Naar alle leermiddelen

BI - H6 - TW2

Ecosystemen

De leefomgeving (milieu) en organismen hebben invloed op elkaar. Het geheel van deze invloeden heet ecologie.

Invloeden vanuit de levende natuur zijn biotische factoren, zoals ziekteverwekkers of voedsel. Invloeden vanuit de levenloze natuur zijn abiotische factoren, zoals regen of zonlicht.

De ecologie heeft verschillende niveaus:

Een biotoop is het geheel van abiotische factoren in een ecosysteem.

Voedselketens

In een voedselketen is elke schakel een voedselbron voor de volgende schakel. De eerste schakel is altijd een plant. Voedselketens lopen vaak door elkaar heen: een voedselweb.

De totale hoeveelheid energierijke stoffen in een organisme is de biomassa. De biomassa per schakel van de voedselketen wordt elke keer kleiner. Dit kun je laten zien in een piramide van biomassa. Je kunt het aantal dieren van een diersoort in een voedselketen laten zien in een piramide van aantallen. Deze piramide is niet altijd piramidevormig.

Als gifstoffen zich ophopen in een voedselketen, is er sprake van accumulatie.

Omdat planten hun eigen voedsel kunnen maken (via fotosynthese), noemen we planten autotroof. Planten zijn ook producenten van voedsel. De dieren die de plantaardige stoffen opeten, zijn consumenten, zij kunnen zelf geen De consumenten van de eerste orde eten de planten. Zij worden weer gegeten door de consumenten van de tweede orde, enzovoort.

Het afval van diere en platen wordt gegeten door afvaleters. Bacteriën en schimmels (reducenten) breken vervolgens de overgebleven resten volledig af.

Kringlopen

Alle stoffen maken in de natuur een kringloop door.

Waterkringloop

Water is essentieel voor het leven op aarde. Het water uit zeeën en oceanen verdampt, en stijgt op. Vervolgens condenseert dit water weer, het valt neer als neerslag, en komt op het aardoppervlak terecht. Het water stroomt vervolgens via rivieren terug naar de zee.

Koolstofkringloop

In de lucht komt koolstofdioxide voor, wat bestaat uit koolstof en zuurstof. Planten nemen dit gas op, en maken er zuurstof en glucose van. Glucose bestaat voor een deel uit koolstof. Als glucose wordt verbrand, wordt koolstof afgegeven aan de lucht, in de vorm van koolstofdioxide. Als dieren planten opeten, komt er glucose in de dieren, wat zij ook weer als brandstof gebruiken. Ook reducenten gebruiken glucose als brandstof. Op deze manier komt ook koolstofdioxide in de lucht.

Bekijk afbeelding 4 op pagina 208 in het boek, voor een overzicht van de koolstofkringloop.

Stikstofkringloop

Planten hebben stikstofzouten (mineralen met stikstofdeeltjes) nodig om eiwitten te maken. Als dieren planten eten, worden deze eiwitten afgebroken in het dier, om weer meer eiwitten te maken. Als het dier sterft, breken reducenten de eiwitten af, waarbij stikstofzouten ontstaan in de bodem, die planten kunnen gebruiken.

Afbreken in de natuur

Dierlijk en plantaardig afval is biologisch afbreekbaar (door reducenten). Afval van producten als steen, metaal en glas is niet biologisch afbreekbaar. Ook producten van kunststof (plastic) zijn niet biologisch afbreekbaar. Deze kunststoffen komen vaak in de zee terecht, waar ze een groot eiland van afval vormen: de plasticsoep. Heel veel kunststoffen verbrokkelen totdat het microscopisch kleine stukjes zijn. Deze stukjes worden gegeten door vissen. Waardoor het, via accumulatie, uiteindelijk ook bij mensen terechtkomt.

Populaties en relaties

Bij een biologisch evenwicht schommelt de populatiegrootte in een ecosysteem rond een bepaalde evenwichtswaarde. Bij optimale omstandigheden zijn de groei- en voortplantingskansen het grootst. Je kunt deze kansen in een grafiek zetten: een optimumkromme.

Elk individu heeft relaties met andere individuen.

Als er sprake is van concurrentie, is er een strijd om voedsel, een veilige plek of een partner. Als er sprake is van samenwerking, helpen dieren elkaar.

Bij groepsdieren is er vaak een rangorde: 1 dier is de baas. Individuelen van dezelfde soort moeten samenwerken om zich voort te planten.

