Ecologie paragrafen boek uitgewerkt
Eco1: The organism & physical environment
1.1: Ecologie is het bestuderen van de relatie tussen organismen en hun
omgeving.
Een misvatting is dat ecologie wordt verward met milieu en
milieubewustzijn. Ecologie is geen van beide. Milieubewustzijn is namelijk
een vorm van activisme met als doel het beschermen van de natuurlijke
omgeving, in het bijzonder tegen de negatieve gevolgen van menselijke
activiteiten.
Wat is ecologie dan wel? Ecologie is een wetenschap. De
wetenschappelijke studie van relaties tussen organismen en hun
omgeving.
Met ecologie bedoelen we de verzameling van kennis over de economie
van de natuur – het onderzoek naar de totale relaties van het dier, zowel
met zijn anorganische als met zijn organische omgeving. Met andere
woorden, ecologie is de studie van al die complexe onderlinge relaties
waar Darwin naar verwees als de voorwaarden voor de strijd om het
bestaan. Darwins theorie van natuurlijke selectie vormt een hoeksteen
van de ecologische wetenschap.
1.2: organismen interageren met de omgeving binnen de context van het
ecosysteem
Organismen interageren op veel niveaus met hun omgeving. Zowel
fysieke als chemische omstandigheden rondom een organisme:
- Omgevingstemperatuur
- Vochtigheid
- Concentraties
- Zuurstof
- Koolstofdioxide
- Lichtintensiteit
Deze omstandigheden beinvloeden allemaal de basale fysiologische
processen die cruciaal zijn voor overleving en groei
Daarnaast moeten organismen essentiele hulpbronnen uit de omgeving
verkrijgen en zich daarbij beschermen. Het moet vriend en vijand kunnen
,onderscheiden, en daarbij protentiele partners kunnen herkennen en
mogelijke roofdieren vermijden.
Al deze moeite en inspanning is een poging om te slagen in het doel van
levende organismen: het doorgevenvan hun genen aan volgende
generaties. De omgeving waarin elk organisme deze strijd om het bestaan
voert, is een plek. Deze omgeving omvat zowel de fysieke
omstandigheden als het geheel van organismen die er samenleven. Dit
geheel noemen ecologen een ecosysteem.
Een ecosysteem bestaat uit 2 basiselementen die met elkaar in
wisselwerking staan:
- De levende (biotische) component
- De niet-levende (fysische en chemische) component (abiotisch)
Abiotisch: de atmosfeer, het klimaat, de bodem, het water, de lucht
Biotisch: planten, dieren en micro-organismen die leven.
De relaties in een ecosysteem zijn complex, omdat elk organisme niet
alleen reageert op de abiotische omgeving, maar deze ook beïnvloedt, en
zo zelf gaat uitmaken van die bredere omgeving (bv: de bomen in het
bladerdak van een bos vangen zonlicht op en gebruiken deze energie om
het proces van fotosynthese aan te drijven --> hierdoor veranderen de
bomen de leefomgeving van de planten onder hen: ze verminderen
zonlicht en verlagen de luchttemperatuur.)
3.3 licht varieert met diepte in aquatische omgevingen
Wanneer licht het wateroppervlak raakt, wordt een deel ervan
teruggekaatst naar de atmosfeer. De hoeveelheid gereflecteerd licht
hangt af van de hoek waarmee het licht het oppervlak raakt.
De hoeveelheid licht die het water binnenkomt, wordt bovendien verder
verminderd door twee extra processen
1. Zwevende deeltjes (levende en dode) onderscheppen het licht en
absorberen of verstrooien het. De verstrooiing van licht verlengt het
pad dat het licht door het water aflegt, wat resulteert in verdere
verzwakking.
2. Het water zelf absorbeert ook licht. Water absorbeert bepaalde
golflengten sterker dan andere. De eerste die geabsorbeerd worden
zijn: zichtbaar rood licht en infraroodstraling met golflengten groter
dan 750nanometer (nm). Deze absorptie halveert de hoeveelheid
, zonne-energie. In helder water verdwijnt vervolgens, het gele licht,
dan groen licht en dan violet. Hierdoor kan alleen de blauwe
golflengten dieper doordringen in het water.
