Tijdens veldonderzoek in 2017 op de Noord-Ginkel, een bosgebied bij Ede, zag Van den Burg hoe zwaar de Veluwe te lijden heeft onder het overschot aan stikstof. In nestkasten met koolmezen, pimpelmezen en zwarte mezen trof hij jonge vogeltjes met gebroken poten aan. In andere kasten vond hij eieren die waren verlaten door de oudervogels. „Dat gebeurt normaal niet. De vogels hadden al ondervonden dat de eileg moeizaam verliep en dat het broedsel geen succes zou worden”, verklaart hij.

De eieren die de vogelonderzoeker vond, vertoonden afwijkende pigmentvlekken en een dunne schaal – beide het gevolg van calciumgebrek. Door de dunne schaal verdampt er te veel vocht, waardoor de ei-inhoud uitdroogt en de eieren rammelen als eraan wordt geschud.

Een belangrijke bron van calcium vormen huisjesslakken, zoals het boerenknoopje. Mezen eten die bewust, omdat ze weten dat ze calcium nodig hebben. De huisjesslakken zijn echter bijna verdwenen uit de Noord-Ginkel. De oorzaak: de bosbodem bevat geen calcium meer, dat de slakken nodig hebben om hun kalkhuisje op te bouwen. Het gebrek aan calcium is weer het gevolg van een overschot aan stikstof, waardoor de bodem verzuurt en mineralen uitspoelen.

Andere bronnen van calcium zijn pissebedden en miljoenpoten. Roodborsten en bonte vliegenvangers eten die graag, maar mezen niet. Van den Burg: „Miljoenpoten zijn giftig. Mezen kunnen daar kennelijk niet tegen.”

In droge periodes duiken pissebedden en miljoenpoten dieper in de grond, waardoor de calciumrijke diertjes buiten het bereik van roodborsten en vliegenvangers komen. Tijdens de droge zomer van 2019 zag de bioloog de dramatische gevolgen: ook jongen van bonte vliegenvangers hadden gebroken pootjes.

Stuwwal

Tijdens zijn onderzoek in 2017 vergeleek Van den Burg het broedsel van mezen op de Noord-Ginkel met mezenjongen in het Edese Bos. De situatie in het Edese Bos bleek beter te zijn dan die op de Ginkel: oudervogels brachten meer gezonde jongen groot. Hij kan dat wel verklaren. „Het Edese Bos ligt op een stuwwalbodem, die van zichzelf relatief wat meer calcium bevat. Vogels krijgen daardoor meer mineralen binnen. De Ginkel ligt op dekzand; dat is mineraalarmer.”

Toen hij in 2020 opnieuw in het Edese Bos ging kijken, schrok hij zich echter wild. Nu trof hij in de helft van de nestkasten wél jonge vogeltjes aan met gebroken poten of poten als rubber – waarbij helemaal geen stevig botweefsel is aangemaakt. „Het is één groot tranendal. Ik kan het niet meer aanzien. Mijn kinderen durf ik niet meer mee te nemen als ik het bos inga voor onderzoek.”

Uit metingen bleek dat de bodem extreem zuur was: pH 2,5. „Als de stikstofneerslag te lang te hoog blijft, zakt het systeem door de mand. Dat is nu gebeurd.”

Van den Burg vindt het extra tragisch om de dode vogeltjes te zien omdat hij weet wat de oorzaak is –calciumgebrek door een overmaat aan stikstof– en ook weet wat eraan gedaan kan worden: kalk bijvoeren, de bodemkwaliteit verbeteren en de stikstofuitstoot terugdringen.

Om erachter te komen of het bijvoeren van kalk de vogels kan helpen, legde de ornitholoog in 2022 vijftig hoopjes gebroken schelpen op verschillende plekken in het Edese Bos. Heel snel daarop merkte hij effect. „Het probleem met de gebroken pootjes was voorbij. Vogels wisten de schelpen te vinden en kregen zodoende weer voldoende calcium binnen.”

Calcietkorrels

Alleen standvogels zoals mezen, vinken en boomklevers eten schelpengruis, zegt Van den Burg. Trekvogels zoals de fitis, tjiftjaf en zwartkop weigeren dat. Hij vermoedt dat zij hun dieet wel aanvullen met miljoenpoten of pissebedden. In droge jaren verwacht hij dat zij ook last hebben van een calciumtekort. Omdat de nesten van deze vogels vaak goed verstopt zijn, is het lastig om dat aan te tonen.

