Ecosystemen en Duurzame Ontwikkeling

Een ecosysteem is het geheel van relaties tussen organismen van de levensgemeenschap én de relatie tussen organismen en abiotische factoren van de biotoop.
Ecosysteem = biotische + abiotische factoren die elkaar beïnvloeden

Voedselketen: Een aaneenschakeling van organismen waarbij de vorige schakel als voedsel dient voor de volgende schakel.
- Voorbeeld: eikenblad → rups → koolmees → boomvalk

Voedselweb: Meerdere met elkaar verbonden voedselketens.
- Voorbeeld in een eikenbos: eikenblad, eikenschors, eikel → slak, rups, mier, kever → lijster, koolmees, groene specht, muis → blauwe reiger, boomvalk, bosuil, kikker

Belangrijkste schakels: producent, consument, en reducent.
- Producenten: Groene planten die zelf energierijke organische stoffen produceren via fotosynthese.
- Consumenten: Consumeren energierijke stoffen die ze bij andere organismen moeten halen.
  - Herbivoren: planteneters
  - Carnivoren: vleeseters
  - Omnivoren: alleseters
  - Detrivoren: eten plantaardige/dierlijke resten
  - Aaseters: eten resten van prooien
- Reducenten: Alle dierlijke/plantaardige resten worden door de reducenten omgezet tot anorganische stoffen (mineralisatie), zoals water, nitraat, ammonia. Reducenten zijn schimmels en bacteriën

3 soorten:
- Piramide van aantallen
- Piramide van biomassa
- Piramide van energie

Biomassa: Totale hoeveelheid droge massa.
Per niveauovergang gaat er ongeveer 90% biomassa verloren; slechts 10% van het opgenomen voedsel wordt als bouwstof voor cellen gebruikt.
Verklaring voor verlies van biomassa:
- Organismen sterven zonder gegeten te worden.
- Prooien worden niet volledig opgegeten.
- Veel van de biomassa dient als brandstof.
- Uitwerpselen bevatten nog veel onverteerd materiaal.
Voorbeeld piramide van biomassa in een vijver:
- Producenten: $1000 kg$
- Consumenten eerste orde: $100 kg$
- Consumenten tweede orde: $10kg$

Slechts 10% van de chemische energie die aanwezig is op een bepaald niveau wordt ingebouwd in het volgende voedselniveau.

Producenten zetten ongeveer 1% van de lichtenergie van de zon om in chemische energie.
Tussen de niveaus is er telkens een verlies van 90% energie.
Verklaring van energieverlies:
- Organismen sterven zonder gegeten te worden.
- Prooien worden niet volledig opgegeten.
- Veel van de biomassa dient als brandstof.
- Uitwerpselen bevatten nog veel onverteerd materiaal.
- Energie komt vrij tijdens celademhaling.
- Veel energie komt vrij als warmte.
Een ecosysteem is dus verlieslatend op het vlak van energie. Energieverlies is groter bij planteneters dan vleeseters (uitwerpselen).

Koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, en fosfor zijn de meest noodzakelijke elementen voor het vormen van organische stoffen.
De voorraad aan organische stoffen is bijna onuitputtelijk dankzij allerlei kringlopen van materie.

Belangrijke processen:
- Koolstofassimilatie via fotosynthese.
- Celademhaling.
- Verbranding van fossiele brandstoffen.

Zelfde processen als koolstofkringloop: fotosynthese, celademhaling, en verbranding van fossiele brandstoffen.
Koolstof- en zuurstofkringloop zijn dus zeer nauw verweven met elkaar.

4 belangrijke processen:
- Stikstofassimilatie
- Stikstoffixatie
- Nitrificatie
- Denitrificatie

Stikstof is belangrijk voor het maken van eiwitten.
Planten gebruiken anorganische stikstofverbindingen (nitraationen of ammoniumionen) om hieruit plantaardige organische stikstofverbindingen (plantaardige eiwitten) te maken.
Planteneters krijgen stikstof via de consumptie van planten (plantaardige eiwitten → dierlijke eiwitten).
Vleeseters eten dieren op en krijgen op deze manier dierlijke eiwitten (stikstof) binnen.

Grootste voorraad stikstof in de atmosfeer is stikstofgas.
Planten kunnen dit gas NIET gebruiken als stikstofbron.
Stikstofgas kan omgezet worden naar ammonium- of nitraationen.
- Ammoniumionen kunnen via bliksem ontstaan uit stikstofgas.
- Stikstoffixerende bacteriën in de bodem.
- Stikstoffixerende bacteriën die leven in wortelknolletjes.

Eiwitten zouden uit de voedselketen kunnen verdwijnen doordat dieren/planten niet worden opgegeten. (zie stikstofassimilatie)
Organismen sterven door ziekte, uitwerpselen bevatten eiwitten etc.
Oplossing: tussenkomst van reducenten (bacteriën) die deze eiwitten omzetten naar ammonia ( $NH_4^+$ ).

Denitrificerende bacteriën zetten nitraat om in stikstofgas.
Dit proces vindt plaats indien er te weinig zuurstofgas aanwezig is; bijvoorbeeld, het water in de bodem bevat te weinig opgelost zuurstofgas.

De ontwikkeling die voorziet in de basisbehoeften van de huidige generaties, zonder daarbij de basisbehoeften van toekomstige generaties in gevaar te brengen.
“Genoeg voor iedereen en altijd”
- Genoeg: basisbehoeften van mens voorzien
- Iedereen: alle mensen moeten er baat bij hebben, kloof dichten tussen rijk en arm
- Altijd: ook voor toekomstige generaties
Evenwicht tussen 3 belangen:
- Ecologisch: Houdbaar
- Economisch: Duurzaam
- Sociaal: Rechtvaardig
Rechtvaardig: genoeg voor iedereen
Houdbaar: voor altijd
Leefbaar: voor mens en natuur