Aardrijkskunde : focus op de hydrosfeer

examens Juni 6e middelbaar

50% zuurstof wordt geproduceerd door het leven in zee + verspreiding warmte

Waarom is de oceaan zo belangrijk voor de biosfeer op land?

fotische zone

ondiep, genoeg licht voor fotosynthese. dieren en planten leven hier voornamelijk. Continentaal plat

komt van “eufotisch” (oud grieks) “goed verlicht”

Schemerzone

licht dringt nog door, onvoldoende voor fotosynthese. Zwaardvisse, inktvissen, .. leven hier. Ter hoogte van continentale helling

bathyale zone

vrijwel helemaal donker. Planten leven er niet. Meeste dieren leven van zeesneeuw die neerdaalt uit bovenliggende lagen. (reuzeinktvissen) continentale helling

abyssale zone

geen licht, meeste organismen zijn kleurloos & blind. op 1 na diepste zone

komt van het grieks → "bodemloos”

Hadale zone

zeer weinig bekend. weinig leven. diepzeetroggen

zeesneeuw

bezinksel op oceaanbodem in de diepzee, voornamelijk organisch materiaal. Samenstelling van dode dierlijke en plantaardige resten, ontlastingen anorganisch materiaal (zand)

continentaal plat

ondiepe zee 0-200m
tot aan de rand van een continent. deel van de continentale korst. Afhankelijk van temp. op aarde is het net meer/minder overstroomd door oceaan

continentale helling

steile stuk oceaan 200-2500m

overgang continentaal plat → abyssale vlakte

meeste onderzeese aardverschuivingen vinden er plaats → steile helling

abyssale vlakte

grootste deel oceanen 4-5km

bevat waardevolle grondstoffen (Au, Mn) = mogelijkheden diepzeemijnen

mid-oceanische rug

midden van oceaan, tussen abyssale vlaktes

gem. 2km hoog & 1500km breed (“ondergrondse bergketen” o.a. black smokers)

Troggen

smalle, diepze kloven tot 11km diep

oppervlakte water

kenmerk: bovenste laag in contact met atmosfeer. water is het warmst door zon, temp blijft rel constant door vermenging. laagste dichtheid

dynamiek: wind en golven mengen water

stroming: warme bovenstroom van thermohaline circulatie

overgangszone

middenlaag, eigenschappen veranderen snel.

= barrière tegen menging.

1. Thermocline

2. Halocline

3. Pycnocline

Thermocline

over temperatuur

• kenmerk: temperatuur daalt extreem snel, hoe dieper je gaat in de laag

Halocline

over zout

• kenmerk: zoutgehalte (saliniteit) verandert met diepte in deze laag. Zoutgehalte stijgt snel richting ondiepe → zout water = zwaarder → zinkt

Pycnocline

over dichtheid

• optelsom van thermocline en halocline: omdat water koud wordt en zouter wordt, wordt het water heel snel “zwaarder”

diepwaterlaag

kenmerk: onderste laag (80% oceaanwater) water is koud (0-3°C), zout + hoge dichtheid

stabiliteit: water = zwaar → blijft op bodem → zeer stabiel (weinig menging)

stroming: koude onderstroom van thermohaline circulatie

koolstofcyclus

de oceanen hebben een enorme rol in de zuurstof cyclus, maar ook in de …

Biologische pomp

fytoplankton drijft mee met bovenste stroming (100m) en neemt koolstof op. = koolstofput

fytoplankton

maken suikers aan om lichaam op te bouwen. basis van voedselketen. proces fotosynthese CO₂ bewaren als biomassa → nevenproduct = O₂

= koolstofput

slaan CO₂ op in cellen. eens dood → naar zeebodem zinken + opstapelen (CO₂ bewaard)

neerdalende CO₂ = zeesneeuw

fysische pomp/ thermohaliene pomp

zeestromingen zorgen voor temperatuurverschillen en verplaatsing O₂

1: verdamping = water verdampt door hitte. Zout niet → achterblijvend water steeds zouter

2: afkoeling en warmtetransport = hoe dichter bij noorden, hoe kouder. warmte die vrijkomt → richting Europa geblazen (reden rel. klimaat)

