Biologie - hoofdstuk 16 - systeem aarde en de mens
Paragraaf 16.1 Koolstofkringloop en klimaat
De aarde veranderde drastisch met het ontstaan van de eerste eencellige autotrofe organismen
- CO2 in atmosfeer ging met de enorme regens mee naar oceanen
→ hier vond fotosynthese plaats en omzetting tot CaCO3
→ afname CO2 zorgde voor temperatuurdaling tot 50 graden
→ hierdoor konden veel eencelligen zich ontwikkelen
Miljoenen jaren geleden bestond de aarde uit een grote laag ijs
→ de aarde warmte op door vulkanen en CO2
→ het oercontinent Pangea viel 180 miljoen jaar geleden uit elkaar
Koolstofvoorraden
Grote hoeveelheden koolstof in organische stoffen liggen vast in bodemvoorraden (sinks)
- bijv steenkool, aardolie en aardgas (fossiele brandstoffen)
- grote hoeveelheden liggen bijv in permafrostgebieden rond de noordpool
- in Atlantische Oceaan en in zuidelijke ijszee komen grote hoeveelheden afgestorven plankton
→ komen op oceaanbodem terecht, en blijven opgeslagen
Kalkgesteenten vormen ook een grote sink
- ze zijn gevormd door chemische processen vanuit CO2
→ de kalkhoudende gesteenten in Zuid-Limburg
Veel uit CO2 geproduceerde stoffen zitten in de biomassa van levende planten en dieren
→ regenwouden en andere bossen en ecosystemen hebben grote hoeveelheid die niet constant is
→ april-september, planten noordelijk halfrond meer CO 2 op dan ze afgeven
→ in oktober- maart, planten noordelijkhalfrond meer CO 2 afgeven dan opnemen
Koolstof stroomt
De koolstof in de sinks kan vrijkomen door het schuiven van tektonische platen en erosie van
gesteenten → hierdoor kan vulkaanactiviteit ontstaan
Jaarlijks zo n 107- 108 ton koolstof vrij in de vorm van CO2
→ weel beschikbaar voor nieuwe ronde, fotosynthese
Koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn onderdeel van de langzame
koolstofkringloop.
1. Koolstofstroom atmosfeer
2. Sinks
3. Atmosfeer duurt 100 tot 200 miljoen jaar
Koolstof in de snelle koolstofkringloop voltooit
de kringloop veel sneller
- minuut tot enkele duizenden jaren
Jaarlijks komt er door dissimilatie 1010 – 1011 ton
koolstof vrij als CO2
-hoeveelheid die planten jaarlijks weer omzetten in biomassa
1
, Biologie - hoofdstuk 16 - systeem aarde en de mens
- tot eind 19de eeuw koolstof op aarde oke verdeelt tussen atmosfeer, ecosystemen en koolstofsinks
→ sprake van redelijk stabiele koolstofstromen
Mensen en koolstof
- lichaam, eten en energie bestaat allemaal uit koolstofverbindingen
→ koolstof adem je, na dissimilatie weer uit als CO2
- energievoorziening voor arbeid, transport en warmte vraagt ook om koolstofverbindingen, evenals
de grondstoffen om producten te maken.
Wereldbevolking flink gegroeid, iedereen maakt gebruik van koolstofverbindingen
- Er ontstaat hierbij zoveel CO2 dat de CO2-concentraties in de atmosfeer stijgt
→ de koolstofkringloop verandert
Temperatuur op aarde
Het veranderen van de koolstofkringloop heeft gevolgen voor het klimaat
- CO2 is een broeikasgas, een gas dat in de atmosfeer een warmte-isolerende werking heeft
→ dit heet het broeikaseffect
Dankzij broeikaseffect is de gemiddelde jaartemperatuur op aarde 15 graden, zonder broeikassen -15
- de CO2 uit fossiele brandstoffen vergroten dit proces; versterkte broeikaseffect.
De atmosfeer bevat nog andere broeikasgassen
- Waterdamp, CH4 en N2O
Broeikasgassen hebben het vermogen om de warmte die de aarde uitstraalt te adsorberen
- die energie stralen ze vervolgens weer naar alle kanten uit, naar de aarde toe
→ hierdoor komt een deel van de warmte terug
Niet alle zonnestralen bereiken de aarde, deel wordt tegengehouden door de ozonlaag
Niet alle broeikasgassen hebben een even groot effect
- gewone broeikaseffect ontstaat uit: - 50% uit waterdamp
- 25% waterdruppeltjes in lage bevolking
- 20% door normale hoeveelheid CO 2
- 5% komt van de andere broeikassen (bv. methaan)
Water verdampt door warmte
- boven de oceanen is de lucht volledig verzadigd met waterdamp
- hogere luchtdruk betekent extra verdamping, lucht kan meer waterdamp bevatten
- landgebieden verdampen ook meer water bij hogere temperatuur
- waterdamp is niet de hoofdoorzaak van het versterkte broeikaseffect
→ verhoogde CO2- concentratie in atmosfeer
→ ong 60% van de door de mens toegevoegde CO2 kan door fotosynthese weer biomassa
opleveren.
Methaan en distikstofmonoxide
Naast CO2 spelen CH4 (methaan) en N2O (distikstofmonoxide) ook een rol bij het versterkte
broeikaseffect.
