ADVERTENTIE
Luisterboeken: de makkelijke optie? Lars is niet echt een fan van lezen. Daarom gaat hij op zoek naar de beste manieren om door zijn leeslijst heen te komen. Red je het met alleen maar samenvattingen, of is een e-reader of luisterboek een betere optie? Deze video wordt mede mogelijk gemaakt door Storytel.

Probeer 30 dagen gratis

2.1 Bevolkingsgroei in modellen

Miljoenen Nederlanders

  • 16 miljoen mensen op 41000 km2, NL is dichtbevolkt

  • Toch van leven genieten dus huizen, kantoren, fabrieken, wegen, natuur-, recreatiegebieden

  • Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) denkt dat bevolkingsgroei tot stilstand kan komen, nu groeit Nederland steeds langzamer (2.2)

  • Door veronderstellingen over onzekerheidsmarges (geboorte, sterfte, immigratie, emigratie, vergrijzing) kan onzekerheidsmarge voor bevolkingsomvang worden bepaald

     

    Miljarden mensen in een model

  • Wereldbevolking groeit met 1,5% per jaar, ong. 100 miljoen mensen, wereldbevolking 6 miljard

  • Bevolkingsgroei voorspellen met modellen, belangrijk voor beeld van toekomst

  • Model: vereenvoudigde voorstelling van een deel van de werkelijkheid

     

    Een voorbeeld van een model

  • Exponentiële groei: in vaste periode neemt aantal met vaste groeifactor toe

  • Lineaire groei: in vaste periode neemt aantal met vaste hoeveelheid toe

  • Hoe meer variabelen, hoe moeilijker te voorspellen

  • Voorspellen met rekenmodel wordt ook gebruikt door economen

     

    Onzekerheid

  • Voorspelling over bevolkingsgroei altijd met onzekerheidsmarge, voorspellingen zijn moeilijk

  • Voorspellingen onnauwkeuriger als je verder in toekomst kijkt, dus beperkte betrouwbaarheid

  • Modellen beperkte betrouwbaarheid door lastig te voorspellen variabelen zoals ziektes, epidemieën, natuurrampen, politieke en economische ontwikkeling (oorlog/welvaart)

  • Deze met extra onderzoek later miss invullen om nauwkeuriger te maken, maar wel een ingewikkelder model dan, daarom steeds krachtigere computers om door te kunnen rekenen

     

    Doemscenario´s

  • Groei van wereldbevolking baart de mens zorgen, gelukkig komen voorspellingen niet altijd uit

  • Club van Rome voorspelt in 1972: voedselschaarste, aarde raakt vervuild (broeikaseffect), grondstoffen/brandstoffen raken uitgeput

  • Vergissen in technologische en sociale ontwikkelingen, meer fossiele brandstoffen opgespoord, meer gedaan aan bestrijden milieuvervuiling, schaarse grondstoffen vervangen door kunsstoffen, op grote schaal voorbehoedsmiddelen, zo voorspellingen Club van Rome niet uitkomen

  • Britse econoom Malthus voorspelt in 1798 hongersnood op grote schaal, bevolkingsgroei exponentieel en groei voedselproductie lineair

  • Nu grotere bevolking in Engeland dan Malthus ooit dacht en ook nog genoeg voedsel

  • Doemscenario van Al Gore/natuurorganisaties: aarde warmt onomkeerbaar op door CO2, gevolgen: overstromingen, extreme droogte, malaria op meerdere plekken, verzilting van drinkwater, migratie naar poolgebieden

     

    Moderne scenario’s

  • Nu enorme ontwikkeling in rekenmogelijkheden en kennis, steeds meer inzicht in effecten van voedselpolitiek, beschikbaarheid van schoon drinkwater, inkomensontwikkelingen en kosten voor gezondheidszorg en psychologische factoren (vertrouwen in toekomst)

  • Psychologische en economische factoren niet voorspellen, maar samenvatten in verschillende toekomstscenario’s/toekomstbeelden

  • Die aannames door model door laten rekenen

  • Belangrijke voorwaarde: scenario’s moeten ontwikkelingen van verleden correct beschrijven

  • Hiërarchisch scenario: business as usual, overheden grote invloed, vaste economische groei

  • Egalitaire scenario: algemene zorg voor natuur/milieu, economie van het genoeg toegepast

  • Individualistisch scenario: zo groot mogelijke individuele ontplooiing/economische groei en volkomen vrije marktwerking  (zie 2.9 voor model)

     

    2.2 Meer kennis, meer voedsel

    Meer mensen, meer voedsel

  • Bevolking groeit, dus meer voedsel nodig. Dit kun je ook voorspellen

  • Gebruik plantaardig voedsel sinds 1950 sterk gestegen

  • Gemiddelde aardbewoner eet meer plantaardig voedsel dan de gemiddelde Nederlander, dus vooral toenemende vraag naar tarwe, rijst, rogge

