Meer rijst, minder methaan

De provincie Sichuan ligt in het zuidwesten van China. In het bergachtige landschap liggen rijstvelden als een nauwsluitend mozaïek verspreid over glooiende valleien. De lokale keuken is wereldwijd bekend vanwege het overdadige gebruik van knoflook, aubergine, geroerbakte tofu en (vooral) veel pepers – geserveerd met witte rijst. Rijst is basisvoedsel in China, zoals brood dat in het westen is. De meeste Chinezen eten driemaal daags een kommetje rijst.

Elke winter graven de boeren in Sichuan ondiepe geulen in hun akkers. Die laten ze vervolgens vollopen met water. Natte rijstbouw heeft voor boeren grote voordelen, legt professor Xiaoyan Yan van het Chinese Institute for Soil Science uit. Het water doodt onkruid en rijstplanten nemen voedingsstoffen beter op uit een natte bodem. Maar er kleeft een groot nadeel aan het nat verbouwen van rijst: de Chinese rijstvelden stoten steeds meer methaan uit.

Steeds meer rijst

Na koolstofdioxide (CO2) is methaan (CH4) het belangrijkste broeikasgas. Het komt vrij bij schaliegaswinning, uit steenkool en als er hout verbrand wordt. Ook koeienmagen produceren methaan, de intensieve veeteelt levert een substantiële bijdrage aan de mondiale uitstoot. En methaan ontstaat op natuurlijke wijze in moerassen: bacteriën produceren het gas als afgestorven takken, blaadjes en andere biomassa onder water gaan rotten. Hetzelfde gebeurt in rijstvelden, legt Yan uit. Rijstboeren die hun akkers onder water zetten, creëren in feite zelf moerassen: “Zover wij kunnen meten is China verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de mondiale methaanuitstoot van de rijstproductie. Samen met de boeren in Sichuan ontwikkelen we landbouwmethodes om die uitstoot stukje bij beetje terug te brengen.”

Sinds de jaren zestig van de vorige eeuw is de wereldwijde rijstproductie sterk gestegen. Vooral dankzij slimme toepassingen van irrigatie, kunstmest en bestrijdingsmiddelen en de ontwikkeling van betere rijstplanten die drie keer per seizoen oogst geven. Volgens de meest recente Rijstmarktmonitor van VN-Voedselorganisatie FAO wordt er jaarlijks zo’n 750 miljoen ton rijst verbouwd. Het overgrote deel van alle rijst wordt in Azië verbouwd en ook daar geconsumeerd.

Mysterie

Volgens het International Panel on Climate Change (IPCC) is de mondiale rijstproductie verantwoordelijk voor ongeveer elf procent van de totale menselijke methaanuitstoot. In vergelijking met CO2 is de hoeveelheid CH4 in de atmosfeer relatief klein. Maar methaan heeft wel dertig keer meer invloed op de opwarming van de aarde dan CO2, vertelt Stefan Schwietzke van de Amerikaanse onderzoeksgroep Environmental Defense Fund (EDF).

Schwietzke is de hoofdauteur van een groot onderzoek naar mondiale methaanuitstoot dat gepubliceerd is in vaktijdschrift Nature. Zijn team kwam erachter dat de methaanconcentratie in de atmosfeer de afgelopen twee eeuwen is verdubbeld. In de jaren negentig stabiliseerde de methaanconcentratie, aangenomen wordt door de ineenstorting van de Sovjet-Unie en de daaropvolgende sluiting van kolencentrales. Vanaf 2007 begon de hoeveelheid methaan in de atmosfeer abrupt weer te stijgen. Waarom precies bleef jarenlang een mysterie.

Schwietzke en zijn collega’s bestudeerden satellietbeelden waarop de luchtsamenstelling te zien was en analyseerden de chemische atoomsamenstellingen. Zo kwamen ze erachter dat landbouw de boosdoener is van die abrupte stijging. “Uit ons onderzoek bleken de methaanemissies van schaliegas en steenkool veel groter te zijn dan de fossiele industrie al jaren beweert”, legt Schwietzke uit. “Maar die fossiele uitstoot is ook opvallend stabiel. Kennelijk was er een evenwicht ontstaan tussen afvoer en uitstoot; dat kan omdat methaan door allerlei chemische reacties ook weer op natuurlijke wijze verdwijnt uit de atmosfeer.” Totdat stijgende emissies uit de landbouw roet in het eten gooiden. “Het zijn relatief kleine uitstoottoenames”, zegt Schwietzke. “Maar omdat ze het evenwicht verstoren, kunnen ze toch grote invloed hebben.”

