Hoofdstuk 16 - Systeem aarde en de
mens
§1 - Koolstofkringloop en klimaat
ontstaat systeem aarde
- eencellige autotrofe organismen in staat tot fotosynthese
- CO2 uit de atmosfeer verdween
- de temperatuur daalde: ijstijd
- door vulkanen warmde de aarde weer op
- pangea brak uiteen
- een warme, leefbare aarde met verschillende leefomgevingen ontstond
- grote variatie organismen kon ontstaan
sinks = bodemvoorraden van organische stoffen met veel koolstof (fossile brandstoffen)
- bijvoorbeeld onder de permafrost
- afgestorven plankton komt daar door de zeestromen
sinks kunnen ook bestaan uit klaksteen
de hoeveelheden stoffen met CO2 in de biomassa van een ecosysteem zijn niet constant
- in de zomer wordt er meer opgenomen dan afgegeven, in de winter andersom
koolstofhoudende stoffen kunnen vrijkomen door vulkaanactiviteit en erosie
fossilie brandstoffen en klakgesteente in sinks zijn onderdeel van de langzame
koolstofkringloop
- atmosfeer → sink → atmosfeer
- duurt 100 tot 200 miljoen jaar
we gebruiken koolstof voor energievoorzieningen
- we zijn met meer mensen dus gebruiken meer producten
- er komt meer CO2 vrij
CO2 is een broeikasgas
- andere broeikasgassen: waterdamp, CH4 en N2O
- door dit gas wordt in de atmosfeer warmte vastgehouden: broeikaseffect
- door extra CO2 uit fossiele brandstoffen vergroot dit effect: versterkt broeikaseffect
warmte wordt vastgehouden door broeikasgassen
zonlicht wordt weerkaatst door de bewolking
de ozonlaag houd een gedeelte van het zonlicht tegen
broeikaseffect
- 50% waterdamp
- 25% waterdruppeltjes in de lage bewolking
- 20% normale hoeveelheid CO2
, - 5% overige broeikasgassen
de temperatuurstijging komt voornamelijk door de extra CO2
- 60% van deze extra CO2 zorgt ook voor extra biomassa
GWP van methaan is 25: het is 25 x zo sterk als CO2 bij het broeikaseffect
- laag gehalte CH4, toch zorgt het voor de helft van het versterkte broeikaseffect
- CH4 komt uit fossiele brandstoffen, landbouw (rijstbouw), afvalstortplaatsen, veeteelt,
methaanbacteriën in water met anaerobe omstandigheden
- anaerobe bij bijvoorbeeld smelten van de permafrost
- versterkt broeikaseffect → hogere temperatuur → smeltend permafrost → meer
methaan → versterkt broeikaseffect
N2O komt voornamelijk door overbemesting in de landbouw
het duurt 150 jaar voordat een N2O molecuul is afgebroken
het duurt 10-15 jaar voordat een CH4 molecuul CO2 wordt
§2 - Stikstofkringloop
Veel stikstof gasvormig in de lucht, niet veel in de grond
- veel organismen kunnen stikstof uit de lucht niet opnemen
- land wordt bemest, een deel spoelt uit door de regen
- sommige bacteriën kunnen wel stikstof opnemen en binden aan organische stoffen
- dit heet stikstofbinding of stikstoffixatie
- deze leven in symbiose met planten
- de bacteriën hebben een enzym die stikstof bindt
- dit enzym werkt optimaal in de anaerobe omstandigheden van de
wortels van planten
- de bacteriën leveren stikstof aan de plant en de plant levert stoffen aan de
bacteriën om aminozuren te kunnen maken: mutualisme
planten gebruiken NO3- voor hun organische stikstofverbindingen
- dieren eten dit en kunnen het stikstof zelf gebruiken
- reducenten zorgen ervoor dat dit stikstof weer bij de planten komt
er zijn te veel mensen, dus de planten moeten meegroeien
- hiervoor is te weinig stikstof in de bodem
- kunstmest wordt gebruikt om NO3- te leveren
- onder hoge druk reageert N2 met H2 → NH3 → HNO3 → NO3-
de landbouwgrond wordt overbemest
- een gedeelte van de kunstmest wordt omgezet in N2O (broeikasgas)
- de kunstmest spoelt verder uit: het komt terecht in het oppervlaktewater
- eutrofiëring; water verrijken met anorganische voedingsstoffen
