Hoofdstuk 6
§6.1
Lineaire groei betekent dat een bepaalde grootheid steeds met een vast bedrag groeit.
Exponentiele groei- toename met een vast percentage.
Thomas Robert Malthus was een econoom. Hij voorzag ernstige problemen met voedselvoorzieningen in Engeland. Om het te voorkomen heeft hij voorgesteld om minder kinderen te krijgen. De voorspellingen van Malthus kwamen uit en al snel ontstond er een nieuw soort ziekte: “rachitus” – het kromgroeien van armen en benen, een afwijking die ontstaat door gebrek aan zonlicht.
De theorie van Malthus was beperkt omdat hij technologische en sociale vernieuwingen niet kon voorzien.
Ondanks het gebruik van computers blijft de betrouwbaarheid van cijfers over de3 wereldbevolking laag.
§6.2
De Club van Rome- 50 vooraanstaande industriëlen en geleerden lanceerde een rapport over de toekomst van de wereld in 1972.
De variabelen die in aanmerking komen:
v Bevolkingsgroei
v Voedselproductie
v Industrialisatie
v Uitputting van natuurlijke hulpbronnen (bijv. aardolie, ertsen) v Milieuvervuiling
Conclusies van het rapport: 1. Wanneer de groeitrends van de wereldbevolking, industrialisatie, milieuvervuiling, voedselproductie en uitputting van natuurlijke hulpbronnen doorzetten, zullen de grenzen van de groei binnen 100 jaar worden bereikt. Eerder al zullen de fossiele brandstoffen zijn uitgeput. 2. Indien de groeitrends naar beneden worden bijgesteld, kan een toestand van ecologische en economische stabiliteit ontstaan. Toch kunnen de eerste levensbehoeften van ieder mens dan nog bevredigd worden. De Club van Rome heeft een bewustwording over de toekomst van de aarde sterk vergroot. 3 manieren om de uitputting aan grondstoffen tegen te gaan: Ø Nieuwe bronnen (bijv. in Venezuela, Engeland) Ø Nieuwe materialen (bijv. koper --- glasvezel), (bio-alcohol) Ø Hergebruik (bijv. plastic) Toekomstvoorspellingen worden achtergehaald door technische vooruitgang en menselijke inventiviteit. Voordelen van openbaar vervoer: · Openbaar vervoer maakt spaarzaam gebruik van ruimte en energie, · Er is relatief weinig vervuiling. · De veiligheid per personenkilometer is groter dan bij de auto. Automobiliteit staat op gespannen voet met leefbaarheid en een schoon milieu. §6.3 Fotosynthese: C02+H2O->C6H12O6+O2
Bij de fotosynthese wordt het koolstofatoom uit elk molecuul koolstofdioxide opgenomen in een molecuul glucose. Planten zetten die glucosemoleculen om in grotere moleculen, bijv. zetmeel. Als planten sterven en vergaan, worden zie zetmeelmoleculen afgebroken tot onder andere koolstofdioxidemoleculen. En als de planten worden opgegeten, worden de zetmeelmoleculen verbrandt. Dat is de omgekeerde van fotosynthese, verbranding. Een andere elementen kringloop is van zuurstof.. Elk O2-molecuul die je inademt bestaat uit 2
