Koolstofkringloop

Organische stoffen en een aantal anorganische stoffen zijn opgebouwd uit koolstof. Koolstof is dus een bouwsteen van het leven op aarde. In de onderstaande afbeelding zie je dat afgebeeld. Kijk naar je klasgenoot, broertje, zusje, vader of moeder. Wat je ziet is een grote zak met koolstof. De pizza die je eet: een zak koolstof. Ook het gebakje waar je zo van kan genieten: een zak koolstof. Kortom: alle levende organismen zijn een opslagplek voor koolstof. Als we eten vullen we onze koolstof voorraad aan en als we verbranden in de cellen breken we onze koolstof voorraad weer af.

Wij zijn opgebouwd uit gerecycled materiaal.

Alles in de natuur wordt hergebruikt. Je kan wel zeggen dat de natuur recyclen heeft uitgevonden. De organismen die heden ten dagen op aarde aanwezig zijn, zijn opgebouwd uit gerecyclede grondstoffen. Koolstof is een voorbeeld van een molecuul dat op aarde oneindig gerecycled wordt. De koolstofatomen waar jij en ik nu uit zijn opgebouwd zaten ooit in een dinosaurus, een kwal, een varen, of zelfs een bacterie.

Wat is het verschil tussen een organische stof en een anorganische stof

Koolstof kan in het ecosysteem voorkomen in organische moleculen of in anorganische moleculen. Als koolstof wordt gebruikt als bouwsteen voor glucose, eiwitten en vetten, dan bevindt het zich in een organische stof. Koolstof kan ook gebruikt worden voor het vormen van een koolstofdioxide molecuul. Koolstof zit dan in een anorganisch molecuul.

Wat is de koolstofkringloop?

Deze les gaat over het stromen van het koolstofatoom door het ecosysteem en het hergebruiken van het koolstofatoom. Het stromen van het koolstofatoom door het ecosysteem heet de koolstofkringloop.

In de koolstofkringloop spelen de producenten,  consumenten en reducenten een belangrijke rol. In deze les worden de rollen van de producenten, consumenten en reducenten in de koolstofkringloop besproken.

Het koolstofatoom bevindt zich in de lucht om ons heen in het anorganische koolstofdioxidemolecuul. Planten zijn in staat koolstofdioxide met de huismondjes op te nemen en het te transporteren naar de bladgroenkorrels. In de bladgroenkorrels wordt koolstofdioxide met behulp van water en zonlicht omgezet in de organische stof glucose. De koolstof uit het koolstofdioxide is de bouwsteen voor het glucose molecuul. Producenten zijn dus in staat om in de fotosynthese een anorganisch koolstof in te bouwen in een organisch glucose molecuul. In de voortgezette assimilatie kan de plant koolstof ook inbouwen in een eiwit of vet.

Als consumenten van de eerste orde, zoals de rups van het koolwitje, planten eten dan krijgen ze plantaardige organische koolstofverbindingen binnen. De consument van de eerste orde zal een deel van deze organische koolstofverbindingen verbranden. Dissimileren. Door de verbranding komen koolstofatomen uit het organische glucose terecht in het anorganische molecuul koolstofdioxide. De organische koolstofhoudende stoffen die de consument van de eerste orde niet verbrand worden gebruikt om het lichaam van de consument op te bouwen. De consument van de eerste orde zet daarvoor wel eerst de plantaardige vetten en eiwitten om in dierlijke eiwitten en vetten. Consumenten van de eerste orde zetten bij verbranding organische koolstofverbindingen om in anorganisch koolstofdioxide en consumenten van de eerste orde zetten plantaardige organische verbindingen om in dierlijke organische verbindingen.

Welke rol spelen de reducenten in de kringloop?

Afgestorven organische koolstofverbindingen van plant en dier (detritus) wordt door de reducenten afgebroken tot anorganisch koolstofdioxide. Bacteriën en schimmels zijn reducenten. Reducenten zorgen ervoor dat koolstofatomen in organische stoffen weer worden omgezet in koolstofatomen in een anorganisch molecuul zoals koolstofdioxide, zodat de koolstofkringloop rond is en het koolstofatoom weer kan worden opgenomen door de producenten. De rol van van de reducenten bij de afbraak van afgestorven organisch materiaal is in onderstaande afbeelding te zien.

Bacteriën en schimmels worden met dit afbraakproces wel geholpen door de vele ongewervelde dieren die in de bodem leven. Met hun kaken hakken deze ongewervelde dieren het dode materiaal in kleine stukjes. Leven van de organische stoffen en poepen restanten organische stof uit. De bacteriën en schimmels zetten dan de organische stoffen in deze uitwerpselen om in koolstofdioxide.