Anouk Vanhenden 2025-2026
Samenvatting Biosfeer
Inhoudsopgave
1 INLEIDING ........................................................................................................ 6
1.1 Earth System Science ................................................................................. 6
1.1.1 Aarde als bijna gesloten systeem .......................................................... 6
1.1.2 Aarde is open ...................................................................................... 7
1.1.3 Wat is biosfeer? ................................................................................... 7
1.2 Interacties tussen de verschillende sferen .................................................. 13
1.2.1 Positieve en negatieve koppelingen ..................................................... 13
1.2.2 Feedback loops ................................................................................. 14
1.2.3 Cyclus .............................................................................................. 14
1.3 Leven op aarde ......................................................................................... 15
1.3.1 Energie als basis voor leven ................................................................ 15
1.3.2 Hervatting van opname ...................................................................... 17
1.3.3 Binnen een ecosysteem ..................................................................... 20
1.3.4 Biodiversiteit ..................................................................................... 20
1.4 De Mens .................................................................................................. 21
1.4.1 Ruimte voor natuur en biodiversiteit .................................................... 22
1.4.2 Voorbij de grenzen van de aarde.......................................................... 22
1.5 Voorbeelden van impact op basis van de verschillende sferen ..................... 24
1.5.1 Impact op land (geosfeer) ................................................................... 24
1.5.2 Impact op water (hydrosfeer) .............................................................. 25
1.5.3 Impact op lucht (Atmosfeer) ............................................................... 26
1.5.4 Impact op de biosfeer ........................................................................ 26
1.5.5 Specifiek problemen naar mondiale problemen ................................... 26
2 PARTIM LUCHT ................................................................................................ 27
2.1 De atmosfeer ........................................................................................... 27
2.1.1 Opbouw van de atmosfeer ................................................................. 27
2.1.2 Verblijftijd ......................................................................................... 28
2.1.3 Verontreiniging .................................................................................. 29
1
,Anouk Vanhenden 2025-2026
2.2 Atmosferische stabiliteit en dispersie ........................................................ 29
2.2.1 Wind ................................................................................................. 29
2.2.2 Stabiliteit .......................................................................................... 33
2.2.3 Inversie ............................................................................................. 37
2.3 Luchtvervuiling ......................................................................................... 41
2.3.1 Omstandigheden ............................................................................... 41
2.3.2 Monitoring......................................................................................... 43
2.3.3 Polluent SO2 ..................................................................................... 45
2.3.4 Polluent Stikstofoxiden (NOx) .............................................................. 47
2.3.5 Polluent: VOS (Vluchtige organische stoffen) ....................................... 58
2.3.6 Polluent O3 ........................................................................................ 60
2.3.7 Polluent: Persistente Organische Polluenten (POP’s) ............................ 71
2.3.8 Polluent: Fijn stof ............................................................................... 76
2.3.9 Polluent: Verzuring ............................................................................. 80
2.3.10 Polluent: Ammoniak (Vermesting) ....................................................... 82
2.3.11 Polluenten: Andere ............................................................................ 84
2.3.12 Algemene conclusie .......................................................................... 85
3 PARTIM WATER ................................................................................................ 87
3.1 Inleiding ................................................................................................... 87
3.1.1 Bevolkingsgroei en stabiliteit .............................................................. 87
3.1.2 Klimaatverandering: wat staat ons te wachten?.................................... 87
3.1.3 Water: een onmisbare hulpbron .......................................................... 89
3.1.4 Virtueel water: verborgen waterstromen .............................................. 92
3.1.5 Benedenstroomse effecten ................................................................ 95
3.1.6 Extra voorbeelden .............................................................................. 97
3.2 Waterschaarste in Vlaanderen ................................................................... 98
3.2.1 Seizoensneerslag en verdamping ........................................................ 98
3.2.2 Vlaanderen: een regio met ernstige waterschaarste ............................. 99
3.2.3 Grondwater onder druk door menselijke activiteiten ............................ 99
3.2.4 Problemen bij niet-freatische winningen en navigatie ..........................101
3.3 Basisprincipes van aquatische ecologie ....................................................101
2
,Anouk Vanhenden 2025-2026
