Auteur VO-content Laatst gewijzigd 14 November 2016 Licentie CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Webadres http://maken.wikiwijs.nl/63267 Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.
Inhoudsopgave Kringlopen Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Stap6 Toetsen Kringlopen Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1
Kringlopen Intro Kringlopen In de vorige module heb je de dissimilatie en assimilatie in detail bestudeerd. Dan begrijp je dat ze samen een kringloop vormen. Planten gebruiken CO2 voor hun fotosynthese. Ze verwerken de koolstof in organische moleculen. Dieren gebruiken deze moleculen en zetten ze voor een groot deel weer om in CO2. Zou je die processen dan niet slim kunnen combineren om voedsel te verbouwen? Bekijk het filmpje: Om te zien hoe dat idee in de praktijk wordt gebracht. De productie van voedsel in het filmpje blijft heel dicht bij de natuurlijke kringloop. Er is weinig transport nodig van b.v. mest. De afvalstoffen van de vissen worden door bacteriën in het water omgezet en weer gebruikt door de planten. Het water in de bassins wordt verwarmd met restwarmte van de verwarming van de kas. Dat water wordt weer gebruikt om de planten van water te voorzien. In deze module houd je je bezig met kringlopen. Hoe maakt de huidige mens gebruik van de kringlopen op aarde? Hoe kunnen we daarmee zo omgaan dat het systeem Aarde nog lang kan blijven bestaan? Pagina 2
Vooraf Eindproduct-Beoordeling Deze module werk je aan een aantal theoretische stappen. De kennis daarvan pas je toe in de groepsopdracht van stap 5: je maakt met de klas een kwartet over projecten die passen in het concept cradle 2 cradle. Het resultaat wordt beoordeeld op: keuze van het onderwerp invulling van de vier kaartjes originaliteit van de uitvoering Doelen-Concepten Je kunt: Pagina 3
energiestromen in een ecosysteem beschrijven en toelichten welke factoren daarop van invloed zijn; modellen van energiestromen beschrijven en benoemen welke processen en organismen daarin een rol spelen; beargumenteren met welke maatregelen de mens energiestromen kan beïnvloeden; de rol uitleggen van producenten, consumenten en reducenten in de kringlopen van koolstof en stikstof; kringlopen van elementen in een ecosysteem beschrijven, en benoemen welke factoren daarop van invloed zijn; beargumenteren met welke maatregelen de mens nutriëntenkringlopen en daarmee het systeem Aarde kan beïnvloeden. Deelconcepten Biologisch afbreekbaar, producent, consument, reducent, trofisch niveau, autotroof, heterotroof, (an)organische stof, fossiele brandstof, biobrandstof, biomassa, fotosynthese, dissimilatie, (an)organische stof, (de)nitrificatie, ammonificatie, stikstofbinding, uitspoeling, eutrofiering, biomassa, broeikaseffect. Kennisbank KB: Verstoring van de stabilitiet van een ecosysteem KB: Deelnemers aan een voedselketen en voedselweb KB: Energieverlies in een voedselketen KB: Kringlopen KB: Routes van koolstof KB: Routes van stikstof KB: Landbouw en kringlopen Werkwijze De module 'Kringlopen' bestaat uit een groot aantal opdrachten. Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt. Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan 'Kringlopen'. Werkvorm De stappen 1 t/m 4 zijn individueel of in groepjes. Stap 5 doe je in tweetallen. Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan. Pagina 4
Tijd Voor deze module heb je ongeveer 7 slu nodig. Pagina 5
Verwerking Stap1 Pagina 6
