AARDRIJKSKUNDE voor de onderbouw HANDBOEK

Transcriptie

1 3 havo AARDRIJKSKUNDE voor de onderbouw HANDBOEK

2 26

3 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek De aarde is eigenlijk maar een nietig stofje in de kosmos. Als je het van iets dichterbij bekijkt, is het een tamelijk kleine, prachtig blauwe planeet. De kosmos is miljarden jaren geleden ontstaan. Daarna hebben zich allerlei spectaculaire ontwikkelingen voltrokken. Meestal zijn die met logische natuurwetten te verklaren. Daarom sluit dit hoofdstuk goed aan bij het profiel Natuur en Techniek. Maar ook met natuurwetten kun je niet alles verklaren. Er blijven nog talloze mysterieuze zaken over. Dat maakt het bestuderen van aarde en kosmos een uitermate spannende bezigheid! Oriëntatie 1 De grote rijkdommen van Afrika 28 Kern 2 Binnendringen in aarde en kosmos 30 3 De woelige atmosfeer 32 4 Harde gesteenten en ongenaakbaar reliëf? 34 5 Grondsoort of bodem? 36 6 Levende en dode natuur 38 Onderzoek 7 Met aardrijkskunde de toekomst in 40 Afsluiting Begrippen

4 oriëntatie 1 De grote rijkdommen van Afrika Veel mensen hebben geen positief beeld van Afrika. Ze denken vooral aan honger en onderontwikkeling. Toch bezit dit werelddeel bijna alles om een hoge welvaart te bereiken. Dat is vooral te danken aan de natuurlijke omstandigheden (bron 1). Het reliëf legt maar weinig beperkingen op: het overgrote deel van Afrika bestaat uit uitgestrekte vlakke gebieden met goed bevaarbare rivieren en grote meren. Ook het klimaat is op de meeste plaatsen uitermate gunstig en de bodem zit boordevol waardevolle delfstoffen. Een bron van rijkdom in Afrika is ook zijn omvangrijke bevolking. Wat is er eigenlijk mis met Afrika? bron 1 De rijkdommen van Afrika. 28 MAROKKO GHANA ZUID-AFRIKA NEDERLAND Hoofdstad Rabat Oppervlakte (land)/ km2 Bevolkingsaantal (miljoen) Bevolkingsdichtheid/ km2 Religie Accra Pretoria Amsterdam ,8 16, % christen 99% moslim 80% christen 1,5% moslim 2,3% natuurgodsdienst 86 51% christen 6% moslim Lezen en schrijven in % 52 69% christen 16% moslim 9% natuurgodsdienst 58 Levensverwachting (jaar) Kindersterfte/1000 geboorten Inkomen per hoofd per jaar Beroepsbevolking 71,5 59, , , landbouw 45% industrie 20% diensten 35% landbouw 56% industrie 15% diensten 29% landbouw 9% industrie 26% diensten 65% landbouw 2% industrie 18% diensten 80% 99

5 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek bron 2 Een overvloed aan mensen en natuurlijke rijkdommen Afrika heeft gunstige klimaten en vruchtbare bodems en kan daarom grote hoeveelheden landbouwproducten produceren. Daarnaast herbergt het een schat aan kostbare delfstoffen (bron 1). Dat heeft te maken met de geologische opbouw van Afrika. Een groot deel bestaat uit het Afrikaanse schild: een zeer oude, door erosie afgesleten (hoog) vlakte. Door de erosie zijn de op grote diepte gevormde ertsen (bijvoorbeeld goud, diamant, koper) dicht aan de oppervlakte komen liggen en dus technisch winbaar geworden. Vooral bij de diamantproductie staat Afrika op de eerste plaats: het levert ruim tweederde van de wereldproductie aan diamant. Andere delen van Afrika zijn geologisch veel jonger. Ze bestonden vroeger uit zee, waarin zich grote hoeveelheden aardolie en aardgas vormden. De winning vindt vooral plaats op het land, maar tegenwoordig ook steeds meer offshore. Na het Midden-Oosten is Afrika de grootste olieproducent ter wereld. In Afrika wonen ongeveer 1 miljard mensen. Daarmee is het na Azië het volkrijkste werelddeel. Globaal gesproken kun je de bevolking van Afrika in twee groepen verdelen: een Arabische bevolking ten noorden van de Sahara en een zwarte bevolking ten zuiden daarvan. Vooral de zwarte bevolking bestaat uit honderden verschillende volken en stammen. Alleen al in Nigeria, het Afrikaanse land met de meeste inwoners, zijn er dat ruim 300. De bevolking van Afrika is heel jong. In de meeste Afrikaanse landen is ruim de helft van de bevolking jonger dan 25 jaar. Een jonge, actieve bevolking is meestal gunstig voor de welvaart. Maar dat geldt niet voor Afrika. Hoe dat komt is niet zo gemakkelijk te verklaren. Er zijn heel veel oorzaken, o.a.: de erfenis van het verleden (slavernij, kolonialisme); tegenstellingen tussen bevolkingsgroepen en burgeroorlogen; onbekwaam bestuur en corruptie; een eenzijdige economie, vooral gericht op de productie van grondstoffen. De verschillen in welvaart zijn heel groot (infokader bron 1). bron 4 bron 3 De sferenpiramide. Afrika en natuurwetten centraal Onze aarde is opgebouwd uit een aantal sferen, die een samenhangend geheel vormen (bron 3). Er zijn: biotische sferen, die uit levende elementen bestaan (bijvoorbeeld planten en dieren); abiotische sferen, die uit niet-levende elementen bestaan (bijvoorbeeld de kosmos). Alle sferen in het schema oefenen invloed op elkaar uit. Die invloed is met natuurwetten te verklaren. Hoe hoger in de piramide, hoe groter de invloed is op de andere sferen, dus hoe dominanter die sfeer is. In grote lijnen zijn de abiotische sferen het meest dominant. Het klimaat bepaalt bijvoorbeeld welke planten ergens kunnen groeien. We volgen daarom in dit hoofdstuk de piramide van boven naar onder. We beginnen dus met de kosmos en eindigen met planten en dieren. De mens hoort eigenlijk thuis op de onderste trede van de piramide. Maar hij wil graag opklimmen in de piramide: hoe hij dat doet, komt aan de orde in hoofdstuk 5. In dit hoofdstuk richten we ons vooral op het werelddeel Afrika. Maar we zullen ook veel in- en uitzoomen. De sferenpiramide kun je toepassen op ieder schaalniveau: de aarde als geheel, een werelddeel als Afrika, een land, maar ook op kleinere regio s. 29