O2-atomen. Zo’n O2-atoom kan bij het uitademen gebonden zijn in een CO2-molecuul. Daarna kan een O2-atoom bij de fotosynthese terechtkomen in een volgend O2-molecuul dat via een huidmondje van een plant weer in de lucht komt. Planten hebben H2O, CO2, zonlicht en mineralen nodig. CO2 en O2 maken beide deel uit van een kringloop die essentieel is voor het leven op aarde. Kunstmestbronnen: § Salpeterlagen § Guano § Stikstof uit de lucht halen en omzetten in ammoniak. De stikstofkringloop: De stikstof in de lucht reageert nauwelijks met andere stoffen. Voor de omzettingen zijn speciale omstandigheden nodig, zoals hoge temperatuur of hoge druk, bijv. tijdens onweer. Door de energie in de bliksem reageren stikstof en zuurstof met elkaar tot stikstofoxide. Die komen met de regen als nitraat op de aarde terecht. Planten nemen met hun wortels nitraat uit de bodem op, (nodig voor de opbouw van eiwitten. Een deel van de planten dient als voedsel voor diere. Als ze doodgaan, zorgen de bodembacteriën voor de afbraak van de eiwitten tot nitraten etc. Een deel wordt zelfs afgebroken tot stikstof en komt zo weer in de lucht terecht. Groenbemesting -> het verbouwen en daarna onderploegen van een groen gewas dat symbiose met stikstofbindende organismen leeft, waardoor het dient als bemesting voor een volgend gewas. Planten hebben voor hun groei de mineralen fosfor, kalium en vooral stikstof nodig. Ze kunnen de stikstof uit de lucht niet opnemen. De groene revolutie-> de vergroting van een opbrengst van de landbouw door veredeling en genetische manipulatie. §6.4 Duurzaam = milieuverantwoord en houd de kringlopen in evenwicht. Mestoverschot door te veel vee -> te veel mest zodat de boeren na het injecteren in eigen land nog steeds over houden. Injecteren (= de mest in het land spuiten), gevolgen: -komt terecht in oppervlakte + grond water. -> uitspoeling en extra algengroei (gevolg algengroei – minder licht in het water dus de waterplanten gaan dood en dus is er minder zuurstof in het water – vissterfte) -waterbedrijven hebben moeite de nitraten uit het water te krijgen. Om mestoverschot tegen te gaan: mineralenboekhouding (boeren houden de hoeveelheid mineralen bij die bijv. De koeien eten en de hoeveelheid die in de mest zit) Duurzame landbouw -> gemengd bedrijf (dus vee houden maar ook verbouwen van gewassen). Ecologisch bedrijf, daar blijft de grond zoveel mogelijk zoals die was dmv gebruik van compost en groenbemesting. Biologische bestrijding tast het milieu niet aan (bijv: lieveheersbeestjes die de luizen opeten) of boeren hebben een monocultuur (voorkomen van ziektes en plagen, doordat ze zijn gespecialiseerd in een soort plant)
Hoofdstuk 8
§8.1
Leven op aarde mogelijk door: dat de aarde precies op zo’n afstand van de zon staat zodat er water kan zijn, dus een geschikte temperatuur.
Atmosfeer aarde -> tot 150 km hoogte, daarboven blijven de satellieten cirkelen. Atmosfeer werkt als een soort paraplu, stenen en brokstukken (meteorieten) verdampen. (verschillende atmosferen van laag naar hoog: troposfeer, stratosfeer, (ozonlaag) mesosfeer en thermosfeer)
Alleen de ultraviolette straling bereikt aardoppervlak. Röntgen en gammastraling worden op 100 km hoogte opgenomen in de ijle lucht.
Ozon op 30 km hoogte en absorbeert de UV-straling -> omgezet in warmte, alleen het ongevaarlijk, onzichtbaar licht + radiogolven bereiken aardoppv. Ook infrarood kan doordringen.
Oeratmosfeer-> CO2 belangrijkste bestandsdeel. Atmosfeer verandert door de zon. aminozuren ontstonden uit oeratmosfeer + oeroceaan. Door het leven op aarde daalde het CO2-gehalte en ontstond er zuurstof.
