Hoofdstuk 16: Systeem Aarde en de mens
16.1 Koolstofk ringloop en klimaat
Er zijn aanwijzingen dat aarde drastisch veranderde met het ontstaan van eerste eencellige autotrofe
organismen. CO2 in atmosfeer ging in grote hoeveelheden mee naar oceanen, waar fotosynthese en
omzetting tot CaCO3 plaatsvond. Door afname CO2-concentratie daalde de temperatuur. Bij die lagere
temperatuur konden veel verschillende eencelligen zich ontwikkelen. Waarschijnlijk was de aarde vroeger
bedekt door laag ijs (sneeuwbalaarde). Toen aarde weer opwarmde door vulkaanuitbarstingen ontstonden
vele niches waar leven mogelijk was. Aarde raakte bevolkt met enorme variatie aan levensvormen,
verbonden door complexe voedselwebben en ecosystemen: systeem Aarde.
Sinks = bodemvoorraden organische stoffen, bijvoorbeeld koolstofverbindingen.
Grote hoeveelheden organisch materiaal liggen bijv. in permafrostgebieden rond noordpool. In Atlantische
Oceaan en Zuidelijke IJszee komen enorme hoeveelheden afgestorven plankton op de oceaanbodem
terecht. Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in biomassa van levende planten en dieren.
Koolstof in sinks kan weer vrijkomen door bijv. schuiven van tektonische platen, waardoor vulkaanactiviteit
ontstaat en door erosie van gesteenten. Koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn
onderdeel van langzame koolstofkringloop. Dit duurt zo’n 100 tot 200 miljoen jaar.
Snelle koolstofkringloop = kringloop van C van minuten tot enkele duizenden jaren.
Jaarlijks komt er door dissimilatie 1010 – 1011 ton koolstof vrij als CO2.
Lichaam zit vol koolstofverbindingen. Energievoorziening voor arbeid, transport en warmte vraagt ook om
koolstofverbindingen, evenals grondstoffen om producten te maken.
Wereldbevolking is sinds 1850 zes keer zo groot. Deze mensen gebruiken in totaal 7,2 miljard liter aardolie
per dag. Daarbij ontstaat zoveel CO2 dat CO2-concentratie in atmosfeer stijgt. Hierdoor verandert
koolstofkringloop.
Veranderen koolstofkringloop heeft gevolgen voor klimaat. CO2 is namelijk broeikasgas (gas dat in atmosfeer
warmte-isolerende werking heeft). Dit natuurlijke effect heet broeikaseffect. CO2 uit fossiele brandstoffen
vergroot dit effect: versterkte broeikaseffect (meer dan normaal vasthouden van warmte door atmosfeer).
Andere belangrijke broeikasgassen zijn waterdamp, CH4 en N2O.
Broeikasgassen hebben vermogen warmte die aarde uitstraalt te absorberen. Die energie stralen ze
vervolgens weer naar alle kanten uit. Aarde krijgt hiermee deel van uitgestraalde warmte terug. Gelukkig
bereiken niet alle zonnestralen aarde. Voor deel houdt ozonlaag ze tegen. Ander deel kaatst terug naar
ruimte door hoge bewolking.
Gewone broeikaseffect ontstaat voor 50% door waterdamp, voor 25% door waterdruppeltjes in lage
bewolking en voor 20% door normale hoeveelheid CO2 in atmosfeer. Laatste 5% komt voor rekening van
andere broeikasgassen zoals methaan.
De hoofdoorzaak van versterkte broeikaseffect ligt bij verhoogde CO2-concentratie in atmosfeer.
Naast CO2 spelen CH4 en N2O een rol bij versterkte broeikaseffect. GWP (global warming potential) van
methaan is 25, dus het is een 25x zo sterk broeikasgas als CO 2. Hoeveelheid CH4 in atmosfeer is laag. Toch
blijkt het genoeg voor bijna de helft van versterkte broeikaseffect. CH 4 is afkomstig van gebruik van fossiele
brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen en van veeteelt. Uit veel sloten en plassen borrelt moerasgas
omhoog dat vooral uit CH4 bestaat. Binas 93F.
N2O is broeikasgas dat vrijkomt door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemeste landbouwgrond door
overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-).
