Koolstofcyclus: Docentenhandleiding en Studentenactiviteiten

Koolstof is een element dat aanwezig is in alle levende wezens en is een onderdeel van koolhydraten, eiwitten en vetten. Het wordt voortdurend op onze planeet gerecycled en verplaatst zich van de atmosfeer naar levende wezens en terug naar de atmosfeer als koolstofdioxide. Koolstof kan ook worden doorgegeven tussen levende wezens wanneer het ene organisme een ander eet. Dit recyclingproces, bekend als de koolstofcyclus, bestaat uit een aantal stappen die koolstof door de biosfeer, de atmosfeer, de hydrosfeer en de geosfeer circuleren.

Maak een Diagram

Activiteit Bekijken

Visueel Vocabulaire

Activiteit Bekijken

Discussie Starter

Activiteit Bekijken

Koolstofcyclusprocessen

Activiteit Bekijken

Koolstofcyclus achtergrondinformatie

Bestaande uit vier belangrijke processen (verbranding, fotosynthese, ademhaling en ontleding), is de koolstofcyclus essentieel voor het bestaan van alle levende wezens.

Verbranding is algemeen bekend als verbranding. Het is een chemische reactie die zuurstof vereist en warmte produceert. De vergelijking van deze reactie is brandstof + zuurstof → koolstofdioxide + water . Verbranding wordt gebruikt voor veel verschillende dingen in de moderne samenleving. Het wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken voor onze huizen en kantoren, en het wordt gebruikt om de auto's, treinen en vliegtuigen te verplaatsen waar mensen op vertrouwen om te reizen. Fossiele brandstoffen, zoals steenkool en benzine, zijn gemaakt van de overblijfselen van ooit levende organismen van miljoenen jaren geleden. Wanneer ze worden verbrand, komt de koolstof in hen vrij als koolstofdioxide in de atmosfeer.

Fotosynthese is het proces dat planten gebruiken om glucose te maken. In tegenstelling tot mensen zijn planten autotroof , wat betekent dat ze hun eigen voedsel maken. Fotosynthese is een chemische reactie die plaatsvindt in alle groene delen van de plant, maar vooral in de bladeren. De reactie vindt plaats in een deel van een plantencel genaamd chloroplasten. Planten gebruiken zonlicht, kooldioxide en water om zuurstof en glucose te produceren. De wereldvergelijking is kooldioxide + water → zuurstof + glucose . De planten halen water uit de wortels en water stroomt de stengel op via buizen die xyleem worden genoemd . De plant haalt de koolstofdioxide uit de lucht die de bladeren binnendringt door gaten die huidmondjes worden genoemd .

Cellulaire ademhaling is een proces dat levende wezens gebruiken om energie te produceren. Ademhaling vindt plaats in de mitochondriën in de cellen van levende wezens. Ademhaling komt niet alleen voor bij dieren, maar ook bij planten en eencellige organismen. De woordvergelijking voor deze reactie is glucose + zuurstof → koolstofdioxide + water .

Ontleding is het proces waarbij dode organismen en afvalproducten worden afgebroken door organismen die bekend staan als ontleders. De organismen geven koolstof af aan de atmosfeer via cellulaire ademhaling. Ontbinders zijn essentieel voor het recyclen van de koolstof in dode organismen.

De oceanen vormen ook een belangrijk onderdeel van de koolstofcyclus. Overal op onze planeet is een grote hoeveelheid kooldioxide opgelost in de zeeën en oceanen. Een deel van het opgeloste koolstofdioxide wordt door fotosynthese omgezet in biologische koolstof. Dit wordt vervolgens uitgewisseld van organisme naar organisme via voedselketens. Een deel van de koolstof wordt omgezet in calciumcarbonaat en door sommige organismen gebruikt om hun omhulsels te maken. Wanneer deze organismen sterven, vallen ze op de oceaanbodem. Na verloop van tijd bouwen ze zich op en vormen kalksteen. Soms kan deze kalksteen worden blootgesteld als gevolg van bewegingen in de aarde. Blootgestelde kalksteen kan verweerd zijn, waardoor koolstof weer in de atmosfeer terechtkomt.

Koolstofdioxide is een broeikasgas. Verhoogde niveaus van kooldioxide, onder andere gassen, in onze atmosfeer zijn wat deskundigen denken dat onze planeet opwarmt. Dit effect wordt het broeikaseffect genoemd. Overheden over de hele wereld roepen mensen op om de hoeveelheid koolstofdioxide die ze in de atmosfeer vrijgeven te verminderen. Bekijk ons lesplan voor broeikaseffect voor meer activiteiten.

Veelgestelde Vragen Over de Koolstofcyclus

In welke delen van het milieu kunnen we koolstof vinden?

Gesteenten en mineralen, opgeloste koolstofverbindingen in de oceaan, koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer, organische verbindingen in levende wezens, koolstof in gesteenten en mineralen, en koolstof in opgeloste koolstofverbindingen in de atmosfeer. Koolstof is een van de belangrijkste elementen in het periodiek systeem en zonder dit element zou het voor alle levende wezens moeilijk zijn om te overleven.

Wat is de betekenis van de koolstofcyclus voor levende wezens?

Een evenwicht van kooldioxide in de atmosfeer wordt gehandhaafd via de koolstofcyclus. Voor het behoud van het leven zoals wij dat kennen en voor het beheersen van de temperatuur op aarde is dit essentieel. Daarnaast is de koolstofcyclus verantwoordelijk voor vele andere processen, zoals fotosynthese, verbranding en ademhaling, die essentieel zijn voor het functioneren van deze wereld.

Wat zijn enkele menselijke activiteiten die een negatieve impact hebben op de koolstofcyclus?

Er is sprake van een onevenwicht in de koolstofcyclus als gevolg van activiteiten als ontbossing, de verbranding van fossiele brandstoffen en industriële activiteiten. Leerlingen kunnen meer nadenken over de aard van deze activiteiten en welke negatieve gevolgen ze veroorzaken door het verstoren van de koolstofcyclus.