3: aangekomen = water in poolgebied afgekoeld. koud = goed gassen opnemen = veel CO₂ uit lucht gezogen

genoeg gedaald → zeeijs ! zout bevriest niet ! → zeer zout water

zout en koud water → hoge dichtheid → zinkt met opgenomen CO₂ mee

chemische pomp

“spijsverteringssysteem” van de oceaan

1: opname en reactie = oceaan neemt continu CO₂ op. gas in water = chemische reactie → nieuwe stoffen (koolzuur, bicarbonaat)

gas direct omgezet = ruimte voor nieuwe CO₂-opname

2: opslag en verwerking = in gezond Klikmaat veilig opbergen:

• kalkvorming: zeedieren (koraal, schelpdieren) gebruiken koolstofdeeltjes als bouwstenen voor kalkskeletten (CaCO₃) → CO₂ versteent = onschadelijk. Hoe meer kalk, hoe beter → meer CO₂ opnemen zonder zuur te worden

Opwarming aarde: koralen houden niet van hitte → verbleken, groeien minder → geen kalkaanmaak. CO₂ blijft hangen in oceanen en wordt zuur → overgebleven dier nog moeilijker schelpen opbouwen

=> natuurlijke buffer van oceaan gaat kapot

Point of no return/ tipping point

moment waarop een systeem zichzelf versterkt in een neerwaartse spiraal. Zelfs als alle CO₂-uitstoot stopt → proces gaat door → nieuw evenwicht zoeken (= vaak vijandig evenwicht voor ons leven)

fysische pomp: risico op instorten (+1,5 - +3°C)

• effect: golfstroom stopt eens kantelpunt bereikt = wereld kookt, Europa bevriest (-5-10°C in West eu) extremere winters (B&N= -20°C, Scn= -40°C)

Chemische pomp: +1,5°C = 70-90% koraalriffen sterft, +2°C = 99% tropische koraalriffen verdwijnt

• effect: zonder riffen = ecosysteem dat via plankton koolstof vastlegt (= biologische pomp) = verlies mooie plaatsen + essentieel onderdeel planetaire longen

andere gevaren: vervuiling (plastic, olie), overbevissing, opwekken van energie (windmolens), diepzeemijnbouw, conflicten tussen landen

ontginning

diepzeemijnbouw en duurzame visserij zijn voorbeelden van: …

diepzeemijnbouw

• wat: proces om mineralen en metalen van oceaanbodem te winnen (mangaan, kobalt, koper, nikkel, zink, zeldzame aardmetalen = vitaal belang moderne koolstofarme economie)

• voordelen: economisch en technologisch: “cruciale oplossing” voor snel groeiende wereldwijde vraag batterij- en elektronicacomponenten (= energietransitie) metalen zijn onmisbaar voor productie batterijen elektrische voertuigen, grootschalige energieopslagsystemen voor wind- en zonne-energie + afhankelijkheid vervuilende traditionele mijnbouw verminderen → nieuwe industrieën stimuleren

• nadelen: schade ecosystemen, verlies biodiversiteit, verstoring zeedieren, permanente schade oceaanbodem (sediment vrijkomt = verstikken zeeorganismen). Lange termijn = onherstelbare schade → oceanecologie blijvend veranderen

• alternatieven: circulaire economie, recycling (urban mining) + ontwikkelen nieuwe materialen

duurzame visserij

wat: verantwoord vangen van vis = geen overbevissing met behoud ecosystemen = vangst niet sneller dan natuurlijke herstel vispopulatie

uitdagingen: overbevissing, illegale visserij (ondermijnt regulering en bescherming), vervuiling (plastic, chemische stoffen) = schaden mariene ecosysteem

oplossingen: vangstquota, gesloten visserijgebieden, duurzame certificeringen (MSC) en innovatieve technieken (selectieve visnetten om bijvangst te verminderen) + verbeterde monitoring en internationale samenwerking dragen bij aan duurzame visserijpraktijken

Energietransitie

wat: overstap fossiele brandstoffen → hernieuwbare energiebronnen (wind- en zonne-energie)

rol oceaan: ioffshore windparken en golftechnologie (noordzee = offshore windparken, olie- en gasreserves & opkomst waterstofproductie uit windenergie)

uitdagingen: technologische ontwikkelingen, ecologische gevolgen en economische haalbaarheid

cruciale innovaties: drijvende windturbines, efficiëntere energieopslag

mogelijkheden: offshore windenergie, golfenergie, getijdenenergie, oceanische thermische energie, zoutgradiëntenenergie

