Hoofdstuk 16 Systeem Aarde en de mens
16.1 koolstofkringloop en klimaat
Fotosynthese: het startschot
Door de omzetting van CO2 naar CaCO3 was er een afname van de CO2-concentratie in de
atmosfeer er vond er een tempratuurdaling. Hierna groeiden de eerste eencellige autotrofe
organismen.
Koolstofvoorraden
Enorme hoeveelheden koolstof in organische stoffen liggen vast in bodemvoorraden (sinks):
Fossiele brandstoffen
Afgestorven plankton op de zeebodem
Kalkgesteenten (CaCO3)
Biomassa van levende planten en dieren
Koolstof stroomt
- langzame koolstofkringloop: koolstofsinks komen vrij door vulkaanuitbarstingen,
verbranden van fossiele brandstoffen, erosie van gesteenten
-Snelle koolstofkringloop: koolstof komt vrij door dissimilatie (plant verbrand glucose tot
CO2 en water) als CO2 (kan weer worden omgezet in biomassa door planten)
In de 19e eeuw was er sprake van stabiele koolstofstromen koolstof eerlijk verdeeld over
de atmosfeer, de verschillende ecosystemen en de koolstofsinks
Mensen en koolstof
koolstofverbindingen zijn nodig voor de mens, energievoorzieningen, grondstoffen om
producten te maken CO2-concentratie in de atmosfeer stijg koolstofkringloop
verandert
De tempratuur op aarde
CO2 is een broeikasgas gas dat warmtestraling van de aarde vasthoudt. Door CO2 en
andere gassen werkt de dampkring als een kas en blijft de zonnewarmte voor een deel in de
atmosfeer achter broeikaseffect. Hierdoor is het leven op aarde mogelijk. Als er meer
broeikasgassen in de atmosfeer komen, stijgt de temperatuur door het versterkt
broeikaseffect meer dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. Hierdoor
ontstaan klimaatveranderingen die leiden tot veranderingen in ecosystemen en hun
bewoners.
Andere broeikasgassen zijn waterdamp, CH4 en N2O hebben het vermogen om de warmte
(infraroodstraling) die de aarde uitstraalt te absorberen en weer opnieuw uit te stralen
aarde krijgt een deel van de uitgestraalde warmte terug
Het gewone broeikas effect komt door waterdamp (50%), waterdruppels in lage bewolking
(25%), normale hoeveelheid CO2 in de atmosfeer (20%) en andere broeikasgassen zoals
, methaan (5%)
Het versterkt broeikaseffect komt door de verhoogd CO2-concentratie in de atmosfeer
Methaan en distikstofmonoxide
Uit veel sloten en plassen komt moerasgas omhoog. Dit bestaat vooral uit methaan
(CH4). Het ontstaat uit organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden. Dit
houdt de warmte 25 keer beter vast dan CO2. De permafrostlaag, de laag eronder
blijft bevroren. Er ontstaan plassen waarin reducenten de ontdooide stof afbreken.
Methaanbacteriën zetten organische stoffen onder anaerobe omstandigheden om in
moerasgas horen tot archaeabacteriën, bacteriën met een enkelvoudig
celmembraan. Een deel van de CH4 die de methaanbacteriën hebben gemaakt
oxideert in de atmosfeer tot CO2. Dit maakt de versterking van het broeikaseffect
minder groot.
Door de opwarming ontdooit de permafrostlaag steeds meer komt meer
moerasgas vrij.
N2O is een broeikasgas dat vrijkomt door bacteriewerking in oceanen en bemeste
landbouwgrond door overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-)
Op weg naar klimaatbeheersing
De klimaatafspraak van Parijs, 2015, zorgt ervoor dat de CO2-uitstoot verminderd. Ook
wordt er steeds meer gekeken naar duurzame/energiezuinige mogelijkheden.
Paragraaf 16.2 stikstofkringloop
Stikstof gebruiken via natuurlijke processen
Enkele soorten bacteriën kunnen N2 uit de lucht opnemen en het koppelen aan organische
stoffen stikstofbinding of stikstoffixatie en vindt plaats in stikstofbindende bacteriën. Ze
leven vrij in de bodem of in het water of in symbiose met planten. De bacteriën van het
geslacht rhizobium en bradyrhizobium leven in knolletjes van wortels van planten. Hierin zijn
anaerobe omstandigheden, waarbij het enzym nitrogenase optimaal werkt. Dat zet N 2 om
NH4+ waarmee bacteriën aminozuren kunnen maken. De gastheerplant krijgt NH 4+ en
aminozuren terug: vorm van mutualisme. Reducenten kunnen in de bodem in
stikstofhoudende organische stoffen afbreken tot NO3-. Door telkens in andere delen van een
tuin bonen te zetten houdt je je tuin via groenbemesting vruchtbaar.
Groenbemesting: Zaait platen zonder te willen verkopen plant met wortelknolletjes, die
knolletjes bacteriën bevatten zijn in staat om van N2 ammoniak te maken (hiervoor krijgt
hij organische stoffen voor terug) de plant krijgt een belangrijke stikstofbron
Hij zorgt ervoor dat de plant ondergeploegd word de N-houdende organische stoffen
worden onder de grond afgebroken door de reducenten tot NO3 - en NH4+ veel
belangrijke stikstofbronnen komen in de grond daarna zaait de boer zijn planten die hij
echt wil hebben duurzame manier van bemesting
16.1 koolstofkringloop en klimaat
Fotosynthese: het startschot
Door de omzetting van CO2 naar CaCO3 was er een afname van de CO2-concentratie in de
atmosfeer er vond er een tempratuurdaling. Hierna groeiden de eerste eencellige autotrofe
organismen.
