mens en milieu

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

mens en milieu

Thema 6 Mens en Milieu

B3 

Voedselproductie

Leerdoelen en begrippen B5

• Je kunt maatregelen voor natuurbehoud, natuurbeheer en natuurontwikkeling en aangeven of je deze maatregelen aanvaardbaar vindt

Begrippen:

natuurbehoud, natuurbeheer, natuurontwikkeling, versnippering, Natuurnetwerk Nederland, Ecologische Hoofdstructuur, ecoduct, faunapassage, Rode Lijst

Leerdoelen en begrippen B4

• Belang van het broeikaseffect kennen en het probleem van het versterkte broeikaseffect kennen
• De belangrijkste broeikasgassen kennen
• Gevolgen en mogelijke oplossingen van het versterkte broeikaseffect kunnen noemen

Begrippen:

broeikaseffect, versterkte broeikaseffect, broeikasgassen, biomassa, biobrandstoffen

Leerdoelen en begrippen B3

• Je kent manieren waarop een optimale productie van voedsel kan worden verkregen
  
• Je kent verschillen in de wijze van voedselproductie in de gangbare en de biologische landbouw
  
• Voor- en nadelen van de verschillende vormen van bestrijding kennen
  
• Oorzaken en gevolgen van eutrofiëring van water kennen en mogelijke oplossing daarvoor

Begrippen:

bemesting, uitspoeling, monocultuur, pesticiden, insecticiden, herbiciden, resistent, persistent, accumulatie, biologisch afbreekbaar, mechanische bestrijding, biologische bestrijding, vruchtwisseling, veredeling, niet-grondgebonden landbouw, mestoverschot, biologische landbouw, eutrofiering, waterbloei, verticale landbouw

(Versterkt) broeikaseffect

Broeikaseffect:

Zorgt ervoor dat de 

aarde leefbaar is

Versterkt BE: 

Atmosfeer houdt nog

meer warmte vast

CO2

Meest bekende broeikasgas

Waar ontstaat het?

Bemesting

Abiotische omstandigheden die geregeld worden:  

- bodembewerking

- bescherming tegen ziekten en plagen 

- voedingsstoffen in de bodem

Voedingsstoffen verdwijnen doordat:

1. gewassen van het land weggehaald worden

2. door regen op een kale bodem mineralen uitspoelen naar diepere lagen.

Natuurbehoud

Maatregelen om natuur te behouden of te handhaven

Bijvoorbeeld nadenken over hoe steden groeien of het opkopen van natuurgebieden

Oplossing: bemesten

kunstmest (NO3 of PO4) of stalmest

Stalmest wordt door reducenten afgebroken, zodat de mineralen beschikbaar komen voor de planten.

Effeciënte landbouwmethoden verbouwen in monocultuur: op een grote oppervlakte staat één soort gewas.  Nadeel plaagvorming en ziektes

Een plaag kan ontstaan door: 

1 groot voedselaanbod 

2 ontbreken van natuurlijke vijand

Natuurbeheer

Menselijk ingrijpen ten behoeve van optimale leefomstandigheden voor planten en dieren

Bijvoorbeeld successie voorkomen door grazers in een gebied te laten (zoals in de Oostvaardersplassen) of maaien en afvoeren van hooiweiden om ze te verschralen of aanplanten oeverbegroeiing

Het versterkte broeikaseffect

• Door extra uitstoot van broeikasgassen (emissie), wordt extra warmte tegengehouden, waardoor de temperatuur op aarde extra stijgt.
• Broeikasgassen zijn met name koolstofdioxide, waterdamp en methaan (CH₄).
  
• Vooral het CO_2-gehalte stijgt fors in de atmosfeer
  

Bestrijding van plagen

• mechanisch: het vangen of wegjagen van dieren. Door gewenning wordt dit minder effectief.
• chemische bestrijding: pesticiden (herbiciden en insecticiden

Deze zijn erg effectief, maar:

- niet soort-specifiek, dus nuttige dieren gaan ook dood

- organismen kunnen resistent (ongevoelig) voor gif worden

Enkele voorbeelden van natuurbeheer

Nieuwsbericht:

https://nos.nl/artikel/2166030-1440-damherten-afgeschoten-in-jaar-tijd-in-waterleidingduinen.html

Voorbeeld van Agentschap Natuur en Bos in België:

Van dit agentschap zijn 

meer video's te vinden

Tijdseries van de wereldgemiddelde concentraties van kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en lachgas (N2O)

Bron: WMO Global Atmosphere Watch.

