H17 Stedelijke ecosystemen Hoe stroomt energie door een ecosysteem Welke effecten zullen optreden bij een verstoring Modellen van energiestromen Welke factoren spelen een rol bij de regeling en ontwikkeling van ecosystemen Aanpak milieuproblemen Hoe veranderen populaties door selectie

Is een stad een ecosysteem? Het ecosysteem stad Is een stad een ecosysteem?

Energie Fotosynthese: van anorganisch H2O en CO2 wordt Glucose (C6H12O6)en O2 gemaakt, door planten en sommige bacteriën met behulp van licht Chemosynthese: van anorganisch stoffen naar organische stoffen m.b.v. chemische energie die vrijkomt bij de oxidatie van anorganische stoffen, o.a. Door zwavel-, nitriet en nitraatbacteriën.

Energiestroom Foto- en chemo-autotrofe organismen zijn de producenten van het ecosysteem. Zij leggen energie vast in organische verbindingen. Tijdens hun leven verdwijnt een deel van die energie als warmte. Consumenten gebruiken de energie uit de organische verbindingen van hun voedsel voor hun levensverrichtingen. Ook zij verliezen warmte. Reducenten breken organische stoffen volledig af tot anorganische. Via reducenten verlaat de laatste hoeveelheid vastgelegde energie het ecosysteem

Microklimaat Het microklimaat in de stad wijkt af van het klimaat in de omgeving: lokale omstandigheden zijn anders dan je op grond van het klimaat zou verwachten: (warmer, minder wind, meer CO2 en NOx, grotere luchtdrukverschillen, drogere bodem (door bestrating en riool).

Wat maakt dat soorten in een stad overleven? 17.2 De stad selecteert Wat maakt dat soorten in een stad overleven?

Populaties verdwijnen Steeds meer steden komen te liggen in gebieden met een grote biodiversiteit. In eerste instantie leidt dit plaatselijk tot een afname van de biodiversiteit. De tolerantiegrenzen voor een bepaalde biotische of abiotische factor worden overschreden. Steden beiden echter ook kansen voor allerlei organismen. Er is volop voedsel, in de winter is het warmer dan buiten de stad, het is gevarieerd  veel habitats en niches Soorten emigreren naar de stad en aanwezige soorten adapteren aan de nieuwe omstandigheden. Dit vergroot de biodiversiteit

Gradiëntenecosysteem: een ecosysteem waarvan de abiotische factoren vanaf de ene kant van het ecosysteem naar de andere kant geleidelijk veranderen (b.v. De buitenwijken van een stad) Hierdoor heb je habitats en niches die zowel bij de stad horen, als bij het platteland Adaptatie: een verandering in bouw of gedrag van een soort, waardoor deze beter aangepast is aan de heersende milieufactoren. Excoot: een organisme dat oorspronkelijk niet in een bepaald gebied voorkomt, maar er zich heeft gevestigd (b.v. Halsbandparkiet in parken in Europese steden) Fitness: het vermogen om bepaalde allelen door te geven aan de volgende generatie Flessenhalseffect: de verandering in allelfrequenties na een ramp, waarbij het aantal individuen en dus allelen sterk is afgenomen.

Eilandentheorie geldt ook voor steden? Maximaal aantal soorten in de stad hangt af van de grootte van die stad Hoe snel de kolonisatie van de stad plaatsvindt hangt af van de afstand die migrerende organismen moeten afleggen om er te komen. Concurrentie om een habitat of niche is belangrijk voor de snelheid van kolonisatie Eilandtheorie (Binas tabel 93C) In het begin gaat kolonisatie snel, maar neemt af als er meer soorten komen. Kans dat er soorten verdwijnen is groter naarmate er meer soorten zijn Evenwicht tussen immigratie en extinctie = gemiddeld aantal soorten op eiland

IS er genoeg voedsel voor stadsbewoners, ook in de toekomst?

