- Scholieren.com

Samenvatting biologie H18 wereldwijde kringlopen
Paragraaf 18.1 koolstofkringloop
Het CO2-gehalte van de atmosfeer neemt toe. Uit metingen blijkt dat in de zomer
meer CO2 wordt opgenomen dan in de winter. Het gehalte is dus niet constant, maar
er zit wel een stijgende lijn in.
CO2 is een onderdeel van de koolstofkringloop (Binas 93F). Het is een broeikasgas,
een gas dat warmtestraling van de aarde vasthoudt. Door CO2 en andere gassen
werkt de dampkring als een kas en blijft zonnewarmte voor een deel in de atmosfeer
achter. Dit is het broeikaseffect. Problemen ontstaan wanneer er meer
broeikasgassen in de atmosfeer komen. De temperatuur stijgt als gevolg van het
versterkt broeikaseffect, het meer dan normaal vasthouden van warmte door de
atmosfeer.
Moerasgas bestaat vooral uitmethaan. Het ontstaat uit organische materiaal onder
zuurstofloze omstandigheden. Aangezien CH4 de warmte zo’n 25 keer beter
vasthoudt dan CO2, draagt het fors bij aan het versterkt broeikaseffect.
De organismen die organische stoffen on der anaerobe omstandigheden omzetten
tot moerasgas, zijn metaanbacteriën. Ze behoren tot de archaeabacteriën (Binas
92A), een groep bacteriën met een enkelvoudig celmembraan.
Een deel van de organische stoffen verdwijnt door vraat in de maag van herbivoren.
Via de dieren komen de organische stoffen in de rest van de voedselketen.
Reducenten leven van de overblijfselen. Zij breken de organisch stoffen uit de
uitwerpselen en dode resten van planten en dieren, de detritus, volledig af tot onder
andere CO2. De route die koolstof neemt door platen, dieren en reducenten is de
snelle koolstofkringloop. De cyclus is maximaal een paar honderd jaar.
Sommige koolstofverbindingen blijven lang onveranderd en komen door verwering of
verbranding pas na vele eeuwen vrij. Dit is de langzame koolstofkringloop.
Paragraaf 18.2 stikstofkringloop
Alleen enkele soorten bacteriën kunnen N2 uit de lucht opnemen en het koppelen
aan organische stoffen. Dit is stikstofbinding of stikstoffixatie. Dit proces vindt plaats
in stikstofbindende bacteriën.
Boeren die planten met symbiotische levende stikstofbindende bacteriën
onderploegen, passen groenbemesting toe. Bemesten boeren hun land te veel, dan
ontstaat een overschot aan bodemzouten. Door uitspoeling komen bodemzouten in
het oppervlakte water. Dit leidt tot eutrofiëring. In sloten groeien algen snel: het
oppervlak van een sloot kan er helemaal mee bedekt raken. Hierdoor sterven de
waterplaten af.
Ammonificerende bacteriën breken stikstofhoudende organische stoffen af. Daarbij
ontstaat NH3 dat in water NH4+ vormt: ammonificatie (Binas 93G).
Er bestaan twee groepen nitrificerende bacteriën. Met behulp van O 2 maken
nitrietbacteriën uit NH4+ NO2-. Nitraatbacteriën zetten vervolgens NO2-om in NO3-.
Beide processen samen heten nitrificatie.
Zijn omstandigheden in de bodem anaeroob, dan gebruiken soorten bacteriën, de
denitrificerende bacteriën, het NO3-om in stoffen als NO, N2O en N2. Dit is de
denitrificatie. Sommige van deze bacteriën zijn autotroof, andere heterotroof.
In de zee leven ammonificerende en denitrificerende bacteriën. Verder zijn er
verschillende bacteriën die ammonium en nitriet koppelen tot N2 en H2O. Dit proces
heet deammonificatie. Deze bacteriën zijn chemo-autotroof.
Vermesting is de verrijking van de bodem met stikstof.
Paragraaf 18.3 fosfor en andere elementen
Fosfor is lastig op te nemen. Dit komt doordat de stof niet vrij in de lucht zit en in de
grond met sterke verbindingen aan zand- en kleideeltjes zijn gekoppeld. Bij opname
krijgen planten hulp van bacteriën in ruil voor organische stoffen van de plant. Deze
bacteriën scheiden zuren af. In het verzuurde bodemwater komen aan deeltjes
gebonden fosfaationen vrij. De plant neemt deze fosfaationen op doormiddel van
schimmels. Die schimmels leven in en om de wortels. Ze zijn er zo mee vergroeid dat
ze een complex vormen: mycorrhiza, een symbiose van schimmel en plant.
Fosfaationen (PO43- of Pi: anorganische fosfaatgroep) zijn elektrisch geladen: zij
kunnen de celmembranen niet gemakkelijk passeren. De schimmels pompen eerst
de H+-ionen naar buiten. vervolgens bren teentransporteiwit H+-ionen en Pi
gezamenlijk de schimmelcel in. Via de schimmel bereikt het Pi de plantencel.de
directe omgeving van plantenwortels, de rhizosfeer, is dus complex.
Via planten komt het element fosfor in de voedselketen. Alle organismen gebruiken
het element voor stoffen als DNA en ATP. Na afbraak van deze stoffen door
reducenten, nemen planten weer fosfaat op.
Mensen beïnvloeden de fosforkringloop. We halen fosfaat uit de grond, zo’n 80%
daarvan gaat naar de landbouwgrond. Ook via ontbossing en het deels braak laten
liggen van akkers. Regen en wind bereiken de bodem gemakkelijk en de verwering
neemt toe. Dit leidt tot meer fosforopname. De fosfor kan ook de akker afwaaien,
hierdoor kan het in het water terecht komen.
Dergelijke soorten organismen zijn indicatorsoorten, soorten die een bepaald
kenmerk van het milieu laten zien. Je kan zo bijvoorbeeld zien of de waterkwaliteit
goed is.
Uit afvalwater winnen rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) fosfaten terug. Bij
terugwinning wordt gebruik gemaakt van accumulerende organismen, bacteriën die
veel fosfaat opnemen. De bacteriën kunnen daarna als mest dienen.
Organismen gebruiken allerlei elementen (S, K, Fe) voor de bouw van stoffen en het
functioneren van hun lichaam.
Paragraaf 18.4 een oceaan van plastic
Organische stoffen zijn biologisch afbreekbaar als micro-organismen ze in
anorganische stoffen kunnen omzetten. Plastic is niet biologisch afbreekbaar. Wel
kan het met behulp van zonlicht uit elkaar vallen in kleine deeltjes. Deze kleine
deeltjes komen in de zee terecht en worden opgegeten door dieren. Hierdoor kunnen
de deeltjes ook in mensen terecht komen.
Aan plastic kunnen vervuilende stoffen hechten. Vlamvertragers bijvoorbeeld, stoffen
die verhinderen dat vuur zich snel verspreidt. Een voorbeeld hiervan is PCB. De stof
beïnvloedt de hormoonhuishouding en is kankerverwekkend. PCB’s zijn persistent:
zij breken niet gemakkelijk af en hopen zich op in het lichaam, met name in het
vetweefsel.
Op het strand verandert het plastic de eigenschappen van de bodem. De korrels
houden het water slecht vast en zijn snel droog. De onderlaag van het strand warmt
langzaam op en bereikt lagere maximum temperaturen.
Bij een omslagpunt kan een stabiele fase van een ecosysteem snel veranderen in
ene andere stabiele fase. Als dit is gebeurt is het heel lastig om terug te gaan naar
de eerste stabiele fase. Vaak leidt een omslagpunt tot verarming van het
ecosysteem: de biodiversiteit neemt af.