     

    Plantengroei onderzocht

  • Rond 1600 zette de Vlaming Van Helmont een wilgje van 2,5 kg in een pot met aarde en gaf het water. Na 15 jaar woog de wilg 82 kg. De aarde maar 50 gram lichter geworden

  • Dus fotosynthese: kooldioxide + waterglucose + zuurstof

  • Als plant sterft komen koolstofdioxide en water vrij, als je plant eet gebeurt hetzelfde

  • Planten, dieren, mensen horen bij koolstofkringloop en zuurstofkringloop zijn elementkringlopen, ZIE 2.12 BLZ. 60 !!!

  • Elementbehoud: stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan, maar de elementen blijven behouden

  • < >

    Plant gaat wel dood in alleen water, dus heeft wel meer stoffen nodig

  • Plant heeft 17 chemische elementen nodig, 13 zitten er in de grond

  • De belangrijkste: zwavel, fosfor (in mineralen als fosfaten), kalium (in mineralen als kaliumzouten)

  • Koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof: komen uit lucht en water

  • Mest bevat 4 van de belangrijke elementen

  • Symbolen fosfor, kalium, stikstog: P, K en N

     

    De koolstofkringloop

  • Door subductie ( platen schuiven onder elkaar, nieuwe oceaanbodems worden aangelegd) meer aardbevingen en hogere vulkanische activiteit

  • Wollastoniet + koolstofdioxidecalciumcarbonaat + siliciumoxide

  • Die koolstofdioxide zeer geschikt voor de lange termijn

    Stikstof en bacteriën

  • Stikstof voor iedere plant belangrijk, want eiwitten en dat basisbouwstenen van het leven

  • Atmosfeer voor 80% uit stikstofgas

  • Planten niet stikstof opnemen uit lucht, krijgen via bacteriën in de bodem (symbiose)

  • Die zetten stikstof uit bodem om in ammoniak en nitraat, dat kunnen planten opnemen

  • Stikstof verplaatst zich via stikstofkringloop

     

    Productieverhogende methodes

  • Vroeger door slash-and-burn voedselproductie toch op peil houden

  • Boeren al eeuwenlang gebruik maken van stikstofomzettende bacteriën bij bemesting, groenbemesting en wissellandbouw

  • In 1913 gelukt om ammoniak kunstmatig te maken

  • Na 1950 grote doorwerk van ammoniak als kunstmest, groot succes, opbrengsten groter

  • Te veel kunstmest slecht voor milieu, overschot komt door regen in grondwater

  • Akkerbouw veranderde door kunstmest en ontwikkeling mechanisatie: intensieve landbouw

  • Stikstof die nodig is voor de helft uit kunstmest, dus 1 op de 3 mensen afhankelijk van kunstmest

  • Nieuwe plantenrassen met hogere opbrengst: granen, aardappelen, tomaten, die groene revolutie gaat nog steeds door

Methode

Omschrijving

Werking/resultaat

Slash-und-burn

Stuk bos platbranden en de grond gebruiken als landbouwgrond

Vruchtbare grond door mineralen in as

Bemesting

Uitrijden van stalmest en menselijke uitwerpselen op akkers

Mest bevat mineralen/energie die bacteriën gebruiken om nitraat te maken

Groenbemesting

In de grond onderploegen van vlinderbloemigen als erwten, linzen en soja

Veel stikstof in grond door nitrificerende bacteriën

Wissellandbouw

Het ene jaar erwten, linzen, soja, andere jaar iets anders

Erwten, linzen, soja leveren stikstofrijke grond, dan opbrengst van ander gewas vergroot

Mechanisatie

Grond bewerken, zaaien en oogsten met machines i.p.v. met de hand

Grote voedspelopbrengst door sneller/efficiënter werken

Gewasbescherming

Bespuiten van gewassen tegen schadelijke insecten/onkruid

Insecticiden en herbiciden doden insecten en onkruid, maar niet het gewas

Bemesting met kunstmest

Uitstrooien van kunstmest over akkers

Bevat stikstof en andere belangrijke elementen, die planten direct op kunnen nemen

Klassieke biotechnologie

Kruisen van verschillende plantenrassen

Ontstaat nieuw, beter gewas, dat goede eigenschappen van beide ouders erft

 

Sociale gevolgen

  • Kunstmest is duur, dus alleen voor de rijken

  • Boeren in andere landen vaak maar 1 gewas verbouwen, monocultuur, kans op mislukte oogst neemt toe, dan getroffe boer failliet

  • Hangt van politiek, technische en wetenschappelijke ontwikkelingen af of die ook echt bijdragen aan verbetering v/d levensomstandigheden voor iedereen

     

    Dilemma van stikstof en fosfor

  • Stikstof niet in goede vorm, binden door: onweer, symbiose van vlinderbloemigen/ knolletjesbacteriën en kunstmest (hoge energiekosten)

  • Fosfor alleen als fosfaat bruikbaar in de natuur

  • Symbiose met schimmels nodig voor winning uit gesteente

  • Voor kunstmest die gesteentes ook nodig, maar die raken op

  • Veel fosfaat in oceaan, is dat de oplossing v/d toekomst?

     

    2.3 Systeem aarde

    Leven en zuurstof

  • Atmosfeer (luchtlaag om aarde) belangrijk voor in stand houden van leven op aarde, bestaat nu uit 78,09% stikstof; 20,95% zuurstof; 0,93% argon en 0,03% overige gassen

  • Niet altijd zelfde samenstelling, geschiedenis is nauw verbonden met ontstaan van leven

  • Oeratmosfeer bevatte bijna geen zuurstof, 1e levensvormen konden in zuurstofloze atmosfeer leven, produceerden zuurstof via fotosynthese

  • Steeds meer leven, meer zuurstofproductie dan opname, zo meer planten en dieren overleven

  • Productie en opname van zuurstof kwam zon 350 miljoen jaar geleden tot evenwicht

     

    Beschermende atmosfeer

  • Atmosfeer beschermt aarde:

  • Als schild tegen ruimtepuin, meteorietinslag maakte einde aan tijdperk van dino’s

  • Als filter tegen gevaarlijke straling, ultraviolette, röntgen of gammastraling kunnen cel binnendringen en celprocessen ontregelen met kanker als gevolg

  • Als isolatiedeken voor leefbare temperatuur, zonder natuurlijk broeikaseffect zou gem. temp. -18oC zijn, zonnestraling zou dan grotendeels terugstralen in vorm van infraroodstralin

  • Brokstukken: verbranden als meteoren (vallende sterren), jaarlijks enkele tientallen niet volledig verbrande stukjes als meteorieten op aarde neerstorten, geen bescherming voor km grote stukke

  • Straling: röntgen en gamma verliezen energie door botsingen met luchtdeeltjes, 3 soorten UV bereiken atmosfeer, maar ozonlaag laat klein deel door, energie van UV zet ozon om in zuurstof en door evenwichtsreactie weer andersom (O2            O3)

  • Broeikaseffect: zonnestraling verwarmt aardoppervlak, aarde zendt warmte uit (IR), waterdamp/kooldioxide/methaan houden die warmte gedeeltelijk vast, zo hogere gem. temp (14,3), hoe meer broeikasgassen, hoe hoger de temperatuur

  • Gaten in ozonlaag door drijfgassen die reageren met ozon, vooral bij polen omdat daar kristallen in de lucht zijn

     

    Temperatuurregeling

  • Lichaam regelt dat het altijd rond 37oC is, zweten/kippenvel, lichaamswarmte ontstaat door stofwisseling en wordt verdeeld door bloedsomloop, dit is voorbeeld van regelsysteem

  • In huis zorgen luchtstromen voor verdeling warmte, kringloop van energie (warmte) en materie (luchtmoleculen)

     

    De thermostaat van de aarde

  • Aarde regelsysteem met thermostaatwerking, systeem gevormd door atmosfeer/oceanen, stromingen daarin verdelen de warmte, grootschalige stromingen zijn kringlopen

  • Elementkringloop: element zit steeds weer in andere stof

  • < > steeds dezelfde stof die zich verplaatst, verandering kan alleen faseovergang zijn

    Oceanen ook opslagplaats, zonnewarmte opnemen en weer afgeven, aanwezigheid vloeibaar water heeft matigende invloed op temp.verschillen op aarde

  • Rond evenaar stijgt warme lucht op en door verdamping wordt zonnewarmte aan omgeving onttrokken, lucht koelt op andere plekken af, waterdamp condenseert, warmte komt vrij

  • In tropen oppervlaktewater van oceanen opgewarmd, lichte warme water stroomt naar noord en zuid, koelt af en stroomt op grote diepten als zwaar, koud water terug

     

    Biosfeer, bronnen en buffers

  • Biosfeer: gesloten systeem, vb. leven op aarde in onderste laag atmosfeer, bovenste lagen aardkorst en water op aarde (afgezien van opnemen/afgeven zonnestraling)

  • Buffers: opslagplaatsen voor elementen (planten nemen CO2 op)

  • < > afgevers van elementen (mensen/dieren stoten CO2 uit)

