H18 Koolstofkringloop
18.1 – CO2 meten
CO2 (koolstofdioxide)
- CO2-gehalte in atmosfeer fluctueert in jaren, mar ook per seizoen (verschil
begroeiing noordelijk en zuidelijk halfrond)
- CO2 is een broeikasgas: houdt warmtestraling van de aarde vast (net als CH4)
o Broeikasgassen zoals CO2 en CH4 houden warmtestraling vast waardoor de
atmosfeer opwarmt = het broeikaseffect
o Doordat de concentraties broeikasgassen in de atmosfeer stijgen, is er sprake
van een versterkt broeikaseffect
Gevolgen:
Hogere temperatuur, landijs smelt, oceaanwater zet uit
stijging zeespiegel overstromingen
Meer verdamping, meer wolken, meer regen verstoring
ecosystemen
CH4 (methaan)
Het ontstaan uit organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden
1. Moerasgas bestaat vooral uit methaan (sloten en plassen)
- CH4 houdt warmte goed vast, dus levert grote bijdrage aan versterkt broeikaseffect
2. CH4 komt vrij uit permafrost laag (belletjes): bevat veel organische stoffen die door
methaanbacteriën afgebroken worden leven koud en zout laagje water op de laag
a. Door opwarming aarde grotere laag permafrost ontdooid, dus meer
organische stof voor methaanbacteriën
3. Ook in maag herkauwers methaanbacteriën
- Deel CH4 oxideert in atmosfeer tot CO2, wat tot minder sterke opwarming leidt
CO2-kringlopen
- Snelle koolstofkringloop (max. paar honderd jaar)
= de route die koolstof neemt door planten, dieren en reducenten
o CO2 uit de atmosfeer wordt door producenten vastgelegd in organische
stoffen, deels gegeten door consumenten (deel CO2 door vraat in de maag
weer in atmosfeer) en afgebroken door reducenten (door afbraak CO2 vrij)
Reducenten leven van dood organisch materiaal: detritus
o In water vormt HCO3- de koolstofbron voor producent
o Door dissimilatie ontstaat CO2: wordt afgestaan aan atmosfeer
o CO2 vastgelegd in houtstof komt pas terug in de atmosfeer wanneer boom
vergaat
- Langzame kringloop (miljoenen jaren mogelijk)
, o Harde delen en organische resten kunnen onder druk (bijvoorbeeld lagen
zand) verandering in klaksteen (schelpen), steenkool of olie
Assimilatie: bouwt groter molecuul (vb. Eiwit), heeft energie nodig (endotherm)
Dissimilatie: afbraak groter molecuul (vb. In aminozuren), energie komt vrij (exotherm)
18.2 – Stikstofkringloop
Stikstof als gas (n2) in de atmosfeer, uit de bodem opgenomen als nitraationen (NO3-) of
ammoniumionen (NH4+)
Groenbemesting
- Stikstofbindende bacteriën zorgen voor stikstoffixatie/ stikstofbinding
Nemen N2 op uit de lucht en koppelen aan organische stoffen
- Stikstofbindende bacterie mutualisme met plant: N2 omgezet in NH4+ door bacterie
en gekoppeld aan koolhydraat van plant vorming aminozuren
- Onderploegen van deze planten+bacteriën reducenten breken stikstofhoudende
organische stoffen af tot NO3- en NH4+ = groenbemesting
Het telen van planten op een stuk grond om deze vervolgens onder te
ploegen of te mulchen. Dit wordt gedaan om het percentage
organische stof en het stikstofgehalte in de bodem te verhogen. Een
deel van die organische stof wordt in de bodem omgezet in humus.