Het gebrek aan licht in diepere delen van de oceaan heeft geleid tot
diverse aanpassingen:
- Organismen in de diepere oceaan leven (200 en 1000 meter diepte)
zijn meestal zilvergrijs of diepzwart van kleur.
- Organismen die nog op grotere diepte leven (dieper dan 1000
meter) missen vaak pigment.
- Organismen hebben grotere ogen, zodat dit organismen een
maximaal vermogen geeft om het weinige licht op te vangen
- Organismen hebben ook speciale organen ontwikkeld die licht
produceren via chemische reacties (dit verschijnsel wordt:
bioluminescentie genoemd)
3.4 temperatuur varieert met de diepte van het water
Aangezien zonnestraling wordt geabsorbeerd in de verticale waterkolom,
zou je kunnen verwachten dat het temperatuurprofiel met de diepte lijkt
op het verticale lichtprofiel ---- dat wil zeggen: exponentieel afnemend
met de diepte.
Echter de fysieke eigenschap van waterdichtheid speelt een belangrijke
rol in het veranderen van dit patroon
Wanneer zonlicht wordt geabsorbeerd in de bovenste waterlagen, warmt
dit water op. Wind en oppervlaktegolven mengen het oppervlakwater,
waardoor de warmte verticaal wordt verdeeld. Warme
oppervlaktewateren bewegen naar beneden, terwijl koelere, diepere
wateren naar boven bewegen.
, Door deze verticale menging wordt warmte van het oppervlak naar
beneden getransporteerd, en de afname van de watertemperatuur met de
diepte verloopt langzamer dan de afname van zonnestraling. Onder deze
gemengde laag daalt de temperatuur echter snel. Het deel van het
verticale diepteprofiel waar de temperatuur het snelst afneemt, wordt de
thermocline genoemd.
De diepte van de thermocline hangt af van de hoeveelheid zonnestraling
die het oppervlaktewater bereikt en van de mater van verticale menging
(zoals windsterkte en golfslag). Onder de thermocline daalt de
temperatuur met toenemende diepte verder, maar veel langzamer.
De thermocline bevindt zich tussen een bovenste laag warm, lichter
(minder dicht) water: het epilimnion. En een diepere laag, koud (dichter)
water: het hypolimnion.
De dichtheidsverandering bij de thermocline fungeert als een fysieke
barrière die menging van de bovenste (epilimnion) en onderste
(hypolimnion) lagen verhindert.
In tropische wateren, waar de zonnestraling het hele jaar relatief constant
is, is de thermocline een permanent kenmerk. In de gematigde zones
daarentegen is er een duidelijk themocline gedurende de
zomermaanden.
Wanneer de luchttemperatuur en zonnestraling afneemt door bijvoorbeeld
de komst van herfst. Begint het oppervlaktewater van epilimnion af te
koelen. Dit koelere water wordt dichter en zinkt naar beneden, waarbij het
warmere water eronder naar het oppervlakte wordt geduwd, waar het
vervolgens ook afkoelt. Het verschil tussen epilimnion en hypolimnion
wordt kleiner --> de verticale profielen mengen dieper --> proces gaat
door tot --> temperatuur gehele bassin is gelijk. Het water circuleert in
vijvers en meren door het hele bassin.
Dit proces van verticale circulatie wordt de turnover genoemd = een
belangrijk onderdeel van de nutriëntendynamiek in open water-
ecosystemen.
Dan komt de winter, wanneer het oppervlaktewater afkoelt tot onder de 4
graden Celsius, wordt het opnieuw lichter en blijft het aan het oppervlak
(water wordt lichter bij temperaturen boven en onder 4 graden
celsius). Als het koud genoeg is kan het oppervlaktewater bevriezen. De
warmste plek is op de bodem van een meer of vijver.
Niet alle waterlichamen zijn seizoensgebonden en zullen veranderingen in
gelaagdheid ondergaan. Bijvoorbeeld zullen diepe wateren bijna nooit
volledig vermenging hebben, thermocline zal nooit volledig verdwijnen.