- ¼ teruggekaatst
Zonnestraling:- deel blijft hangen door absorptie - ½ bereikt aardoppv. -> helft word gebruikt om oceanen op te verdampen, opgenomen warmte komt vrij als de damp in wolken condenseert. Waterdruppels uit wolken komen neer als regen/sneeuw. Wat op het land valt stroomt terug naar de zee (via grond of oppervlakte water). Luchtstromingen zorgen voor verplaatsing waterdamp. Zonne-energie (opgenomen rond evenaar) getransporteerd naar gematigde breedte en polen, bij verdamping komt energie vrij. Oceaan -> zeestromingen van koude naar warme gebieden. Bepaald door de wind (laag tot 10 meter diepte), in de diepere lagen zinkt het koude water door de grotere dichtheid, warme water drijft boven. Zonne-energie wordt verdeeld door stromingen, de oceanen en de atmosfeer. Biosfeer = schil waarin leven voorkomt, afgesloten door de hogere atmosfeer. De waterkringloop is onafhankelijk van organismen. Koolstofkringloop -> C opgenomen door groene planten en omgezet in koolhydraten -> voedsel voor mens en dier. Bij vertering ontstaat CO2, adem je weer uit. Een vertakking van de kringloop: bij verrotting komt CO2 vrij bij omzetting in fossiele brandstoffen. Ook bij de verbranding komt CO2 vrij. §8.2 Invloed op de temperatuur (T): hoogte zon, bewolking en hoeveelheid vocht in de lucht. Energie nodig om te verdampen, onttrokken aan de lucht -> minder hoge T. dus als er geen water is (woestijn) hogere T. Warmte vrij bij condenseren tot waterdruppels. Koude lucht kan minder vocht opnemen dan warme lucht (minder afkoeling door condensatie). Aanwezigheid van groot wateroppervlak -> temperatuur buffer. Koele zeewater neemt rond evenaar warmte op en bij de polen word de warmte afgegeven. Op termijn van eeuwen -> variaties in het klimaat, verschillende ijstijden, te zien aan mee gevoerde rotsblokken, ongewoon loop van rivieren en gletsjermeren (opgestuwde grond door het ijs) de verschillende ijstijden zijn ontdenkt door kalk uit fossiele schelpen, daar werd dan uit afgeleid hoe hoog de T was. Word de opwarming van de aarde veroorzaakt door ons zelf of door een klimaatschommeling? Modellen voorspellen klimaatsontwikkelingen: variabelen-> zonnestraling, samenstelling atmosfeer, ligging oceaanstromingen. Belangrijk voor de economie en politiek, want zo kunne er op tijd maatregelen genomen worden. §8.3 Verbranding hout – warmte komt vrij. Rotting hout - energie gebruikt voor rottingproces. Soms wordt het proces niet afgemaakt -> energie licht nog opgeslagen in de resten (fossiele brandstoffen, aardolie, steenkool en aardgas) bij verbranding komt de energie weer vrij. Olie-equivalent = hoeveelheid energie die een brandstof kan leveren omgerekend naar hoeveelheid aardolie. Groei energie verbruik door: - bevolkingsgroei, - welvaartsniveau, - prijs die betaald moet worden. Nu kan worden voorspelt wanneer er geen fossiele Brandstoffen meer zullen zijn. Wereldeconomie is afhankelijk van de beschikbaarheid van de fossiele brandstoffen. Energiecrisis voorkomen: overschakelen naar duurzame andere energiebronnen (win,-zonne-energie en waterkracht). Waterkracht is niet duurzaam want uraniumvoorraden zijn beperkt en er blijft radioactief afval over. Andere mogelijkheden zijn een getijdencentrale (in een baai wordt door de stijging en daling van waterpeil stroom opgewekt. Of temperatuurverschil in de oceanen gebruiken om stroom op te wekken. Besparen op energie door: isoleren en hoogrendementsketel. Bij goede economie meer energie verbruik. §8.4 Ozon (O3) neemt UV-straling op en valt uiteen in O (zuurstof atoom) en O2 (zuurstof molecuul) en er ontstaat warmte. Omgekeerd vormt O2 + O weer O3 -> er is dus een evenwicht. Ozon aangetast door CFK’s (chloorfluorkoolwaterstoffen) en freon.. CFK zit in koelmiddel van koelkasten en wordt gebruikt voor de productie van piepschuim. Door mondiale afspraken kan dit afbraakproces worden geremd. Door UVstraling komen losse chlooratomen (cl) vrij. cl zet ozon om in O-moleculen zonder dat er O-atomen ontstaan. -> minder ozon terug gevormd en is het evenwicht verstoord. Aarde warmer, veroorzaakt door 1) klimaat (natuur) schommeling of 2) door menselijke activiteit. CO2 houd warmte straling vast, dus meer CO2 in de lucht hoe meer warmte er wordt vastgehouden. Zon met zonnevlekken -> 15 % meer energie uitgestraald. Verdwijning Golfstroom door stijgen zeespiegel, gevolg: West-Europa koelt af. Biosfeer heeft zogenaamde CO2 buffers: oceaan + polenkappen nemen CO2 op. Beperkte betrouwbaarheid broeikasmodellen: 1) er zijn geen computers die de ingewikkelde modellen aankunnen ( maar door de snelle ontwikkelingen op technisch gebied, niet zo’n groot probleem) 2) gebrek aan kennis. Variabelen hebben invloed o elkaar maar hoe de verschillende kringlopen op elkaar inwerken is niet bekend. Er is dus meer onderzoek nodig. Eenvoudig broeikasmodel: hoeveel broeikasgassen er in de toekomst zullen zijn en wat dat betekend voor de gemiddelde temperatuur. Broeikasmodellen leggen verband tussen bronnen en buffers van broeikasgassen.
