16.1 koolstofkringloop en klimaat
De eerste eencellige autotrofe organismen schijnen de aarde drastisch hebben veranderd. CO 2 in de
atmosfeer regen oceanen fotosynthese omzetting tot CaCO3 afname CO2-concentratie
in de atmosfeer temperatuurdaling veel verschillende eencelligen konden ontwikkelen laag
ijs vulkanen stoten CO2 uit opwarming enorme variatie aan levensvormen, complexe
voedselwebben en ecosystemen het systeem Aarde. In sinks liggen enorme hoeveelheden
koolstof in organische stoffen vast in bodemvoorwaarden. Het gaat hierbij om de fossiele
brandstoffen zoals, steenkool, aardolie en aardgas. Deze liggen bijvoorbeeld in de
permafrostgebieden rond de noordpool. Afgestorven plankton komen aangevoerd via
oceaanstromingen op de oceaanbodem terecht. Vanuit CO 2 worden via chemische processen een
grote sink gevormd van de kalkgesteenten (CaCO3). Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in
de biomassa van levende planten en dieren. De koolstof in de sinks kan weer vrijkomen door
bijvoorbeeld het verschuiven van tektonische platen, waardoor vulkaanactiviteit ontstaat, en door
erosie van gesteenten. De koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn onderdeel
van de langzame koolstofkringloop: koolstofstroom atmosfeer sink atmosfeer. Dit duurt zon
100 tot 200 miljoen jaar. Koolstof in de snelle koolstofkringloop voltooid de kringloop veel sneller: in
minuten tot enkele duizenden jaren. Jaarlijks komt er door dissimilatie 1010 - 1011 ton koolstof vrij als
CO2. Een hoeveelheid die planten jaarlijks weer omzetten in biomassa. Je lichaam zit vol
koolstofverbindingen. De energievoorziening voor arbeid, transport en warmte vraagt ook om
koolstofverbindingen, evenals de grondstoffen om producten te maken. Doordat er nu meer mensen
zijn die koolstofverbindingen gebruiken voor energie, stijgt de CO2-concentratie in de atmosfeer. CO2
is een broeikasgas, een gas dat in de atmosfeer een warmte-isolerende werking heeft. Dit heet het
broeikaseffect. De CO2 uit de fossiele brandstoffen vergroot dit effect : het versterkte broeikaseffect.
Waterdamp, CH4 en N2O zijn andere broeikasgassen. Broeikasgassen hebben het vermogen om de
warmte die de aarde uitstraalt te absorberen. Dit kaatsen de broeikasgassen ook weer terug, maar
een deel houdt de ozonlaag hoog in de atmosfeer tegen. Het gewone broeikaseffect ontstaat voor
50% door waterdamp, voor 25% uit waterdruppeltjes in de lage bewolking en voor 20% door een
normale hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. De laatste 5% komt door methaan. Het GWP van methaan
(CH4) is 25 x zo sterk broeikasgas als CO2. CH4 is afkomstig van het gebruik van fossiele brandstoffen,
landbouw, afvalstortplaatsen, veeteelt, moerasgas en doordat ’s zomers het water op de toendra’s
niet weg kan zakken in de bevroren permafrostlaag eronder, ontstaat er door methaanbacteriën
extra CH4 vorming. N2O komt vrij door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemeste
landbouwgrond door overtollig of uitgespoeld nitraat (NO3-). In 2015 hebben 200 landen meegedaan
aan de klimaatafspraken.
16.2 stikstofkringloop
Boeren in Noord-Amerika bemesten hun gewassen , echter komt niet al deze stikstof in de planten
terecht. Een deel spoelt uit met het regenwater en komt, via rivieren, in de Golf van Mexico terecht.
Het opnemen van N2 uit de lucht door enkele stikstofbindende bacteriën heet stikstofbinding of
stikstoffixatie. Sommige bacteriën leven vrij in de bodem of het water en andere leven in symbiose
met planten. Onder O2-arme omstandigheden binden de bacteriën N 2 en er ontstaan NH4+ en
aminozuren. In ruil voor organische stoffen zoals glucose krijgen planten deze N-houdende
producten van de bacteriën. Sterven de planten, dan komen, na afbraak van de organische stoffen,
de N-verbindingen inde bodem: groenbemesting. De meeste planten nemen NO3- op als stikstofbron,
sommige kunnen ook NH4+ verwerken. Ze gebruiken dit om aminozuren, eiwitten, DNA, ATP en
chlorofyl te maken. N gaat naar dieren via voedselketen door reducenten weer beschikbaar
voor planten. De landbouw gebruikt kunstmest om extra N in de grond te krijgen. Kunstmest bevat
vooral fosfaat, kalium en stikstof (NO3- en/of NH4+) en is verrijkt met spoorelementen het strooien
van mest noem je vermesting. Fabrikanten laten bij hoge druk en temperatuur N 2 reageren met H2.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller gerlinknobbe. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.20. You're not tied to anything after your purchase.