- het GWP (global warming potentioal) van methaan is 25
→ dit betekent dat het 25x zo sterk broeikasgas is als CO2
2
Paragraaf 16.1 Koolstofkringloop en klimaat
De aarde veranderde drastisch met het ontstaan van de eerste eencellige autotrofe organismen
- CO2 in atmosfeer ging met de enorme regens mee naar oceanen
→ hier vond fotosynthese plaats en omzetting tot CaCO3
→ afname CO2 zorgde voor temperatuurdaling tot 50 graden
→ hierdoor konden veel eencelligen zich ontwikkelen
Miljoenen jaren geleden bestond de aarde uit een grote laag ijs
→ de aarde warmte op door vulkanen en CO2
→ het oercontinent Pangea viel 180 miljoen jaar geleden uit elkaar
Koolstofvoorraden
Grote hoeveelheden koolstof in organische stoffen liggen vast in bodemvoorraden (sinks)
- bijv steenkool, aardolie en aardgas (fossiele brandstoffen)
- grote hoeveelheden liggen bijv in permafrostgebieden rond de noordpool
- in Atlantische Oceaan en in zuidelijke ijszee komen grote hoeveelheden afgestorven plankton
→ komen op oceaanbodem terecht, en blijven opgeslagen
Kalkgesteenten vormen ook een grote sink
- ze zijn gevormd door chemische processen vanuit CO2
→ de kalkhoudende gesteenten in Zuid-Limburg
Veel uit CO2 geproduceerde stoffen zitten in de biomassa van levende planten en dieren
→ regenwouden en andere bossen en ecosystemen hebben grote hoeveelheid die niet constant is
→ april-september, planten noordelijk halfrond meer CO 2 op dan ze afgeven
→ in oktober- maart, planten noordelijkhalfrond meer CO 2 afgeven dan opnemen
Koolstof stroomt
De koolstof in de sinks kan vrijkomen door het schuiven van tektonische platen en erosie van
gesteenten → hierdoor kan vulkaanactiviteit ontstaan
Jaarlijks zo n 107- 108 ton koolstof vrij in de vorm van CO2
→ weel beschikbaar voor nieuwe ronde, fotosynthese
Koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn onderdeel van de langzame
koolstofkringloop.
1. Koolstofstroom atmosfeer
2. Sinks
3. Atmosfeer duurt 100 tot 200 miljoen jaar
Koolstof in de snelle koolstofkringloop voltooit
de kringloop veel sneller
- minuut tot enkele duizenden jaren
Jaarlijks komt er door dissimilatie 1010 – 1011 ton
koolstof vrij als CO2
-hoeveelheid die planten jaarlijks weer omzetten in biomassa
1
, Biologie - hoofdstuk 16 - systeem aarde en de mens
- tot eind 19de eeuw koolstof op aarde oke verdeelt tussen atmosfeer, ecosystemen en koolstofsinks
→ sprake van redelijk stabiele koolstofstromen
Mensen en koolstof
- lichaam, eten en energie bestaat allemaal uit koolstofverbindingen
→ koolstof adem je, na dissimilatie weer uit als CO2
- energievoorziening voor arbeid, transport en warmte vraagt ook om koolstofverbindingen, evenals
de grondstoffen om producten te maken.
Wereldbevolking flink gegroeid, iedereen maakt gebruik van koolstofverbindingen
- Er ontstaat hierbij zoveel CO2 dat de CO2-concentraties in de atmosfeer stijgt
→ de koolstofkringloop verandert
Temperatuur op aarde
Het veranderen van de koolstofkringloop heeft gevolgen voor het klimaat
- CO2 is een broeikasgas, een gas dat in de atmosfeer een warmte-isolerende werking heeft
→ dit heet het broeikaseffect
Dankzij broeikaseffect is de gemiddelde jaartemperatuur op aarde 15 graden, zonder broeikassen -15
- de CO2 uit fossiele brandstoffen vergroten dit proces; versterkte broeikaseffect.
De atmosfeer bevat nog andere broeikasgassen
- Waterdamp, CH4 en N2O
Broeikasgassen hebben het vermogen om de warmte die de aarde uitstraalt te adsorberen
- die energie stralen ze vervolgens weer naar alle kanten uit, naar de aarde toe
→ hierdoor komt een deel van de warmte terug
Niet alle zonnestralen bereiken de aarde, deel wordt tegengehouden door de ozonlaag
Niet alle broeikasgassen hebben een even groot effect
- gewone broeikaseffect ontstaat uit: - 50% uit waterdamp
- 25% waterdruppeltjes in lage bevolking
- 20% door normale hoeveelheid CO 2
- 5% komt van de andere broeikassen (bv. methaan)
Water verdampt door warmte
- boven de oceanen is de lucht volledig verzadigd met waterdamp
- hogere luchtdruk betekent extra verdamping, lucht kan meer waterdamp bevatten
- landgebieden verdampen ook meer water bij hogere temperatuur
- waterdamp is niet de hoofdoorzaak van het versterkte broeikaseffect
→ verhoogde CO2- concentratie in atmosfeer
→ ong 60% van de door de mens toegevoegde CO2 kan door fotosynthese weer biomassa
opleveren.
Methaan en distikstofmonoxide
Naast CO2 spelen CH4 (methaan) en N2O (distikstofmonoxide) ook een rol bij het versterkte
broeikaseffect.
- het GWP (global warming potentioal) van methaan is 25
→ dit betekent dat het 25x zo sterk broeikasgas is als CO2
2