v Industrialisatie
v Uitputting van natuurlijke hulpbronnen (bijv. aardolie, ertsen) v Milieuvervuiling
Conclusies van het rapport: 1. Wanneer de groeitrends van de wereldbevolking, industrialisatie, milieuvervuiling, voedselproductie en uitputting van natuurlijke hulpbronnen doorzetten, zullen de grenzen van de groei binnen 100 jaar worden bereikt. Eerder al zullen de fossiele brandstoffen zijn uitgeput. 2. Indien de groeitrends naar beneden worden bijgesteld, kan een toestand van ecologische en economische stabiliteit ontstaan. Toch kunnen de eerste levensbehoeften van ieder mens dan nog bevredigd worden. De Club van Rome heeft een bewustwording over de toekomst van de aarde sterk vergroot. 3 manieren om de uitputting aan grondstoffen tegen te gaan: Ø Nieuwe bronnen (bijv. in Venezuela, Engeland) Ø Nieuwe materialen (bijv. koper --- glasvezel), (bio-alcohol) Ø Hergebruik (bijv. plastic) Toekomstvoorspellingen worden achtergehaald door technische vooruitgang en menselijke inventiviteit. Voordelen van openbaar vervoer: · Openbaar vervoer maakt spaarzaam gebruik van ruimte en energie, · Er is relatief weinig vervuiling. · De veiligheid per personenkilometer is groter dan bij de auto. Automobiliteit staat op gespannen voet met leefbaarheid en een schoon milieu. §6.3 Fotosynthese: C02+H2O->C6H12O6+O2
Bij de fotosynthese wordt het koolstofatoom uit elk molecuul koolstofdioxide opgenomen in een molecuul glucose. Planten zetten die glucosemoleculen om in grotere moleculen, bijv. zetmeel. Als planten sterven en vergaan, worden zie zetmeelmoleculen afgebroken tot onder andere koolstofdioxidemoleculen. En als de planten worden opgegeten, worden de zetmeelmoleculen verbrandt. Dat is de omgekeerde van fotosynthese, verbranding. Een andere elementen kringloop is van zuurstof.. Elk O2-molecuul die je inademt bestaat uit 2
O2-atomen. Zo’n O2-atoom kan bij het uitademen gebonden zijn in een CO2-molecuul. Daarna kan een O2-atoom bij de fotosynthese terechtkomen in een volgend O2-molecuul dat via een huidmondje van een plant weer in de lucht komt. Planten hebben H2O, CO2, zonlicht en mineralen nodig. CO2 en O2 maken beide deel uit van een kringloop die essentieel is voor het leven op aarde. Kunstmestbronnen: § Salpeterlagen § Guano § Stikstof uit de lucht halen en omzetten in ammoniak. De stikstofkringloop: De stikstof in de lucht reageert nauwelijks met andere stoffen. Voor de omzettingen zijn speciale omstandigheden nodig, zoals hoge temperatuur of hoge druk, bijv. tijdens onweer. Door de energie in de bliksem reageren stikstof en zuurstof met elkaar tot stikstofoxide. Die komen met de regen als nitraat op de aarde terecht. Planten nemen met hun wortels nitraat uit de bodem op, (nodig voor de opbouw van eiwitten. Een deel van de planten dient als voedsel voor diere. Als ze doodgaan, zorgen de bodembacteriën voor de afbraak van de eiwitten tot nitraten etc. Een deel wordt zelfs afgebroken tot stikstof en komt zo weer in de lucht terecht. Groenbemesting -> het verbouwen en daarna onderploegen van een groen gewas dat symbiose met stikstofbindende organismen leeft, waardoor het dient als bemesting voor een volgend gewas. Planten hebben voor hun