual choice for the key models was based on the results of a thorough inventory of ecological models brought face to face with the demands on the use of policy analysis tools by the Assessment Office. Models for scenario construction and analysis of social aspects were beyond the scope of the present study, while abiotic environmental models are described only when relevant for the input of the ecological models mentioned.

Verzuring, vermesting en verdroging behoren tot de belangrijke bedreigingen van de natuurlijke en half-natuurlijke ecosystemen in Nederland. Om de gezamenlijke effecten van deze bedreigingen op de landelijke natuur te evalueren is, in een samenwerkingsverband tussen het RIVM en het SC-DLO, het multistressmodel SMART/MOVE ontwikkeld. In het kader van het Stikstof Onderzoek Programma (STOP) is het modelinstrumentarium uitgebreid met een module voor normstelling voor verzurende en eutrofierende depositie. Met de methode kunnen kritische stikstofdepositieniveaus voor gestelde beleidsdoeleinden berekend en in kaart gebracht worden. Er wordt rekening gehouden met ruimtelijke variatie in bodem, vegetatie en hydrologie. De methode is tevens bruikbaar om kritische niveaus voor zure depositie, of afzonderlijke componenten daarvan, te berekenen. Naast de validatie van verschillende tussenresultaten, zijn enkele eerste uitkomsten getoetst aan gangbare critical loads zoals empirisch vastgesteld en/of berekend met het Simple Mass Balance model. Voordeel van de nieuwe methode is de eenduidige berekeningswijze en de hogere detaillering ten aanzien van het aantal te beschouwen ecosystemen. De tussenresultaten van normstellingsmodule kunnen daarnaast ook gebruikt worden voor verschillende validatiedoeleinden en modelverbeteringen (d.m.v. kalibratie van de kansfuncties uit MOVE en verbeteringen aan de aansluiting tussen SMART en MOVE). Met behulp van de berekende kritische milieugrenzen (in termen van bodem-pH, grondwaterstand en stikstofbeschikbaarheid) kunnen ook streefbeelden voor de realisatie van geplande natuurdoeltypen worden afgeleid

Dit rapport beschrijft het voorstel voor de inrichting van het kerninstrumentarium van het Natuurplanbureau voor fysieke aspecten van Natuur (waaronder terrestrisch, aquatisch en marien), Landschap en Bos. Scenario modellen, abiotische modellen en modellen voor het sociale domein zijn buiten beschouwing gelaten, hoewel de toeleverende abiotische modellen wel behandeld zijn voor zover deze informatie leveren aan de beschouwde groep van (ecologische) modellen. De samenstelling van een kerninstrumentarium is de eerste stap die uiteindelijk zal moeten resulteren in de bouw van een gestroomlijnde, consistente en samenhangende set van modellen en/of modelketens, waarmee het planbureau adequaat invulling kan geven aan haar functies. De gemaakte keuze is gebaseerd op de gegevens van een uitgebreide inventarisatie van bestaande en in ontwikkeling zijnde modellen. Deze modelbeschrijvingen zijn geconfronteerd met de modeleisen zoals die voor het vervullen van de natuurplanbureaufuncties noodzakelijk worden geacht.

De invloed op bossen van de depositie van zwavel en stikstof, ozon en van op grote schaal onderzocht. Hiertoe zijn een aantal intensieve monitoring studies opgezet en werden modellen van de kringloop van water, nutrienten en assimilaten ontwikkeld. Dit rapport beschrijft de toepassing van het bodemverzuringsmodel NuCSAM, en de geintegreerde modellen SoilVeg en ForGro op het Speulderbos, een Douglas-opstand op een holtpodzol. In dit bos werd van 1987 t/m 1991 een uitgebreide meetcampagne uitgevoerd. De gesimuleerde bodemwatergehalten, concentraties van stoffen in het bodemwater, naaldmassa's, stam-aanwas en nutrientenstatus kwamen redelijk goed overeen met de metingen. De modellen vertoonden echter aanzienlijke onderlinge verschillen op het gebied van grootheden welke niet gemeten konden worden, zoals bosverdamping, drainage, nutrientenopname en mineralisatie. Het gedrag van de geintegreerde modellen werd geverifieerd door toepassing van deze modellen op een irrigatie- en fertigatie experiment op een nabij gelegen Douglas opstand. De modellen konden in het algemeen de effecten van irrigatie en fertigatie op de stam-aanwas redelijk goed voorspellen, maar er waren grote verschillen wat betreft de voorspelde nutrienten status en de stikstof-mineralisatie. De modellen werden vervolgens gebruikt voor scenario analyses voor de periode 1994-2050. Ook hier werden grote verschillen tussen de modellen gevonden voor met name de stikstofkringloop en de nutrienten status (met name het N-gehalte in bladeren). Alle modellen voorspelden dat de concentraties van sulfaat en aluminium in de bodemoplossing snel omlaag gaan na een afname van de verzurende depositie, en dat de concentratie van nitraat een aantal jaren hoog blijft na een afname in de stikstofdepositie. Dit laatste wordt veroorzaakt door opslag van een overmaat aan stikstof in de biomassa en het strooisel. Uit de resultaten van de geintegreerde modellen blijkt verder dat de directe effecten van verhoogde SOx en ozon concentraties in de atmosfeer, alsmede de indirecte effecten van een lage pH en hoge aluminium concentratie een minder groot probleem opleveren dan de effecten van droogte en de overmaat aan stikstof. Onze kennis van de effecten van luchtverontreining en zure depositie op bossen is in het algemeen gebaseerd op laboratoriumstudies en korte monitoring studies. Tot dusverre is het bijna onmogelijk om effecten die in het laboratorium gevonden werden te vertalen naar de veldsituatie. Zolang dit het geval is, blijft elke voorspelling en extrapolatie die met geintegreerde modellen gedaan wordt onzeker, zeker als het gaat om de voorspelling van effecten op een landelijke schaal.