In het filmpje van de inleiding heb je gezien hoe de teelt van tomaten en de kweek van vissen handig wordt gecombineerd. De inspiratie voor al dit soort initiatieven is het begrip duurzaamheid. Wat betekent dat precies? Opdracht 1 Duurzaamheid Wat denk jij dat duurzaamheid inhoudt? Controleer je antwoord hier. Geef daarna een samenvatting in eigen woorden. Opdracht 2 Kweekmethode Is de kweekmethode uit de inleiding duurzaam? Vergelijk de kweekmethode met het kweken van tomaten en vissen apart. Onderbouw je mening met argumenten. Opdracht 3 Ecosysteem Belangrijk in het denken over een duurzame wereld is het begrip ecosysteem. Zoek hier wat een ecosysteem is. Opdracht 4 Voedselweb In een ecosysteem komt een groot aantal voedselketens voor. Samen vormen ze een voedselweb. Lees in de kennisbank: KB: Voedselketen en voedselweb Maak daarna opdracht 4A en 4B individueel en 4C in vijftallen. Kies ieder een ander ecosysteem in het model. Opdracht 4A Energie in een voedselketen Waardoor verdwijnt energie uit een voedselketen? Noem minimaal drie redenen. Opdracht 4B Duurzaam eten Waarmee kun je de wereldbevolking het beste voeden als je rekening houdt met duurzaamheid? vis maïs soja garnalen kip vlees Opdracht 4C Piramiden van biomassa Ga naar Model ecosystemen. Je vindt hier een model van drie ecosystemen: bos, woestijn, grasland, oceaan, meer. Kies jouw ecosysteem en schuif de organismen naar de juiste plaats in de piramide. Als alles op de juiste plaats staat, vergelijk dan de piramide van biomassa (energie) met de piramide van aantallen. Maak van beide een diagram. Vergelijk de piramiden van de drie ecosystemen. Welke overeenkomsten en verschillen zijn er? Opdracht 5 Mini-ecosysteem Pagina 7
Bekijk nog eens het mini-ecosysteem uit de inleiding. Neem het plaatje schematisch over en voeg de volgende termen aan je schema toe: producent, consument, heterotroof, autotroof. In het plaatje zijn geen afvaleters en reducenten getekend. Welke afvaleters zul je mogelijk in het systeem aantreffen? En welke reducenten? Wat is de input(aanvoer) en wat de output(afvoer) van dit het ecosysteem? Voeg al deze gegevens toe aan je schema en vergelijk het totaal met een klasgenoot. Opdracht 6 Voedselpiramide Teken de piramide van biomassa van dit ecosysteem. Vergelijk jouw piramide met die van een klasgenoot. Leg aan elkaar de getekende figuur uit. Stap2 Kringlopen In de kweek van de tomaten en de vissen wordt gebruik gemaakt van kringlopen. Twee kringlopen bekijken we in het bijzonder, de koolstofkringloop en de stikstofkringloop. Opdracht 1 Kennisbank Lees kennisbank: KB: Kringlopen in de natuur Opdracht 2 Koolstofkringloop Maak de volgende opgaven om je kennis over de koolstofkringloop te testen. Hieronder staat een vereenvoudigd schema van de koolstofkringloop. Pagina 8
De genummerde vakken stellen organismen voor. a. Met welke nummer of met welke nummers worden reducenten aangegeven? b. Welk proces wordt met de rode pijlen aangegeven? I. assimilatie II. dissimilatie III. koolstofassimilatie IV. voortgezette assimilatie V. fotosynthese c. De koolstofkringloop in de wereld is uit evenwicht doordat... I. de dissimilatie > assimilatieproces. II. de assimilatie > dissimilatieproces. III. assimilatie en dissimilatie teveel toenemen. IV. assimilatie en dissimilatie teveel afnemen. d. Gevolgen van het toegenomen gebruik van fossiele brandstoffen zijn dat... I. het water minder zuur wordt II. de hoeveelheid CO2 in de lucht toeneemt III. de temperatuur van de aarde stijgt IV. het gat in de zonlaag groter wordt Opdracht 3 Stikstofkringloop Oefen je kennis van de stikstofkringloop hier. Ga door tot je alles goed hebt ingevuld. En maak deze vragen: a. Het bacteriegeslacht Rhizobium in de wortelknolletjes van lupine... I. veroorzaakt nitrificatie. II. bindt stikstof. III. veroorzaakt rotting. IV. veroorzaakt vervluchtiging. b. Als in een bodem veel denitrificerende bacteriën voorkomen, veroorzaken deze... I. zuurstofgebrek. II. overmaat ureum. III. overmaat zuurstof. IV. nitraatgebrek. Opdracht 4 Examenvragen Havo Biologie 2008-2 vraag 11 Havo Biologie 2008-2 vraag 12 Havo Biologie 2008-2 vraag 13 Havo Biologie 2008-2 vraag 14 Stap3 Pagina 9