    Op grotere schaal sluiten kringlopen op veel plaatsen op elkaar aan en vormen stabiel evenwicht

     

    Onderzoek

    Proberen biosfeer te doorgronden, schaalmodel van biosfeer in Arizona, proberen in evenwicht te leven met deze biosfeer, maar mislukte, bufferwerking kon niet goed nagebootst worden

     

    2.4 Veranderd klimaat

    Het klimaat reconstrueren

  • Klimaatverandering, laatste honderd jaar loopt temperatuur gemiddeld op

  • Plaatjes zijn bronnen voor klimaatarchief, maat niet verder dan duizenden jaren geleden

  • De bronnen zijn niet even betrouwbaar, combineren dan betrouwbaarder

  • Klimaat is van nature veranderlijk, want ijstijden en warme periodes wisselen elkaar af

Bron

Toelichting

Reikwijdte

Weerkundige waarnemingen

Geregistreerde waarnemingen. O.a. temperatuur/neerslag

Tot 17e eeuw

Historische bronnen

Schilderijen, verslagen

Tot 10e/11e eeuw

Jaarringen

Temperatuur en neerslag beïnvloeden dikte en houtstructuur van jaarring

Tot duizenden jaren geleden

Stuifmeel/pollen

Voorkomen van stuifmeelkorrels van bepaalde boomsoorten in gesteente geeft informatie over klimatologische omstandighedn

Tot 125000 jaar geleden

Ijs

Samenstelling ijs geeft informatie over klimaat tijdens ontstaan

Tot 400.000 jaar geleden

Oceaansedimenten

Sedimenten op oceaanbodem bevatten kleine fossiele schelpjes die geven informatie over temperatuur van oceaanwater

Tot honderden miljoen jaren geleden

 

Het klimaat voorspellen

  • Vanaf 1970 stijgt gem. temp. Relatief snel

  • Hopen dat klimaatmodellen duidelijkheid geven, je brengt factoren met elkaar in verband

  • Geologische factoren: tijdschaal miljoenen jaren, verandering ligging/verhouding land en oceaan. Zo verschuiven stromingen in atmosfeer en oceaan

  • Astronomische factororen: variatie in instraling/verdeling zonnewarmte. Schommelen v/d vorm v/d aardbaan en gemiddelde afstand zon tot aarde. Hoeveelheid uitstraling zon niet constant

  • Atmosferische factoren: verandering hoeveelheid broeikasgassen, sinds industriële revolutie en ontstaan intensieve veehouderij heeft mens veel extra CO2 en methaan aan de atmosfeer toegevoegd. Zo versterkt broeikaseffect

  • Plotselinge gebeurtenissen: meteorietinslagen/vulkaanuitbarstingen kunnen klimaat veranderen. Slecht voorspelbaar, op lange termijn ook weinig invloed

     

    Het klimaatsysteem

  • Weer kan in korte tijd enorm variëren, dus moeilijker voorspellen

  • Klimaatverandering langzamer, want oceaan speelt grotere rol

  • Klimaatsysteem: geheel van atmosfeer, oceanen, landmassa’s, biosfeer, land- en zeeijs waarin en waartussen transport en uitwisseling van energie en stoffen plaatsvindt

  • Dus voor klimaatmodel natuurkundige, scheikundige, biologische kennis nodig

     

    Voorspelbaarheid

  • 2 soorten voorspellingen

  • Eerste: hoe ontwikkelt de atmosfeer zich vanzelf in de loop van de tijd. Bijv. weervoorspellingen

  • Die voorspellingen zeer beperkte reikwijdte

  • Tweede: voorspellen v/d effecten van veranderingen in klimaatfactoren, zoals toenemende broeikasgassen ook bevolkingsscenario’s

  • Kan nog veel verbeterd worden, want over wisselwerking tussen oceaan en atmosfeer en over het proces van wolkenvorming is nog relatief weinig bekend

     

    Klimaat en terugkoppelingen

  • Negatieve terugkoppeling: 1 factor remt, de andere factor stimuleert, stabiliserend effect

  • Temp. Water stijgt, neemt verdamping toe. Zo afkoelend effect, dus beperkt temp.stijging

  • Positieve terugkoppeling: alle factoren stimuleren elkaar, destabiliserend. Albedo effect

  • Temp. Stijgt, sneeuw/ijs neemt af. Minder zonnestraling kaatst terug, dus temp. Stijging

     

    Discussie

  • Hoeveelheid CO2 en methaan stijgt en temp stijgt. Dus versterkt broeikaseffect en temp.stijging gaan hand in hand

  • Maar meer factoren effect, hier veel discussie over

  • 1 ding staat vast: het klimaat heeft grote invloed op de levensomstandigheden op aarde

     

REACTIES

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.