1
Samenvatting Biosfeer
BODEM
1. Belang van bodemkoolstof
A) Inleiding
- Bodem is iets complex
Vaste fase, water en lucht en die interageren met elkaar
Veel chemische stoffen: zware metalen, N, P, K (= nutriënten of voedingsstoffen) voor
plantengroei
- Les gaat over organische materie/stof = van levende oorsprong en is opgestapeld in de bodem
Kan plantenmateriaal zijn, dierlijk, microben
Gaat accumuleren als organisch materiaal en ongeveer 50% is organische C
- Voordelen:
o Bodem met veel organische stof houd water vast
Langere periodes droog/nat → stel natte winter tot maart/april, dan lange droogte…
Velden met veel OM → zullen vocht vastgehouden hebben, geplante mais zal gelukkiger zijn
Minder water nodig voor irrigatie omdat die bodem dus water vasthoudt
o Je moet minder bemesten, want organische materie heeft nutriënten gelijk aan meststoffen
o Soms kan het zijn dat er bepaalde bacteriën/pathogenen/micro-organismen beter gaan
groeien, soms minder (niet perse een voordeel van organische C)
, 2
o Minder overstromingen: organisch materiaal gaat aggregaten vormen (grote bol bodem)
Als je veel van die grote bollen hebt in de bodem, worden de ruimtes daartussen ook groter
Er gaat meer ruimte zijn voor water om te infiltreren om door te sijpelen naar diepere
bodemlagen en zo naar het grondwater → er zal meer grondwater heraangevuld worden
Bodem gaat dus meer water vasthouden, maar ook meer infiltreren
Door die aggregaten dus minder overstroming, maar ook minder bodem wegspoelen en dus
minder erosie
o Minder watervervuiling: organisch materiaal heeft veel zuurstofladingen (negatief geladen)
Trekt een positieve lading aan = zware metalen
Door die vele zuurstofbindingen met die zware metalen kan OM ervoor zorgen dat die
zware metalen niet in het grondwater terechtkomen
- Twee belangrijkste voordelen
o Grotere plantenproductie: vruchtbare grond (donkere grond = vruchtbare grond)
o Omdat C in de bodem zit, zit er minder CO2 in de atmosfeer
Hoe meer planten aan fotosynthese kunnen doen, hoe meer CO2 sequestratievastlegging
- C = cruciaal voor bodemvruchtbaarheid in sterk verweerde kleibodems (oxisols, ultisols) en
zandbodems (o.a. spodosols)
1) Bodemtypes
- Kleibodems:
o Oxisols: in rode tropische bodems (door geoxideerd ijzer) spoelen alle voedingsstoffen (Ca,
Mg, Na, K = basische kationen en belangrijk voor plantengroei) snel uit omdat het veel regent
(extreem verweerd)
o Ultisols = gelijkaardige kleibodem, maar minder extreem uitgespoeld (minder verweerd)
- Zandbodems
o Zand heeft weinig negatieve ladingen die positieve ionen, die nodig zijn voor plantengroei,
kunnen vasthouden
o Spodosols: zal weinig nutriënten kunnen vasthouden
- Bij deze 3 bodemtypes gaan we vooral een stijging zien in plantengroei en productiviteit met
toevoeging van meer organisch materiaal
- Kleien hebben zuurstofatomen met veel minladingen
Humus is een soort organisch materiaal en heeft ook van die minladingen
- Zandbodem gaat geen klei hebben en heeft humus nodig om aan de negatieve ladingen te komen
Ofwel door sorptie
Ofwel door uitwisseling
, 3
- Sorptievermogen = sterke chemische binding
Vermogen van een bodem om ionen (nutriënten) vast te houden
Planten kunnen voedingsstoffen niet loskrijgen van die geladen deeltjes omdat ze zo sterk
gebonden zijn
Hangt af van het totaal aantal ladingen van de mineralen + organische moleculen
- Uitwisselingsvermogen
Vermogen van een bodem om ionen (nutriënten) vast te houden met een kracht die planten
toelaat om de ionen vrij te maken (door vrijstelling van H+ of HCO3-)
Kationenuitwisselingscapaciteit of cation exchange capacity (CEC) = meestal uitgedrukt in
een hoeveelheid mol ladingen per gram bodem
- Ladingen van SOC zijn superbelangrijk in bodems waar mineralen weinig ladingen hebben (kwarts
of Fe-/Al-oxiden/hydroxiden)
10 bossen in Frans Guyana
- 1-op-1 lading tussen bodem-C en CEC
Hoe meer in de tropen, hoe meer CEC,
hoe meer bodemkoolstof
Curve gaat door 0, dus zonder humus,
zonder organische C is er geen retentie,
geen vasthouding van voedingsstoffen
nte e t betekent onde
m s geen n t nten eten e
- SOC = cruciaal voor bodemvruchtbaarheid waar de minerale partikels niet in staat zijn nutriënten
te binden (oxisols, ultisols, spodosols)
- SOC = soil organic carbon of SOM = soil organic matter
, 4
2) Terra Preta
- Terra preta (Portugees voor “zwarte aarde”) = rijke bodems in een omgeving van volledig
verweerde oxisols, door de pre-Columbiaanse oorspronkelijke bewoners gecreëerd door ingraven
van houtskool, groenafval, mest, beenderen, ….