16.2 Sti kstofk ringloop
16.1 Koolstofk ringloop en klimaat
Er zijn aanwijzingen dat aarde drastisch veranderde met het ontstaan van eerste eencellige autotrofe
organismen. CO2 in atmosfeer ging in grote hoeveelheden mee naar oceanen, waar fotosynthese en
omzetting tot CaCO3 plaatsvond. Door afname CO2-concentratie daalde de temperatuur. Bij die lagere
temperatuur konden veel verschillende eencelligen zich ontwikkelen. Waarschijnlijk was de aarde vroeger
bedekt door laag ijs (sneeuwbalaarde). Toen aarde weer opwarmde door vulkaanuitbarstingen ontstonden
vele niches waar leven mogelijk was. Aarde raakte bevolkt met enorme variatie aan levensvormen,
verbonden door complexe voedselwebben en ecosystemen: systeem Aarde.
Sinks = bodemvoorraden organische stoffen, bijvoorbeeld koolstofverbindingen.
Grote hoeveelheden organisch materiaal liggen bijv. in permafrostgebieden rond noordpool. In Atlantische
Oceaan en Zuidelijke IJszee komen enorme hoeveelheden afgestorven plankton op de oceaanbodem
terecht. Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in biomassa van levende planten en dieren.
Koolstof in sinks kan weer vrijkomen door bijv. schuiven van tektonische platen, waardoor vulkaanactiviteit
ontstaat en door erosie van gesteenten. Koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn
onderdeel van langzame koolstofkringloop. Dit duurt zo’n 100 tot 200 miljoen jaar.
Snelle koolstofkringloop = kringloop van C van minuten tot enkele duizenden jaren.
Jaarlijks komt er door dissimilatie 1010 – 1011 ton koolstof vrij als CO2.
Lichaam zit vol koolstofverbindingen. Energievoorziening voor arbeid, transport en warmte vraagt ook om
koolstofverbindingen, evenals grondstoffen om producten te maken.
Wereldbevolking is sinds 1850 zes keer zo groot. Deze mensen gebruiken in totaal 7,2 miljard liter aardolie
per dag. Daarbij ontstaat zoveel CO2 dat CO2-concentratie in atmosfeer stijgt. Hierdoor verandert
koolstofkringloop.
Veranderen koolstofkringloop heeft gevolgen voor klimaat. CO2 is namelijk broeikasgas (gas dat in atmosfeer
warmte-isolerende werking heeft). Dit natuurlijke effect heet broeikaseffect. CO2 uit fossiele brandstoffen
vergroot dit effect: versterkte broeikaseffect (meer dan normaal vasthouden van warmte door atmosfeer).
Andere belangrijke broeikasgassen zijn waterdamp, CH4 en N2O.
Broeikasgassen hebben vermogen warmte die aarde uitstraalt te absorberen. Die energie stralen ze
vervolgens weer naar alle kanten uit. Aarde krijgt hiermee deel van uitgestraalde warmte terug. Gelukkig
bereiken niet alle zonnestralen aarde. Voor deel houdt ozonlaag ze tegen. Ander deel kaatst terug naar
ruimte door hoge bewolking.
Gewone broeikaseffect ontstaat voor 50% door waterdamp, voor 25% door waterdruppeltjes in lage
bewolking en voor 20% door normale hoeveelheid CO2 in atmosfeer. Laatste 5% komt voor rekening van
andere broeikasgassen zoals methaan.
De hoofdoorzaak van versterkte broeikaseffect ligt bij verhoogde CO2-concentratie in atmosfeer.
Naast CO2 spelen CH4 en N2O een rol bij versterkte broeikaseffect. GWP (global warming potential) van
methaan is 25, dus het is een 25x zo sterk broeikasgas als CO 2. Hoeveelheid CH4 in atmosfeer is laag. Toch
blijkt het genoeg voor bijna de helft van versterkte broeikaseffect. CH 4 is afkomstig van gebruik van fossiele
brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen en van veeteelt. Uit veel sloten en plassen borrelt moerasgas
omhoog dat vooral uit CH4 bestaat. Binas 93F.
N2O is broeikasgas dat vrijkomt door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemeste landbouwgrond door
overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-).
16.2 Sti kstofk ringloop