Blauwe lijnen zijn maandgemiddelden, rode lijnen zijn vijf-jaar lopend gemiddelden

Het ontstaan van resistentie

Natuurontwikkeling

Natuur beïnvloeden door eerst menselijk ingrepen te doen en daarna de natuur haar gang laten gaan.

Bijvoorbeeld een bepaald ecosysteem te laten ontstaan, ruimte voor de rivier om buiten oevers te treden

Filmtip: De Nieuwe Wildernis over de Oostvaardersplassen

Natuur in Nederland??

Bijna geen natuurlijke ecosystemen in Nederland

Nederland is versnipperd door wegen

Pesticiden

Pesticiden zijn ook persistent: 

ze worden niet of nauwelijks langs natuurlijke weg afgebroken. 

Gevolg accumulatie:

Methaan

25x sterker broeikasgas dan CO2

Waar ontstaat het?

Versnippering natuur

Verbinden natuur

Afvoer van pesticiden

Pesticiden komen deels in het oppervlaktewater terecht. Een ander deel komt in het grondwater en zodoende in ons drinkwater.

Globale zeespiegelstijging

De dunne zwarte lijn geeft de langjarige trend weer en laat duidelijk zien dat de zeespiegel steeds sneller stijgt. 

Bron: European Space Agency (ESA) Climate

Methoden voor verbetering van organismen

• veredelen of fokken: nakomelingen met de meest gunstige eigenschappen worden geselecteerd om verder te kruisen. Hierdoor worden de meest gunstige eigenschappen in de nakomelingen gekregen.

• recombinant DNA technieken: DNA wordt ingebracht, eventueel van een ander soort, om de gewenste eigenschappen te krijgen, bijv resistentie bij planten.

Plantenveredeling

Fokken

Bij dieren wordt kunstmatige inseminatie toegepast om goede eigenschappen door te geven of IVF, waarbij veel draagkoeien gebruikt worden om veel nakomelingen van een goede stier en een goede koe tegelijkertijd te krijgen.

Oplossingen?

• De fossiele brandstoffen zijn gedurende zeer lange tijd in de grond gekomen en opgeslagen en worden nu in zeer korte tijd opgestookt: langzame of lange koolstofkringloop
  
• Alternatieve duurzame energiebronnen zijn overal op aarde aanwezig, raken niet op en zorgen niet voor die extra CO_{2 in de atmosfeer. Voorbeelden: zon, wind, water, aardwarmte, biomassavergisting (organisch restafval). Deze laatste maakt deel uit van de korte koolstofkringloop.}

Biologische landbouw

Door in een cyclus verschillende gewassen te verbouwen, wordt uitputting van de bodem voorkomen en is er een kleinere kans op een plaag.

Dieren krijgen voldoende ruimte, biologisch geteeld voer zonder standaard antibiotica.

Water

Het water op aarde is aanwezig als oppervlaktewater of als grondwater. Oppervlakte water is naast rivieren en sloten ook de bovenste laag van zeeën en oceanen.

Vervuiling van oppervlaktewater komt via natuurlijke weg: dode resten van planten en dieren. Reducenten zetten dit om in anorganische stoffen. Dit is het zelfreinigende vermogen van water.

Eutrofiëring en waterbloei

Vermesting

= overbemesting van de bodem, waardoor er veel voedingsstoffen in het oppervlaktewater komt (verstoring evenwicht)

Eutrofiëring

• Stalmest: via reducenten
• Kunstmest (anorganisch)

Meer voedingsstoffen -->  algen in het voordeel over waterplanten --> minder licht 

--> nadeel waterplanten

Wanneer algen sterven --> afbraak door reducenten --> zuurstof gebrek water --> vissensterfte

Bestrijding plagen en ziektes

Monocultuur = op grote oppervlakte één soort gewas verbouwen --> maakt efficiënt bewerken mogelijk

Nadelen:

• Groot voedselaanbod en ontbreken natuurlijke vijand --> plagen
• Makkelijke verspreiding ziektes

Oplossing?