6 kern 2 Binnendringen in aarde en kosmos Midden in Ghana ligt Lake Bosumtwi (bron 5). Op het eerste oog lijkt het de met water gevulde krater van een grote vulkaan. Maar dat is onmogelijk, want vulkanen vind je bij randen van platen en niet midden op het massieve Afrikaanse schild. Wat kan dan wél de oorsprong zijn van dit geheimzinnige meer? Volgens de meeste wetenschappers is het heelal (de kosmos) 14,6 miljard jaar geleden ontstaan door de oerknal of Big Bang. Daarbij werden grote hoeveelheden gas en stof de ruimte in geslingerd. Op sommige plaatsen traden verdichtingen op van gas en stof. Daaruit vormden zich de hemellichamen: sterren, planeten en satellieten. Planeten draaien om hun as (rotatie) en om een ster (revolutie); hierdoor ontstaan dag en nacht en de jaargetijden. Sterrenbeelden en sterrenstelsels Als je op een heldere nacht naar de hemel kijkt, dan lijkt het alsof er ontelbare lichtjes staan te twinkelen. Toch zie je maximaal sterren. Om een beetje wegwijs te worden in die warboel aan de hemel zijn de sterren ingedeeld in sterrenbeelden: groepen sterren die aan de hemel dicht bij elkaar staan en een bepaalde figuur lijken te vormen. Een voorbeeld is de Grote Beer : die ziet eruit als een soort steelpannetje. Er is maar één ster die een vaste plaats aan de hemel heeft, dat is de Poolster, die in het verlengde van de aardas staat. Alle andere sterren draaien daar omheen. Sterrenbeelden die dicht bij de Poolster staan, zoals de Grote Beer, kun je het hele jaar zien. Andere sterren(beelden) zie je alleen in een bepaald jaargetijde. Na de Big Bang ontstonden er plaatselijk verdichtingen van stof en gas. Door de toenemende druk liep de temperatuur op tot miljoenen graden, waardoor er miljarden sterren ontstonden. Zo n groep sterren in de kosmos, die door hun onderlinge zwaartekracht bij elkaar blijven, noem je een sterrenstelsel. Een voorbeeld is de Melkweg (bron 6), waartoe ook onze ster (de zon) behoort. De mens is nog nauwelijks doorgedrongen in de kosmos. Verder dan de maan zijn we nog niet geweest, al hebben we wel ruimteschepen naar andere planeten gestuurd, zoals Mars en Venus. Dat we toch veel weten van het heelal, danken we aan de techniek: Het meest simpele hulpmiddel is de verrekijker of telescoop. Daarin zit een lens die het licht afbuigt, waardoor een voorwerp wordt vergroot. bron 5 Lake Bosumtwi in Ghana. 30

7 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek Het licht van ver verwijderde objecten is echter zo zwak dat een spiegeltelescoop nodig is, waarbij het licht eerst verzameld wordt via een grote holle spiegel. Naast licht zenden sterren ook radiostraling uit. Die straling kan worden opgevangen door de schotelantenne van een radiotelescoop. Vervolgens kan die straling worden vertaald in licht, waardoor je een beeld krijgt van bijvoorbeeld een ster. Radiotelescopen hebben het voordeel dat ze nauwelijks last hebben van wolken of stof, omdat radiostraling daar gewoon doorheen gaat. Je kunt daarmee dus veel vaker en verder het heelal in kijken. Het nog onontdekte binnenste van de aarde De natuurkundige processen in het vaste deel van de aarde worden bestudeerd door de geofysica. Probleem daarbij is dat we in onze eigen planeet nog minder ver zijn doorgedrongen dan in het heelal. We hebben niet eens door de aardkorst heen geboord. In 1966 is dat wel eens geprobeerd bij het Mohole Project voor de kust van Mexico. De kosten bleken echter veel te hoog. Daarom maken geofysici gebruik van andere manieren van onderzoek: Uit de buitenmantel krijgen ze de onderzoeksmaterie soms op een presenteerblaadje aangeboden, namelijk bij een vulkaanuitbarsting. Bij het onderzoeken van de diepere delen van de aarde maken ze gebruik van seismisch onderzoek. Daarbij worden met ontploffingen geluidstrillingen opgewekt in de aarde. Die worden door verschillende lagen in de aardkorst op een verschillende manier teruggekaatst of afgebogen en daarna weer opgevangen en opgetekend in een seismogram. Daaruit kunnen geofysici afleiden hoe het binnenste van de aarde eruitziet (bron 7). bron 6 Onze ster (de zon) is één van de ongeveer 200 miljard sterren, waaruit de Melkweg bestaat. Als we dit sterrenstelsel van opzij zouden kunnen zien, zou het eruit zien als een soort sombrero. De zon bevindt zich aan de rand daarvan. Op heldere nachten kunnen we de kern van de Melkweg zien als een soort lichte band aan de hemel. bron 7 De opbouw van de planeet aarde. 31