Waterbesparing

Om binnen afzienbare tijd klimaatdoelen te behalen, is het terugbrengen van de methaanuitstoot van groot belang, meent Schwietzke. De verduurzaming van de rijstproductie kan daaraan een belangrijke bijdrage leveren. Maar het terugbrengen van de klimaatimpact van landbouw kent een grote uitdaging: tegelijkertijd moet de wereldvoedselproductie op peil gehouden worden. Professor Yan schreef voor het in Washington DC gevestigde World Resources Institute daarom mee aan een uitgebreide studie naar de verduurzaming van het wereldlandbouwsysteem.

Boeren in Sichuan ontdekten in de jaren negentig al dat ze veel water kunnen besparen door de geulen in hun akkers gedurende de natte wintermaanden met plastic sheets te bedekken. Zo voorkomen ze dat het water verdampt en blijven de rijstvelden vochtig tot aan de volgende zaaiperiode in april. Onverwacht bijeffect van deze waterbesparingstechniek bleek een sterke daling in de methaanuitstoot, ontdekte het onderzoeksteam van Yan. “Voor de boeren is het vooral belangrijk dat ze op die manier water besparen en dus meer winst maken”, zegt Yan. “Dat ze daarmee ook nog eens bijdragen aan het terugbrengen van de mondiale methaanuitstoot is een mooie bonus.”

Daarnaast experimenteren boeren in China met andere zaaimethodes of laten ze hun rijstvelden wekenlang helemaal opdrogen om de bodem de kans te geven zuurstof op te nemen. In China werkt inmiddels tachtig procent van de boeren met technieken om de methaanuitstoot terug te brengen. Maar ook in India en andere grote producerende landen als Thailand, Vietnam en Indonesië zullen de emissies omlaag moeten.

Bijkomend voordeel

Bas Bouman, rijstonderzoeker aan het in de Filipijnen gevestigde International Rice Research Institute (IRRI), is sinds zes jaar directeur van een wereldwijd rijstprogramma dat IRRI samen met honderden onderzoekspartners van over de hele wereld uitvoert. Het team doet onderzoek naar efficiëntere teeltmethoden, kweekt verbeterde gewassen, bekijkt hoe er extra vitamines aan rijst toegevoegd kunnen worden en hoe de planten beter bestand gemaakt kunnen worden tegen verzilting.

Ook zij ontdekten dat het besparen van water de methaanuitstoot terugdringt en ontwikkelden de techniek alternate wetting and drying (AWD). “AWD is ontwikkeld als waterbesparingstechniek en betekent eigenlijk dat je een rijstveld niet continu onder water laat staan”, vertelt Bouman. “Afhankelijk van de grondsoort kunnen boeren zo tot vijftig procent water besparen zonder dat hun planten zich gestrest voelen. Als bijkomend voordeel blijken rijstakkers nauwelijks methaan uit te stoten als je het water geregeld in de bodem laat trekken. Naast waterbesparing kan een boer door AWD goed toe te passen ook nog eens tot zeventig procent methaanreductie behalen.”

Kleine boeren

Anders dan bij andere belangrijke voedselgewassen, zoals soja of mais, wordt rijst meestal geconsumeerd waar het verbouwd wordt. Om de productie te verduurzamen is het daarom cruciaal om kleine, lokaal producerende boeren te overtuigen. Maar AWD is juist voor hen erg arbeidsintensief en het risico op onkruid wordt erdoor vergroot, vertelt Bouman. Boeren in India weigeren hun land droog te laten vallen zolang er geen goed irrigatiesysteem is dat garandeert dat ze later ook weer makkelijk kunnen bevloeien. En op de Filipijnen blijkt het tijdens het natte plantseizoen überhaupt lastig om water te laten afvloeien. “Kleine boeren houden zich niet zo bezig met klimaatverandering en AWD levert ze veel extra werk op,” zegt Bouman. “Maar het is wel belangrijk voor ze dat ze veel water kunnen besparen en de opbrengsten hoger uitvallen.”