3.3.1 Watersysteem ..................................................................................101
3.3.2 Subsystemen in riviersystemen .........................................................103
3.3.3 Vormen van rivieren ..........................................................................107
3.3.4 Grondwater ......................................................................................110
3.4 Chemische stikstofcyclus ........................................................................111
3.4.1 Stikstofcyclus ...................................................................................111
3.4.2 Fosfaatcyclus ...................................................................................114
3.4.3 Silicium cyclus .................................................................................115
3.5 Herstel van meren ...................................................................................121
3.5.1 Verzuring ..........................................................................................121
3.5.2 Eutrofiëring ......................................................................................122
3.5.3 Fysicochemische maatregelen ..........................................................124
3.6 Herstel van rivieren ..................................................................................125
3.6.1 Ecologische ontkoppeling .................................................................125
3.6.2 Historische ingrepen .........................................................................125
3.6.3 Case study: Demer ...........................................................................126
3.7 De Chinese wolhandkrab: wollige vriend of plaagsoort? .............................133
3.7.1 Inleiding ...........................................................................................133
3.7.2 Wat zijn invasieve soorten? ................................................................134
3.7.3 Wat is een Chinese wolhandkrab? ......................................................135
3.7.4 Populatie van Chinese wolhandkrab ..................................................136
3.7.5 Levenscyclus van de Chinese wolhandkrab ........................................138
3.7.6 Migratieonderzoek van Chinese wolhandkrab in Vlaanderen ................139
3.7.7 Impact van de Chinese wolhandkrab..................................................141
3.8 Waterplantenonderzoek – Casus Grote Netebekken...................................144
3.8.1 Probleem .........................................................................................144
3.8.2 Het onderzoek ..................................................................................145
3.8.3 Besluit .............................................................................................147
3.8.4 Mogelijke oplossingen .......................................................................147
4 PARTIM BODEM ..............................................................................................149
4.1 Wat is een bodem? ..................................................................................149
3
, Anouk Vanhenden 2025-2026
4.1.1 Bodem als groeimedium ...................................................................149
4.1.2 Belang van bodems ..........................................................................149
4.1.3 Regionale variatie en historische kennis .............................................150
4.1.4 Waaruit bestaat een bodem? .............................................................151
4.2 Minerale bodembestanddelen ..................................................................152
4.2.1 Mineralogische samenstelling ...........................................................152
4.2.2 Bodemtextuur ..................................................................................153
4.2.3 Textuurklassen (driehoeksgrafiek) ......................................................155
4.2.4 Bodemstructuur ...............................................................................158
4.3 Bodemvorming ........................................................................................159
4.3.1 Vier bodemvormende processen .......................................................160
4.3.2 Vijf Bodemvormende factoren ...........................................................161
4.3.3 Ontwikkeling van het bodemprofiel ....................................................168
4.4 Belang van bodemkoolstof .......................................................................171
4.4.1 Klimaat en Bodemrespons ................................................................171
4.4.2 Voeding en Bemesting .......................................................................172
4.4.3 Waterbeheer en Bodemstructuur .......................................................172
4.4.4 Bodem als Filter en Koolstofreservoir .................................................172
4.5 Koolstof en Bodemvruchtbaarheid ............................................................173
4.5.1 Kleibodems: Oxisols en Ultisols .........................................................173
4.5.2 Zandbodems: Spodosols en Andere ...................................................173
4.5.3 Sorptievermogen en Uitwisselingsvermogen van de Bodem .................174
4.5.4 Rol van Organische Koolstof (SOC) ....................................................175
4.5.5 Ecosystemen als Koolstofput: Vertraging van Klimaatverandering ........177
4.5.6 Types van organische materie in de bodem .........................................178
4.6 Decompositie van organische materie en de rol van biota ..........................179
4.6.1 Productie van Moeilijk Afbreekbare Moleculen ....................................179
4.6.2 Belang van de C/N ratio van strooisel .................................................180
4.6.3 Hoe komen Nutriënten vrij? ...............................................................181
4.6.4 Afbraak van strooisel.........................................................................182
4.7 Factoren die de decompositiesnelheid bepalen .........................................184
4
Samenvatting Biosfeer
Inhoudsopgave