In plaats van schelpengruis kunnen beheerders ook kiezen voor kalkkorrels. Het maakt dan uit om welke kalkverbinding het gaat. Aragoniet wordt makkelijk opgenomen in de darmen. Calciet, een andere kalkverbinding, is minder goed beschikbaar. Vogels weten dat, stelt Van den Burg. „Schelpstukjes van aragoniet eten vogels op en voeren ze aan de jongen. Daarentegen laten ze calcietkorrels links liggen. In de veehouderij is dat verschijnsel ook bekend. Het is fantastisch hoe dat werkt.”

Het probleem van de gebroken pootjes speelt waarschijnlijk op veel meer plekken in Nederland, denkt Van den Burg. Ook bij Vierhouten, op de Noord-Veluwe, heeft hij nestkasten onderzocht en vond hij jonge vogels met kalkgebrek. Vanwege tijdnood komt hij er echter niet aan toe om op meer plekken te kijken. De onderzoeker vermoedt dat hij de enige in Nederland is die jonge vogels in nestkasten structureel controleert op kalkgebrek.

Voedselketen

Stikstof heeft niet alleen een verzurend effect –met als gevolg uitspoeling van calcium– maar ook een vermestend effect. Dit betekent dat de grond voedselrijker wordt door de overdadige aanwezigheid van stikstof in de vorm van nitraat en ammonium. Hierdoor ontstaat er een onbalans tussen stikstof en mineralen als calcium en magnesium. Een van de gevolgen is dat planten minder makkelijk aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, kunnen aanmaken, stelt Van den Burg. „Dat werkt door in de hele voedselketen, maar merk je vooral aan de top: bij de roofvogels.” De onderzoeker ziet aminozuurtekorten zelfs als de belangrijkste oorzaak van de achteruitgang van de sperwer op de Veluwe. Ook de havik en de buizerd hebben daar last van, denkt hij.

De aantallen bosuilen, die ook aan de top van de voedselketen staan, zijn al tien jaar stabiel. Waarom lijken zij geen last te hebben van een tekort aan aminozuren? „Zij hebben een aminozuurfabriekje bij zich”, verklaart de onderzoeker. In tegenstelling tot roofvogels beschikken uilen over twee sterk ontwikkelde blindedarmen, de zogenaamde blindzakken. Bacteriën in de blindzakken maken vanuit urinezuur –een afvalproduct uit de nieren– aminozuren, die vervolgens door het lichaam van de uil worden opgenomen.

Veergroeistoornis

Niet alleen met roofvogels en mezen, maar ook met veel spechten gaat het slecht op de Veluwe. Van den Burg ontdekte dat sommige jonge groene en zwarte spechten groeiafwijkingen in de veren vertonen, waardoor ze veren kunnen breken en slechter gaan vliegen. Volgens de onderzoeker is ook deze veergroeistoornis het gevolg van aminozuurtekorten. Om dat te bewijzen, voerde hij een experiment uit bij mezen, die hij bijvoerde met methionine, een zwavelhoudend aminozuur. Wat bleek? De veren groeiden sneller bij de vogels die extra methionine kregen. Een tekort aan dit aminozuur staat blijkbaar de veergroei in de weg.

Met de middelste bonte specht gaat het wél goed. Vanaf 2005 is het aantal broedgevallen van de soort spectaculair toegenomen. Hoe zit dat? „Deze vogel leeft van doodhoutfauna”, legt Van den Burg uit. „Deze beestjes hebben bacteriën bij zich die aminozuren aanmaken. De middelste bonte specht krijgt daardoor voldoende bouwstoffen binnen.”

Zomertortel

Iconische vogels als de wielewaal en de zomertortel kwamen vroeger veel voor op de Veluwe, maar zijn daar inmiddels vrijwel verdwenen. Ook zij hebben te lijden onder stikstof, stelt Van den Burg. De zomertortel is mede afhankelijk van klaverzaad, en klaver gedijt op plekken met weinig stikstof. „Klaverveldjes zijn er bijna niet meer.”

De achteruitgang van de wielewaal kan hij ook verklaren. „De eikenbossen waar dertig jaar geleden nog wielewalen zaten, zijn inmiddels aan het afsterven. Twintig jaar geleden was al duidelijk dat de meeste soorten rupsen –hoofdvoedsel voor veel vogelsoorten– geen stand houden op deze eiken, omdat de samenstelling van het eikenblad te veel door stikstof is aangetast.”

Gezien alle schadelijke effecten van stikstof is Van den Burg van mening dat de uitstoot fors omlaag gebracht dient te worden. „We moeten ervoor zorgen dat de bodem weer voldoende mineralen bevat, terwijl de stikstofvoorraad uit de bodem moet verdwijnen.” Met krachtige maatregelen is herstel van de bodem volgens hem mogelijk. „Maar het zal nooit meer worden zoals het was.”