Afvaleters en reducenten Om een kringloop te sluiten zijn er organismen nodig die van de organische stoffen weer anorganische stoffen maken. Opdracht 1 Afbraak van organische materiaal Bekijk het filmpje om een indruk te krijgen van dat proces. Welke organismen hoor je vooral? Let op, het filmpje gaat over een dood dier. Misschien zie je dat nu liever niet. Bij de afbraak van organische materiaal is ook nog een hele voedselketen te onderscheiden. Eerst komen de afvaleters. Zij leven van dode resten. Aasgieren eten dode dieren. Mestkevers laten andere dieren 'voorverteren'. Zij eten de uitwerpselen. Regenwormen eten bladeren. Uiteindelijk zetten schimmels en bacteriën (de reducenten) de overgebleven organische stoffen om in anorganische stoffen. Ook deze voedselketen heeft een heel vaste volgorde. Van de kennis van dit deel van de voedselkringloop maakt men ook gebruik bij forensisch onderzoek. Opdracht 2 Forensisch onderzoek Lees insecten als laatste getuigen. Leg uit wat een forensisch entomoloog kan bijdragen aan forensisch onderzoek. Pagina 10
Opdracht 3 Compost Dankzij de composthoop een warme douche! Dat je van gft compost kan maken, wist je waarschijnlijk wel. Maar wist je dat je dankzij de composthoop ook een eitje kunt koken of lekker warm kunt douchen? Bekijk het filmpje: Tweetallen Bacteriën zijn de afvalverwerkers van de natuur! Ze worden dan ook ingezet in alle takken van de milieusanering: zuivering van afvalwater, biologische bodemsanering en luchtzuivering, hergebruik van afvalstromen en dierlijke mest, groene energie in de vorm van biogas. Hier zie je een voorbeeld. Bekijk het filmpje: 00:00 00:00 Zoek zelf nog een voorbeeld van het gebruik van bacteriën voor milieusanering. Zoek uit hoe het gekozen proces precies werkt. Welke bacteriën worden ingezet en met welk doel? Welke omstandigheden worden gekozen? Welke (bij)producten ontstaan er? Houd een korte presentatie voor de klas. Je mag in overleg met de docent ook zelf een eindproduct (verslag, poster, presentatie, stripverhaal) kiezen. Pagina 11
Stap4 De roep om duurzaamheid Sinds de tweede helft van de vorige eeuw is langzaam duidelijk geworden dat de mens op een andere manier met het systeem Aarde om moet gaan. Grondstoffen raken op en allerlei schadelijke afvalstoffen hopen zich op in het milieu. Opdracht 1 Kringlopen Lees in de kennisbank: KB: Landbouw en kringlopen Maak een samenvatting van wat je gelezen hebt in maximaal honderd woorden. Opdracht 2 Opwarming van de aarde Een van de gevolgen van de verstoring van de koolstofkringlopen is de opwarming van de aarde. Twee graden stijging, dat lijkt grens. Daarboven vrezen wetenschappers een 'gevaarlijke opwarming van de aarde'. Het doel om de CO2-uitstoot zodanig aan banden te leggen, dat we onder deze grens blijven. Maar wat nu als dat niet lukt? Hoe ziet onze wereld eruit als het gemiddeld over een jaar 2 graden warmer wordt? a. Bekijk het filmpje: http://www.schooltv.nl/beeldbank/embedded.jsp?clip=20080701_broeikaseffect02 Dankzij de dampkring kunnen wij leven op aarde. De gevolgen variëren afhankelijk van de mate van temperatuurstijging. Wat gebeurt er bij 1 stijging? Of 2? b. Verdeel zes graden temperatuurstijging over zes leerlingen. Ieder bekijkt het bijbehorende filmpje. Pagina 12
Zorg dat iedereen een overzicht van de gevolgen van elke graad temperatuurstijging krijgt. Opdracht 3 CO2-overschot De problemen die ontstaan door de toename van het CO2-gehalte van de atmosfeer kunnen op verschillende manieren worden aangepakt. Hierna wordt een aantal maatregelen genoemd. Sommige verzachten alleen de effecten, andere gaan het ontstaan van CO2 tegen. Meer bomen planten. Door het aanleggen van dijken wateroverlast tegengaan. Beperking van het energiegebruik. CO2 afkomstig uit industrie vloeibaar maken, en door pijpen diep in zee door de oceanen laten opnemen. Meer gebruik maken van bijvoorbeeld zonne-energie en windenergie. a. Welke van deze maatregelen kun je tegenmaatregelen noemen? b. Welke maatregelen heeft de tomatenkweker uit de inleiding genomen om CO2 uitstoot te beperken? c. Welke maatregel spreekt jou het meest aan? Waarom? d. Welke maatregel spreekt jou het minst aan? Waarom? Bespreek de antwoorden in de klas. Opdracht 4 Zure regen In de kennisbank heb je gelezen dat verstoring van kringlopen ook tot gevolg hebben dat het milieu verzuurt. a. Bekijk de afbeelding. De mate van verzuring is niet gelijk verdeeld over het land. Bedenk welke oorzaken daarvoor kunnen zijn. b. Welke maatregelen heeft de tomatenkweker genomen om verzuring te verminderen? Pagina 13
