15. 1: Energiestromen:
Er zijn gebieden op de wereld met unieke ecosystemen. Een voorbeeld is Lachay in Peru, waar het ’s
winters een groen regenwoud is, en in de zomer een droge woestijn. Hier vindt wisselwerking tussen
organismen en hun omgeving plaats. Organismen gebruiken energie om organische stoffen(CH) te
vormen. Door fotosynthese maken producenten met anorganische stoffen (CO2, H2O) glucose. De
energie die ze hierbij vastleggen is beschikbaar voor het hele ecosysteem. Planten zijn foto-
autotroof. Heterotrofe organismen zijn de consumenten. Zij gebruiken een deel vd organische
stoffen uit hun voedsel als bouwstof. Een ander deel is brandstof. Een deel vd energie verlaat de
keten. Reducenten staan aan het einde van een voedselketen.
In de bodem leven bacteriën die organische stoffen uit anorganische maken. Ze gebruiken de
chemische energie die vrijkomt bij oxidatie van anorganische stoffen, om organische stoffen te
maken: chemosyntese. Nitrietbacteriën gebruiken bijv. de energie van de oxidatie van NH 4+ tot NO2-,
om glucose te maken. Beide groepen bacteriën zijn chemo-autotroof. Voor nitraatbacteriën is NO3-
een afvalstof, terwijl planten het kunnen gebruiken.
15.2: Populaties:
Bij sommige dieren is er genoeg eten en geen concurrentie, maar overleven ze toch niet. Hun fitness,
het vermogen om bepaalde allelen door te geven, was te laag. De populatie kan te klein zijn,
waardoor inteelt plaatsvindt. Dat leidt tot bv misvormingen. Dit is vooral op eilanden, omdat er dan
ook geen andere populaties zijn. Ziektes of parasieten kunnen er ook voor zorgen dat populaties
uitsterven. Een populatie kan instabiel zijn door predatie. Ongunstige biotische en abiotische
factoren beïnvloeden de populatie negatief.
Populaties nemen af door sterfte en emigratie, ze groeien door geboorte en immigratie. Meestal
heeft een groot eiland meer habitats en ecologische niches dan een klein eiland. Als
omstandigheden veranderen, kunnen er anderen ontstaan. De grootste biodiversiteit is in een
landschap waar ecosystemen langzaam in elkaar overgaan. Het tussenliggende gebied is een
gradiëntecosysteem.
Eilandtheorie: Vanaf het vasteland wordt het eiland gekoloniseerd, immigratie, maar er verdwijnen
ook soorten door bv. brand of ziekte. De kans dat soorten verdwijnen wordt groter als er meer
soorten zijn. Er is concurrentie om habitats en niches. Er is een dynamisch evenwicht. De plaats van
het evenwicht hangt af vd grootte van het eiland. De afstand van een eiland tot het vasteland is ook
belangrijk. Dit geldt natuurlijk ook voor andere gescheiden gebieden.
Founder effect: de allelensamenstelling vd nieuwe populatie is minder gevarieerd dan de oude.
Flessenhalseffect: De allelensamenstelling vd nieuwe populatie is anders dan de oude. Er is meestal
een verandering na epidemie of ramp.
Genetic drift: dieren kunnen elkaar moeilijk vinden, en sommige komen niet aan voortplanting toe.
15.3: Warmte, water en exoten:
Extremofielen zijn organismen die leven onder extreme omstandigheden, zoals hoge temperaturen
of heel hoge/lage pH’s. Als dieren hun leefwijze aanpassen, vindt adaptatie plaats. Dit is vaak
gekoppeld aan een mutatie in het DNA. Door de adaptatie verschuift de tolerantiegrens.
Soorten die afkomstig zijn uit een ander gebied, en zich vestigen in een ecosysteem heten exoten.
Soms breiden deze soorten zich snel uit t.o.v. anderen, dan zijn ze plaagorganismen. Dit zijn
ongewenste of schadelijke planten of dieren. Soorten die door de mens in een ander gebied zijn
geplaatst, en ernstige verstoringen voor het ecosysteem veroorzaken zijn invasieve exoten.
