Biologie - Wereldwijde kringlopen
Paragraaf 1 koolstofkringloop
Het CO2-gehalte van de atmosfeer neemt toe. Hierin zitten kleine fluctuaties doordat er in de
zomer van het noordelijk halfrond iets minder CO2 is doordat hier meer begroeiing is. CO2 is
onderdeel van de koolstofkringloop. Het is een broeikasgas, een gas dat warmtestraling van de
aarde vasthoudt. Die straling is teruggekaatste zonne-energie. De warmte blijf hierdoor hangen op
aarde en zonder onze atmosfeer met het broeikaseffect was leven op aarde niet mogelijk
geweest. De temperatuur van de dampkring stijgt doordat er meer CO2 in de atmosfeer komt. Dit
heet het versterkt broeikaseffect. Door de hogere temperatuur smelt veel landijs en zet het
oceaanwater uit. Dat leidt tot n stijging van de zeespiegel. Ook zal er meer verdamping zijn
waardoor er meer regen gaat vallen. De veranderingen in het ecosysteem kunnen een probleem
vormen voor planten en dieren.
Uit sloten en plassen komt moerasgas (vooral methaan CH4). Dit gas draagt fors bij aan het
versterkt broeikaseffect. De grote hoeveelheden moerasgas die ontstaat doordat de bovenlaag
van Siberië ontdooit vormen een probleem voor de klimaatverandering. In dit waterrijke bied
breken reducenten de ontdooide organische stof af. Daavoor gebruiken zij in eerste instantie O2.
Doordat de diffusie van O2 in het water trager verloopt dan het verbruik, wordt het water
zuurstofloos. Anaerobe bacteriën breken de organische stof verder af waarbij moerasgas (CH4)
ontstaat. Dit draagt weer bij aan de opwarming en dus weer aan nog meer moerasgas. De
organismen die organische stoffen onder anaerobe omstandigheden omzetten tot moerasgas zijn
methaanbacteriën. Ze behoren tot de archaeabacteriën, een groep bacteriën met een enkelvoudig
celmembraan (92A). Een deel van het CH4 oxideert in de atmosfeer tot CO2 waardoor het
broeikaseffect vermindert. Ook herkauwers produceren methaan. Om gras te verteren hebben zij
in hun maag methaanbacteriën. Het toenemende aantal runderen draagt zo bij aan het versterkt
broeikaseffect.
Bomen nemen CO2 op en maken tijdens de fotosynthese hieruit glucose en hieruit organische
stoffen zoals zetmeel en cellulose, aminozuren (ook N nodig). Niet alle vastgelegde koolstof blijft
in de boom. Een deel van de glucose gebruikt de boom voor dissimilatie. Dieren zorgen voor een
deel van de omzetting van de organische stoffen tot CO2. Reducenten leven van de overblijfselen.
Zij breken de organische stoffen uit de uitwerpsel en de dode resten van planten en dieren, de
detritus, volledig af tot onder andere CO2. Veel koolstof blijft opgeslagen in het hout.
De route die koolstof neemt door planten, dieren en reduceren in de snelle koolstofkringloop.
In het water lost CO2 op en vormt HCO3-. Algen en waterplanten gebruiken dit ion in de
fotosynthese. Daarmee start de voedselketen in het water. Dode algen zakken naar de bodem en
nemen zo een deel van de koolstofdioxide mee. Een deel van het waterstofcarbonaat wordt
omgezet in kalk en blijft zo langer uit de atmosfeer. Bij de verwering komt koolstofdioxide weer
vrij. De vorming van olie, steenkeel of kalksteen heet de langzame koolstofkringloop.
Een alternatief is alcohol uit biomassa van de snelle koolstofkringloop. Het enzym cellulase et
cellulose om in glucose. Gisten zetten de glucose anaeroob om in ethanol en koolstofdioxide.
Paragraaf 2 stikstofkringloop
Het stikstofgas in de atmosfeer is voor de meesten organismen niet opneembaar. Planten nemen
stikstof op uit de boem als nitlraationenen (NO3-) of ammoniumionen (NH4+). Alleen enkele
soorten bacteriën kunnen N2 uit de lucht opnemen en het koppelen aan organische stoffen. Dit is
stikstofbinding of stikstoffixatie. Dit proces vindt plaats in stikstofbindende bacteriën. Sommige
bacteriën werken in symbiose met planten. De plant haalt met het pigment leghemoglobine
zuurstof weg. In de anaerobe omstandigheden werken het enzym nitrogenase van de bacteriën
optimaal. Het zet stikstofgas op in ammonium waarmee de bacteriën aminozuren kunnen maken.
De gastheerplant krijgt van de Rhizobiumbacterien ammonium en aminozuren terug: een vorm
van mutualisme. Met groenbemesting plant je planten steeds op andere plekken. De
stikstofbolletjes van de bacteriën van de vorige planten worden door bacteriën omgezet in nitraat
en helpen zo andere planten.
De uitspoeling van met bodemwater meegevoerde zouten leidt tot eutrofiëring van het
oppervlaktewater. Stikstof uit de mest komt zo ook in het water. De algen groeien hierdoor snel en
blokken het licht voor de waterplanten. Reducenten breken de plantenresten af en gebruiken
daarbij zuurstof. Het zuurstofarme water is slecht voor waterplanten en dieren.