Voedsel voor de stad Het leven in de stad hangt voor een groot deel af van de mogelijkheden voor koeling en transport. Nederland produceert enorme hoeveelheden voedsel  veel voor export. We importeren ongeveer evenveel in dollars van producten die hier niet (voldoende) verbouwd worden. Intensieve landbouw met monoculturen  veel bestrijdingsmiddelen en mest nodig  eutrofiëring  in landbouwgebieden neemt de biodiversiteit af Duurzame voedselproductie: zonder schade aan het milieu, waarbij ook op de lange termijn mensen nog voedsel hebben. Weinig producenten in de stad (productie vindt op platteland plaats). Wel Consumenten en Reducenten. Predatoren zijn er ook weinig.

Stadslandbouw Moestuin in de stad: Lage transportkosten Producten zijn vers Betrokken bij eigen voedselproductie Ruimte, licht en mineralen spelen grote rol Vertikale teelt Daken benutten Speciale voedingsbodems Hydrocultuur Vertikale stadslandbouw Mensen beïnvloeden de soortsamenstelling in de steden, zowel actief als passief (welke planten in de tuin (en dus welke herbivoren), bijvoeren van vogels, vernietigen van wespennesten, enz)

Op welke manieren zuiveren mensen hun drink- en afvalwater?

Drinkwater in Nederland 125 liter per persoon per dag (±0,20 euro) Grondwater is schoner dan rivierwater Drinkwaterbedrijven Opslag in spaarbekkens  veel verontreiniging blijft achter Naar duinen  filtering door zandlagen, na paar maanden wordt het dan mineraalrijk, zuurstofloos en vies smakend water weer opgepompt Beluchting Reiniging met natronloog en actieve kool (humuszuren, organische stoffen (hormonen, bestrijdingsmiddelen), zware metalen, chloor en broom en bacteriën eruit) Drinkwater bevat nog steeds sporen van b.v. bepaalde medicijnen

afvalwater Wereldwijd zijn er miljoenen mensen die geen schoon drinkwater hebben Steden groeien harder dan de waterleiding bij kan houden Slechte waterleiding waardoor er veel water uitlekt Flessenwater is erg duur Wereldwijd veel afvalwater rechtstreeks op oppervlaktewater geloosd In Nederland afvalwater naar rioolwaterzuiveringsinstallaties Grof afval wordt verwijders door zeef Biologische reiniging (bacteriën breken organische stoffen af. Ureum wordt omgezet in ammoniak) Nitrosomonas (bacterie) zet ammoniak aeroob om in nitriet Nitrobacter (bacterie) zet nitriet aeroob om in nitraat Denitrificerende bacteriën zetten nitraat anaeroob om in Stikstofgas Fosfaataccumulerende bacteriën nemen onder anaerobe en nitraatarme omstandigheden fosfaat op. Deze kunnen dit later weer afgeven, waardoor de fosfaat herbruikbaar is. Verbranding van organisch slib levert energie op. Gezuiverd water wordt geloosd in oppervlaktewater.

Hoe groot is ons afvalprobleem?

In stad enorm veel verkeer  veel uitlaatgassen en fijnstof Fijnstof: kleine deeltjes (<10µm), die vooral vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen. Irriteren de luchtwegen, veroorzaken ontstekingen in longblaasjes en vroegtijdig overlijden Smog: luchtverontreiniging door vooral uitlaatgassen met fijnstof. Meestal bij windstil weer en hoge verkeersdichtheid Smogalarm als meer dan 200µg/m3 fijnstofdeeltjes in de lucht zitten  maatregelen In Nederland grens is max 35 dagen/jaar >50µg/m3. Anders maatregelen

biobrandstof Voordelen: Nadeel: Gemaakt uit plantaardig materiaal 50% minder fijnstof dan fossiele brandstof. Verhogen CO2 gehalte niet, want zat al in kringloop. Hernieuwbare bron, raakt niet op. Nadeel: Productie meer CO2 uitstoot dan bij diesel, veel landbouwgrond nodig die niet voor voedsel gebruikt kan worden Nu bezig met gebruik van algen voor biodiesel. Gebruiken geen landbouwgrond en groeien heel snel

Afvalverwerking 60 miljard kg afval per jaar in Nederland 15% afkomstig van huishoudens  10 kg afval per persoon per week 80% recycled Rest verbrand, op vuilnisbelt en gecomposteerd. Recyclen is vaak wel vervuilend