Wat zou hij evt nog meer kunnen doen? c. Wat is in de landbouw gedaan om verzuring tegen te gaan? d. De landelijk gemiddelde neerslag van verzurende stoffen is sinds 1981 gehalveerd. Dat is vooral het gevolg van maatregelen bij de doelgroepen verkeer en industrie, zoals b.v. katalysatoren en rookgasfilters. Toch wordt een deel van dat effect teniet gedaan door het rebound effect. Als we iets duurzaams doen door het indraaien van een spaarlamp, laten we vervolgens het licht langer en vaak nodeloos branden, want tja het kost toch bijna niks. Bedenk voorbeelden van het rebound effect uit jouw dagelijks leven. Hoe is dat effect te voorkomen? Opdracht 5 Verstoring van de stabiliteit van een ecosysteem Lees in de kennisbank: KB: Verstoring van de stabilitiet van een ecosysteem Bekijk de effecten van de abiotische factoren (Dat zijn factoren die tot de levenloze natuur behoren). Noteer de zes genoemde factoren en omschrijf kort de gevolgen. Stap5 Ecologische voetafdruk De manier waarop wij leven heeft invloed op het systeem Aarde. Wonen, voeding, de kleren die je koopt, de manier waarop je op vakantie gaat of naar school, alles heeft zijn ecologische prijs. Het totaal van die effecten wordt wel de ecologische voetafdruk genoemd. Deze afdruk geeft aan hoeveel oppervlakte van de aarde er gebruikt wordt om aan jouw behoeften tegemoet te komen. Rekening houdend met de huidige wereldbevolking en de beschikbare reserves is er 2,1 hectaren beschikbaar per persoon. Gebruik jij meer dan je toekomt? Opdracht 1 Voetafdruk Bereken wat de impact is van de keuzes uit jullie gezin op het milieu. www.wnf.nl/voetafdruktest Maak de test en noteer de voetafdruk in hectare. Vergelijk jouw waarde met de gemiddelden in de wereld. Pagina 14
Zou je je voetafdruk willen verlagen. Maak dan een keuze uit de tips. Bespreek de keuzes in de klas. Hoe makkelijk of moeilijk is het om deze tips uit te voeren? Waarmee zouden je morgen al willen beginnen? Stap6 Cradle 2 cradle Duurzame ontwikkeling is de ontwikkeling waarbij de huidige generatie in haar behoeften voorziet, zonder de mogelijkheden daartoe voor de volgende generatie te beperken. Het Cradle-to-Cradle principe (C2C, letterlijk vertaald: van wieg tot wieg) gaat verder. Volgens de grondleggers van deze beweging (de Duitse chemicus Michael Braungart en de Amerikaanse architect William McDonough) gaan oplossingen als recycling niet ver genoeg. De restproducten worden misschien gerecycled, maar ze worden steeds minder waardevol. Het is een lijn van wieg tot graf. De centrale gedachte van de cradle to cradle filosofie is dat alle gebruikte materialen na hun leven in het ene product, nuttig kunnen worden ingezet in een ander product. De drie basisregels van Cradle to Cradle principe zijn: Afval = voedsel Zon is de energiebron Respect voor Diversiteit Pagina 15
Een voorbeeld vind je hier: Opdracht 1 Onderzoek Verdeel de klas in tweetallen. Ieder tweetal zoekt een product dat gemaakt wordt volgens het cradle tot cradle principe. Je verdiept je in het product en zoekt gegevens over het productieproces en de kringloop waarin het proces is opgenomen. Denk ook aan aspecten als bewerking, vervoer, opslag, verpakking, gebruiksduur. Je vergelijkt dat met het traditionele proces en kijkt naar het verschil in de belasting van de kringloop. Je zoekt ook uit of het nieuwe proces economisch haalbaar is. De gegevens verwerk je in een verslag van maximaal 2 A4 waarin je aandacht besteedt aan de hierboven genoemde aspecten. Tenslotte vat je je conclusie samen in vier kwartet kaartjes. Het kwartet krijgt de titel van je product. De kaartjes hebben de titels: Kringloop Vernieuwing Economie Milieuwinst Voor de uitvoering van de kaartjes kun je het werkblad gebruiken. De kaartjes worden verzameld en vermenigvuldigd, waarna het kwartet kan worden gespeeld. Bronnen: cradle-to-cradle.startpagina.nl www.wiegtotwieg.nl www.hema.nl www.duurzamelifestyle.com TED: William McDonough - On cradle to cradle design Pagina 16
Toetsen Kringlopen Toetsen De opdracht sluit je af met het maken van drie toetsen. De toetsen bestaan uit gesloten en open vragen. De gesloten vragen worden nagekeken door de computer. De open vragen moet je zelf scoren. Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score. Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien. Klik op knoppen om de toetsen te starten. Voedselketen en voedselweb kn.nu/1lg5e 1 De onderstaande afbeelding toont een voedselweb in een loofbos. De afgebeelde organismen vertegenwoordigen verschillende trofische niveaus. In de afbeelding staan de cijfers 1 t/m 3 op de organismen die zo'n trofisch niveau vertegenwoordigen. Vul achter elk trofisch niveau het bijbehorende cijfer in. Pagina 17
- Consument van de eerste orde: - Consument aan top van de voedselketen: - Producenten: 2 Vul de open plekken in de onderstaande tekst in. Planten zijn producenten. Dat wil zeggen dat planten (anorganisch / organisch) materiaal produceren uit (anorganisch / organisch) materiaal. Planten zijn dus (autotroof / heterotroof). De productie van de genoemde stoffen vereist energie, dus dit proces is een voorbeeld van (assimilatie / dissimilatie). De benodigde energie is afkomstig uit (glucose / zonlicht). 3 Een organisme dat zich voedt met organische stoffen om energie te verkrijgen is een... a. reducent b. producent c. consument 4 Sommige bestrijdingsmiddelen zijn gevaarlijk voor een ecosysteem. Zo kan een middel dat gebruikt wordt om luizen op voedingsgewassen te doden, leiden tot sterfte in een buizerdpopulatie. Bij de toelating van insecticiden wordt daarom gelet op een aantal kenmerken. Wat zijn kenmerken van een middel dat zo weinig mogelijk onbedoelde schade aanricht? Pagina 18
Kies de juiste alternatieven: Een insecticide moet (selectief zijn /algemeen werken). Het moet een (hoge / lage) persistentie hebben. Dit betekent dat de halfwaardetijd (hoog / laag) is. Hierdoor zal (accommodatie / accumulatie) in de voedselketen (bevorderd / verhinderd) worden. 5 De netto primaire productie van een plant is veel lager dan de hoeveelheid organische stof die hij maakt bij de fotosynthese (bruto primaire productie). Hoe komt dat? a. Door dissimilatie van organische stoffen komt energie vrij die de plant zelf verbruikt. b. Door assimilatie van organische stoffen komt energie vrij die de plant zelf verbruikt. c. Door dissimilatie van anorganische stoffen komt energie vrij die de plant zelf verbruikt. d. Door assimilatie van anorganische stoffen komt energie vrij die de plant zelf verbruikt. 6 In de voedselketen neemt de hoeveelheid biomassa af per trofisch niveau. Wat is daarvoor de beste verklaring? a. Niet alle organismen worden opgegeten. b. Niet alle onderdelen van organismen zijn eetbaar. c. Organismen slaan voedingsstoffen op. d. Organismen gebruiken een deel van de biomassa voor eigen energievoorziening. 7 "De oehoe is de grootste uilensoort die in ons land broedt. Sinds 1997 zijn ze weer gesignaleerd. De broedperiode is zwaar. Het komt nogal eens voor dat één van de ouders het niet overleeft. In Zuid-Limburg is nu al een paar keer een mannetje aangetroffen dat dood was neergevallen aan het einde van de broedperiode. Hun lichaam bleek vol te zitten met pcb s en andere moeilijk afbreekbare gifstoffen die in lichaamsvet worden opgeslagen." Pagina 19
(Bron: De Volkskrant, 1 maart 2014) Het voedsel van de oehoe bestaat onder meer uit egels en regenwormen. Egels eten ook regenwormen. Er is echter geen sterfte door pcb s onder egels en regenwormen. Wat verklaart het feit dat de egels niet sterven aan pcb s, en de oehoes wel? a. Oehoes zijn groter dan egels en hebben dus meer last van de gifstoffen. b. Oehoes gebruiken hun vetreserve in de zware broedperiode; egels broeden niet dus ze teren niet in op hun lichaamsvet. c. Oehoes hebben een groter vetpercentage dan egels. d. Oehoes zijn toppredatoren. De concentratie van pcb s in hun lichaamsvet is daardoor groter dan in dat van egels. 8 Bovenstaande figuren tonen de netto primaire productie (NPP) in verschillende ecosystemen. Onder andere de open oceaan en het tropisch regenwoud kunnen zo worden vergeleken. Op basis van deze informatie doen 4 leerlingen een uitspraak. Vink de juiste uitspraak/uitspraken aan: a. Leerling 1: De NPP van alle open oceanen samen is groter dan die van alle tropische regenwouden samen. b. Leerling 2: De NPP van het tropisch regenwoud is bij gelijk oppervlak groter dan die van de open oceaan c. Leerling 3: Uit de verschillende posities van de open oceaan in de twee diagrammen blijkt dat de bepaling van het NPP erg onbetrouwbaar is d. Leerling 4: De NPP van de open oceaan per vierkante kilometer is het hoogst Pagina 20
Kringlopen in de natuur kn.nu/qjhvx 1 Hoe beïnvloedt de verbranding van fossiele brandstof de koolstofkringloop? a. Verbranding van fossiele brandstoffen onttrekt koolstof aan de korte termijn koolstofkringloop. b. Verbranding van fossiele brandstoffen versnelt de koolstofkringloop. c. Verbranding van fossiele brandstoffen voegt koolstof toe aan de korte termijn koolstofkringloop. d. Verbranding van fossiele brandstoffen heeft geen invloed op de korte termijn koolstofkringloop. 2 Je ziet 5 stellingen. Welke stellingen zijn waar? Vink ze aan: a. Door het verbranden van zogenaamde biobrandstoffen (bijvoorbeeld gemaakt uit maïs) wordt koolstof toegevoegd aan de korte-termijn koolstofkringloop. b. Bacteriën hebben enzymen die plastic kunnen afbreken. c. Het gebruik van niet-afbreekbare producten onttrekt stoffen aan de kringloop. d. Compost bevat zowel organisch materiaal als mineralen. e. Het broeikaseffect leidt tot een toename van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. 3 De vorming van kalksteen speelt een rol in de lange termijn kringloop van calcium, maar ook in de lange termijn koolstofkringloop. Een verklaring hiervoor is: Pagina 21
a. Calcium vormt kalk door te binden aan koolstofdioxide. b. Algen en wieren geven koolstofdioxide af. c. Opgeloste koolstofdioxide bezinkt op de oceaanbodem. 4 Lees de tekst met 5 zinnen hieronder. Vul de namen van de stoffen in op de juiste plaats in de tekst. Kies uit: calciumcarbonaat, koolstof, koolstofdioxide, steenkool en waterstofcarbonaat. Producenten leggen vast in organische stoffen. Als koolstofdioxide reageert met water ontstaat er. Bij de dissimilatie komt koolstof vrij als. Koolstof wordt in de vorm van opgeslagen in kalksteen. Aardolie en zijn fossiele brandstoffen. 5 Wat is het effect van de CO2-toename in de atmosfeer op de ph en kalkvorming in zee? a. De ph stijgt waardoor er meer kalk neerslaat. b. De ph daalt waardoor er meer kalk neerslaat. c. De ph stijgt waardoor er meer kalk oplost. d. De ph daalt waardoor er meer kalk oplost. 6 Wat is een gevolg van het versterkt broeikaseffect? a. De ozonlaag wordt aangetast. b. Er kan meer UV-straling tot de aarde doordringen. c. De aarde kan zijn warmte minder goed kwijt. d. Er kan meer warmtestraling van de zon doordringen door de atmosfeer. 7 In de wortelknolletjes van een lupineplant leven bacteriën van het geslacht Rhizobium. Als de boer lupine uitzaait en later omploegt, past hij daarmee groenbemesting toe. Dankzij welke eigenschap van de wortelknolletjesbacteriën zijn de lupineplanten geschikt voor groenbemesting? En zijn de bacteriën autotroof of heterotroof? Pagina 22
a. De bacteriën veroorzaken nitrificatie. Ze zijn autotroof. b. De bacteriën binden stikstof. Ze zijn autotroof. c. De bacteriën veroorzaken nitrificatie. Ze zijn heterotroof. d. De bacteriën binden stikstof. Ze zijn heterotroof. 8 Je ziet hieronder 5 processen uit de stikstofkringloop en daaronder de bijbehorende omschrijvingen. Vul de naam van de processen in op de juiste plaats. Kies uit: ammonifiactie, assimilatie, denitrificatie, nitrificatie en stikstoffixatie. Vastleggen van stikstofgas door bacteriën in wortelknolletjes noem je. Omzetten van ammonium in nitraat heet. Omzetten van nitraat in stikstofgas heet. Opname van nitraat door planten is een vorm van. Afbraak van dood materiaal door bacteriën en schimmels gaat gepaard met. 9 In een rioolwaterzuiveringsinstallatie helpen bacteriën met de afbraak van organisch materiaal. Hiervoor is een goede beluchting nodig. Voor welk van de volgende processen is in de zuiveringsinstallatie zuurstof nodig? Pagina 23
a. Voor ammonificatie b. Voor denitrificatie c. Voor nitrificatie d. Voor stikstoffixatie 10 De afbeelding toont het effect van industriële uitstoot. Welke conclusie kun je hieruit trekken over het effect van de uitstoot? a. De uitstoot leidt tot denitrificatie van de bodem. b. De uitstoot leidt tot oxidatie van de bodem. c. De uitstoot leidt tot productie van O3 in de lucht. d. De uitstoot leidt tot eutrofiëring van de bodem. 11 Een gevolg van het versterkt broeikaseffect is de opwarming van de aarde. Temperatuurtoename kan een effect hebben op de CO2-opname door planten. Pagina 24
Toename van de CO2-opname door een ecosysteem (door toename van de temperatuur) leidt tot een toename van de bruto primaire productie (BPP), maar niet perse tot een toename van de netto primaire productie (NPP) van dat ecosysteem. De verhoogde temperatuur kan namelijk ook de intensiteit van de dissimilatie beïnvloeden. Met betrekking tot de stofwisseling van de producenten, worden drie mogelijke gevolgen van temperatuurverhoging onderscheiden: 1. De dissimilatie blijft gelijk en de fotosynthese neemt toe; 2. De dissimilatie en fotosynthese nemen beide toe, maar de toename van de dissimilatie is minder dan die van de fotosynthese; 3. De dissimilatie en de fotosynthese nemen in gelijke mate toe. In welke van deze situaties kan, bij toename van de CO2-opname als gevolg van een temperatuurverhoging, de NPP toenemen in een ecosysteem? a. alleen in situatie 1 b. alleen in situatie 2 c. alleen in situatie 3 d. in situatie 1 en 2 e. in situatie 1 en 3 f. in situatie 2 en 3 Landbouw en kringlopen kn.nu/y9f7c 1 Pagina 25
De afbeelding toont de kringloop van stoffen in een boerenbedrijf. In de afbeelding zie je de cijfers 1 t/m 4 staan. Op welke plaats of plaatsen vindt er verlies van stikstof uit de kringloop plaats? a. Bij 1 b. Bij 2 c. Bij 3 d. Bij 4 2 Uitspoeling van meststoffen vanuit landbouwgronden kan leiden tot verminderde biodiversiteit in omringende natuurgebieden. Twee leerlingen geven hiervoor een verklaring: Leerling 1: Door uitspoeling zullen omringende natuurgebieden te maken krijgen met eutrofie?ring, waardoor bepaalde planten de overhand kunnen krijgen. Leerling 2: De concurrentiepositie van bepaalde planten in het natuurgebied vermindert als inspoeling van stikstof of fosfaat plaatsvindt. Welke van deze leerlingen geeft of geven een juiste verklaring? a. geen van beide leerlingen b. alleen leerling 1 c. alleen leerling 2 d. beide leerlingen 3 Een agrarisch bedrijf kan nooit voor 100% duurzaam zijn, ook al wordt dit nagestreefd. Anders gezegd: de kringloop kan nooit helemaal gesloten zijn. Welke uitspraak ondersteunt deze bewering het beste? a. De mens als consument onttrekt geproduceerd voedsel aan de bedrijfskringloop. b. De mens als werkkracht stopt energie in het bedrijf. c. Er is energie van de zon nodig. d. Er gaat energie verloren in de vorm van warmte. 