Omgevingswetenschappen – deel 2
Les 1: Antropoceen
1. De invloed van de mens op het systeem aarde in historische perspectief
Doel?
Focus op ‘human-environment relationships’ (invloed mens op aarde) en uitdiepen van de invloed die
de mens uitoefent op het functioneren van het systeem aarde als basis voor een beter begrip van
scenario’s voor duurzame ontwikkeling.
→ behandelend tijdperk: Holoceen (deel Quartiair: 0,0117Ma – nu)
Bevolkingsevolutie op aarde?
- 200 000 jaar geleden ontstaan moderne mens in Afrika
- 100 000 jaar geleden verspreiding over de rest van de wereld
- Wereldbevolking niet veel groter dan een paar miljoen bij het begin vh Holoceen
- Ontstaan landbouw (Neolithic Revolution) in jaar 0 zorgt voor toename tot +- 200 miljoen mensen
- Trage gestage groei tot bij begin Industriële revolutie
- Sterke exponentiële groeiversnelling t.g.v. Industriële Revolutie
→ ‘An Essay on the Principle of Population’ van Thomas Malthus wil waarschuwen voor de gevolgen
van een exponentiële groei (bleek niet correct!) → aangezien voedsel- en energieproductie maar een
lineaire groei volgt
Ruimtelijke verdeling?
- Bevolkingsdichtheden niet evenredig verdeelt: India en China kennen hele hoge dichtheden
- Ruimtelijke verdeling correleert sterk met menselijke impact op het landschap
▹ Zeer dichte bevolking: villages, dense settlements → intens landgebruik
▹ Niet-dichtbevolkte gebieden: wildlands, cultured lands, rangelands, croplands
Verwachtingen bevolkingsgroei?
Bevolkingsgroei zal zich naar voorspelling stabiliseren (+- 11 miljard in 2100)
- Vruchtbaarheidscijfer ↘
- Levensverwachting ↗
- Immigratie (+/-: onzekerheid)
▹ belangrijke factor bij landen waar piek al is gepasseerd (stabiel blijven/↗)
Bevolkingsgroei ook ruimtelijk gedifferentieerd
- grootste groei verwacht in Afrika (verdubbeling tegen 2050)
1
, Impact mens op aarde in historisch perspectief (sleutelmomenten)?
- Impact jager-verzamelaars
- Impact beginnende landbouw
- Impact industriële revolutie
- Impact ‘Great acceleration’
Sleutelmomenten/events als gevolg van impact mens. Stratigrafische merkers zijn belangrijke
verandering ten gevolge van event.
Impact jager-verzamelaars?
Sleutelmoment: uitsterven megafauna (= dieren zwaarder van 46kg) aan begin Holoceen (in Afrika
echter langdurige coëxistentie ontwikkeld tussen mens en dier) → belangrijke impact op functioneren
ecosystemen o.a. via zogenaamde ‘trophic cascades’
Overkill hypothesis: (door Martin 1967)
→ mens ligt aan de basis van het uitsterven/terugdringen van de megafauna
- Argumenten: geavanceerde jachttechnieken en timing (kolonisatie
Amerika gaat samen met uitsterven megafauna in dat gebied)
- Tegenargumenten: klimaat- en omgevingsveranderingen in zelfde periode
- Sterke impact op ‘new frontier’-gebieden (nieuw ontdekte gebieden, bv Amerika & Australië)
- Minder sterke impact in Afrika (langdurige coexistentie tss mens & dier)
Bron zegt dat overkill hypothesis beide factoren opneemt.
2
, Wat zijn ‘trophic cascades’?
Trophic cascades zijn krachtige indirecte gevolgen van het onderdrukken van een trofisch niveau die
verregaande gevolgen kunnen hebben en hele ecosystemen kunnen beheersen (regionaal en globaal
klimaat, vegetatiesamenstelling, -diversiteit en -structuur, voedselweb, biogeochemie, …).
→ Trophic cascades experiment in Yellowstone National Park als voorbeeld (ging van
park naar gesloten bos)
▹ Uitsterven megafauna → gevolgen voor alle trofische niveaus
▹ Nu: herintroductie van uitgestorven wolf → impact werkt door op andere
trofische niveaus met grote gevolgen voor landschap & biodiversiteit tot
gevolg (wolf, bever & hert als sleutelspelers)
Rewilding: terug megafauna naar onze streken brengen & de natuur herstellen??
Impact beginnende landbouw (Neolithic Revolution)?