8 kern 3 De woelige atmosfeer Als je in Afrika van de evenaar naar het noorden gaat, zou de temperatuur lager moeten worden. Toch ligt er op de evenaar soms sneeuw (bron 8) en kan in de Libische woestijn de temperatuur oplopen tot boven de 60 C. Welke bijzondere processen spelen zich af in de woelige atmosfeer? Temperatuurverschillen op aarde veroorzaken verschil in luchtdruk en daardoor ontstaan de grote windsystemen. In lagedrukgebieden valt veel neerslag; in hogedrukgebieden weinig. De belangrijkste klimaatfactoren zijn: breedteligging, zee-invloed, windrichting en reliëf. Köppen verdeelt de klimaten in A-klimaten (tropische regenklimaten), B-klimaten (droge klimaten), C-klimaten (gematigde klimaten), D-klimaten (continentale klimaten) en E-klimaten (polaire klimaten). Neerslag, wind en depressies De grote windsystemen op aarde (bron 9) kunnen worden verklaard met de Wet van Buys-Ballot. Deze luidt als volgt: de wind waait van een hogedrukgebied (maximum) naar een lagedrukgebied (minimum) en maakt daarbij op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts en op het zuidelijk halfrond een afwijking naar links (gezien met de wind mee). Deze afwijking wordt veroorzaakt door de rotatie van de aarde. Er is een duidelijk verband tussen luchtdruk en neerslag (bron 9). In lagedrukgebieden valt veel neerslag omdat opstijgende lucht afkoelt. Koude lucht kan minder waterdamp bevatten dan warme lucht. Als lucht afkoelt kan hij minder waterdamp bevatten en wordt de relatieve vochtigheid (RV) steeds hoger. Als de RV 100% is gaat de waterdamp condenseren; er ontstaat bewolking en neerslag. Drie voorbeelden: 1 Bij de evenaar stijgt lucht op, koelt af en er vallen de equatoriale stijgingsregens. 2 Ook bij een gebergte wordt lucht opgestuwd en koelt af, waardoor er aan de loefzijde stuwingsregens ontstaan. 3 Ons land ligt in de buurt van een lagedrukgebied: het poolfront. Daarom vallen er bij ons vooral frontale regens. Bij een poolfront ontwikkelt zich vaak een bijzonder soort lagedrukgebied: een depressie (bron 10). Dit gebeurt als de warme lucht terrein wint en bron 8 Sneeuw op de evenaar! De top van de Kilimanjaro, die vrijwel op de evenaar ligt, is soms met sneeuw bedekt. 32

9 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek een puntige bres slaat in de koude lucht. De warme lucht wordt daarbij gedwongen op te stijgen tegen koude lucht. Dat heeft twee gevolgen: 1 Bij de top van de depressie ontstaat een lagedrukgebied, dat te herkennen is aan de kringvormige isobaren (lijnen met gelijke luchtdruk), waarbij de luchtdruk lager is dan 1013 hpa (hectopascal). 2 Door de opstijgende lucht ontstaat er veel bewolking en neerslag. Een depressie bestaat uit een koufront en een warmtefront die elk hun eigen soort bewolking en neerslag hebben. Meestal ontstaan depressies boven de oceaan en trekken vervolgens oostwaarts. Bij de verticale doorsnede van de depressie zie je welke soorten bewolking en neerslag een waarnemer daarbij achtereenvolgens passeren. Het klimaatsysteem van Köppen De Duitse geograaf Köppen maakte een indeling van de klimaten op basis van exacte criteria. Daarvoor gebruikte hij isothermen. Dat zijn lijnen die punten met dezelfde temperatuur met elkaar verbinden. Alleen de B-klimaten (droge klimaten) kon hij zo niet begrenzen. Om die droogte exact vast te leggen stelde hij dat de hoeveelheid neerslag kleiner moest zijn dan de hoeveelheid neerslag die er kan verdampen. Eigenlijk blijft er dan dus geen nuttige neerslag over. De indeling van de klimaten vulde Köppen verder aan door achter de hoofdletter een tweede letter te plaatsen. Daarbij zijn er twee mogelijkheden: 1 Bij de A-, C- en D-klimaten wordt een kleine letter toegevoegd, die de verdeling van de neerslag over het jaar aangeeft: f (feucht): neerslag in alle jaargetijden; s (sommertrocken): met droge zomer; w (wintertrocken): met droge winter. 2 Bij de B- en E-klimaten wordt een tweede hoofdletter toegevoegd, om het verschil in droogte tussen steppe en woestijn aan te geven. Zo onderscheidt Köppen de volgende vijf klimaatgebieden (zie ook GB196): A Tropische regenklimaten Tropisch regenwoudklimaat (Af) Savanneklimaat (Aw en As) B Droge klimaten Steppeklimaat (BS) Woestijnklimaat (BW) C Zeeklimaten van de gematigde zone Met droge zomer (Middellandse Zeeklimaat Cs) Met droge winter (Chinaklimaat Cw) Neerslag in alle jaargetijden (Zeeklimaat Cf) D Landklimaten Neerslag in alle jaargetijden (Df) Met droge winter (Dw) E Koude klimaten Toendraklimaat (ET) Sneeuwklimaat (EF) (F betekent Frost) Hooggebergteklimaat (EH) bron 9 Het verband tussen luchtdruk, wind en neerslag op aarde. bron 10 Horizontale ontwikkeling van een depressie (A) en verticale doorsnede langs de lijn X-Y (B). A B 33

