Leerdoelen
•Je kunt beschrijven hoe de koolstof- en stikstofkringloop in elkaar zitten.
De kringlopen van koolstof en stikstof
Wat is een kringloop?
In de natuur worden stoffen steeds opnieuw gebruikt in een proces dat we een kringloop noemen. Dit betekent dat belangrijke elementen zoals koolstof (C) en stikstof (N) steeds door verschillende organismen en processen heen gaan en weer terugkomen in de atmosfeer of de bodem. Laten we eerst kijken naar de koolstofkringloop en daarna naar de stikstofkringloop.
De koolstofkringloop
Koolstof speelt een belangrijke rol in alle levende organismen. Koolstofdioxide (CO₂) uit de lucht wordt door planten opgenomen en gebruikt in het proces van fotosynthese om glucose (een soort suiker) te maken. Hierbij wordt de koolstof uit CO₂ omgezet in andere organische stoffen zoals eiwitten, koolhydraten en vetten.
Doorgeven van koolstof in de voedselketen:
Planten nemen CO₂ op uit de lucht en zetten dit om in organische stoffen.
Planteneters eten de planten en krijgen zo de koolstof binnen.
Vleeseters eten de planteneters en krijgen zo ook de koolstof in hun lichaam.
Alle organismen, inclusief planten en reducenten (zoals bacteriën en schimmels), gebruiken zuurstof om brandstof te verbranden tot CO₂, energie en water. De vrijgekomen CO₂ komt weer in de lucht.
De Stikstofkringloop
Stikstof maakt een groot deel van onze atmosfeer uit, ongeveer 79%. Stikstof in de atmosfeer komt voor als N₂, een molecule bestaande uit twee stikstofatomen. Dieren en mensen kunnen echter geen stikstof uit de lucht opnemen door gewoon te ademen.
Opname van stikstof door organismen:
Stikstof in de bodem: planten nemen stikstof op in de vorm van nitraat (NO₃⁻) uit de bodem.
Planten zetten nitraat om in eiwitten: met de hulp van glucose maken planten eiwitten waarin stikstof aanwezig is.
Doorgeven van stikstof in de voedselketen:
Planteneters eten de planten en nemen de eiwitten met stikstof op.
Vleeseters eten de planteneters en krijgen zo ook de stikstof binnen.
Omzetting in de bodem:
Bij de afbraak van dode organismen en uitwerpselen worden de eiwitten omgezet door rottingsbacteriën. Hierbij ontstaat ammoniak (NH₃).
Een deel van de ammoniak komt als gas in de lucht, en een ander deel vermengt met grondwater tot ammonium (NH₄⁺).
Ammonium wordt door bepaalde bacteriën omgezet in nitraat, dat opnieuw door de planten kan worden opgenomen.
Stikstofbindende bacteriën:
Sommige bacteriën kunnen stikstof uit de lucht binden en omzetten in nitraat. Dit proces zorgt ervoor dat stikstof opnieuw beschikbaar komt voor de planten.
Kernpunten samengevat
In de koolstofkringloop wordt CO₂ door planten omgezet in organische stoffen. Deze worden via de voedselketen doorgegeven en bij verbranding komt CO₂ weer vrij in de lucht.
In de stikstofkringloop wordt stikstof uit de lucht door bacteriën omgezet in nitraat. Planten nemen nitraat op, vormen eiwitten, welke door dieren worden gegeten. Uiteindelijk komt stikstof weer terug in de bodem of de lucht.