Eco1: The organism & physical environment
1.1: Ecologie is het bestuderen van de relatie tussen organismen en hun
omgeving.
Een misvatting is dat ecologie wordt verward met milieu en
milieubewustzijn. Ecologie is geen van beide. Milieubewustzijn is namelijk
een vorm van activisme met als doel het beschermen van de natuurlijke
omgeving, in het bijzonder tegen de negatieve gevolgen van menselijke
activiteiten.
Wat is ecologie dan wel? Ecologie is een wetenschap. De
wetenschappelijke studie van relaties tussen organismen en hun
omgeving.
Met ecologie bedoelen we de verzameling van kennis over de economie
van de natuur – het onderzoek naar de totale relaties van het dier, zowel
met zijn anorganische als met zijn organische omgeving. Met andere
woorden, ecologie is de studie van al die complexe onderlinge relaties
waar Darwin naar verwees als de voorwaarden voor de strijd om het
bestaan. Darwins theorie van natuurlijke selectie vormt een hoeksteen
van de ecologische wetenschap.
1.2: organismen interageren met de omgeving binnen de context van het
ecosysteem
Organismen interageren op veel niveaus met hun omgeving. Zowel
fysieke als chemische omstandigheden rondom een organisme:
- Omgevingstemperatuur
- Vochtigheid
- Concentraties
- Zuurstof
- Koolstofdioxide
- Lichtintensiteit
Deze omstandigheden beinvloeden allemaal de basale fysiologische
processen die cruciaal zijn voor overleving en groei
Daarnaast moeten organismen essentiele hulpbronnen uit de omgeving
verkrijgen en zich daarbij beschermen. Het moet vriend en vijand kunnen
,onderscheiden, en daarbij protentiele partners kunnen herkennen en
mogelijke roofdieren vermijden.
Al deze moeite en inspanning is een poging om te slagen in het doel van
levende organismen: het doorgevenvan hun genen aan volgende
generaties. De omgeving waarin elk organisme deze strijd om het bestaan
voert, is een plek. Deze omgeving omvat zowel de fysieke
omstandigheden als het geheel van organismen die er samenleven. Dit
geheel noemen ecologen een ecosysteem.
Een ecosysteem bestaat uit 2 basiselementen die met elkaar in
wisselwerking staan:
- De levende (biotische) component
- De niet-levende (fysische en chemische) component (abiotisch)
Abiotisch: de atmosfeer, het klimaat, de bodem, het water, de lucht
Biotisch: planten, dieren en micro-organismen die leven.
De relaties in een ecosysteem zijn complex, omdat elk organisme niet
alleen reageert op de abiotische omgeving, maar deze ook beïnvloedt, en
zo zelf gaat uitmaken van die bredere omgeving (bv: de bomen in het
bladerdak van een bos vangen zonlicht op en gebruiken deze energie om
het proces van fotosynthese aan te drijven --> hierdoor veranderen de
bomen de leefomgeving van de planten onder hen: ze verminderen
zonlicht en verlagen de luchttemperatuur.)
3.3 licht varieert met diepte in aquatische omgevingen
Wanneer licht het wateroppervlak raakt, wordt een deel ervan
teruggekaatst naar de atmosfeer. De hoeveelheid gereflecteerd licht
hangt af van de hoek waarmee het licht het oppervlak raakt.
De hoeveelheid licht die het water binnenkomt, wordt bovendien verder
verminderd door twee extra processen
1. Zwevende deeltjes (levende en dode) onderscheppen het licht en
absorberen of verstrooien het. De verstrooiing van licht verlengt het
pad dat het licht door het water aflegt, wat resulteert in verdere
verzwakking.
2. Het water zelf absorbeert ook licht. Water absorbeert bepaalde
golflengten sterker dan andere. De eerste die geabsorbeerd worden
zijn: zichtbaar rood licht en infraroodstraling met golflengten groter
dan 750nanometer (nm). Deze absorptie halveert de hoeveelheid
, zonne-energie. In helder water verdwijnt vervolgens, het gele licht,
dan groen licht en dan violet. Hierdoor kan alleen de blauwe
golflengten dieper doordringen in het water.