• uitdagingen: technologische- en ecologische nadelen: habitatverstoring, verlies biodiversiteit, schade aan zeebodem door installaties en onderhoud

offshore windenergie

windparken op zee = constante sterke wind → stabiele elektriciteitsproductie

golfenergie

beweging golven drijven turbines aan → elektriciteit opwekken

= veelbelovend, nog steeds verder ontwikkelen

getijdenenergie

verschil tussen eb en vloed → turbines aan drijven via dammen/ onderwaterturbines

oceanische thermische energie

temperatuurverschillen tussen warm oppervlaktewater en koud diepzeewater → elektriciteit opwekken via warmtewisselaar

zoutgradiëntenergie

zoet water rivieren met met zout zeewater → energie opwekken via osmose-technologieën

geopolitiek

zuid-chinese zee en noordpool zijn voorbeelden van …

zuid-chinese zee

wat: strategisch belangrijke zee met drukke scheepvaartroutes, rijke visgronden en olie- en gasreserves (+- 1/3 scheepvaart via deze zee → economisch en geopolitiek uiterst belangrijk)

territoriale verschillen tussen China, Vietnam, Filipijnen, Maleisië, Taiwan en Brunei → China claimt bijna hele zee (nine-dash line) = veel spanningen → militaire opbouw, confrontaties tss vissersvloten & diplomatieke conflicten

gevolgen van spanning: wereldpolitiek: militaire versterking van eilanden + kunstmatige constructies van China → spanning met VS en bondgenoten (Japan & Australië) heeft invloed op wereldhandel

vergelijkbare conflicten: Oost-Chinese Zee (China & Japan: Senkaku/Diaoyu-eilanden), Perzische Golf/Straat van Hormoez (Iran en VAE: eilanden doorvaart controleren), Oostelijke Middellandse Zee (Turkije, Griekenland en Cyprus: afbakenen maritieme zones en aardgasreserves)

Noordpool

Rusland, VS, Canada, Denemarken via Groenland, Noorwegen en China = “Near-Arctic states”

Wat: conflict door klimaatverandering. Smelten poolijs = oceaanbodem komt vrij → landen claimen dat hun “continentaal plat” (landmassa onder water) verder doormoopt dan gedacht → stukken noordpool claimen

Waarom: Noordoostelijke Doorvaart (boven Rusland) = veel sneller schepen Azië naar Europa (i.p.v. Suezkanaal). Rusland wil tol heffen + controle uitvoeren + olie en gas te vinden (+- 13% onontdekte olie & 30% onontdekt gas)

Andere bedreigingen oceanen

mangroves en koraalriffen als kunstbescherming, plasticsoep, deadzones

mangroeves en koraalriffen als kunstbescherming

komen vooral voor in tropische gebieden. beschermen kust door erosie te verminderen, stormgolven absorberen + habitat bieden aan biodiversiteit.

bedreigd: door klimaatverandering, vervuiling, ontbossing

herstel: mogelijk: herbossing, kunstmatige riffen

koraalriffen

= onderwaterstructuren van levende organismen

mangroves

= bomen die in zout water groeien

plasticsoep

grootschalige accumulatie plastic afval in oceanen door onvoldoende afvalbeheer

vervuiling: verloren visnetten, flessen, microplastics

Gevolgen: ernstig: verstikking zeeschildpadden & walvissen, binnendringen voedselweb + potentieel schadelijke chemicaliën in mariene organismen (uiteindelijk in menselijke voedselketen)

Oplossingen: Ocean Cleanup (verwijderen afval uit rivieren en zeeën) = niet voldoende. probleem moet bij de wortel aangepakt worden → reduceren plasticgebruik, bevorderen circulaire economie, verbeteren afvalbeheer + verhogen educatie over recyclage & duurzaamheid

deadzones

= zuurstofarme gebieden, veroorzaakt door overmatige nutriënten (meststoffen) die algenbloei veroorzaken

Gevolgen:

• massale vissterfte, verlies biodiversiteit, verstoring ecosystemen

• economisch: schade visserij, kustgemeenschappen, herstel- en maatregelen zijn kostbaar

oplossingen: minder mestgebruik, betere afvalwaterzuivering + herstel wetlands om nutriënten op te vangen