Er wordt heel veel water gebruikt pp per dag, in NL wel 125 L. Het regent veel, maar
waterleidingbedrijven moeten toch hun best doen om voldoende schoon water te leveren. Voor
waterzuivering slaan bedrijven het oppervlaktewater 1st op in spaarbekkens. Door kalk toe te voegen,
zakt veel verontreiniging naar de bodem, wat later weggezogen wordt. Het water gaat naar duinen
, waar filtering plaatsvindt, of het gaat door fijne zeven bij bedrijven. Via chemische reacties worden
ionen uit het water gehaald, met uv-licht worden de micro-organismen gedood en medicijnresten
vernietigd. Een laatste filter met actieve kool verbeterd de smaak en geur van het water. Rioolwater
moet ook ververst worden, en het bevat veel organische stoffen. Als het in de rivier komt, leidt dit tot
eutrofiëring. Daarom komt afvalwater in een rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi). Na scheiding van
afval, volgt de biologische reiniging. Dan vindt een deel vd stikstofkringloop plaats. Na zuivering, mag
het water naar het oppervlaktewater.
15.4: Biobrandstof en recycling:
Palmolie levert veel geld op, maar is erg slecht voor de natuur. De habitat van veel verschillende
soorten wordt ernstig aangetast. Ook de biodiversiteit neemt af, en veel dieren raken bedreigd.
Auto’s stoten relatief veel CO2 uit, en de verwachting is dat biobrandstoffen dit kunnen verminderen.
De 1e generatie was geen groot succes. De productie van koolzaad en suikerbieten kostte veel
energie, er was grond nodig en er zijn veel pesticiden gebruikt. Van de 2 e generatie valt meer te
verwachten. Fabrikanten gebruiken restafval uit de industrie en landbouw, en verwerken houtige
producten die anders weggedaan worden. De productie per hectare is hoger, en technisch is meer
mogelijk. Na chemische bewerking of verhitting ontstaat biodiesel of bio-ethanol.
De 3e generatie gaat uit van algen en zeewier. Algen groeien snel en verbruiken geen landbouwgrond,
maar productie is duur. Er zijn Europese richtlijnen, in 2020 moest 10% vd brandstof uit hernieuwbare
bronnen komen. NL zat in 2016 op 7%, door het gebruiken van frituurvet om biodiesel te maken.
De recycling in Nederland is ook groter geworden, doordat meer mensen zelf afval hun scheiden.
15.5: De stad als ecosysteem:
Een stad verbruikt veel energie, voedsel en water. Er leven veel organismen die elkaar beïnvloeden,
en het is dus een ecosysteem. Er zijn veel biotische en abiotische relaties.
Planten leggen zonne-energie vast, die via voedselketens bij de dieren komt. Mensen in de stad
gebruiken het zonlicht voor elektrische energie, warmte en chemische energie. Het
temperatuurverschil tussen stad en omgeving ’s nachts kan wel 7 graden zijn. In de stad zijn er ook
grote temperatuurverschillen.
Er zijn ook andere abiotische factoren die erg verschillend kunnen zijn. In de stad waait het minder,
maar daardoor is er meer luchtvervuiling. De bodem is vaak droger, door de afvoersystemen. Het
microklimaat in de stad wijkt dus af van het klimaat in de omgeving.
In steden is een constante voedselstroom. Er wordt veel eten geïmporteerd vanuit het buitenland.
Deze voorziening maakt de stad kwetsbaar, want als er een probleem is, is er geen eten meer.
Duurzame voedselproductie is dus noodzakelijk. Het is een manier van produceren zonder schade
aan het milieu. Het gaat dan over dierenwelzijn, transport, bewerking enzo. Voedselverspilling moet
ook minder worden. Een 1e stap in de goede richting is stadslandbouw. De transportkosten zijn laag,
producten zijn vers en mensen zijn meer betrokken. Op platte daken kunnen moestuinen komen, en
verticale stadslandbouw is nuttig: op elke laag van een gebouw wordt groente verbouwd.
In een stad wonen huisdieren, maar er zijn ook veel afvaleters, zoals ratten of meeuwen. Het
voedselweb is sterk afhankelijk van de mens, omdat hun afval opgegeten wordt. Er zijn erg weinig
producenten, en predatoren zijn er ook nauwelijks. Het afval vd mensen beïnvloedt omringende
gebieden, door bv rioolwater in zee te lozen. Vooral de toppredatoren bepalen hoeveel herbivoren in
een natuurlijk ecosysteem leven, de planten bepalen welke soorten. Steden wijken hiervan af. De
mens grijpt in op de hulpbronnen van planten, door de bodemstructuur te veranderen. Bewoners
beïnvloeden de voedselketens.
16.1: Koolstofkringloop en klimaat:
Onderzoek naar klimaatverandering in de geschiedenis is lastig. Het kan zo zijn dat de aarde
veranderde door de komst vd 1e eencellige autotrofe organismen. De CO2 werd omgezet tot CaCO3,