10 kern 4 Harde gesteenten en ongenaakbaar reliëf? Het grootste gedeelte van Afrika is geologisch stokoud. Omdat het in de loop der miljoenen jaren zeer sterk is afgevlakt wordt het een schild genoemd. Dat is een massieve en stabiele gesteentemassa. In het oosten van Afrika, bij de Grote Riftvallei, is de aardkorst echter jong en verandert voortdurend. Er dreigt zelfs een stuk van Afrika af te breken, waarbij een nieuwe oceaan zal ontstaan. De aardkorst bestaat uit een aantal platen, gescheiden door breuken. Die platen bewegen door magmastromingen, dat noem je platentektoniek. Waar platen uiteendrijven ontstaan gebergten: middenoceanische ruggen. Plooiingsgebergten ontstaan door de botsing van twee continentale platen of het onderduiken van een oceanische plaat onder een continentale plaat. Jonge gebergten zijn hoog en reliëfrijk; oude gebergten lager en afgerond. Fasen van gebergtevorming Tijdens de geologische geschiedenis zijn er fasen geweest van actieve gebergtevorming, maar ook perioden met betrekkelijke rust. Er worden drie fasen van gebergtevorming of orogenese onderscheiden (bron 11). 1 De oudste fase vond zo n 450 miljoen jaar geleden plaats en wordt de Caledonische orogenese genoemd. Van deze gebergten is nauwelijks iets meer over: ze bestaan uit oeroude, massieve gesteenten en worden daarom oude schilden genoemd. Voorbeelden van oude schilden zijn het Afrikaanse schild en het Scandinavische schild. Omdat bij harde gesteenten de verwering en erosie langzamer verlopen, steken die soms nog wel wat hoger boven het landschap uit. 2 De Hercynische orogenese begon 300 miljoen jaar geleden. Ook deze gebergten zijn al behoorlijk door verwering en erosie aangetast, maar toch zijn er nog afgeronde middelgebergten van over. Gebergten als Ardennen, Eifel en Harz horen ertoe. Ze worden oude gebergten genoemd. 3 De jongste fase van orogenese is de Alpiene orogenese. Die begon zo n 100 miljoen jaar geleden en is eigenlijk nog steeds niet helemaal afgelopen. De Alpiene gebergten vormen hoge spitse bergketens met scherpe kammen en diepe V-vormige dalen. Alle hooggebergten op aarde, zoals de Alpen in Europa en het Atlasgebergte in Afrika behoren ertoe. Maar ook deze jongste, ongenaakbaar lijkende hooggebergten zullen eens tot op de grond worden afgebroken en daardoor weer de grondstoffen leveren voor nieuwe gebergtevorming. Ook het reliëf is dus in kringloop! De kringloop van de gesteenten De petrologie is een onderdeel van de geologie; deze wetenschap onderzoekt de eigenschappen en de ontstaanswijze van gesteenten. Alle gesteenten beginnen hun levensloop als magma in vloeibare toestand (bron 12). Door afkoeling kan dat magma gaan stollen tot vast gesteente, dat stollingsgesteente genoemd wordt. Dat kan op grote diepte gebeuren (bijvoorbeeld bij graniet) of bij vulkanische uitbarstingen (basalt). Bij het stollen tot een vast gesteente, kunnen de onderdelen van dat gesteente (mineralen) een bepaalde kristalvorm aannemen. Bij kwarts is dat een dubbele piramidevorm. Ieder mineraal heeft bron 11 In de loop van de geologische geschiedenis zijn er drie fasen van orogenese geweest. 34

