H16 Systeem Aarde en de mens
16.1 Koolstofkringloop en klimaat
Er zijn aanwijzingen dat de aarde drastisch veranderde met het ontstaan van de eerste eencellige
organismen. CO2 ging naar de oceaan -> fotosynthese + omzetting CaCO3 -> CO2 daling in lucht ->
temperatuurdaling -> nog meer eencelligen -> vulkanen -> opwarming door CO2 -> Pangea uit elkaar
-> veel niches met variatie aan levensvormen, verbonden door complexe voedselwebben en
ecosystemen: Systeem Aarde. In de bodemvoorraden liggen grote hoeveelheden koolstof opgeslagen
in organische stoffen: sinks. Denk hierbij aan fossiele brandstoffen. Bijvoorbeeld in de
permafrostgebieden rond de noordpool of hoeveelheden afgestorven plankton op de oceaanbodem.
Een andere grote sink vormen kalkgesteenten (CaCO3) gevormd door chemische processen van CO2.
Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in de biomassa van levende planten en dieren. In
bossen zijn deze hoeveelheden enorm en niet constant.
Koolstof kan ook weer vrijkomen (denk aan vulkaanactiviteit en erosie).. Koolstofsinks zijn onderdeel
van de langzame koolstofkringloop, van atmosfeer ->sink -> atmosfeer is 100-200 miljoen jaar. De
snelle koolstofkringloop is sneller, minuten tot duizenden jaren. Door dissimilatie komt er 10 ton
10
koolstof als CO2 vrij, een hoeveelheid die planten jaarlijks weer omzetten in biomassa. Mensen
hebben koolstof nodig, je eet ze, ademt ze na dissimilatie uit als CO2. De energievoorziening van
warmte, tramsport en arbeid vraagt om koolstofverbindingen, net als grondstoffen om producten te
maken. Vroeger was de CO2 verdeling stabiel, nu zijn er veel mensen die energie gebruiken uit
koolstofverbindingen. Er ontstaat zoveel CO2, dat de CO2-concentratie in de atmosfeer stijgt, de
kringloop verandert.
CO2 is een broeikasgas, een gas dat in de atmosfeer een warmte-isolerende werking heeft. Zonder
mensen is dit het broeikaseffect. CO2 uit fossiele brandstoffen versterkt het, het versterkte
broeikaseffect: het meer dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. Er zijn meer
broeikasgassen die warmte kunnen opnemen en dus ook weer uitstralen. Dat doen ze ook naar de
aarde toe. De ozonlaag hoog in de atmosfeer houdt ook een deel van de zonnestralen tegen. Het
gewone broeikaseffect ontstaat vooral door het broeikasgas waterdamp, door waterdruppeltjes in de
lage bewolking en door normale hoeveelheid CO2. Het laatste stukje door Methaan (CH4), een ander
broeikasgas. Het versterkte broeikaseffect komt toch door de verhoogde CO2-concentratie. CH4 en
N2O (distikstofmonoxide, lachgas) spelen ook een grote rol. Het GWP van methaan is 25 (25 x zo
sterk als CO2). Extra CH4 komt van fossiele brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen en veeteelt.
Ook borrelt er moerasgas uit sloten, dat uit CH4 bestaat. Het ontstaat uit organisch materiaal onder
anaerobe omstandigheden.
De toppen van de toendra’s smelten-> in de bodem veel organische stoffen -> water kan niet
wegzakken in permafrostlaag -> plassen met anaerobe methaanbacteriën die organische stoffen
afbreken -> door versterkt broeikaseffect meer ontdooiing -> meer CH4 vorming en moerasgas. N2O
komt vrij door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemestte landbouwgrond door overtollig of
uitgespoeld nitraat (NO3-). Het GWP is 265.
De gevolgen van het versterkt broeikaseffect zijn groot (droogte, overvloedige regen, smeltend
landijs, overstromingen, dieren en planten vertrekken) er zijn klimaatafspraken gemaakt in 2015 met
200 landen (circulaire economie, afvangen CO2, betere mestverwerking etc.).
16.2 Stikstofkringloop
De stikstofkringloop staat in Binas, houdt deze er dus goed bij met doorlezen en leren!
Een deel van het stilstof dat bijvoorbeeld als bemesting wordt gebruikt voor snelle groei en grote
productie, spoelt uit met het regenwater en komt in rivieren en andere wateren terecht. De meeste
stikstof zit in de lucht en is in gasvorm voor het merendeel van de organismen niet opneembaar.