groei de mineralen fosfor, kalium en vooral stikstof nodig. Ze kunnen de stikstof uit de lucht niet opnemen. De groene revolutie-> de vergroting van een opbrengst van de landbouw door veredeling en genetische manipulatie. §6.4 Duurzaam = milieuverantwoord en houd de kringlopen in evenwicht. Mestoverschot door te veel vee -> te veel mest zodat de boeren na het injecteren in eigen land nog steeds over houden. Injecteren (= de mest in het land spuiten), gevolgen: -komt terecht in oppervlakte + grond water. -> uitspoeling en extra algengroei (gevolg algengroei – minder licht in het water dus de waterplanten gaan dood en dus is er minder zuurstof in het water – vissterfte) -waterbedrijven hebben moeite de nitraten uit het water te krijgen. Om mestoverschot tegen te gaan: mineralenboekhouding (boeren houden de hoeveelheid mineralen bij die bijv. De koeien eten en de hoeveelheid die in de mest zit) Duurzame landbouw -> gemengd bedrijf (dus vee houden maar ook verbouwen van gewassen). Ecologisch bedrijf, daar blijft de grond zoveel mogelijk zoals die was dmv gebruik van compost en groenbemesting. Biologische bestrijding tast het milieu niet aan (bijv: lieveheersbeestjes die de luizen opeten) of boeren hebben een monocultuur (voorkomen van ziektes en plagen, doordat ze zijn gespecialiseerd in een soort plant)
Zonnestraling:- deel blijft hangen door absorptie - ½ bereikt aardoppv. -> helft word gebruikt om oceanen op te verdampen, opgenomen warmte komt vrij als de damp in wolken condenseert. Waterdruppels uit wolken komen neer als regen/sneeuw. Wat op het land valt stroomt terug naar de zee (via grond of oppervlakte water). Luchtstromingen zorgen voor verplaatsing waterdamp. Zonne-energie (opgenomen rond evenaar) getransporteerd naar gematigde breedte en polen, bij verdamping komt energie vrij. Oceaan -> zeestromingen van koude naar warme gebieden. Bepaald door de wind (laag tot 10 meter diepte), in de diepere lagen zinkt het koude water door de grotere dichtheid, warme water drijft boven. Zonne-energie wordt verdeeld door stromingen, de oceanen en de atmosfeer. Biosfeer = schil waarin leven voorkomt, afgesloten door de hogere atmosfeer. De waterkringloop is onafhankelijk van organismen. Koolstofkringloop -> C opgenomen door groene planten en omgezet in koolhydraten -> voedsel voor mens en dier. Bij vertering ontstaat CO2, adem je weer uit. Een vertakking van de kringloop: bij verrotting komt CO2 vrij bij omzetting in fossiele brandstoffen. Ook bij de verbranding komt CO2 vrij. §8.2 Invloed op de temperatuur (T): hoogte zon, bewolking en hoeveelheid vocht in de lucht. Energie nodig om te verdampen, onttrokken aan de lucht -> minder hoge T. dus als er geen water is (woestijn) hogere T. Warmte vrij bij condenseren tot waterdruppels. Koude lucht kan minder vocht opnemen dan warme lucht (minder afkoeling door condensatie). Aanwezigheid van groot wateroppervlak -> temperatuur buffer. Koele zeewater neemt rond evenaar warmte op en bij de polen word de warmte afgegeven. Op termijn van eeuwen -> variaties in het klimaat, verschillende ijstijden, te zien aan mee gevoerde rotsblokken, ongewoon loop van rivieren en gletsjermeren (opgestuwde grond