• (Preventieve) bestrijding: chemisch, mechanisch en biologisch

Chemische bestrijding

Pesticiden:

• Insecticiden/herbiciden
• Effectief
• Soortspecifiek vs. niet-soortspecifiek

Nadelen:

• Dood ook nuttige soorten
• Resistentie
• Persistent: zeer langzame afbraak --> accumulatie
• Uitspoelen --> vervuiling drinkwater

Biologische bestrijding

Natuurlijke vijanden 

• Predatoren (= roofdieren)
• Parasieten (bijv. sluipwespen bij witte vliegen)
• Ziekteverwekkers (zoals bacteriën en schimmels)

Vruchtwissel:

• ziekteverwekkers verdwijnen
• betere benutting voedingsstoffen

Voordelen:

• soort specifiek
• geen accumulatie gifstoffen
• geen resistentie

Nadeel:

• Natuurlijke vijand niet plaatsgebonden

Verandering van erfelijke eigenschappen

- Veredeling: selectie van gunstige

eigenschappen, zoals vruchtbaarheid, 

voedingswaarde of opbrengst.

- Genetische modificatie.

Heeft ook nadelen. Verminderde

genetische variatie.

Verbeteren landbouw

Biologische landbouw = landbouw met specifieke regels voor akkerbouw en veeteelt

• Geen kunstmest en niet meer voedingsstoffen dan nodig
• Vruchtwissel (geen monocultuur)
• Natuurlijke vijanden tegen plagen
• Biologisch geteeld veevoer
• Standaard minimale leefruimte/welzijn
• Geen preventieve antibiotica

Oorzaken milieuproblemen

1. Hoge bevolkingsdruk en levenswijze van mensen
2.  Hogere uitstoot van verbrandingsgassen, uitputting energiereserves en grondstofvoorraden en (chemische) afvalstoffen 
3. Hogere concentraties van ......

Oorzaken milieuproblemen

• kooldioxide (CO2): komt vrij bij verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool, aardolie en (in mindere mate) aardgas. CO2 komt ook vrij bij ontbossing
• methaan (CH4): ontstaat vooral in de landbouw en veeteelt
• distikstofoxide (N2O, lachgas): komt vrij bij verbranding van fossiele brandstof en gebruik van mest
• fluorverbindingen

Oorzaken milieuproblemen

Gevolgen: wereldwijde temperatuurstijging

• Gletsjers nemen in omvang af
• Ijs smelt op de Zuid- en Noordpool
• Water zet uit

= MEER EXTREEM WEER: 

-> Grote en langdurige hittegolven

-> Klimaatextremen zoals overstromingen, branden en orkanen

= veranderende bodemgesteldheid, misoogsten en uitsterving van flora en fauna.

Andere oplossingen?

• Uitstoot methaangassen in de landbouw en veeteelt verminderen
• Genetisch gemanipuleerde rijstplant met een verminderde uitstoot van methaangas
• Aanpassing voeding koeien en verbetering opslag en verwerking mest
• Uit mest biogas maken m.b.v. vergisting door micro-organismen
• Energie uit algen (zeewier) halen

Biodiversiteit

Soortenrijkdom binnen een ecosysteem

Dankzij biodiversiteit hebben we:

- Voedsel

- Medicijnen

- Kleding

- Brandstof

- Vruchtbare grond

Mensen beinvloeden het milieu

Duurzame ontwikkeling

Kansen voor toekomstige generaties en natuur

- Kringloopeconomie (circulaire economie): economisch en industrieel systeem waarin de grondstofvoorraden niet worden uitgeput en waarin reststoffen opnieuw worden ingezet in het proces (cradle-to-cradle)

- Lineaire economie: economisch systeem waarbij grondstofvoorraden worden uitgeput en, na gebruik, als onbruikbaar afval in het milieu terechtkomen

Oorzaken van milieuproblemen

• Bevolkingdruk

• Industrialisering

• Ruilverkaveling

Veranderingen in landbouw en landschap

Bevolkingstoename, veranderende levenswijze en opkomst grootschalige en niet-grondgebonden landbouw hebben invloed gehad op de hoeveelheid natuurlijk terrein en bos en de daar levende planten en dieren...