4 Welke stellingen zijn waar? a. In de landbouw probeert men beperkende factoren zoveel mogelijk op te heffen. b. Bij genetische modificatie blijft het DNA van een plant ongewijzigd. c. Door selectie en kruisen kunnen planten met nieuwe eigenschappen worden gekweekt. d. Veevoer en mineralen voor planten worden soms duizenden kilometers verwijderd geproduceerd van de plek waar ze gebruikt worden. e. In de ecologische landbouw is de productie per oppervlakte-eenheid hoger dan in de traditionele landbouw. Pagina 26
5 Eutrofiëring kan het gevolg zijn van uitspoeling van meststoffen uit omringende landbouwgronden in plassen en meren, zoals bijvoorbeeld het geval is in de Reeuwijkse Plassen. Door de uitspoeling neemt de nitraat- en fosfaatbelasting van het water in de plassen toe. Er worden daarom beheersmaatregelen genomen om de eutrofiëring tegen te gaan. Een reeks van gebeurtenissen die als gevolg van eutrofiëring kunnen optreden, vooral bij warm weer, staan hieronder in willekeurige volgorde: Anaerobe rottingsbacteriën vermenigvuldigen zich in hoog tempo en vormen giftige stoffen (zoals Clostridium botulinum, die de giftige stof botuline vormt).blauwwieren en algen vermenigvuldigen zich bij voldoende licht en warmte explosief en vormen een ondoorzichtige laag.er ontstaat licht- en zuurstoftekort in de diepere lagen.vissen en andere organismen sterven door zuurstofgebrek.watervogels sterven door het vergiftigde water te drinken. Ook honden en zwemmers lopen gevaar. Wat is de volgorde van deze gebeurtenissen? Vul de nummers in logische volgorde in. Doe dit als volgt: 12-3-4-5. Pagina 27
Antwoorden Verwerking Stap 1 Opdracht 4A Energie in een voedselketen Doordat a. b. c. d. e. een deel van de vastgelegde zonne- energie gebruiken om weefsel op te bouwen. maar een deel van de plant eten. vleeseters een deel van het dier eten. consumenten een deel van hun voedsel kunnen verteren. consumenten een deel van de energie gebruiken voor het opbouwen van weefsel. Opdracht 4B Duurzaam eten vis X maïs X soja X garnalen kip vlees Stap 2 Opdracht 2 Koolstofkringloop a. Met nummer 2. b. II. dissimilatie c. I. De koolstofkringloop in de wereld is uit evenwicht doordat de dissimilatie > assimilatieproces. d. II. de hoeveelheid CO2 in de lucht toeneemt III. de temperatuur van de aarde stijgt Opdracht 3 Stikstofkringloop a. b. II. Het bacteriegeslacht Rhizobium in de wortelknolletjes van lupine bindt stikstof. IV. Als in een bodem veel denitrificerende bacteriën voorkomen, veroorzaken deze nitraatgebrek. Stap 3 Opdracht 2 Forensisch onderzoek De forensische entomologie maakt gebruik van het feit dat bepaalde insectensoorten (vooral vliegen) hun eieren binnen een bepaald tijdsbestek op een lijk komen leggen en hun larven - de maden- zich ook weer binnen een bepaald tijdsbestek verpoppen en als volwassen vlieg wegvliegen. Omdat deze tijdsduren voor verschillende soorten vliegen goed bekend zijn, is het mogelijk om door het stadium waarin het proces zich bevindt vrij nauwkeurig vast te stellen wanneer de dood is ingetreden. Dan moeten de omgevingsomstandigheden die bij het lichaam van toepassing waren (met name temperatuur) bekend zijn. Stap 4 Opdracht 4 Zure regen a. Intensieve veeteelt in Brabant, industrie en verkeer in Amsterdam, Rotterdam en Utrecht. b. Hij gebruikt minder mest. Hij zou zonne-energie kunnen opwekken. c. Afdekken van mestbassins, het verminderen van uitstoot uit stallen, en een vermindering in het uitrijden van mest. Pagina 28
Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 14 November 2016 om 09:21 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau HAVO 4; Leerinhoud en doelen Dynamisch evenwicht; Biologie; Kringlopen; Ecosysteem; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 7 uur en 0 minuten Trefwoorden rearrangeerbare Pagina 29