door het ijs) de verschillende ijstijden zijn ontdenkt door kalk uit fossiele schelpen, daar werd dan uit afgeleid hoe hoog de T was. Word de opwarming van de aarde veroorzaakt door ons zelf of door een klimaatschommeling? Modellen voorspellen klimaatsontwikkelingen: variabelen-> zonnestraling, samenstelling atmosfeer, ligging oceaanstromingen. Belangrijk voor de economie en politiek, want zo kunne er op tijd maatregelen genomen worden. §8.3 Verbranding hout – warmte komt vrij. Rotting hout - energie gebruikt voor rottingproces. Soms wordt het proces niet afgemaakt -> energie licht nog opgeslagen in de resten (fossiele brandstoffen, aardolie, steenkool en aardgas) bij verbranding komt de energie weer vrij. Olie-equivalent = hoeveelheid energie die een brandstof kan leveren omgerekend naar hoeveelheid aardolie. Groei energie verbruik door: - bevolkingsgroei, - welvaartsniveau, - prijs die betaald moet worden. Nu kan worden voorspelt wanneer er geen fossiele Brandstoffen meer zullen zijn. Wereldeconomie is afhankelijk van de beschikbaarheid van de fossiele brandstoffen. Energiecrisis voorkomen: overschakelen naar duurzame andere energiebronnen (win,-zonne-energie en waterkracht). Waterkracht is niet duurzaam want uraniumvoorraden zijn beperkt en er blijft radioactief afval over. Andere mogelijkheden zijn een getijdencentrale (in een baai wordt door de stijging en daling van waterpeil stroom opgewekt. Of temperatuurverschil in de oceanen gebruiken om stroom op te wekken. Besparen op energie door: isoleren en hoogrendementsketel. Bij goede economie meer energie verbruik. §8.4 Ozon (O3) neemt UV-straling op en valt uiteen in O (zuurstof atoom) en O2 (zuurstof molecuul) en er ontstaat warmte. Omgekeerd vormt O2 + O weer O3 -> er is dus een evenwicht. Ozon aangetast door CFK’s (chloorfluorkoolwaterstoffen) en freon.. CFK zit in koelmiddel van koelkasten en wordt gebruikt voor de productie van piepschuim. Door mondiale afspraken kan dit afbraakproces worden geremd. Door UVstraling komen losse chlooratomen (cl) vrij. cl zet ozon om in O-moleculen zonder dat er O-atomen ontstaan. -> minder ozon terug gevormd en is het evenwicht verstoord. Aarde warmer, veroorzaakt door 1) klimaat (natuur) schommeling of 2) door menselijke activiteit. CO2 houd warmte straling vast, dus meer CO2 in de lucht hoe meer warmte er wordt vastgehouden. Zon met zonnevlekken -> 15 % meer energie uitgestraald. Verdwijning Golfstroom door stijgen zeespiegel, gevolg: West-Europa koelt af. Biosfeer heeft zogenaamde CO2 buffers: oceaan + polenkappen nemen CO2 op. Beperkte betrouwbaarheid broeikasmodellen: 1) er zijn geen computers die de ingewikkelde modellen aankunnen ( maar door de snelle ontwikkelingen op technisch gebied, niet zo’n groot probleem) 2) gebrek aan kennis. Variabelen hebben invloed o elkaar maar hoe de verschillende kringlopen op elkaar inwerken is niet bekend. Er is dus meer onderzoek nodig. Eenvoudig broeikasmodel: hoeveel broeikasgassen er in de toekomst zullen zijn en wat dat betekend voor de gemiddelde temperatuur. Broeikasmodellen leggen verband tussen bronnen en buffers van broeikasgassen.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden