3.2 origineel

3.2 Hoe werkt ons systeem?

We geven je een vereenvoudigde uitleg van de belangrijkste kenmerken van het systeem.

De biosfeer, ons thuis

De enige plek waar onze manier van leven mogelijk is, voor zover we nu weten. Spelen, ademen, eten, dansen, ontmoeten, genieten, alles speelt zich af in onze biosfeer. Een laagje zo dun, dat je het kunt vergelijken met het schilletje van een ui.

De biosfeer werkt als een kaasstolp rondom de aarde.

Er kan wel energie in en uit
De biosfeer laat energie in de vorm van zonlicht binnen en energie weerkaatst in de vorm van warmtestraling. Het kan dus bijvoorbeeld warmer worden onder de kaasstolp als de energie blijft hangen en niet helemaal terugkaatst.

Maar het is gesloten voor materie
Op een enkele meteoriet of wat stof na dat binnenkomt, of een satelliet die we lanceren en daarmee de biosfeer uitgeschoten wordt, is alle materie die er 4,5 miljard jaar geleden al was, nu nog. Het is alleen van vorm veranderd. Het blijft onder de kaasstolp aanwezig.

De aardkorst zelf is ook een gesloten systeem
Diep in die aardkorst liggen al miljoenen jaren fossiele brandstoffen, mineralen en (zware) metalen opgeslagen. Los van een enkele vulkaanuitbarsting hier of daar komen deze stoffen niet zomaar in de biosfeer terecht.

Alles op aarde werkt in cirkels

Dat we toch zo’n mooie wereld om ons heen hebben, komt omdat alles in cirkels verloopt. Al het leven op aarde houdt zich aan de wetten van de thermodynamica. We lopen er kort doorheen.

Alle energie blijft, het verandert alleen van vorm
De eerste wet van de Thermodynamica zegt dat alle energie wordt behouden; niets verdwijnt, de vorm verandert alleen. (bijv. warmte verandert in beweging).

Alle materie valt uiteen en verspreidt zich door het gehele systeem
De tweede wet voor het Behoud van Materie stelt (o.a.) dat alle materie steeds verder uiteenvalt in steeds kleinere deeltjes en zich in de tijd te verspreidt. Dit noemen we ‘entropie’.

Hieronder zie je hoe die werkt bij plastic.

We leven dankzij fotosynthese

Dus alles valt altijd uit elkaar in steeds kleinere deeltjes. De reden dat we niet op een berg stof zitten, maar een prachtige overdadige wereld om ons heen hebben, hebben we te danken aan planten en het proces van fotosynthese. Planten pakken die kleine deeltjes en met behulp van water en zonlicht maken ze hier zuurstof en nieuwe bouwstenen voor ons leven van.

Snelle cyclus en trage cyclus

Je hebt misschien wel gehoord dat we moeten stoppen met het verbranden van fossiele brandstof omdat er teveel CO2 in onze biosfeer zit. CO2 is als zuurstof voor planten, wat is nu eigenlijk het probleem? Dit leggen we uit aan de hand van de verschillende koolstofcirkels op onze planeet. We kennen een snelle koolstofcyclus en een trage koolstof cyclus.

Snelle koolstof cyclus
Planten maken zuurstof en glucose, mensen en dieren eten planten, ademen zuurstof in en scheiden CO2 en mest uit. Planten gebruiken dit voor fotosynthese. Dit is een prachtige gebalanceerde cyclus. Dit noemen we de snelle koolstofcyclus. Je ademt iedere minuut en eet iedere dag.

Trage koolstof cyclus
De aardkorst vormt ook een gesloten systeem. Hier hebben we te maken met een zeer trage koolstofcyclus. Door een enkele vulkaanuitbarsting of verwering komen opgeslagen CO2, mineralen en metalen in de biosfeer en door mineralisatie en sedimentatie belandt het weer in de aardkorst. Ook deze cyclus is perfect in balans, maar neemt honderden tot miljoenen jaren in beslag. Fossiele brandstoffen zijn opgebouwd in miljoenen jaren en liggen diep onder de grond.