HOOFDSTUK 16
16.1 koolstofkringloop en klimaat
Fotosynthese: het startschot
Waarschijnlijk aarde drastisch veranderd met het ontstaan van de eerste eencellige autotrofe
organismen. Afname CO2-concentratie in atmosfeer wat zorgde voor tempratuurdaling. Hierdoor
konden eencellige zich ontwikkelen. Toen de aarde weer opwarmde door de vulkanen uitgestoten
CO2 ontstonden vele niches waar leven mogelijk was. De aarde raakte bevolkt met een enorme
variatie aan levensvormen, verbonden door complexe voedselwebben en ecosystemen: het systeem
aarde.
Koolstofvoorraden
Sink is een plaats in de koolstofkringloop waar koolstof word opgeslagen, bijv. voorraden steenkool,
aardolie en aardgas: fossiele brandstoffen. Grote hoeveelheden organisch materiaal in (sink):
- de permafrostgebieden. Op de oceaanbodem komt veel afgestorven plankton dat is
aangevoerd door de oceaanstromen, ze blijven daar ook opgeslagen
- kalkgesteenten (CaCO3)
Veel vanuit CO2 geproduceerde stoffen zitten in biomassa van levende planten en dieren. Opnemen
CO2: Noordelijk halfrond: april tot september meer CO2 op dan afgeven, oktober tot maart
andersom. Zuidelijk halfrond: andersom
Koolstof stroomt
Koolstof uit sinks vrijkomen door schuiven platen: vulkaanactiviteit, erosie gesteente. De
koolstofsinks zoals fossiele brandstoffen en kalkgesteentes zijn onderdeel van de langzame
koolstofkringloop. Koolstof in de snelle koolstofkringloop voltooit de kringloop veel sneller. Door
dissimilatie komt veel CO2 vrij. Eerst was de koolstof op aarde redelijk verdeeld en was er sprake van
redelijk stabiele koostofstromen.
Mensen en koolstof
Je eet koolstofverbindingen, en bouwt je lichaam hiermee op en haalt je energie uit. De koolstof
adem je, na dissimilatie, uit als CO2. Energievoorziening vraagt ook om koolstofverbindingen, evenals
de grondstoffen maken en bouwmaterialen. Energie uit koolstofverbindingen, bijv aardolie. Er
ontstaat zoveel CO2 dat de CO2-concentratie in de atmosfeer stijgt.
De temperatuur op aarde
Het veranderen van de koolstofkringloop heeft gevolgen voor het klimaat.
De atmosfeer bevat broeikasgassen = een gas in de atmosfeer met warmte-isolerende werking
(absorptie infraroodstraling) → dit natuurlijke effect heet broeikaseffect (hierdoor gem.
jaartemperatuur aarde 30 °C warmer)
Door CO2 uit fossiele brandstoffen versterkte broeikaseffect= meer dan normaal vasthouden van
warmte door atmosfeer.
Broeikasgassen:
CO2
Waterdamp
CH4 methaan
-GWP (global warming potential) =25 (25x zo sterk als CO2)
-1,8 ppm
-helft van versterkt broeikaseffect
-oxideert in 10-15 jaar tot CO2
N2O * distikstofmonoxide, lachgas
-GWP 265
-3ppm
-duurt 150 jaar voor molecuul in atmosfeer is afgebroken
, *komt vrij door bacteriewerking in oceanen en in sterk bemeste landbouwgrond door overtollig of
uitgespoeld nitraat (NO3)
Gewone broeikaseffect door:
effect broeikasgas:
50% waterdamp
25% Waterdruppeltjes in lage bewolking
20% CO2
5% Andere broeikasgassen bijvoorbeeld CH4 Fossiel brandstoffen, landbouw,
methaan afvalstortplaatsen, veeteelt, moerasgas**
**ontstaat uit organisch materiaal onder anaerobe omstandigheden (Binas 93F)
Versterkte broeikaseffect zorgt voor ontdooiing permafrost, hierdoor komst moerasgas vrij.
Water kan niet wegzakken in bevroren bodem daardoor ontstaan plassen waar anaerobe methaan
bacteriën organisch stoffen afbreken.
Op weg naar klimaatbeheersing
Gevolgen:
Lucht- en oceaanstromingen verschuiven
- Verdroging
- Overvloedige regen
- Landijs smelt
Vrees voor overstromingen neemt toe, planten en dieren zullen plaatsmaken voor andere soorten.
Hierom zijn de klimaatafspraken gemaakt; over de maatregelen om de CO2-uitstoot te verminderen
en zo de stijging van de gemiddelde jaartemperatuur te beperken tot 2 °C, niet alle landen doen mee
(200 wel). Er is aandacht voor energiezuinige technieken/ andere manieren van energieopwekking/
afvangen van CO2/ betere mestverwerking. Vooral circulaire economie en voedsel gebruiken uit
regio krijgen aandacht.
Verbanden tussen zon, land, oceaan en atmosfeer in het systeem aarde zijn complex.
16.2 stikstofkringloop
Stikstof gebruiken via natuurlijke processen
In mest zit veel stikstof, alleen komt deze stikstof niet alleen in de planten maar een deel spoelt uit
met regenwater en komt in rivieren en verder. De meeste stikstof zit in de lucht in gasvorm,
waardoor het voor sommige organismen niet opneembaar is. Enkele bacteriën (stikstofbindende
bacteriën) kunnen N2 opnemen en koppelen aan organische stoffen, stikstofbinding / stikstoffixatie.
Sommige leven in symbiose met planten, bijv. in knolletjes in de wortels hier heersen anaerobe
omstandigheden. Doormiddel van enzym nitrogenase zetten de bacteriën N 2 om in NH4+ de bacteriën
krijgen van de plant koolhydraten en zetten deze samen met NH 4+ om in aminozuren. De planten zijn
nu dus eitwitrijk, de resten hiervan worden na de oogst om geploegd de reducenten breken de N-
houdende organische stoffen af tot NH 4+ en NO3- = verrijken van de bodem met stikstof,
groenbemesting
De stikstofkringloop en de mens
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 manoukmels. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.10. You're not tied to anything after your purchase.