o Boeren die planten met symbiotische levende stikstofbindende bacteriën
onderploegen, passen groenbemesting toe
Eutrofiëring
Wanneer boeren hun land te veel bemesten, ontstaat er een voerschot aan bodemzouten
Door uitspoeling (door regenval) komen bodemzouten in het oppervlaktewater. Dit leidt tot
eutrofiëring gevolg waterbloei en uiteindelijk dood water
- Algen groeien snel, oppervlak van sloot raakt bedekt, door gebrek aan licht sterven
de waterplanten onder de algenlaag af, dit organsich materiaal wordt afgebroken
door reducenten, deze gebruiken hier veel O2 uit het water voor, hierdoor sterven de
waterdieren
Overbemesting
- Groei wereldbevolking doet vraag naar voedselaanbod sterk groeien
- Voedselproductie verhogen d.m.v. bemesting, maar meer zouten in bodem door
(kunst)mest dan gewassen opnemen: overschot aan bodemzouten
Menselijke bijdrage aan stikstofkringloop
- Kunstmest
- Verbranding fossiele brandstoffen
o Lachgas N2O als broeikasgas en NOx wat tot NO3- reageert en met regenval
op de aarde kan komen
Stikstofkringloop in organismen
- Producenten leggen N-zouten vast in organische stoffen, gegeten en omgevormd
door consumenten
- Ammonificerende bacteriën breken afgescheiden en dood materiaal af: levert
ammoniak (NH3)
18.1 – CO2 meten
CO2 (koolstofdioxide)
- CO2-gehalte in atmosfeer fluctueert in jaren, mar ook per seizoen (verschil
begroeiing noordelijk en zuidelijk halfrond)
- CO2 is een broeikasgas: houdt warmtestraling van de aarde vast (net als CH4)
o Broeikasgassen zoals CO2 en CH4 houden warmtestraling vast waardoor de
atmosfeer opwarmt = het broeikaseffect
o Doordat de concentraties broeikasgassen in de atmosfeer stijgen, is er sprake
van een versterkt broeikaseffect
Gevolgen:
Hogere temperatuur, landijs smelt, oceaanwater zet uit
stijging zeespiegel overstromingen
Meer verdamping, meer wolken, meer regen verstoring
ecosystemen
CH4 (methaan)
Het ontstaan uit organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden
1. Moerasgas bestaat vooral uit methaan (sloten en plassen)
- CH4 houdt warmte goed vast, dus levert grote bijdrage aan versterkt broeikaseffect
2. CH4 komt vrij uit permafrost laag (belletjes): bevat veel organische stoffen die door
methaanbacteriën afgebroken worden leven koud en zout laagje water op de laag
a. Door opwarming aarde grotere laag permafrost ontdooid, dus meer
organische stof voor methaanbacteriën
3. Ook in maag herkauwers methaanbacteriën
- Deel CH4 oxideert in atmosfeer tot CO2, wat tot minder sterke opwarming leidt
CO2-kringlopen
- Snelle koolstofkringloop (max. paar honderd jaar)
= de route die koolstof neemt door planten, dieren en reducenten
o CO2 uit de atmosfeer wordt door producenten vastgelegd in organische
stoffen, deels gegeten door consumenten (deel CO2 door vraat in de maag
weer in atmosfeer) en afgebroken door reducenten (door afbraak CO2 vrij)
Reducenten leven van dood organisch materiaal: detritus
o In water vormt HCO3- de koolstofbron voor producent
o Door dissimilatie ontstaat CO2: wordt afgestaan aan atmosfeer
o CO2 vastgelegd in houtstof komt pas terug in de atmosfeer wanneer boom
vergaat
- Langzame kringloop (miljoenen jaren mogelijk)
, o Harde delen en organische resten kunnen onder druk (bijvoorbeeld lagen
zand) verandering in klaksteen (schelpen), steenkool of olie
Assimilatie: bouwt groter molecuul (vb. Eiwit), heeft energie nodig (endotherm)
Dissimilatie: afbraak groter molecuul (vb. In aminozuren), energie komt vrij (exotherm)
18.2 – Stikstofkringloop
Stikstof als gas (n2) in de atmosfeer, uit de bodem opgenomen als nitraationen (NO3-) of
ammoniumionen (NH4+)
Groenbemesting
- Stikstofbindende bacteriën zorgen voor stikstoffixatie/ stikstofbinding
Nemen N2 op uit de lucht en koppelen aan organische stoffen
- Stikstofbindende bacterie mutualisme met plant: N2 omgezet in NH4+ door bacterie
en gekoppeld aan koolhydraat van plant vorming aminozuren
- Onderploegen van deze planten+bacteriën reducenten breken stikstofhoudende
organische stoffen af tot NO3- en NH4+ = groenbemesting
Het telen van planten op een stuk grond om deze vervolgens onder te
ploegen of te mulchen. Dit wordt gedaan om het percentage
organische stof en het stikstofgehalte in de bodem te verhogen. Een
deel van die organische stof wordt in de bodem omgezet in humus.
o Boeren die planten met symbiotische levende stikstofbindende bacteriën
onderploegen, passen groenbemesting toe
Eutrofiëring
Wanneer boeren hun land te veel bemesten, ontstaat er een voerschot aan bodemzouten
Door uitspoeling (door regenval) komen bodemzouten in het oppervlaktewater. Dit leidt tot
eutrofiëring gevolg waterbloei en uiteindelijk dood water
- Algen groeien snel, oppervlak van sloot raakt bedekt, door gebrek aan licht sterven
de waterplanten onder de algenlaag af, dit organsich materiaal wordt afgebroken
door reducenten, deze gebruiken hier veel O2 uit het water voor, hierdoor sterven de
waterdieren
Overbemesting
- Groei wereldbevolking doet vraag naar voedselaanbod sterk groeien
- Voedselproductie verhogen d.m.v. bemesting, maar meer zouten in bodem door
(kunst)mest dan gewassen opnemen: overschot aan bodemzouten
Menselijke bijdrage aan stikstofkringloop
- Kunstmest
- Verbranding fossiele brandstoffen
o Lachgas N2O als broeikasgas en NOx wat tot NO3- reageert en met regenval
op de aarde kan komen
Stikstofkringloop in organismen
- Producenten leggen N-zouten vast in organische stoffen, gegeten en omgevormd
door consumenten
- Ammonificerende bacteriën breken afgescheiden en dood materiaal af: levert
ammoniak (NH3)