Het gebrek aan licht in diepere delen van de oceaan heeft geleid tot
diverse aanpassingen:
- Organismen in de diepere oceaan leven (200 en 1000 meter diepte)
zijn meestal zilvergrijs of diepzwart van kleur.
- Organismen die nog op grotere diepte leven (dieper dan 1000
meter) missen vaak pigment.
- Organismen hebben grotere ogen, zodat dit organismen een
maximaal vermogen geeft om het weinige licht op te vangen
- Organismen hebben ook speciale organen ontwikkeld die licht
produceren via chemische reacties (dit verschijnsel wordt:
bioluminescentie genoemd)
3.4 temperatuur varieert met de diepte van het water
Aangezien zonnestraling wordt geabsorbeerd in de verticale waterkolom,
zou je kunnen verwachten dat het temperatuurprofiel met de diepte lijkt
op het verticale lichtprofiel ---- dat wil zeggen: exponentieel afnemend
met de diepte.
Echter de fysieke eigenschap van waterdichtheid speelt een belangrijke
rol in het veranderen van dit patroon
Wanneer zonlicht wordt geabsorbeerd in de bovenste waterlagen, warmt
dit water op. Wind en oppervlaktegolven mengen het oppervlakwater,
waardoor de warmte verticaal wordt verdeeld. Warme
oppervlaktewateren bewegen naar beneden, terwijl koelere, diepere
wateren naar boven bewegen.
, Door deze verticale menging wordt warmte van het oppervlak naar
beneden getransporteerd, en de afname van de watertemperatuur met de
diepte verloopt langzamer dan de afname van zonnestraling. Onder deze
gemengde laag daalt de temperatuur echter snel. Het deel van het
verticale diepteprofiel waar de temperatuur het snelst afneemt, wordt de
thermocline genoemd.
De diepte van de thermocline hangt af van de hoeveelheid zonnestraling
die het oppervlaktewater bereikt en van de mater van verticale menging
(zoals windsterkte en golfslag). Onder de thermocline daalt de
temperatuur met toenemende diepte verder, maar veel langzamer.
De thermocline bevindt zich tussen een bovenste laag warm, lichter
(minder dicht) water: het epilimnion. En een diepere laag, koud (dichter)
water: het hypolimnion.
De dichtheidsverandering bij de thermocline fungeert als een fysieke
barrière die menging van de bovenste (epilimnion) en onderste
(hypolimnion) lagen verhindert.
In tropische wateren, waar de zonnestraling het hele jaar relatief constant
is, is de thermocline een permanent kenmerk. In de gematigde zones
daarentegen is er een duidelijk themocline gedurende de
zomermaanden.
Wanneer de luchttemperatuur en zonnestraling afneemt door bijvoorbeeld
de komst van herfst. Begint het oppervlaktewater van epilimnion af te
koelen. Dit koelere water wordt dichter en zinkt naar beneden, waarbij het
warmere water eronder naar het oppervlakte wordt geduwd, waar het
vervolgens ook afkoelt. Het verschil tussen epilimnion en hypolimnion
wordt kleiner --> de verticale profielen mengen dieper --> proces gaat
door tot --> temperatuur gehele bassin is gelijk. Het water circuleert in
vijvers en meren door het hele bassin.
Dit proces van verticale circulatie wordt de turnover genoemd = een
belangrijk onderdeel van de nutriëntendynamiek in open water-
ecosystemen.
Dan komt de winter, wanneer het oppervlaktewater afkoelt tot onder de 4
graden Celsius, wordt het opnieuw lichter en blijft het aan het oppervlak
(water wordt lichter bij temperaturen boven en onder 4 graden
celsius). Als het koud genoeg is kan het oppervlaktewater bevriezen. De
warmste plek is op de bodem van een meer of vijver.
Niet alle waterlichamen zijn seizoensgebonden en zullen veranderingen in
gelaagdheid ondergaan. Bijvoorbeeld zullen diepe wateren bijna nooit
volledig vermenging hebben, thermocline zal nooit volledig verdwijnen.