mens
§1 - Koolstofkringloop en klimaat
ontstaat systeem aarde
- eencellige autotrofe organismen in staat tot fotosynthese
- CO2 uit de atmosfeer verdween
- de temperatuur daalde: ijstijd
- door vulkanen warmde de aarde weer op
- pangea brak uiteen
- een warme, leefbare aarde met verschillende leefomgevingen ontstond
- grote variatie organismen kon ontstaan
sinks = bodemvoorraden van organische stoffen met veel koolstof (fossile brandstoffen)
- bijvoorbeeld onder de permafrost
- afgestorven plankton komt daar door de zeestromen
sinks kunnen ook bestaan uit klaksteen
de hoeveelheden stoffen met CO2 in de biomassa van een ecosysteem zijn niet constant
- in de zomer wordt er meer opgenomen dan afgegeven, in de winter andersom
koolstofhoudende stoffen kunnen vrijkomen door vulkaanactiviteit en erosie
fossilie brandstoffen en klakgesteente in sinks zijn onderdeel van de langzame
koolstofkringloop
- atmosfeer → sink → atmosfeer
- duurt 100 tot 200 miljoen jaar
we gebruiken koolstof voor energievoorzieningen
- we zijn met meer mensen dus gebruiken meer producten
- er komt meer CO2 vrij
CO2 is een broeikasgas
- andere broeikasgassen: waterdamp, CH4 en N2O
- door dit gas wordt in de atmosfeer warmte vastgehouden: broeikaseffect
- door extra CO2 uit fossiele brandstoffen vergroot dit effect: versterkt broeikaseffect
warmte wordt vastgehouden door broeikasgassen
zonlicht wordt weerkaatst door de bewolking
de ozonlaag houd een gedeelte van het zonlicht tegen
broeikaseffect
- 50% waterdamp
- 25% waterdruppeltjes in de lage bewolking
- 20% normale hoeveelheid CO2
, - 5% overige broeikasgassen
de temperatuurstijging komt voornamelijk door de extra CO2
- 60% van deze extra CO2 zorgt ook voor extra biomassa
GWP van methaan is 25: het is 25 x zo sterk als CO2 bij het broeikaseffect
- laag gehalte CH4, toch zorgt het voor de helft van het versterkte broeikaseffect
- CH4 komt uit fossiele brandstoffen, landbouw (rijstbouw), afvalstortplaatsen, veeteelt,
methaanbacteriën in water met anaerobe omstandigheden
- anaerobe bij bijvoorbeeld smelten van de permafrost
- versterkt broeikaseffect → hogere temperatuur → smeltend permafrost → meer
methaan → versterkt broeikaseffect
N2O komt voornamelijk door overbemesting in de landbouw
het duurt 150 jaar voordat een N2O molecuul is afgebroken
het duurt 10-15 jaar voordat een CH4 molecuul CO2 wordt
§2 - Stikstofkringloop
Veel stikstof gasvormig in de lucht, niet veel in de grond
- veel organismen kunnen stikstof uit de lucht niet opnemen
- land wordt bemest, een deel spoelt uit door de regen
- sommige bacteriën kunnen wel stikstof opnemen en binden aan organische stoffen
- dit heet stikstofbinding of stikstoffixatie
- deze leven in symbiose met planten
- de bacteriën hebben een enzym die stikstof bindt
- dit enzym werkt optimaal in de anaerobe omstandigheden van de
wortels van planten
- de bacteriën leveren stikstof aan de plant en de plant levert stoffen aan de
bacteriën om aminozuren te kunnen maken: mutualisme
planten gebruiken NO3- voor hun organische stikstofverbindingen
- dieren eten dit en kunnen het stikstof zelf gebruiken
- reducenten zorgen ervoor dat dit stikstof weer bij de planten komt
er zijn te veel mensen, dus de planten moeten meegroeien
- hiervoor is te weinig stikstof in de bodem
- kunstmest wordt gebruikt om NO3- te leveren
- onder hoge druk reageert N2 met H2 → NH3 → HNO3 → NO3-
de landbouwgrond wordt overbemest
- een gedeelte van de kunstmest wordt omgezet in N2O (broeikasgas)
- de kunstmest spoelt verder uit: het komt terecht in het oppervlaktewater
- eutrofiëring; water verrijken met anorganische voedingsstoffen