Koolstofvoorraden
Enorme hoeveelheden koolstof in organische stoffen liggen vast in bodemvoorraden (sinks):
Fossiele brandstoffen
Afgestorven plankton op de zeebodem
Kalkgesteenten (CaCO3)
Biomassa van levende planten en dieren
Koolstof stroomt
- langzame koolstofkringloop: koolstofsinks komen vrij door vulkaanuitbarstingen,
verbranden van fossiele brandstoffen, erosie van gesteenten
-Snelle koolstofkringloop: koolstof komt vrij door dissimilatie (plant verbrand glucose tot
CO2 en water) als CO2 (kan weer worden omgezet in biomassa door planten)
In de 19e eeuw was er sprake van stabiele koolstofstromen koolstof eerlijk verdeeld over
de atmosfeer, de verschillende ecosystemen en de koolstofsinks
Mensen en koolstof
koolstofverbindingen zijn nodig voor de mens, energievoorzieningen, grondstoffen om
producten te maken CO2-concentratie in de atmosfeer stijg koolstofkringloop
verandert
De tempratuur op aarde
CO2 is een broeikasgas gas dat warmtestraling van de aarde vasthoudt. Door CO2 en
andere gassen werkt de dampkring als een kas en blijft de zonnewarmte voor een deel in de
atmosfeer achter broeikaseffect. Hierdoor is het leven op aarde mogelijk. Als er meer
broeikasgassen in de atmosfeer komen, stijgt de temperatuur door het versterkt
broeikaseffect meer dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. Hierdoor
ontstaan klimaatveranderingen die leiden tot veranderingen in ecosystemen en hun
bewoners.
Andere broeikasgassen zijn waterdamp, CH4 en N2O hebben het vermogen om de warmte
(infraroodstraling) die de aarde uitstraalt te absorberen en weer opnieuw uit te stralen
aarde krijgt een deel van de uitgestraalde warmte terug
Het gewone broeikas effect komt door waterdamp (50%), waterdruppels in lage bewolking
(25%), normale hoeveelheid CO2 in de atmosfeer (20%) en andere broeikasgassen zoals
, methaan (5%)
Het versterkt broeikaseffect komt door de verhoogd CO2-concentratie in de atmosfeer
Methaan en distikstofmonoxide
Uit veel sloten en plassen komt moerasgas omhoog. Dit bestaat vooral uit methaan
(CH4). Het ontstaat uit organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden. Dit
houdt de warmte 25 keer beter vast dan CO2. De permafrostlaag, de laag eronder
blijft bevroren. Er ontstaan plassen waarin reducenten de ontdooide stof afbreken.
Methaanbacteriën zetten organische stoffen onder anaerobe omstandigheden om in
moerasgas horen tot archaeabacteriën, bacteriën met een enkelvoudig
celmembraan. Een deel van de CH4 die de methaanbacteriën hebben gemaakt
oxideert in de atmosfeer tot CO2. Dit maakt de versterking van het broeikaseffect
minder groot.
Door de opwarming ontdooit de permafrostlaag steeds meer komt meer
moerasgas vrij.
N2O is een broeikasgas dat vrijkomt door bacteriewerking in oceanen en bemeste
landbouwgrond door overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-)
Op weg naar klimaatbeheersing
De klimaatafspraak van Parijs, 2015, zorgt ervoor dat de CO2-uitstoot verminderd. Ook
wordt er steeds meer gekeken naar duurzame/energiezuinige mogelijkheden.
Paragraaf 16.2 stikstofkringloop
Stikstof gebruiken via natuurlijke processen
Enkele soorten bacteriën kunnen N2 uit de lucht opnemen en het koppelen aan organische
stoffen stikstofbinding of stikstoffixatie en vindt plaats in stikstofbindende bacteriën. Ze
leven vrij in de bodem of in het water of in symbiose met planten. De bacteriën van het
geslacht rhizobium en bradyrhizobium leven in knolletjes van wortels van planten. Hierin zijn
anaerobe omstandigheden, waarbij het enzym nitrogenase optimaal werkt. Dat zet N 2 om
NH4+ waarmee bacteriën aminozuren kunnen maken. De gastheerplant krijgt NH 4+ en
aminozuren terug: vorm van mutualisme. Reducenten kunnen in de bodem in
stikstofhoudende organische stoffen afbreken tot NO3-. Door telkens in andere delen van een
tuin bonen te zetten houdt je je tuin via groenbemesting vruchtbaar.
Groenbemesting: Zaait platen zonder te willen verkopen plant met wortelknolletjes, die
knolletjes bacteriën bevatten zijn in staat om van N2 ammoniak te maken (hiervoor krijgt
hij organische stoffen voor terug) de plant krijgt een belangrijke stikstofbron
Hij zorgt ervoor dat de plant ondergeploegd word de N-houdende organische stoffen
worden onder de grond afgebroken door de reducenten tot NO3 - en NH4+ veel
belangrijke stikstofbronnen komen in de grond daarna zaait de boer zijn planten die hij
echt wil hebben duurzame manier van bemesting