- Switch van jager-verzamelaar naar voedselproducent
- Nabije Oosten 10 000jaar geleden, Indië & China 7 000 jaar geleden (uitbreiden nam een tijdje)
- Laat ↗ bevolkingsdichtheid toe (zeer sterke stijging: 2500BP (100 miljoen) 2000 BP (200 miljoen)
- Van Nabije Oosten naar Zuid-Europa & niet veel later naar NW-Europa
Gevolgen voor de landbouw
- Verzilting (↗ zoutgehalte) door overmatige irrigatie in semi-aride gebieden (droge gebieden) →
irrigatie → ↗ verdamping → zouten blijven achter
→ Opbrengst (van vooral graan) daalt
- Verlies van oorspronkelijke vegetatie (door ontbossing)
→ Erosie (bossen houden erosie tegen; vb: erosiemateriaal vult delta’s)
▹ Voorbeeld erosieproblematiek: Sagalassos (Turkije)
▸ Gekeken naar de jaarlijkse depositiesnelheid van sediment id lager gelegen gebieden: grote
piek van erosiesnelheden → sterke impact op de aarde
- Shifting cultivation (stuk grond wordt voor enkele jaren gecultiveerd en dan verlaten), door
afwezigheid van bemesting (gecultiveerde gronden verliezen na een tijd hun vruchtbaarheid als je
ze niet bemest)
Agrarische maatschappij gelimiteerd door hernieuwbare energie (water, wind, biomassa, …)
Impact industriële revolutie (van agrarische naar industriële maatschappij)?
- Uitputten hulpbronnen: shift van maatschappij gebaseerd & gelimiteerd door hernieuwbare
energie → maatschappij gebaseerd op fossiele energiebronnen (energieverbruik↗ met factor 4-5)
- Intensivering landgebruik (landbouw)
- Uitputten van hulpbronnen
- Sterke toename vervuiling (land, water & lucht)
- Revolutie: ‘Age of discovery’ → bidirectionele connecties tussen Europa & rest van de wereld
(maar ook transport van ziektes door ↗ interactie met andere werelddelen)
Voorbeeld energielimitaties in pre/vroeg-industrieel Wallonië
- 75% vh 18e eeuwse bos was nodig om 73 kleine hoogoventjes ijzererts te kunnen doen smelten
- Houtskool produceren uit dit hout → houtskoolbranden (nu zwarte vlekjes op landschapsfoto’s)
Impact ‘Great Acceleration’?
Stuurvariabelen en impactindicatoren vertonen allemaal een duidelijke knik naar boven (nieuw
momentum door post-WWll economisch beleid) → ultieme drive is populatiegroei
3
Les 1: Antropoceen
1. De invloed van de mens op het systeem aarde in historische perspectief
Doel?
Focus op ‘human-environment relationships’ (invloed mens op aarde) en uitdiepen van de invloed die
de mens uitoefent op het functioneren van het systeem aarde als basis voor een beter begrip van
scenario’s voor duurzame ontwikkeling.
→ behandelend tijdperk: Holoceen (deel Quartiair: 0,0117Ma – nu)
Bevolkingsevolutie op aarde?
- 200 000 jaar geleden ontstaan moderne mens in Afrika
- 100 000 jaar geleden verspreiding over de rest van de wereld
- Wereldbevolking niet veel groter dan een paar miljoen bij het begin vh Holoceen
- Ontstaan landbouw (Neolithic Revolution) in jaar 0 zorgt voor toename tot +- 200 miljoen mensen
- Trage gestage groei tot bij begin Industriële revolutie
- Sterke exponentiële groeiversnelling t.g.v. Industriële Revolutie
→ ‘An Essay on the Principle of Population’ van Thomas Malthus wil waarschuwen voor de gevolgen
van een exponentiële groei (bleek niet correct!) → aangezien voedsel- en energieproductie maar een
lineaire groei volgt
Ruimtelijke verdeling?
- Bevolkingsdichtheden niet evenredig verdeelt: India en China kennen hele hoge dichtheden
- Ruimtelijke verdeling correleert sterk met menselijke impact op het landschap
▹ Zeer dichte bevolking: villages, dense settlements → intens landgebruik
▹ Niet-dichtbevolkte gebieden: wildlands, cultured lands, rangelands, croplands
Verwachtingen bevolkingsgroei?
Bevolkingsgroei zal zich naar voorspelling stabiliseren (+- 11 miljard in 2100)
- Vruchtbaarheidscijfer ↘
- Levensverwachting ↗
- Immigratie (+/-: onzekerheid)
▹ belangrijke factor bij landen waar piek al is gepasseerd (stabiel blijven/↗)
Bevolkingsgroei ook ruimtelijk gedifferentieerd
- grootste groei verwacht in Afrika (verdubbeling tegen 2050)
1
, Impact mens op aarde in historisch perspectief (sleutelmomenten)?