11 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek zijn eigen kristalvorm. Meestal zijn die kristallen heel klein, maar onder speciale omstandigheden kunnen ze ook uitgroeien tot zelfs enkele meters groot (bron 13). Stollingsgesteenten worden in de loop der eeuwen afgebroken door verwering en erosie. Na transport door water, wind of ijs worden ze vervolgens elders afgezet als afzettingsgesteenten of sedimenten: grind, zand, klei enzovoort. Sedimenten bestaan dus uit brokstukjes stollingsgesteenten die getransporteerd en weer afgezet zijn. Die brokstukjes kunnen aan elkaar gekit worden omdat er kalk of kiezel wordt afgezet in de poriën tussen de losse korrels. Die fungeert als een soort cement en daarom wordt het proces cementering (of verharding) genoemd. Deze gesteenten noemt men sedimentaire gesteenten. Zo kitten zandkorreltjes aaneen tot zandsteen, een vast gesteente waarin de oorspronkelijke zandkorreltjes nog herkenbaar zijn. Een volgende fase breekt aan als gesteenten onder hoge druk komen en de temperatuur oploopt tot boven de 200 C. Dan vindt vervorming (metamorfose) plaats: het gesteente wordt helemaal vervormd, zodat het oorspronkelijk gesteente niet meer te herkennen is. Men spreekt dan van metamorfe gesteenten. Kalksteen verandert zo in marmer, zandsteen in kwartsiet. Ten slotte kunnen gesteenten hun kringloop voltooien doordat ze weer terugkeren naar de oorspronkelijke magmatoestand. Dat gebeurt vooral bij subductie waar een oceanische plaat onder een continentale plaat schuift, naar het binnenste van de aarde verdwijnt en daar smelt. bron 13 Bij stolling van vloeibaar magma kunnen soms heel grote kristallen ontstaan. bron 12 De kringloop van de gesteenten. 35

12 kern 5 Grondsoort of bodem? Er bestaat op aarde nauwelijks een meer weelderige vegetatie dan het tropisch regenwoud in het Kongobekken in Afrika. Alles groeit en bloeit daar het hele jaar uitbundig. De bodem zal daar dus wel uiterst vruchtbaar zijn. Niet dus! De bodem van de Sahara, waar vrijwel niets groeit, is veel vruchtbaarder. Welke geheimzinnige processen spelen zich allemaal af onder onze voeten? Een grondsoort bestaat uit verweringsmateriaal dat na transport en sedimentatie elders is afgezet. Grondsoorten worden ingedeeld op basis van de korrelgrootte: klei, zand, grind, stenen, rotsblokken. Klimaat- en vegetatiezones hangen met elkaar samen en lopen globaal gesproken in oost-westzones over de aarde. Grondsoort en bodemvorming De namen grond(soort) en bodem worden vaak door elkaar gebruikt maar zijn in de aardrijkskunde toch twee heel verschillende begrippen. De grondsoort is het oorspronkelijke verweringsmateriaal dat meestal uit deeltjes van verschillende grootte bestaat (zand, klei enzovoort). Na de afzetting van een grondsoort kunnen zich in de loop der eeuwen allerlei veranderingen voordoen. Er kunnen bijvoorbeeld stoffen aan worden toegevoegd terwijl andere stoffen weer kunnen verdwijnen. Het klimaat is de belangrijkste bodemvormende factor. In vochtige klimaten vindt namelijk veel uitspoeling plaats; dat betekent dat uit de bovenste lagen allerlei stoffen (bijvoorbeeld ijzer of humus) uitspoelen en naar beneden worden afgevoerd, waar ze weer worden afgezet (inspoeling). Hoe meer neerslag, hoe groter de uitspoeling; maar daarnaast bevorderen ook zure omstandigheden de uitspoeling. Die vind je vooral onder naaldbos en heidevelden. Een andere belangrijke bodemvormende factor is de vegetatie. Als planten afsterven, voegen ze organische afvalresten aan de grondsoort toe die aan de bodem zijn donkere kleur geven. Half afgebroken organische resten worden humus genoemd. Door klimaat en vegetatie wordt er boven in de grondsoort dus langzamerhand een bodem gevormd. Op den duur ontstaan in de bodem verschillende lagen: het bodemprofiel. Op bron 14 zie je het bodemprofiel van een podsolbodem. Dat is een bodem die je van nature aantreft onder de uitgestrekte naaldwouden in Rusland. Ze hebben een duidelijke askleurige uitspoelingslaag en een roodbruine inspoelingslaag. Bodems in Nederland In Nederland heeft naast klimaat en vegetatie ook de mens een belangrijke rol gespeeld bij de bodemvorming. Onze bodems zijn in kaart gebracht door op duizenden plaatsen grondboringen te maken met een grondboor (bron 16). In Nederland onderscheiden we vijf soorten bodems (bron 15). De indeling is gebaseerd op de eigenschappen van het bodemprofiel: 1 Een veel voorkomende bodemsoort in ons land is de eerdgrond. Deze heeft een AC-profiel. Dat betekent dat uit- en inspoelingslaag ontbreken. Het meest opvallende kenmerk is een dikke, donkere humusrijke bouwvoor (A1-laag). Deze is ontstaan door eeuwenlange bemesting met stalmest. 2 Er komen in Nederland ook podsolen voor. Eigenlijk horen die thuis onder de naaldwouden in Rusland. Ze komen toch in bron 14 Een volledig ontwikkeld bodemprofiel van een podsolbodem. Het bestaat uit een humusrijke bouwvoor (A1), een grijze uitspoelingslaag (A2), een roodbruine inspoelingslaag (B) en de oorspronkelijke grondsoort (C). 36

13 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek ons land voor omdat in ons land veel naaldbossen zijn aangeplant. Bovendien bestaat een groot deel van ons land uit zandgrond; het regenwater sijpelt daar vlug doorheen, zodat er veel uitspoeling kan optreden. Dit wordt nog bevorderd door de zure omstandigheden onder naaldbossen (en heidevelden). Podsolen hebben een volledig ontwikkeld ABC-profiel. 3 Datzelfde geldt voor de brikgronden. Dat zijn bodems, die zich gevormd hebben in lössgrond. Het belangrijkste verschil is dat hier vooral de fijnere deeltjes uitspoelen en in de briklaag (B-laag) weer inspoelen. 4 In grote delen van ons land zijn de grondsoorten geologisch nog zeer jong. Dat geldt onder andere voor zeeklei, rivierklei, duinzand en zandverstuivingen. Er is nog maar weinig bodemvorming opgetreden; eigenlijk bestaan ze alleen uit de C-laag. Daarom worden deze bodems vaaggronden genoemd. 5 Sterk afwijkende bodems ten slotte zijn de veengronden; die bestaan niet uit gesteenteresten maar uit plantenresten. veengronden podsolgronden brikgronden eerdgronden vaaggronden veengronden en podsolgronden podsolgronden en eerdgronden brikgronden en andere gronden bron 15 Nederland. De verspreiding van de bodems in bron 16 Door het maken van duizenden grondboringen is de Nederlandse bodem zeer nauwkeurig in kaart gebracht. 37

14 kern 6 Levende en dode natuur Tot nu toe ging het vooral over de niet-levende elementen uit de piramide. Dat was fascinerend, maar nu wordt het tijd dat er wat leven in de brouwerij komt! Afrika is daarvoor uitstekend geschikt, want het is bekend om zijn prachtige wildparken zoals het Kruger National Park in Zuid-Afrika (bron 17). Een safari is er pas geslaagd als je de Big Five gezien hebt. Ook in andere wildparken in Afrika kun je dezelfde fauna aantreffen. Maar als je naar Madagaskar gaat, dat slechts door een smalle zeestraat van het vasteland van Afrika gescheiden ligt, dan blijkt daar een unieke fauna te bestaan die heel anders is dan in de rest van Afrika (bron 18). Volgens de meeste wetenschappers is de kosmos ontstaan door de Big Bang. Uit de materie die hierbij de ruimte in geslingerd werd, vormden zich sterren, planeten en satellieten. De planeet aarde is een geluksplaneet omdat temperatuur en samenstelling van de atmosfeer er leven mogelijk maken. Volgens de platentektoniek waren de continenten in het Perm één geheel en zijn ze daarna op de rug van magmastromingen uit elkaar gedreven. Het leven op aarde Over het ontstaan van de kosmos en het leven op aarde bestaan veel verklaringen: De meeste godsdiensten gaan uit van de schepping door één of meerdere goden. Zo heeft God volgens het christelijke scheppingsverhaal de wereld in zes dagen geschapen en rustte hij de zevende dag uit. De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat de kosmos gevormd is door de Big Bang; het ontstaan en de ontwikkeling van het leven op aarde verklaren ze met behulp van de evolutietheorie. Deze theorie, ontwikkeld door Charles Darwin ( ) stelt dat het leven oorspronkelijk ontstaan is in een zeer eenvoudige (eencellige) vorm en dat zich daaruit in de loop der tijd alle hogere vormen van leven ontwikkeld hebben. De soorten waren daarbij gedwongen zich voortdurend aan te passen aan de wisselende natuurlijke omstandigheden (bijvoorbeeld het klimaat); degenen die daarin het beste slaagden hadden de meeste kans om te overleven (survival of the fittest). Men spreekt in dit geval ook wel van natuurlijke selectie. Overal op aarde tref je allerlei verschillende levensvormen aan. De wetenschap die beschrijft en verklaart op welke wijze die levende wezens over de aarde zijn verspreid, wordt biogeografie genoemd. Bij de verklaring van die verspreiding gaat de biogeografie uit van de platentektoniek en de evolutieleer. De unieke fauna van Madagaskar bron 17 Kruger National Park is het beroemdste wildpark van Afrika. Je kunt er de Big Five spotten: leeuw, buffel, luipaard, neushoorn en de Afrikaanse olifant. 38

