HET SYSTEEM AARDE

1 Een Levende Planeet

Op iDiddit vind je een animatie met een 3D-model van de aarde en een kennisclip over ‘de vele gezichten van de aarde’.

1.1 ENERGIEBRONNEN

In de tweede graad leerde je het systeem aarde kennen als een gesloten systeem dat geen materie maar enkel energie uitwisselt met zijn kosmische omgeving. Dat gesloten systeem wordt aangedreven door twee bronnen van energie:

- De interne energiebron is de warmte opgewekt tijdens de vorming van de aarde, zo’n 4,6 miljard geleden. Ze speelt een cruciale rol in de langetermijnevolutie van de aarde over een tijdspanne van meerdere miljoenen jaren.

- De externe energie wordt geleverd door de zon en stuurt vooral kortetermijnprocessen aan. Het zijn processen die zich afspelen op het aardoppervlak, in de oceanen en in de atmosfeer over een tijdspanne van duizenden tot honderdduizenden jaren.

1.2 SFEREN

Het systeem aarde kent vier hoofdrolspelers of sferen: de geosfeer, de atmosfeer, de hydrosfeer en de biosfeer. Buiten de aardse atmosfeer bevindt zich de kosmos. Die sfeer heeft een grote invloed op het systeem aarde (zon, maan, poollicht, meteorieten ...).

Kenmerkend voor de geosfeer is de concentrische opbouw (aardkorst, mantel en kern) die samenhangt met de ontstaansgeschiedenis van onze planeet. De warmte die vrijkwam tijdens de vorming van de aarde stuurt vooral processen in de geosfeer aan, zoals de platentektoniek.

De atmosfeer is de buitenste schil van de concentrisch opgebouwde aarde waarin zich de gasvormige elementen hebben geconcentreerd. Ook de atmosfeer kent een gelaagde opbouw. De onderste laag - de troposfeer - bevat ongeveer 80 % van de totale massa van de atmosferische gassen. De luchtcirculatie in de troposfeer (winden) zorgt voor een herverdeling van de ontvangen zonne-energie door warmte over te dragen van de evenaar naar de polen.

Het water op aarde is opgeslagen in een aantal reservoirs die met elkaar verbonden zijn door de hydrologische cyclus: oceanen en zeeën, ijskappen en gletsjers, rivieren en meren en het grondwater. Samen vormen die de hydrosfeer. De oceanen zijn met 96 % van al het water op aarde het belangrijkste reservoir. Het oceaanwater in de oppervlaktelaag wordt voortdurend gemengd door de atmosferische circulatie. Die interactie tussen oceaan en atmosfeer leidt tot oppervlakkige circulatiepatronen in de oceanen (zeestromingen). De zeestromingen dragen bij aan het transport van warmte van de evenaar naar de polen in het oceaan-atmosfeersysteem.

Op iDiddit vind je een kennisclip over de vier sferen van de aarde.

Samen met de hydrosfeer vormt de atmosfeer de belangrijkste omgeving waarin leven de mogelijkheid heeft gekregen zich te ontwikkelen en in stand te houden. Op onze planeet heerst nu een grote verscheidenheid aan levende organismen. Alle levende organismen op aarde samen vormen de biosfeer. Het deel van het leven dat zich in de bodem (geosfeer) bevindt, is van uitermate groot belang. Bodemvorming is een proces dat duizenden jaren in beslag neemt, en een gezonde bodem is essentieel voor onze voedselproductie. Aangezien bodems ook de waterhuishouding regelen en een immens koolstofreservoir herbergen, moeten we er goed zorg voor dragen.

De atmosfeer, hydrosfeer en biosfeer oefenen via verwering, erosie en sedimentatie invloed uit op de geosfeer. Door de studie van geomorfologische processen ontdekken we de wisselwerking tussen de vier sferen van het systeem aarde.

1.3 KRINGLOPEN

Het systeem aarde doet als het ware aan recyclage in de vorm van kringlopen of cycli. Koolstof, fosfor, stikstof, zuurstof en water worden bijvoorbeeld voortdurend ingezet als bouwstoffen van het leven (zie onderstaande verbranding ademhaling ontbinding bacteriën

KOOLSTOFCYCLUS fotosynthese kalksteen fossiele brandstoffen verwering fosfaten in gesteenten

De voornaamste natuurlijke kringlopen stikstofbindende bacteriën stikstofontbindende bacteriën condenseren verdampen fotosynthese neerslag

2 De Invloed Van De Mens Op De Levende Planeet

In de tweede graad maakte je ook kennis met de Great Acceleration. Vanaf het midden van de vorige eeuw heeft de bevolkingsexplosie en de daaruit voortvloeiende economische groei geleid tot een stijgende vraag naar water, voedsel, huisvesting, transport, energie en grondstoffen. Alle sferen van het systeem aarde worden door die stijgende vraag aangesproken, waardoor de druk op het hele systeem toeneemt.

2.1 KLIMAATVERANDERING

Uit de synthese van het zesde klimaatrapport van het IPCC (maart 2023): “Menselijke activiteiten, voornamelijk door de uitstoot van broeikasgassen, hebben onmiskenbaar de opwarming van de aarde veroorzaakt, met een wereldwijde oppervlaktetemperatuurstijging van 1,1 °C tussen 1850-1900 en 2011-2020. De wereldwijde uitstoot van broeikasgassen is blijven toenemen, door niet-duurzaam energieverbruik, landgebruik en veranderingen in landgebruik, levensstijlen en consumptieen productiepatronen tussen regio’s, tussen en binnen landen en tussen individuen.”

2.2 BIODIVERSITEITSVERLIES

In de natuur is er een evenwicht in de CO 2 -hoeveelheid

De menselijke impact op het broeikaseffect

Vaak denken we bij biodiversiteit aan exotische dier- en plantensoorten, maar biodiversiteit omvat al het leven op aarde, de biosfeer. Het gehele ecosysteem is essentieel voor het verkrijgen van drinkbaar water, zuivere lucht en vruchtbare bodems, en dus voor ons voedselsysteem.

De biosfeer staat wereldwijd onder enorme druk, met verlies van biodiversiteit tot gevolg. Die druk wordt veroorzaakt door factoren zoals de klimaatverandering, overbemesting en het gebruik van pesticiden, overbevissing, ontbossing, versnippering van de ruimte en het verlies van leefgebied van plant- en diersoorten door verstedelijking, industrialisatie en uitbreiding van landbouwgebied. Als we op dezelfde manier doorgaan zonder ingrijpende actie, koersen we af op een onleefbare aarde. Om het tij te keren, moeten we ons productieen consumptiegedrag veranderen en beter omgaan met onze natuur.

Het herstel van de biodiversiteit is mogelijk als we allemaal ons steentje bijdragen (zie figuur).

In december 2022 werd in Montreal (Canada) tijdens een inspanningen door duurzame productie en consumptie acties voor natuurbehoud zonder duurzame productie en consumptie doorgaan zoals we bezig zijn

VN-conferentie een biodiversiteitsakkoord gesloten om de biodiversiteit een duwtje in de rug te geven. Een belangrijke doelstelling van dat akkoord is om tegen 2030 wereldwijd ten minste 30 % van het land en de oceanen te beschermen.

Het ombuigen van de curve van biodiversiteitsverlies