1 INLEIDING ........................................................................................................ 6
1.1 Earth System Science ................................................................................. 6
1.1.1 Aarde als bijna gesloten systeem .......................................................... 6
1.1.2 Aarde is open ...................................................................................... 7
1.1.3 Wat is biosfeer? ................................................................................... 7
1.2 Interacties tussen de verschillende sferen .................................................. 13
1.2.1 Positieve en negatieve koppelingen ..................................................... 13
1.2.2 Feedback loops ................................................................................. 14
1.2.3 Cyclus .............................................................................................. 14
1.3 Leven op aarde ......................................................................................... 15
1.3.1 Energie als basis voor leven ................................................................ 15
1.3.2 Hervatting van opname ...................................................................... 17
1.3.3 Binnen een ecosysteem ..................................................................... 20
1.3.4 Biodiversiteit ..................................................................................... 20
1.4 De Mens .................................................................................................. 21
1.4.1 Ruimte voor natuur en biodiversiteit .................................................... 22
1.4.2 Voorbij de grenzen van de aarde.......................................................... 22
1.5 Voorbeelden van impact op basis van de verschillende sferen ..................... 24
1.5.1 Impact op land (geosfeer) ................................................................... 24
1.5.2 Impact op water (hydrosfeer) .............................................................. 25
1.5.3 Impact op lucht (Atmosfeer) ............................................................... 26
1.5.4 Impact op de biosfeer ........................................................................ 26
1.5.5 Specifiek problemen naar mondiale problemen ................................... 26
2 PARTIM LUCHT ................................................................................................ 27
2.1 De atmosfeer ........................................................................................... 27
2.1.1 Opbouw van de atmosfeer ................................................................. 27
2.1.2 Verblijftijd ......................................................................................... 28
2.1.3 Verontreiniging .................................................................................. 29
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,Anouk Vanhenden 2025-2026
2.2 Atmosferische stabiliteit en dispersie ........................................................ 29
2.2.1 Wind ................................................................................................. 29
2.2.2 Stabiliteit .......................................................................................... 33
2.2.3 Inversie ............................................................................................. 37
2.3 Luchtvervuiling ......................................................................................... 41
2.3.1 Omstandigheden ............................................................................... 41
2.3.2 Monitoring......................................................................................... 43
2.3.3 Polluent SO2 ..................................................................................... 45
2.3.4 Polluent Stikstofoxiden (NOx) .............................................................. 47
2.3.5 Polluent: VOS (Vluchtige organische stoffen) ....................................... 58
2.3.6 Polluent O3 ........................................................................................ 60
2.3.7 Polluent: Persistente Organische Polluenten (POP’s) ............................ 71
2.3.8 Polluent: Fijn stof ............................................................................... 76
2.3.9 Polluent: Verzuring ............................................................................. 80
2.3.10 Polluent: Ammoniak (Vermesting) ....................................................... 82
2.3.11 Polluenten: Andere ............................................................................ 84
2.3.12 Algemene conclusie .......................................................................... 85
3 PARTIM WATER ................................................................................................ 87
3.1 Inleiding ................................................................................................... 87
3.1.1 Bevolkingsgroei en stabiliteit .............................................................. 87
3.1.2 Klimaatverandering: wat staat ons te wachten?.................................... 87
3.1.3 Water: een onmisbare hulpbron .......................................................... 89
3.1.4 Virtueel water: verborgen waterstromen .............................................. 92
3.1.5 Benedenstroomse effecten ................................................................ 95
3.1.6 Extra voorbeelden .............................................................................. 97
3.2 Waterschaarste in Vlaanderen ................................................................... 98
3.2.1 Seizoensneerslag en verdamping ........................................................ 98
3.2.2 Vlaanderen: een regio met ernstige waterschaarste ............................. 99
3.2.3 Grondwater onder druk door menselijke activiteiten ............................ 99
3.2.4 Problemen bij niet-freatische winningen en navigatie ..........................101
3.3 Basisprincipes van aquatische ecologie ....................................................101
2
,Anouk Vanhenden 2025-2026
3.3.1 Watersysteem ..................................................................................101