15 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek bron 18 Tijdens het Krijt (95 miljoen jaar geleden) werd Madagaskar door de platentektoniek gescheiden van Afrika. Daarna ontwikkelde er zich een unieke fauna. (bron 18) bijvoorbeeld wordt verklaard doordat dit eiland zich 95 miljoen jaar geleden los maakte van Afrika. De fauna zou zich in de loop der miljoenen jaren door natuurlijke selectie hebben aangepast aan de plaatselijke omstandigheden en daarbij een geheel eigen, uniek karakter hebben gekregen. Enkele diersoorten die alleen op Madagaskar voorkomen, zijn de lemuren (een soort halfapen) en de Madagaskardaggekko s. De biogeografie onderscheidt twee soorten leefgebieden: bron 19 De voedselpiramide. 1 De natuurlijke omstandigheden bepalen waar een soort kan leven. Dit wordt het potentiële areaal genoemd. Zo zijn het Noord- en Zuidpoolgebied het potentiële areaal voor pinguïns. 2 Er leven echter alleen pinguïns in het Zuidpoolgebied; dat is het actuele areaal van deze diersoort. Dit actuele areaal is meestal te verklaren met behulp van de platentektoniek. De voedselpiramide De levende natuur (planten en dieren) kan alleen bestaan dankzij de dode natuur. Dat wordt uitgebeeld in de voedselpiramide (bron 19): 1 De groene planten vervullen daarbij de sleutelrol. Want zij zijn als enige in staat om met behulp van zonlicht (fotosynthese), water, CO 2 en mineralen organisch materiaal te produceren. De planten staan daarom als producenten aan de basis van de voedselpiramide. 2 Hogerop in de piramide bevinden zich de consumenten: De planteneters (herbivoren) zijn de consumenten van de eerste orde. Dat kunnen allerlei soorten dieren zijn zoals (grote) zoogdieren, maar ook vogels die planten en zaden eten, konijnen en muizen. Ook kevers, luizen en andere kleine insecten zoeken plantaardig materiaal als voedsel. De consumenten van de tweede orde zijn de kleinere vleeseters (carnivoren). Daartoe horen bijvoorbeeld sommige soorten vogels. Merels leven bijvoorbeeld van wormen en kleinere roofinsecten. Er zijn ook roofinsecten zoals lieveheersbeestjes, die leven van het eten van bladluizen. Spinnen behoren eveneens tot de roofdieren. Aan de top van de voedselpiramide staan de consumenten van de derde orde: de grotere vleeseters, zoals bijvoorbeeld roofdieren (leeuw, wolf) of roofvogels (havik en buizerd). Zij jagen op de kleinere vleeseters, maar natuurlijk ook op de planteneters. De aantallen organismen en de hoeveelheid biomassa zijn het grootst onder in de piramide bij de groene planten en worden naar boven toe kleiner. Dat komt omdat bij de overgang naar een hogere orde veel energie verloren gaat. 39

16 onderzoek IJsland 7 Met aardrijkskunde de toekomst in In Ghana aan de westkust van Afrika is visserij een belangrijk bestaansmiddel. Maar die vindt op een nogal primitieve manier plaats. Zo moeten de zware houten vissersboten telkens met vereende menskracht het land opgetrokken worden (bron 20). Een ondernemende vrouwelijke minister van visserij, Gladys Asmah, besloot de omstandigheden voor de vissers in één groots plan voor de hele kuststrook tegelijk aan te pakken. Ze gaf het ingenieursbureau DHV uit Amersfoort opdracht plannen te ontwerpen voor de aanleg van veertien vissershavens met alle faciliteiten die daarbij horen (bron 21). De jonge weg- en waterbouwer Grard Blankers werd de projectleider. Wat hij daarbij allemaal niet tegenkwam! New facilities Administration building (1) Fish market (2) Net mending shed (3) Net storage sheds (4) Ice making factory (5) Workshop (6) Fuel depot (7) Day care centre (8) Toilet (9) Power station (10) bron 20 Momenteel moeten zware vissersboten met handkracht op het strand getrokken worden. bron 21 Reclamebord met het ontwerp voor de nieuwe vissershaven bij de plaats Winnneba. De haven bestaat uit een golfbreker en aanlegkades. Daarnaast worden op het land allerlei havenfaciliteiten gebouwd (cijfers 1 t/m 10). Het meest opvallend is de kindercrèche (day care center); dit was een must voor minister Asmah, die voordat ze minister van visserij werd, minister van vrouwenemancipatie geweest is. bron 22 Bij het uitvoeren van technische projecten in Ghana moet je ook rekening houden met de cultuur en gewoonten van de mensen. In dit geval jenever sprenkelen om voorspoed over het project af te roepen. 40