Tussen populaties van verschillende soorten is vaak weinig concurrentie doordat dieren zich specialiseren. De rol die elke soort heeft, is een niche.

Als individuelen van verschillende soorten langdurige relaties onderhouden, spreek je van symbiose. Hier zijn er 3 vormen van: mutualisme (beide dieren hebben voordeel), commensalisme (1 dier heeft voordeel, het andere dier geen voor- of nadeel) en parasitisme (1 dier voordeel, het andere dier nadeel).

Natuurbeheer

Mensen zijn afhankelijk van het milieu voor voedsel, water, zuurstof, energie, grondstoffen en recreatie. Het landschap in Nederland is een cultuurlandschap: het is gevormd door activiteiten van mensen uit het verleden, zoals landbouw en waterbeheer.

De mens heeft invloed op bijna 75% van het wereldwijde landoppervlak. Ook wordt 93% van de wateren beïnvloed door de mens. Door deze invloed sterven veel diersoorten uit, en worden veel diersoorten bedreigd. De variatie van diersoorten (biodiversiteit) en ecosystemen neemt snel af.

Het is daarom belangrijk om aan natuurbeheer te doen. Een voorbeeld hiervan is herintroductie, het terugbrengen van soorten, zoals de ooievaar.

Mens en milieu

Door bevolkingstoenamen en onze manier van leven zijn er steeds meer problemen ontstaan in het milieu.

De mens tast het milieu aan door stoffen uit het milieu te halen (uitputting), en door stoffen aan het milieu toe te voegen (vervuiling).

De mens gebruikt voornamelijk fossiele brandstoffen. Deze zijn niet oneindig, en zullen over 50 tot 100 jaar opraken. Ook onze landbouw is erg slecht voor het milieu. Planten hebben mineralen nodig om te leven, maar de bodem is vaak uitgeput door de landbouw. Dit komt doordat vaak slechts 1 soort gewas wordt verbouwd: monocultuur.

De mens vervuilt de lucht (bijv. stikstof), de bodem (bijv. giftige stoffen uit de industrie) en het water (bijv. door metalen).

Door het broeikaseffect is er op aarde een leefbaar effect. Het versterkt broeikaseffect is echter wel een probleem, want door de uitstoot van extra broeikasgassen, warmt de aarde teveel op. De hoofdoorzaken van het versterkt broeikaseffect zijn de landbouw, fossiele brandstoffen en de ontbossing.

Klimaatverandering wordt veroorzaakt door het versterkte broeikaseffect. Hierdoor stijgen de zeespiegels, is er meer extreem weer en overstromingen, meer droogte en is er een algehele verstoring in het biologisch evenwicht. Ook kan er meer Blauwalg (giftige bacterie) in het water zitten in de zomer, en wordt de grond zouter (verzilting).

Duurzaamheid

Jouw ecologische voetafdruk is het land- en wateroppervlak dat nodig is voor jouw consumptie en afval. Voor elke wereldburger is er 1,7 ha (hectare, 100 × 100 meter) beschikbaar, maar we gebruiken gemiddeld 2,6 ha. We zorgen er dus voor dat de aarde uitgeput raakt.

Duurzaamheid betekent dat je het milieu niet uitput, en dat je geen onnodige stoffen toevoegt aan het milieu. Als we duurzaam willen ontwikkelen, moeten we duurzaam omgaan met de planeet, en deze in een goede staat doorgeven aan de volgende generatie.

Er zijn 5 belangrijke oplossingen voor klimaatverandering:

  1. Duurzame energie gebruiken, zoals windenergie of biomassa (het verbranden van biologisch afval).

  2. Duurzame grondstoffen gebruiken, en grondstoffen recyclen.

  3. Duurzame landbouw. Biologische landbouw: geen monoculturen, geen kunstmest en geen chemische gifstoffen. Stadslandbouw: voedsel verbouwen in een stedelijke omgeving. Verticale landbouw: gewassen boven elkaar kweken. Precisielandbouw: met technologie de opbrengst te vergroten. Kringlooplandbouw: alle hulpmiddelen hergebruiken.

  4. Minder vervuiling: bijvoorbeeld geen vuurwerk afsteken en geen schadelijke stoffen lozen.

  5. Minder broeikasgassen: geen fossiele brandstoffen, meer elektrische auto’s en huizen isoleren.