- Impact jager-verzamelaars
- Impact beginnende landbouw
- Impact industriële revolutie
- Impact ‘Great acceleration’
Sleutelmomenten/events als gevolg van impact mens. Stratigrafische merkers zijn belangrijke
verandering ten gevolge van event.
Impact jager-verzamelaars?
Sleutelmoment: uitsterven megafauna (= dieren zwaarder van 46kg) aan begin Holoceen (in Afrika
echter langdurige coëxistentie ontwikkeld tussen mens en dier) → belangrijke impact op functioneren
ecosystemen o.a. via zogenaamde ‘trophic cascades’
Overkill hypothesis: (door Martin 1967)
→ mens ligt aan de basis van het uitsterven/terugdringen van de megafauna
- Argumenten: geavanceerde jachttechnieken en timing (kolonisatie
Amerika gaat samen met uitsterven megafauna in dat gebied)
- Tegenargumenten: klimaat- en omgevingsveranderingen in zelfde periode
- Sterke impact op ‘new frontier’-gebieden (nieuw ontdekte gebieden, bv Amerika & Australië)
- Minder sterke impact in Afrika (langdurige coexistentie tss mens & dier)
Bron zegt dat overkill hypothesis beide factoren opneemt.
2
, Wat zijn ‘trophic cascades’?
Trophic cascades zijn krachtige indirecte gevolgen van het onderdrukken van een trofisch niveau die
verregaande gevolgen kunnen hebben en hele ecosystemen kunnen beheersen (regionaal en globaal
klimaat, vegetatiesamenstelling, -diversiteit en -structuur, voedselweb, biogeochemie, …).
→ Trophic cascades experiment in Yellowstone National Park als voorbeeld (ging van
park naar gesloten bos)
▹ Uitsterven megafauna → gevolgen voor alle trofische niveaus
▹ Nu: herintroductie van uitgestorven wolf → impact werkt door op andere
trofische niveaus met grote gevolgen voor landschap & biodiversiteit tot
gevolg (wolf, bever & hert als sleutelspelers)
Rewilding: terug megafauna naar onze streken brengen & de natuur herstellen??
Impact beginnende landbouw (Neolithic Revolution)?
- Switch van jager-verzamelaar naar voedselproducent
- Nabije Oosten 10 000jaar geleden, Indië & China 7 000 jaar geleden (uitbreiden nam een tijdje)
- Laat ↗ bevolkingsdichtheid toe (zeer sterke stijging: 2500BP (100 miljoen) 2000 BP (200 miljoen)
- Van Nabije Oosten naar Zuid-Europa & niet veel later naar NW-Europa
Gevolgen voor de landbouw
- Verzilting (↗ zoutgehalte) door overmatige irrigatie in semi-aride gebieden (droge gebieden) →
irrigatie → ↗ verdamping → zouten blijven achter
→ Opbrengst (van vooral graan) daalt
- Verlies van oorspronkelijke vegetatie (door ontbossing)
→ Erosie (bossen houden erosie tegen; vb: erosiemateriaal vult delta’s)
▹ Voorbeeld erosieproblematiek: Sagalassos (Turkije)
▸ Gekeken naar de jaarlijkse depositiesnelheid van sediment id lager gelegen gebieden: grote
piek van erosiesnelheden → sterke impact op de aarde
- Shifting cultivation (stuk grond wordt voor enkele jaren gecultiveerd en dan verlaten), door
afwezigheid van bemesting (gecultiveerde gronden verliezen na een tijd hun vruchtbaarheid als je
ze niet bemest)
Agrarische maatschappij gelimiteerd door hernieuwbare energie (water, wind, biomassa, …)
Impact industriële revolutie (van agrarische naar industriële maatschappij)?
- Uitputten hulpbronnen: shift van maatschappij gebaseerd & gelimiteerd door hernieuwbare
energie → maatschappij gebaseerd op fossiele energiebronnen (energieverbruik↗ met factor 4-5)
- Intensivering landgebruik (landbouw)
- Uitputten van hulpbronnen
- Sterke toename vervuiling (land, water & lucht)
- Revolutie: ‘Age of discovery’ → bidirectionele connecties tussen Europa & rest van de wereld
(maar ook transport van ziektes door ↗ interactie met andere werelddelen)
Voorbeeld energielimitaties in pre/vroeg-industrieel Wallonië
- 75% vh 18e eeuwse bos was nodig om 73 kleine hoogoventjes ijzererts te kunnen doen smelten
- Houtskool produceren uit dit hout → houtskoolbranden (nu zwarte vlekjes op landschapsfoto’s)
Impact ‘Great Acceleration’?
Stuurvariabelen en impactindicatoren vertonen allemaal een duidelijke knik naar boven (nieuw
momentum door post-WWll economisch beleid) → ultieme drive is populatiegroei
3
