Home

Planten redden onze wereld

Categorie(ën): Klimaat, Ecologie, Thematische lessen

Naast het directe nut dat we van ze hebben, lijkt het erop, dat we ons hele bestaan te danken hebben aan planten, die zorgden dat de aarde niet helemaal bevroor de laatste 25 miljoen jaar. 50 miljoen jaar geleden was de aarde een broeikas, er lag geen ijs op de polen, rond de Noordpool leefden krokodillen. Toen begon het CO2gehalte te dalen van circa 1000-1500 ppm (parts per million) en de aarde begon af te koelen. Rond 24 miljoen jaar geleden begonnen de Himalaya*) en de Andes op te rijzen, wat leidde tot grootschalige verwering van rotsen, een proces dat enorme hoeveelheden CO2 uit de atmosfeer haalt. Hierdoor werd het broeikaseffect verminderd en begon de aarde af te koelen Maar er was iets aan de hand, waardoor het CO2-gehalte niet verder afnam, waardoor de aarde in een reusachtige koelcel zou zijn veranderd. Nu hebben Mark Pagani van de Yale University in New Haven, Connecticut (VS) en zijn collega’s vastgesteld wie onze redders waren: de planten. Bomen spelen een belangrijke rol in de vastlegging van CO2 in gesteenten die bestaan uit magnesium- en calciumcarbonaat. Als bergen oprijzen wordt het gesteente tot grotere en kleinere brokstukken afgebroken en naar de lagere gebieden verplaatst door erosie. Daar houden bomen ze op hun plaats en breken ze af tot mineralen. Deze reageren dan met CO2 en vormen o.a. kalksteen.

Negatieve feedback

De onderzoekers gebruikten computermodellen om de gevoeligheid van de plantengroei voor atmosferisch CO2 en klimaat te simuleren, en stelden vast dat de planten beginnen af te sterven als het CO2-gehalte daalt tot onder 200 ppm. Dit veroorzaakt negatieve terugkoppeling (feedback) waardoor voorkomen wordt dat de verweerde rotsen omgezet worden in carbonaten. Zo wordt het proces afgeremd en begint het CO2-gehalte weer te stijgen “Het CO2-gehalte daalde tot het tegen deze ondergrens botste en is de laatste 20 miljoen jaar tegen deze grens aan blijven hangen” zegt onderzoeker Ken Caldeira, van het ‘Carnegie Institution of Washington’ in Stanford, Californie. “Planten speelden een kritische rol en zorgden ervoor dat de aarde niet in een gigantiesche sneeuwbal veranderde (zoals 700 miljoen jaar geleden wel gebeurde).” Dit werk geeft een mooie verklaring geeft van de negatieve terugkoppelking in het klimaatsysteem.

De Himalaya, een jong gebergte dat nog altijd 5 mm per jaar hoger wordt!Himalaya

 Bron:Anil Ananthaswamy  in: Nature 2 juli 2009

Vragen:

1.   De tekst meldt: “begon het CO2gehalte te dalen van circa 1000-1500 ppm (parts per million)”

a. Wat is de CO2-concentratie tegenwoordig?

b. Wat is het verband tussen het dalen van het CO2-gehalte en de afkoeling?

2. In de tekst staat: “begonnen de Himalaya en de Andes op te rijzen”

a. Wat is de oorzaak van het oprijzen van deze gebergten?

b. Waarom leidt dat tot meer verwering?

c. Kun je de chemische reactie van dit proces opschrijven? Zo niet, zoek uit!

3.  Wat is de rol van planten in het verminderen van het CO2-gehalte? En wat is de rol van planten in het stoppen van die vermindering?

4.  Wat bedoelen we met negatieve terugkoppeling of feedback? Ken je ook andere voorbeelden van negatieve terugkoppeling? Zoek er drie.

5.  Voordat er hogere meercellige organismen waren geëvolueerd (circa 600 miljoen jaar geleden) maakte de aarde een periode door van wereldwijde ijzige koude (bekend onder de naam van “Snowball Earth”) mogelijk miljoen(en) jaar lang. In die tijd konden planten niet helpen, want die waren er nog niet. De onderzoekers denken dat grote vulkanische uitbarstingen hielpen de temperatuur op aarde weer te doen stijgen. Kun je bedenken hoe plaatselijke vulkanische activiteit kan zorgen voor stijgende temperaturen over de hele wereld?

6.  In onze tijd hoeven we niet bang te zijn voor een bevriezende wereld, maar wel voor stijgende temperaturen. Hoe kunnen planten nu ook helpen de ‘wereld te redden’, d.w.z. de temperatuur op het niveau te houden dat we gewend zijn?

7.  Als het klimaat op aarde warmer wordt zullen we ook te maken krijgen met ‘positieve feedback’, bijvoorbeeld als er methaan (‘moerasgas’) vrij komt uit de noordelijke toendra’s, waar het nu opgesloten zit in het ijs.

a. Wat zal daarvan het gevolg zijn?

b. Wat is het verschil tussen positieve en negatieve feedbak? Ken je andere voorbeelden van positieve feedback?

8.  Waarom zouden we eigenlijk moeten proberen de klimaatverandering te voorkomen? Onze planeet is veel heter en kouder geweest in haar lange geschiedenis.  Bedenk redenen waarom klimaatverandering slecht is, en redenen waarom het gunstig is. Bespreek met elkaar wat belangrijker is.

*) Himalaya: over schuivende continenten, gebergtevorming en aardbevingen zie ‘Aardbevingen – springen voor Richter’