Sommige bacteriën kunnen N2 opnemen en koppelen aan organische stoffen:
16.1 Koolstofkringloop en klimaat
Er zijn aanwijzingen dat de aarde drastisch veranderde met het ontstaan van de eerste eencellige
organismen. CO2 ging naar de oceaan -> fotosynthese + omzetting CaCO3 -> CO2 daling in lucht ->
temperatuurdaling -> nog meer eencelligen -> vulkanen -> opwarming door CO2 -> Pangea uit elkaar
-> veel niches met variatie aan levensvormen, verbonden door complexe voedselwebben en
ecosystemen: Systeem Aarde. In de bodemvoorraden liggen grote hoeveelheden koolstof opgeslagen
in organische stoffen: sinks. Denk hierbij aan fossiele brandstoffen. Bijvoorbeeld in de
permafrostgebieden rond de noordpool of hoeveelheden afgestorven plankton op de oceaanbodem.
Een andere grote sink vormen kalkgesteenten (CaCO3) gevormd door chemische processen van CO2.
Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in de biomassa van levende planten en dieren. In
bossen zijn deze hoeveelheden enorm en niet constant.
Koolstof kan ook weer vrijkomen (denk aan vulkaanactiviteit en erosie).. Koolstofsinks zijn onderdeel
van de langzame koolstofkringloop, van atmosfeer ->sink -> atmosfeer is 100-200 miljoen jaar. De
snelle koolstofkringloop is sneller, minuten tot duizenden jaren. Door dissimilatie komt er 10 ton
10
koolstof als CO2 vrij, een hoeveelheid die planten jaarlijks weer omzetten in biomassa. Mensen
hebben koolstof nodig, je eet ze, ademt ze na dissimilatie uit als CO2. De energievoorziening van
warmte, tramsport en arbeid vraagt om koolstofverbindingen, net als grondstoffen om producten te
maken. Vroeger was de CO2 verdeling stabiel, nu zijn er veel mensen die energie gebruiken uit
koolstofverbindingen. Er ontstaat zoveel CO2, dat de CO2-concentratie in de atmosfeer stijgt, de
kringloop verandert.
CO2 is een broeikasgas, een gas dat in de atmosfeer een warmte-isolerende werking heeft. Zonder
mensen is dit het broeikaseffect. CO2 uit fossiele brandstoffen versterkt het, het versterkte
broeikaseffect: het meer dan normaal vasthouden van warmte door de atmosfeer. Er zijn meer
broeikasgassen die warmte kunnen opnemen en dus ook weer uitstralen. Dat doen ze ook naar de
aarde toe. De ozonlaag hoog in de atmosfeer houdt ook een deel van de zonnestralen tegen. Het
gewone broeikaseffect ontstaat vooral door het broeikasgas waterdamp, door waterdruppeltjes in de
lage bewolking en door normale hoeveelheid CO2. Het laatste stukje door Methaan (CH4), een ander
broeikasgas. Het versterkte broeikaseffect komt toch door de verhoogde CO2-concentratie. CH4 en
N2O (distikstofmonoxide, lachgas) spelen ook een grote rol. Het GWP van methaan is 25 (25 x zo
sterk als CO2). Extra CH4 komt van fossiele brandstoffen, landbouw, afvalstortplaatsen en veeteelt.
Ook borrelt er moerasgas uit sloten, dat uit CH4 bestaat. Het ontstaat uit organisch materiaal onder
anaerobe omstandigheden.
De toppen van de toendra’s smelten-> in de bodem veel organische stoffen -> water kan niet
wegzakken in permafrostlaag -> plassen met anaerobe methaanbacteriën die organische stoffen
afbreken -> door versterkt broeikaseffect meer ontdooiing -> meer CH4 vorming en moerasgas. N2O
komt vrij door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemestte landbouwgrond door overtollig of
uitgespoeld nitraat (NO3-). Het GWP is 265.
De gevolgen van het versterkt broeikaseffect zijn groot (droogte, overvloedige regen, smeltend
landijs, overstromingen, dieren en planten vertrekken) er zijn klimaatafspraken gemaakt in 2015 met
200 landen (circulaire economie, afvangen CO2, betere mestverwerking etc.).
16.2 Stikstofkringloop
De stikstofkringloop staat in Binas, houdt deze er dus goed bij met doorlezen en leren!
Een deel van het stilstof dat bijvoorbeeld als bemesting wordt gebruikt voor snelle groei en grote
productie, spoelt uit met het regenwater en komt in rivieren en andere wateren terecht. De meeste
stikstof zit in de lucht en is in gasvorm voor het merendeel van de organismen niet opneembaar.
Sommige bacteriën kunnen N2 opnemen en koppelen aan organische stoffen:
