Rijst is een van de belangrijkste voedingsmiddelen ter wereld. Maar de teelt vergt grote hoeveelheden water en produceert veel methaan. Hoe kan het beter? Een project in de VS probeert het uit – met vis.
Californië: Palmstranden, zoutwoestijnen, sequoia’s – en honderden hectaren rijstvelden. De Golden State is de tweede grootste rijstproducent van de VS en maakt bijna al zijn eigen japonicarijst – kleverig en rond, perfect voor sushi of risotto. Rijst is een van de belangrijkste vullende bijgerechten ter wereld. Helaas heeft het graan echter een zeer slechte koolstofvoetafdruk.
Omdat rijst voornamelijk wordt verbouwd op ondergelopen velden, verbruikt de productie ervan tussen de 3.000 en 5.000 liter water per geoogste kilo. Volgens gegevens van het World Resources Institute is de rijstindustrie ook verantwoordelijk voor 12 procent van alle methaanemissies wereldwijd en 1,5 procent van alle broeikasgassen. Door het water komt er weinig zuurstof in de bodem en kunnen talrijke bacteriën gedijen, waardoor methaan wordt geproduceerd. Het broeikasgas is tot 30 keer schadelijker voor de ozonlaag dan kooldioxide. Hoe kan dit worden veranderd?
Chance Cutrano denkt: met behulp van inheemse kennis. Hij is programmamanager van het non-profit Resource Renewal Institute (RRI), dat net ten noorden van de Golden Gate Bridge is gevestigd. De mist in San Francisco verbergt de brug nog in een blauwachtige waas als we elkaar op een julimorgen ontmoeten in een café in de wijk Richmond. Terwijl hij water inschenkt, vertelt Cutrano ons: “Of je nu kijkt naar de methoden van de Azteken of de Dong in China, ze combineerden allemaal visteelt met landbouw.”
De Dong in Guangxi, zuidelijk China, combineren al meer dan duizend jaar viskweek met rijstteelt. Deze oude vorm van aquaponics heeft verschillende positieve effecten: Rijstboeren hebben een extra inkomen, de vissen beschermen de rijstplanten tegen ongedierte en voorzien ze via hun uitwerpselen van natuurlijke meststoffen. Hierdoor hoeven veel minder bestrijdingsmiddelen te worden gebruikt voor de teelt.
De kwekerij van de vissen
Het feit dat de RRI begon met het uitzetten van tonnen jonge vissen in Californische rijstvelden diende oorspronkelijk een ander doel: het stoppen van de overbevissing van de Californische zalm. “Bijna 90 procent van de Californische wetlands, de natuurlijke kraamkamer van de vis, is de afgelopen eeuw ten prooi gevallen aan de landbouw”, legt Cutrano uit. De Californische zalm en 85 procent van alle zoetwatervissen in de staat zijn bedreigd of reeds uitgestorven. De rijstvelden die overgaan in de Sacramento Delta bieden nu een beschermde habitat. Daar kan de zalm gedijen voordat hij via de kanalen terugkeert naar de rivierdelta en uiteindelijk naar zee. Al in de jaren negentig onderkenden ecologen het potentieel van de rijstvelden, die in de winter onder water staan. Watervogels en trekvogels vonden hier een ideale habitat, die de wetlands althans gedeeltelijk leek te vervangen. Naast het RRI bracht dit verschillende milieuorganisaties, zoals de NGO California Trout, op het idee om de rijstvelden te gebruiken als toevluchtsoord voor bedreigde diersoorten.
De strategie lijkt te werken: Volgens Cutrano zijn de zalmbestanden tijdens de eerste proeven van het RRI verdubbeld. Vettere en dus fittere vissen, beter uitgerust om in zee te overleven, gedijen ook goed bij de proeven met Californische forel. Maar zou het niet beter zijn voor de natuur, en vooral voor het watergebruik in Californië, om in plaats daarvan de historische wetlands te herstellen? Cutrano: “Rijst is een van de belangrijkste voedingsmiddelen ter wereld. We kunnen niet zomaar stoppen met de teelt ervan, we moeten manieren vinden om voedselzekerheid in evenwicht te brengen met het behoud van soorten en milieubescherming.” Het land, dat van de delta en de zee is gescheiden door irrigatiekanalen, moet uiteindelijk opnieuw worden genaturaliseerd zodat de vissen hun natuurlijke migratieroutes kunnen volgen zonder menselijke tussenkomst.
Vissen verminderen de methaanuitstoot van de rijstteelt
Op zoek naar een manier om de methaanvoetafdruk van rijstvelden te verminderen, stuitte de RRI uiteindelijk op een studie van de Amerikaanse onderzoeker Shawn Devlin van de Universiteit van Montana. Devlin had in een experiment in Finland ontdekt dat vissen de methaanuitstoot van een meer met 90 procent konden verminderen: De vissen aten het zoöplankton in het meer, dat zich op zijn beurt voedde met methaanetende bacteriën. Door de vissen hadden deze bacteriën minder roofdieren: zo konden ze op grote schaal methaan opslaan.
Waarom zou dit niet ook werken in rijstvelden? In samenwerking met Devlin heeft het RRI in 2019 de eerste vissen uitgezet in rijstvelden. Na een jaar constateerde het RRI dat deze velden 65 procent minder methaan uitstootten dan velden zonder vissen. Om dit percentage nog verder te verhogen, experimenteren de onderzoekers nu met meerdere vissen: bijvoorbeeld de Sacramento Blackfish, die een centrale rol speelde in de keuken van de inheemse bevolking van Californië, maar meestal volledig onbekend is bij niet-inheemse mensen. “Hiermee willen we een ander inheems alternatief creëren voor de overbeviste zalm,” zegt Cutrano. Want er zijn veel rijstboeren: binnen die minder geïnteresseerd zijn in het klimaat dan in het veiligstellen van hun inkomen en dus hun levensonderhoud. “Hun grootste angst is dat de aanhoudende droogte in Californië uiteindelijk hun watertoevoer zal afsnijden. Maar als ze hun overstroomde velden omvormen tot een vitaal ecosysteem voor vissen en vogels dat niet alleen de landbouw maar ook de natuur ten goede komt, zouden ze daartegen beschermd zijn. Bovendien zouden ze extra kunnen verdienen met duurzame viskweek.” Cutrano hoopt de toekomstige generatie rijstboeren te overtuigen van zijn methode. In Californië en wereldwijd. “Alle rijstproducerende landen kunnen van ons onderzoek profiteren”, zegt Cutrano.
Hulp van de kabelbacterie
In juli 2022 duikt een Duitse onderzoeker op in de rijstvelden van de Sacramentovallei. Vincent Scholz is microbioloog aan de Deense Aarhus Universiteit. Hij is op jacht naar een piepkleine medebewoner van de graanplanten: de kabelbacterie. “Tot 2012 wisten we niet eens dat deze bacteriën bestonden”, zegt Scholz. Toen had een team wetenschappers in Aarhus onder de microscoop een keten van cellen van enkele centimeters lang ontdekt die als een kabel elektriciteit omhoog kan geleiden door sedimenten op de zeebodem. Daarbij breekt hij zuurstof en nitraat in de waterbodem af. Deze zogenaamde kabelbacteriën houden van water; ze komen voor in fjorden, meren en havens.
In zijn masterscriptie ontdekte Scholz dat kabelbacteriën ook goed gedijen rond waterplanten. De bacteriën gebruiken de zuurstof die deze planten bij hun wortels afgeven om zwavelverbindingen in het sediment om te zetten in sulfaat. En als er sulfaat aanwezig is, kunnen de methaanproducerende microben niet actief zijn. Scholz testte zijn bevindingen op rijstplanten in potten. Het resultaat: de bacteriën verminderden de methaanuitstoot met 93 procent.
Scholz heeft een week lang monsters genomen en doet metingen in Californië. Volgens gegevens van de University of California, Davis (UC Davis) hebben natuurlijke populaties van de kabelbacteriën zich al op de velden gevestigd. In samenwerking met de Deense universiteit van Aarhus zal een meerjarig fundamenteel onderzoek van start gaan.
Meer risico of meer opbrengst in de rijstteelt?
Er zal onder meer onderzoek worden gedaan naar mogelijke risico’s. “In sommige rijstvelden over de hele wereld zit arsenicum in het sediment. Met actieve kabelbacteriën is er een lichte verzuring in de bodem, waardoor arseen zou kunnen oplossen en zich meer in de rijstplant zou kunnen ophopen”, legt Scholz uit. Het onderzoeksteam wil nog veel meer vragen beantwoorden: zou een dichtere kolonisatie met kabelbacteriën de opbrengst van rijst kunnen verhogen? Kan het gebruik ervan ook worden gecombineerd met AWD, de “Alternate Wetting and Drying”-methode, waarbij rijstvelden veel korter dan normaal onder water worden gezet, waardoor nog meer water en methaan wordt bespaard? AWD wordt momenteel op grote schaal getest in Aziatische en Afrikaanse rijstproducerende landen en in Europa.
Bron: Good Impact en Het Groene Podium