IRRI promoot AWD dan ook vooral in gebieden waar waterschaarste heerst. Het onderzoeksinstituut kijkt niet alleen naar de technische kanten van het verhaal, maar ook naar de sociale en economische aspecten. In landen als Vietnam en de Filipijnen is AWD als waterbesparingsmethode erkend door de overheid en maakt het inmiddels deel uit van de officiële voorlichtingsprogramma’s voor boeren. Bouman: “IRRI heeft in kaart gebracht welke eigenschappen van welke rijst de marktwaarde voor kleine boeren verhogen. In Japan willen consumenten bijvoorbeeld dikke, ronde rijst. In Thailand eten ze liever lange en magere korrels. Ook hebben we gekeken naar hoe smaken en aroma’s in rijst ontstaan en ontwikkelen we betere verwerkingsmethodes. We promoten dus niet alleen AWD, maar zorgen er ook voor dat boeren meer geld verdienen. Als je dat goed doet, krijg je de reductie van methaanuitstoot er gratis bij.”

GGO

Voorlichtingsprogramma’s georganiseerd door de overheid is iets waar Yan alleen maar van kan dromen. De door hem onderzochte methode met plastic sheets krijgt op dit moment geen steun van de Chinese staat. “Daarbij wordt immers plastic gebruikt, en dat past niet binnen het duurzaamheidsbeleid”, licht hij toe. “Binnenkort hopen we met composteerbare plastics te kunnen gaan werken.”

Behalve verschillende vormen van watermanagement bestaan er nog meer methodes om de rijstteelt duurzamer te maken, benadrukt Yan. Een team van Chinese en Zweedse biotechnologen heeft inmiddels ook een genetisch gemodificeerde (ggo) rijstvariant ontwikkeld die minder methaan uitstoot. Drie jaar lang hebben ze op verschillende plekken veldexperimenten uitgevoerd met een populaire Chinese rijstsoort die ze gekruist hebben met een gen uit een gerstplant. Die ggo-rijst blijkt naast een anderhalf keer zo hoge opbrengst ook minder methaan uitstotende bacteriën rond het wortelstelsel van de plant te ontwikkelen. Maar gentechnologie is ook in China nog controversieel en veel boeren willen er niet aan.

Handelshuis

Om verduurzaming van de rijstproductie tot een succes te maken, moeten zoveel mogelijk rijstproducenten worden bereikt. Daarbij is samenwerking met zowel publieke als private spelers van groot belang, vertelt Matthias Bickel. Bickel werkt voor het Duitse ontwikkelingsministerie GIZ (Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit) en is dit jaar bestuursvoorzitter van het Sustainable Rice Platform (SRP) (zie kader). “Hoofdpartner binnen dit platform is het Singaporese handelshuis Olam International. Dat is op de internationale markt een belangrijke speler. Zij hebben veel beter toegang tot al die miljoenen kleine boeren waarvan zij hun rijst afnemen. Inmiddels zijn ook westerse ondernemingen als Mars en Kellogg’s ingestapt en werken nu volgens onze standaarden. Als zulke bedrijven besluiten alleen nog maar duurzaam in te kopen heeft dat een belangrijke signaalfunctie.”

Het overgrote deel van alle rijst wordt op lokale en regionale markten in Azië verkocht door lokale handelaars of graanhandelshuizen als Olam. De hoeveelheid rijst die Europa bereikt is dan ook relatief klein, benadrukt Bickel telefonisch vanuit de Thaise hoofdstad Bangkok: “In Europa zijn we ons totaal niet bewust van de impact die de rijstproductie in Azië heeft. Maar veel regeringen in de regio zijn terughoudend met harde verplichtingen in internationale verdragen als het gaat om het terugdringen van de uitstoot van de landbouw. Zeker in de rijstsector is het voor politici lastig stappen te zetten omdat het direct raakt aan de inkomens van heel veel boeren.”

Daarom werkt GIZ niet alleen nauw samen met Olam en IRRI, maar runt samen met de Thaise overheid ook een grote boerenleenbank die gefinancierd wordt uit een ontwikkelingsfonds van (onder andere) de Duitse en Britse overheid. Op die manier wil GIZ kleine boeren in Zuidoost-Azië financieel ondersteunen in hun duurzaamheidstransitie. “Wij willen als westers ontwikkelingsministerie laten zien dat boeren met efficiënt watermanagement de uitstoot van methaan kunnen verminderen. En dat ze op die manier ook meer kunnen verdienen”, benadrukt Bickel. “En die extra inkomsten kunnen oplopen tot wel twintig procent.”