17 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek bron 23 Havens ontwerpen in Ghana Bij het ontwerpen van een haven moet je met allerlei technische zaken rekening houden. Die hebben vaak een aardrijkskundige achtergrond. Zo moet er eerst een nauwkeurige hoogtemeting (op het land) en dieptemeting (in zee) gedaan worden. Bij het bouwen van kademuren moet je rekening houden met het draagvermogen van de ondergrond. Dus met de dichtheid en samenstelling ervan; die hangt onder andere af van het soort sediment. Ook het sedimenttransport moet nauwkeurig in kaart gebracht worden. Daarbij speelt de plaats van sedimentatie een belangrijke rol. Als dat gebeurt op de plaats van de haven, dan zal die dichtslibben. Of je zult constant moeten baggeren. Gelukkig hoefde men op het stabiele Afrikaanse schild in Ghana geen rekening te houden met de aardbevingsgevoeligheid. Maar bij de zwaarte van de bouwwerken moet wel rekening worden gehouden met de maximale golfkrachten. En ook met de golfhoogte in de haven: die mag niet te groot zijn, want dan liggen de schepen niet rustig aan de kade. Het bouwen van een golfbreker kan dat probleem oplossen. Maar hoe lang maak je die en waar leg je die neer? Het ontwerpen van een haven is dus vooral een kwestie van veel meten, rekenen en tekenen. Als je een technisch project uitvoert in het buitenland, ben je er niet met alleen maar een gedegen technische kennis. Je zult rekening moeten houden met allerlei economische, sociale en culturele kenmerken van de bevolking. Zo bestaat er in Ghana een grote eerbied voor de ouderdom. Een jonge technicus als Grard wekte niet zoveel vertrouwen. Dat probleem werd door DHV opgelost door voor overleg met de lokale leiders (chiefs) telkens een oudere werknemer met een eerbiedwaardige grijze haardos in te vliegen. Overigens verliep dat overleg in het begin maar moeizaam. De chiefs waren nukkig en onvriendelijk. Tot DHV erachter kwam wat de oorzaak was. Je diende bij overleg een fles Hollandse jenever mee te brengen. Niet om op te drinken, maar om over de grond te sprenkelen om daarmee voorspoed over het project af te roepen (bron 22). Dit gebruik dateert van de 18 e eeuw toen een Nederlandse expeditie het Ashanti-koninkrijk in Midden-Ghana bezocht en onder andere jenever als cadeau aan de koning aanbood. Ook bij de invulling van het project werd met allerlei plaatselijke omstandigheden rekening gehouden. Zo werden bijvoorbeeld op het haventerrein allerlei gebouwtjes gepland (bron 21). Voor de verbetering van de hygiëne worden toiletten, riolering en koelcellen aangelegd. Voorheen deden de Ghanezen hun behoefte gewoon op het strand! bron 24 Aardrijkskunde, natuur en techniek Aardrijkskunde is in feite belangrijk voor iedere technische studie. Al is het alleen maar vanwege het feit dat de grote technologische ondernemingen tegenwoordig allemaal internationaal opereren. Het is dus belangrijk dat je weet hoe die wereld in elkaar zit, wat de demografische, economische en cultuurverschillen zijn tussen de verschillende landen, wat de kenmerken en gevolgen zijn van toenemende internationalisering en globalisering enzovoort. Naast deze algemene betekenis van het vak aardrijkskunde zijn er ook een aantal specifieke geografische vaardigheden en kennisgebieden die van direct belang zijn bij een bepaalde studie. Dat blijkt uit een interview met Grard Blankers over zijn ervaringen met de studie aan de HTS in Tilburg en zijn huidige werk. Hij zegt daarin onder andere: Ik heb bij mijn werk heel veel steun aan mijn aardrijkskundige kennis en ik snap dan ook niet dat voor de studie van weg- en waterbouw naast Wiskunde B en natuurkunde geen aardrijkskunde in het vakkenpakket vereist is. Bij aardrijkskunde leer je bijvoorbeeld hoe erosie- en sedimentatieprocessen verlopen, maar belangrijker nog dat je met de natuur moet meedenken en niet tegen de natuur ingaan. Bij vrijwel alle studierichtingen en beroepen die zich in de ruimte afspelen, kun je aardrijkskundige kennis gebruiken. Maar zeker ook typische geografische vaardigheden als het werken met plaatsgebonden gegevens. Tegenwoordig gebeurt dat natuurlijk met moderne digitale technieken als GIS en remote sensing. In je opdrachtenboek ga je onderzoeken welke aardrijkskundige kennis en vaardigheden je bij technische projecten kunt gebruiken. Zo kun je met aardrijkskunde de toekomst in. Ook bij het profiel Natuur en Techniek! 41

18 afsluiting Begrippen actuele areaal gebied waar een bepaalde dier- of plantensoort voorkomt equatoriale stijgingsregens regens die ontstaan door opstijging van verwarmde lucht rondom de evenaar B biogeografie wetenschap die beschrijft en verklaart op welke wijze levende wezens over de aarde zijn verspreid biomassa totale hoeveelheid organisch materiaal bodem het door klimaat en vegetatie veranderde bovenste deel van de grondsoort bodemprofiel verticale doorsnede van de verschillende bodemlagen A1 A2 B C 0 evolutietheorie theorie die de ontwikkeling van leven(svormen) verklaart met behulp van natuurlijke selectie frontale regens regens die ontstaan doordat bij een depressie warme lucht moet opstijgen tegen koude lucht geofysica wetenschap die zich bezighoudt met de natuurkundige processen van de aarde grondsoort het oorspronkelijke verweringsmateriaal dat uit deeltjes van verschillende grootte bestaat (zand, klei enzovoort) humus half vergane plantenresten consumenten de herbivoren (planteneters) en carnivoren (vleeseters) in de voedselpiramide depressie lagedrukgebied bij het poolfront isobaar lijn met dezelfde (gemiddelde) luchtdruk isotherm lijn die punten met dezelfde temperatuur met elkaar verbindt kristalvorm typische vorm die een mineraal aanneemt bij stolling 42

19 Hoofdstuk 2 Aardrijkskunde, natuur en techniek metamorfe gesteenten gesteenten die vervormd zijn onder invloed van hoge druk en temperatuur orogenese gebergtevorming petrologie gesteenteleer potentiële areaal gebied waar de natuurlijke omstandigheden voor een bepaalde dier- of plantensoort geschikt zijn om er te leven producenten de groene planten in de voedselpiramide, die met behulp van zonlicht, CO 2, water en mineralen organisch materiaal produceren relatieve vochtigheid (RV) de verhouding tussen de werkelijke hoeveelheid waterdamp in de lucht en de maximaal mogelijke hoeveelheid waterdamp, uitgedrukt in een percentage sedimentaire gesteenten door cementering (verharding) aan elkaar gekitte sedimenten sterrenbeeld groep sterren die aan de hemel dicht bij elkaar staan en een bepaalde figuur lijken te vormen Poolster Kleine beer Grote beer sterrenstelsel verzameling van sterren die bij elkaar blijven door hun onderlinge zwaartekracht 43