6.3 Koolstofkringloop en stikstofkringloop | Uitlegfilm

In deze uitleg leer je hoe de koolstofkringloop en de stikstofkringloop werken. In ecosystemen zijn organismen afhankelijk van elkaar. Producenten maken zelf energierijke stoffen, terwijl consumenten en reducenten daarvan afhankelijk zijn.

Deze onderlinge afhankelijkheid zorgt voor verschillende kringlopen in de natuur. Stoffen verdwijnen niet, maar worden steeds opnieuw gebruikt. Daardoor blijven ecosystemen functioneren.

De koolstofkringloop

De koolstofkringloop beschrijft hoe het element koolstof zich verplaatst door de natuur. Koolstof zit onder andere in koolstofdioxide (CO₂) in de lucht en in glucose in organismen.

Planten nemen koolstofdioxide op en zetten dit met behulp van fotosynthese om in glucose. Dit proces kost energie uit zonlicht. De gevormde glucose gebruiken planten om te groeien en om nieuwe cellen op te bouwen.

Daarnaast vindt er in planten ook verbranding plaats. Hierbij wordt glucose afgebroken met zuurstof, waarbij koolstofdioxide, water en energie vrijkomen. Deze energie gebruikt de plant voor levensprocessen.

Wanneer consumenten planten eten, nemen zij de glucose – en dus ook de koolstof – over. Deze koolstof wordt vervolgens weer gebruikt in hun eigen lichaam. Ook bij consumenten vindt verbranding plaats, waarbij opnieuw koolstofdioxide vrijkomt.

Ten slotte spelen reducenten zoals bacteriën en schimmels een belangrijke rol. Zij breken dode resten van organismen af. Tijdens dit proces komt opnieuw koolstofdioxide vrij.

Zo blijft koolstof voortdurend rondgaan: van de lucht naar planten, via dieren en reducenten weer terug naar de lucht. De hoeveelheid koolstof blijft gelijk, maar de vorm en plaats veranderen steeds.

De stikstofkringloop

De stikstofkringloop beschrijft hoe stikstof door ecosystemen beweegt. Stikstof komt veel voor in de lucht als stikstofgas (N₂), maar planten kunnen dit niet direct opnemen.

Stikstofbindende bacteriën zetten stikstofgas om in nitraat. Dit nitraat nemen planten via hun wortels op. Met behulp van nitraat en glucose maken planten eiwitten, die essentieel zijn voor bijvoorbeeld enzymen en DNA.

Wanneer dieren planten eten, krijgen zij deze eiwitten binnen. In hun lichaam worden de plantaardige eiwitten omgezet in dierlijke eiwitten. De stikstof bevindt zich dan in een nieuwe vorm in het dier.

Na verloop van tijd ontstaan er dode resten en uitwerpselen. Rottingsbacteriën breken deze af en zetten de stikstof om in ammoniak of ammonium. Vervolgens zetten andere bacteriën dit weer om in nitraat.

Dit nitraat kan opnieuw door planten worden opgenomen. Daarnaast kan een deel van de stikstof weer terugkeren naar de lucht als stikstofgas. Zo ontstaat een voortdurende kringloop.

Wanneer de mens extra stikstof toevoegt, bijvoorbeeld door landbouw, industrie of verkeer, raakt deze kringloop uit balans. Sommige planten groeien dan sneller, terwijl andere soorten verdwijnen. Dit verschijnsel staat bekend als de stikstofcrisis.

Daarom is het belangrijk dat de stikstofkringloop in evenwicht blijft, zodat ecosystemen gezond en stabiel blijven.