3.3.2 Subsystemen in riviersystemen .........................................................103
3.3.3 Vormen van rivieren ..........................................................................107
3.3.4 Grondwater ......................................................................................110
3.4 Chemische stikstofcyclus ........................................................................111
3.4.1 Stikstofcyclus ...................................................................................111
3.4.2 Fosfaatcyclus ...................................................................................114
3.4.3 Silicium cyclus .................................................................................115
3.5 Herstel van meren ...................................................................................121
3.5.1 Verzuring ..........................................................................................121
3.5.2 Eutrofiëring ......................................................................................122
3.5.3 Fysicochemische maatregelen ..........................................................124
3.6 Herstel van rivieren ..................................................................................125
3.6.1 Ecologische ontkoppeling .................................................................125
3.6.2 Historische ingrepen .........................................................................125
3.6.3 Case study: Demer ...........................................................................126
3.7 De Chinese wolhandkrab: wollige vriend of plaagsoort? .............................133
3.7.1 Inleiding ...........................................................................................133
3.7.2 Wat zijn invasieve soorten? ................................................................134
3.7.3 Wat is een Chinese wolhandkrab? ......................................................135
3.7.4 Populatie van Chinese wolhandkrab ..................................................136
3.7.5 Levenscyclus van de Chinese wolhandkrab ........................................138
3.7.6 Migratieonderzoek van Chinese wolhandkrab in Vlaanderen ................139
3.7.7 Impact van de Chinese wolhandkrab..................................................141
3.8 Waterplantenonderzoek – Casus Grote Netebekken...................................144
3.8.1 Probleem .........................................................................................144
3.8.2 Het onderzoek ..................................................................................145
3.8.3 Besluit .............................................................................................147
3.8.4 Mogelijke oplossingen .......................................................................147
4 PARTIM BODEM ..............................................................................................149
4.1 Wat is een bodem? ..................................................................................149
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, Anouk Vanhenden 2025-2026
4.1.1 Bodem als groeimedium ...................................................................149
4.1.2 Belang van bodems ..........................................................................149
4.1.3 Regionale variatie en historische kennis .............................................150
4.1.4 Waaruit bestaat een bodem? .............................................................151
4.2 Minerale bodembestanddelen ..................................................................152
4.2.1 Mineralogische samenstelling ...........................................................152
4.2.2 Bodemtextuur ..................................................................................153
4.2.3 Textuurklassen (driehoeksgrafiek) ......................................................155
4.2.4 Bodemstructuur ...............................................................................158
4.3 Bodemvorming ........................................................................................159
4.3.1 Vier bodemvormende processen .......................................................160
4.3.2 Vijf Bodemvormende factoren ...........................................................161
4.3.3 Ontwikkeling van het bodemprofiel ....................................................168
4.4 Belang van bodemkoolstof .......................................................................171
4.4.1 Klimaat en Bodemrespons ................................................................171
4.4.2 Voeding en Bemesting .......................................................................172
4.4.3 Waterbeheer en Bodemstructuur .......................................................172
4.4.4 Bodem als Filter en Koolstofreservoir .................................................172
4.5 Koolstof en Bodemvruchtbaarheid ............................................................173
4.5.1 Kleibodems: Oxisols en Ultisols .........................................................173
4.5.2 Zandbodems: Spodosols en Andere ...................................................173
4.5.3 Sorptievermogen en Uitwisselingsvermogen van de Bodem .................174
4.5.4 Rol van Organische Koolstof (SOC) ....................................................175
4.5.5 Ecosystemen als Koolstofput: Vertraging van Klimaatverandering ........177
4.5.6 Types van organische materie in de bodem .........................................178
4.6 Decompositie van organische materie en de rol van biota ..........................179
4.6.1 Productie van Moeilijk Afbreekbare Moleculen ....................................179
4.6.2 Belang van de C/N ratio van strooisel .................................................180
4.6.3 Hoe komen Nutriënten vrij? ...............................................................181
4.6.4 Afbraak van strooisel.........................................................................182
4.7 Factoren die de decompositiesnelheid bepalen .........................................184
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