Primaire koolstofproductie en cycli van koolstof en koolstofdioxide.


Publicatie datum:

Koolstofdioxide is heel actueel, meer over de primaire productie en cycli van koolstof en koolstofdioxide.

Gesponsorde koppelingen

biological pump

Als primaire bron van koolstof kennen we organisch materiaal gemaakt door autotrofe organismen*  die door middel van fotosynthese of chemosynthese productie processen koolstof in hun cellen  vastleggen. Deze primaire productie is het beginpunt van de stroom van energie en voedingsstoffen via voedselketens.

* Autotroof is een samenstelling van de Griekse woorden autos (zelf) en trophein (voeden). Dit betekent dat het organisme zelf voedsel kan aanmaken en het niet hoeft te betrekken van een ander organisme.  Autotrofe organismen zijn organismen die CO2 gebruiken als bron van koolstof voor hun cellen. Ze halen hun energie uit anorganische stoffen of uit zonlicht. De energie gebruiken zij om kooldioxide om te zetten in glucose. Door gebruik van de genoemde energiebronnen zal door de activiteit van autotrofe organismen de hoeveelheid organische stof toenemen. Bijna alle planten en algen en enkele bacteriesoorten zijn autotroof. Wanneer een organisme door fotosynthese gebruikmaakt van zonlicht voor het verkrijgen van de benodigde energie, dan is het foto autotroof. Wordt er geen gebruik gemaakt van zonlicht maar van oxidatieprocessen van anorganische stoffen, dan is het organisme chemo-autotroof. Voorbeelden van autotrofe bacteriën zijn nitrificeerders en anammox bacteriën. Anammox bacteriën zijn aerotolerante (zuurstoftolerante) chemo-litho-autotrofe micro-organismen en behoren tot de planctomycetes. Autotroof is het tegenovergestelde van heterotroof. (bron Wikipedia)

Gesponsorde koppelingen

Primaire koolstof producenten:
Op de continenten zijn de planten de belangrijkste koolstof producenten, met een kleine concurrentie  van algen, met name die algen die deel uitmaken van korstmossen. In de oceanen zijn de algen, die het fytoplankton vormen, verreweg de allergrootste primaire koolstof producenten. De primaire productie is een parameter van het ecosysteem met een ongelijke verdeling in tijd en ruimte.

Aardse koolstofproductie:
Op de continenten is de belangrijke beperkende factor voor de koolstofproductie de beschikbaarheid van vocht grond en in de atmosfeer. Tijdens het droge seizoen sterven kruidachtige planten of verliezen ze hun groene delen, met behoud van alleen wortels en stengels op het maaiveld of onder de grond. Houtachtige planten kunnen hun activiteiten ook opschorten als er gedurende een langere tijd geen water beschikbaar is bij de wortels.

Atmosferische koolstofproductie:
De wereldwijde circulatie van de atmosfeer over de platte meridiaan bepaalt de breedte-zonale verdeling van de neerslag.

Maritieme koolstofproductie:
In de oceanen is de belangrijkste beperkende factor de aanwezige hoeveelheid minerale nutriënten. De grote beschikbaarheid van energie zorgt voor een snelle circulatie van voedingsstoffen, hierdoor verarmen de wateren en ontstaan er werkelijke biotische woestijnen, met weinig biomassa. De grootste productiviteit vindt plaats in de koude zeeën, speciaal in regio's met aardspleten waar de  aanvoer van voedingsstoffen naar de oppervlakte door opwelling optreedt.

Maat voor de koolstofproductie:
De koolstofproductie wordt uitgedrukt in termen van opgeslagen energie (calorieën / ml / dag of calorieën / ml / uur) of in termen van de hoeveelheid gesynthetiseerde organische materiaal (g / m2 / dag of kg / ha / jaar), wat de gemakkelijkste en een betaalbare methode is. Met behulp hiervan  kunnen we de productiviteit in vier seizoenen van een hectare alfalfa berekenen per jaar, door de hoeveelheid verkregen verse of droge stof te wegen. Hieruit bleek dat in bepaalde regio’s een koolstofproductie van ongeveer 100.000 kg / ha / jr in nat gewicht wordt behaald.

De koolstofcyclus:
De koolstofcyclus (C) is een zeer ingewikkeld proces, waarvan de belangrijkste onderdelen zijn: Koolstof wordt opgeslagen in de lucht, water en bodem als een gas genaamd kooldioxide (CO2). Koolstof  is in de lucht als gas aanwezig; in water in opgeloste vorm, en in de bodem in de lucht of in het water in de bodem. C02 is in grote hoeveelheden in alle drie de mediums.

Planten nemen koolstof op uit de C02 in water (waterplanten), in de lucht of de bodem (landplanten) en met de energie van het zonlicht produceren zij voedsel (glucose, sucrose, zetmeel, cellulose, enz.). Hierbij komt zuurstof vrij in de lucht, het water of de bodem. Dit chemisch proces heet fotosynthese. In de koolstofcyclus spelen planten de belangrijkste rol en een groot deel van de massa van planten bestaat uit koolstofverbindingen: suikers, zetmeel, cellulose, lignine en hout of verschillende verbindingen. Elke plant heeft duizenden organische verbindingen bereidt uit de fotosynthese en de daaropvolgende cellulaire processen.

Herbivoren eten planten en organische verbindingen die gebruikt worden om te leven en vormen hiermee hun eigen materie. Koolhydraten (suikers, zetmeel, cellulose, lignine, etc.) worden door herbivoren ontleed door chemische processen in cellen en vormen de brandstof lichaam. Dit proces begint met de adem, of het innemen van zuurstof of water. De suikers worden met behulp van zuurstof afgebroken en de hierbij wordt C02 en verschillende vormen van energie, met name warmte,  afgegeven aan de lucht of aan het water. In de natuur bestaan vele soorten planteneters, ingedeeld naar welke delen  van planten ze als voedsel eten. De belangrijkste zijn bladeters (Folio fagos), vruchteneters (frugívoros) en houteters (xilófagos), en andere types. Voor het verteren van deze plantendelen hebben  herbivoren een aangepast spijsverteringsstelsel. Door het proces van de ademhaling stoten herbivoren CO2 uit in de lucht of in het water.

Vleesetende dieren (carnivoren )nemen de materie van andere dieren als voedsel. Ze absorberen de componenten van hun prooidieren bij de spijsvertering en breken ze in hun cellen af met de zuurstof die ze inademen (uit de lucht of uit water) en stoten CO2 uit in de lucht of in water. Er zijn vele soorten gespecialiseerde carnivoren,  carnivoren die zoöplankton of kleine dieren eten  noemen we zooplantívoros, deze domineren in het water, carnivoren die insecten eten noemen we insectívoros deze komen hoofdzakelijk op het  land voor.

De afbraak van planten en dieren herstelt koolstof als CO2 en organisch materiaal, die weer kunnen worden gebruikt door andere planten waardoor de cyclus opnieuw begint. Levende organismen die zorg dragen voor het afbraakproces,  ook wel bederf genoemd,  worden detritivoren genoemd en bestaan hoofdzakelijk uit bacteriën en schimmels.

 

Conclusie:
De koolstof cyclus is essentieel omdat het de productie bepaalt van organisch materiaal, het basisvoedsel van alle levende wezens.


Foobie gebruiker Dik Laan

Auteursinformatie


Geschreven artikelen: 1037
Leden aangebracht: 0

Meer uit de categorie natuur

De Historie van de Fruitteelt

De fruitteelt door de eeuwen heen

Klaprozen

Wat mag er niet ontbreken in een landelijke of boerentuin? Juist. Klaprozen!

Rudimentaire organen bij de mens, hebben ze werkelijk geen functie?

Rudimentaire organen worden beschreven als organen die in de loop der tijd hun functie zijn verloren of bijna door het evolueren van een organisme. In dit artikel gaan we dieper in op de rudimentaire organen die wij als mens bezitten; hebben ze nou werkelijk geen functie?

Het voordeel van bloemen in huis

Een huis zonder bloemen of planten is je haast niet voor te stellen. Maak het gezellig, haal bloemen in huis!

De onvoorstelbare krachten van de natuur

In dit artikel vertel ik over natuurgeweld en de gevolgen ervan.