- Stammen hebben plantenafval en beenderen in een put begraven en in brand gestoken
Door er bodem op te doen krijg je een onvolledige verbranding en hebben ze een soort
houtskool gemaakt
Biomassa kan je omzetten in kool = stabiele vorm van bodemkoolstof
Techniek die we nu willen gebruiken om artificieel de C in bodems te drogen
Kan veel voordelen hebben voor plantengroei en klimaatopwarming
- We kunnen ook vulkanische meststoffen toevoegen aan bodems
Historisch hebben mensen altijd aan landbouw gedaan bij vulkanen
Nu is het idee dat we vulkaan naar arme bodem brengen en vulkaanstof gaan verspreiden als
meststof
Techniek = Enhanced weathering verhoogd ook de CEC in bodems
3) SOC verbetert de structuur (aggregaten)
- Minder erosie en dus verlies van nutriëntenrijke topsoil
- Meer macro-poriën en dus betere drainage
- Meer micro-poriën en dus meer waterretentie
- Water is een belangrijk voordeel
- Omdat er meer aggregaten zijn gaan er ook meer macro-poriën zijn
Ruimtes tussen grote bodembollen die toenemen
Betere drainage en infiltratie
Binnenin die bollen zijn ook nog kleine poriën (microporiën) en in die bollen gaat dat water
gebonden worden en vastgehouden worden
- Omdat we zowel macro als microporiën hebben, gaan we zowel meer infiltratie hebben en dus
overstromingen tegengaan als water vasthouden in de bodem
- C = cruciaal voor waterretentie in droge streken & zandbodems
- Grotere aggregaatstructuren met macro en microporiën
Samenvatting Biosfeer
BODEM
1. Belang van bodemkoolstof
A) Inleiding
- Bodem is iets complex
Vaste fase, water en lucht en die interageren met elkaar
Veel chemische stoffen: zware metalen, N, P, K (= nutriënten of voedingsstoffen) voor
plantengroei
- Les gaat over organische materie/stof = van levende oorsprong en is opgestapeld in de bodem
Kan plantenmateriaal zijn, dierlijk, microben
Gaat accumuleren als organisch materiaal en ongeveer 50% is organische C
- Voordelen:
o Bodem met veel organische stof houd water vast
Langere periodes droog/nat → stel natte winter tot maart/april, dan lange droogte…
Velden met veel OM → zullen vocht vastgehouden hebben, geplante mais zal gelukkiger zijn
Minder water nodig voor irrigatie omdat die bodem dus water vasthoudt
o Je moet minder bemesten, want organische materie heeft nutriënten gelijk aan meststoffen
o Soms kan het zijn dat er bepaalde bacteriën/pathogenen/micro-organismen beter gaan
groeien, soms minder (niet perse een voordeel van organische C)
, 2
o Minder overstromingen: organisch materiaal gaat aggregaten vormen (grote bol bodem)
Als je veel van die grote bollen hebt in de bodem, worden de ruimtes daartussen ook groter
Er gaat meer ruimte zijn voor water om te infiltreren om door te sijpelen naar diepere
bodemlagen en zo naar het grondwater → er zal meer grondwater heraangevuld worden
Bodem gaat dus meer water vasthouden, maar ook meer infiltreren
Door die aggregaten dus minder overstroming, maar ook minder bodem wegspoelen en dus
minder erosie
o Minder watervervuiling: organisch materiaal heeft veel zuurstofladingen (negatief geladen)
Trekt een positieve lading aan = zware metalen
Door die vele zuurstofbindingen met die zware metalen kan OM ervoor zorgen dat die
zware metalen niet in het grondwater terechtkomen
- Twee belangrijkste voordelen
o Grotere plantenproductie: vruchtbare grond (donkere grond = vruchtbare grond)
o Omdat C in de bodem zit, zit er minder CO2 in de atmosfeer
Hoe meer planten aan fotosynthese kunnen doen, hoe meer CO2 sequestratievastlegging
- C = cruciaal voor bodemvruchtbaarheid in sterk verweerde kleibodems (oxisols, ultisols) en
zandbodems (o.a. spodosols)
1) Bodemtypes
- Kleibodems:
o Oxisols: in rode tropische bodems (door geoxideerd ijzer) spoelen alle voedingsstoffen (Ca,