Voor de groeiende wereldbevolking is er meer voedselproductie nodig en daarom wordt er
kunstmest gebruikt. Herin zitten stikstof-, kalium- en fosforzouten. De planten kunnen niet al deze
Paragraaf 1 koolstofkringloop
Het CO2-gehalte van de atmosfeer neemt toe. Hierin zitten kleine fluctuaties doordat er in de
zomer van het noordelijk halfrond iets minder CO2 is doordat hier meer begroeiing is. CO2 is
onderdeel van de koolstofkringloop. Het is een broeikasgas, een gas dat warmtestraling van de
aarde vasthoudt. Die straling is teruggekaatste zonne-energie. De warmte blijf hierdoor hangen op
aarde en zonder onze atmosfeer met het broeikaseffect was leven op aarde niet mogelijk
geweest. De temperatuur van de dampkring stijgt doordat er meer CO2 in de atmosfeer komt. Dit
heet het versterkt broeikaseffect. Door de hogere temperatuur smelt veel landijs en zet het
oceaanwater uit. Dat leidt tot n stijging van de zeespiegel. Ook zal er meer verdamping zijn
waardoor er meer regen gaat vallen. De veranderingen in het ecosysteem kunnen een probleem
vormen voor planten en dieren.
Uit sloten en plassen komt moerasgas (vooral methaan CH4). Dit gas draagt fors bij aan het
versterkt broeikaseffect. De grote hoeveelheden moerasgas die ontstaat doordat de bovenlaag
van Siberië ontdooit vormen een probleem voor de klimaatverandering. In dit waterrijke bied
breken reducenten de ontdooide organische stof af. Daavoor gebruiken zij in eerste instantie O2.
Doordat de diffusie van O2 in het water trager verloopt dan het verbruik, wordt het water
zuurstofloos. Anaerobe bacteriën breken de organische stof verder af waarbij moerasgas (CH4)
ontstaat. Dit draagt weer bij aan de opwarming en dus weer aan nog meer moerasgas. De
organismen die organische stoffen onder anaerobe omstandigheden omzetten tot moerasgas zijn
methaanbacteriën. Ze behoren tot de archaeabacteriën, een groep bacteriën met een enkelvoudig
celmembraan (92A). Een deel van het CH4 oxideert in de atmosfeer tot CO2 waardoor het
broeikaseffect vermindert. Ook herkauwers produceren methaan. Om gras te verteren hebben zij
in hun maag methaanbacteriën. Het toenemende aantal runderen draagt zo bij aan het versterkt
broeikaseffect.
Bomen nemen CO2 op en maken tijdens de fotosynthese hieruit glucose en hieruit organische
stoffen zoals zetmeel en cellulose, aminozuren (ook N nodig). Niet alle vastgelegde koolstof blijft
in de boom. Een deel van de glucose gebruikt de boom voor dissimilatie. Dieren zorgen voor een
deel van de omzetting van de organische stoffen tot CO2. Reducenten leven van de overblijfselen.
Zij breken de organische stoffen uit de uitwerpsel en de dode resten van planten en dieren, de
detritus, volledig af tot onder andere CO2. Veel koolstof blijft opgeslagen in het hout.
De route die koolstof neemt door planten, dieren en reduceren in de snelle koolstofkringloop.
In het water lost CO2 op en vormt HCO3-. Algen en waterplanten gebruiken dit ion in de
fotosynthese. Daarmee start de voedselketen in het water. Dode algen zakken naar de bodem en
nemen zo een deel van de koolstofdioxide mee. Een deel van het waterstofcarbonaat wordt
omgezet in kalk en blijft zo langer uit de atmosfeer. Bij de verwering komt koolstofdioxide weer
vrij. De vorming van olie, steenkeel of kalksteen heet de langzame koolstofkringloop.
Een alternatief is alcohol uit biomassa van de snelle koolstofkringloop. Het enzym cellulase et
cellulose om in glucose. Gisten zetten de glucose anaeroob om in ethanol en koolstofdioxide.
Paragraaf 2 stikstofkringloop
Het stikstofgas in de atmosfeer is voor de meesten organismen niet opneembaar. Planten nemen
stikstof op uit de boem als nitlraationenen (NO3-) of ammoniumionen (NH4+). Alleen enkele
soorten bacteriën kunnen N2 uit de lucht opnemen en het koppelen aan organische stoffen. Dit is
stikstofbinding of stikstoffixatie. Dit proces vindt plaats in stikstofbindende bacteriën. Sommige
bacteriën werken in symbiose met planten. De plant haalt met het pigment leghemoglobine
zuurstof weg. In de anaerobe omstandigheden werken het enzym nitrogenase van de bacteriën
optimaal. Het zet stikstofgas op in ammonium waarmee de bacteriën aminozuren kunnen maken.
De gastheerplant krijgt van de Rhizobiumbacterien ammonium en aminozuren terug: een vorm
van mutualisme. Met groenbemesting plant je planten steeds op andere plekken. De
stikstofbolletjes van de bacteriën van de vorige planten worden door bacteriën omgezet in nitraat
en helpen zo andere planten.
De uitspoeling van met bodemwater meegevoerde zouten leidt tot eutrofiëring van het
oppervlaktewater. Stikstof uit de mest komt zo ook in het water. De algen groeien hierdoor snel en
blokken het licht voor de waterplanten. Reducenten breken de plantenresten af en gebruiken
daarbij zuurstof. Het zuurstofarme water is slecht voor waterplanten en dieren.
Voor de groeiende wereldbevolking is er meer voedselproductie nodig en daarom wordt er
kunstmest gebruikt. Herin zitten stikstof-, kalium- en fosforzouten. De planten kunnen niet al deze