Mg, Na, K = basische kationen en belangrijk voor plantengroei) snel uit omdat het veel regent
(extreem verweerd)
o Ultisols = gelijkaardige kleibodem, maar minder extreem uitgespoeld (minder verweerd)
- Zandbodems
o Zand heeft weinig negatieve ladingen die positieve ionen, die nodig zijn voor plantengroei,
kunnen vasthouden
o Spodosols: zal weinig nutriënten kunnen vasthouden
- Bij deze 3 bodemtypes gaan we vooral een stijging zien in plantengroei en productiviteit met
toevoeging van meer organisch materiaal
- Kleien hebben zuurstofatomen met veel minladingen
Humus is een soort organisch materiaal en heeft ook van die minladingen
- Zandbodem gaat geen klei hebben en heeft humus nodig om aan de negatieve ladingen te komen
Ofwel door sorptie
Ofwel door uitwisseling
, 3
- Sorptievermogen = sterke chemische binding
Vermogen van een bodem om ionen (nutriënten) vast te houden
Planten kunnen voedingsstoffen niet loskrijgen van die geladen deeltjes omdat ze zo sterk
gebonden zijn
Hangt af van het totaal aantal ladingen van de mineralen + organische moleculen
- Uitwisselingsvermogen
Vermogen van een bodem om ionen (nutriënten) vast te houden met een kracht die planten
toelaat om de ionen vrij te maken (door vrijstelling van H+ of HCO3-)
Kationenuitwisselingscapaciteit of cation exchange capacity (CEC) = meestal uitgedrukt in
een hoeveelheid mol ladingen per gram bodem
- Ladingen van SOC zijn superbelangrijk in bodems waar mineralen weinig ladingen hebben (kwarts
of Fe-/Al-oxiden/hydroxiden)
10 bossen in Frans Guyana
- 1-op-1 lading tussen bodem-C en CEC
Hoe meer in de tropen, hoe meer CEC,
hoe meer bodemkoolstof
Curve gaat door 0, dus zonder humus,
zonder organische C is er geen retentie,
geen vasthouding van voedingsstoffen
nte e t betekent onde
m s geen n t nten eten e
- SOC = cruciaal voor bodemvruchtbaarheid waar de minerale partikels niet in staat zijn nutriënten
te binden (oxisols, ultisols, spodosols)
- SOC = soil organic carbon of SOM = soil organic matter
, 4
2) Terra Preta
- Terra preta (Portugees voor “zwarte aarde”) = rijke bodems in een omgeving van volledig
verweerde oxisols, door de pre-Columbiaanse oorspronkelijke bewoners gecreëerd door ingraven
van houtskool, groenafval, mest, beenderen, ….
- Stammen hebben plantenafval en beenderen in een put begraven en in brand gestoken
Door er bodem op te doen krijg je een onvolledige verbranding en hebben ze een soort
houtskool gemaakt
Biomassa kan je omzetten in kool = stabiele vorm van bodemkoolstof
Techniek die we nu willen gebruiken om artificieel de C in bodems te drogen
Kan veel voordelen hebben voor plantengroei en klimaatopwarming
- We kunnen ook vulkanische meststoffen toevoegen aan bodems
Historisch hebben mensen altijd aan landbouw gedaan bij vulkanen
Nu is het idee dat we vulkaan naar arme bodem brengen en vulkaanstof gaan verspreiden als
meststof
Techniek = Enhanced weathering verhoogd ook de CEC in bodems
3) SOC verbetert de structuur (aggregaten)
- Minder erosie en dus verlies van nutriëntenrijke topsoil
- Meer macro-poriën en dus betere drainage
- Meer micro-poriën en dus meer waterretentie
- Water is een belangrijk voordeel
- Omdat er meer aggregaten zijn gaan er ook meer macro-poriën zijn
Ruimtes tussen grote bodembollen die toenemen
Betere drainage en infiltratie
Binnenin die bollen zijn ook nog kleine poriën (microporiën) en in die bollen gaat dat water
gebonden worden en vastgehouden worden
- Omdat we zowel macro als microporiën hebben, gaan we zowel meer infiltratie hebben en dus
overstromingen tegengaan als water vasthouden in de bodem
- C = cruciaal voor waterretentie in droge streken & zandbodems
- Grotere aggregaatstructuren met macro en microporiën
