📘 CodingMarble Learn

Biodiversiteit en natuurbehoud

Biodiversiteit is de variatie van leven op drie niveaus: genetisch, soorten en ecosystemen. Ze is het hoogst bij de evenaar en groeit met het oppervlak (log S = log C + Z log A). Elke soort telt, net als de klinknagels van een vliegtuig. We verliezen snel soorten door het 'evil quartet': verlies en versnippering van leefgebied, overexploitatie, invasie van uitheemse soorten en co-extinctie. De Rode Lijst van de IUCN (Red Data Book) rangschikt soorten van Least Concern tot Extinct. We beschermen leven in situ (hotspots, nationale parken, reservaten, biosfeerreservaten, heilige bossen, Ramsar-wetlands) en ex situ (dierentuinen, botanische tuinen, zaad- en genenbanken).

🎬 Verhaal in stappen

  1. Loop van de Noordpool naar de evenaar en tel de soorten. De staven worden hoger: weinig in de kou, veel in de tropen. Zoek je in een dubbel zo groot gebied, dan vind je meer soorten, maar niet dubbel zoveel: dat is de soort-oppervlaktecurve.
  2. Een vliegtuig wordt bij elkaar gehouden door duizenden klinknagels. Haal er een of twee uit en het vliegt nog. Blijf eruit halen en op een dag valt er een vleugel af. Soorten in een ecosysteem zijn als die klinknagels.
  3. Kijk naar een bos van 60 bomen. Wegen en akkers snijden erdoorheen (verlies van leefgebied), mensen oogsten te veel, uitheemse soorten dringen binnen en partners sterven samen (co-extinctie). Het bos valt uiteen in kleine stukjes.
  4. De Rode Lijst van de IUCN sorteert soorten naar gevaar: Least Concern, Near Threatened, Vulnerable, Endangered, Critically Endangered, Extinct in the Wild, Extinct. De middelste drie heten 'bedreigd'.
  5. Een biosfeerreservaat heeft ringen: een ongerepte kern in het midden, daaromheen een bufferzone voor onderzoek en onderwijs, en buiten een overgangszone waar mensen wonen en boeren.
  6. Vrij spelen: kies een nationaal park, reservaat, biosfeerreservaat, heilig bos, Ramsar-wetland of dierentuin en zaadbank, en lees hoe elk daarvan het leven beschermt.

Tip: sleep de 3D-scène om hem te draaien. Gebruik twee vingers om te zoomen.

🤔 Veelvoorkomende twijfels, opgehelderd

Waarom zijn de tropen rijker aan soorten dan koude streken?

Daar waren heel lang geen ijstijden, dus de evolutie had meer tijd; het klimaat is stabiel, dus soorten kunnen zich specialiseren; en er is meer zonlicht, dus meer voedsel. In de 3D is de staaf van de tropen de hoogste.

Als een groter gebied meer soorten heeft, waarom verdubbelt het aantal soorten dan niet als het oppervlak verdubbelt?

Omdat veel soorten al in het eerste gebied voorkomen; extra oppervlak voegt maar een deel nieuwe soorten toe. De paarse soort-oppervlaktecurve buigt en vlakt daarom af.

Lijdt het ecosysteem echt als er een paar soorten verdwijnen?

In het begin misschien niet, zoals een vliegtuig dat een paar klinknagels verliest. Maar elk verlies maakt het zwakker, en een sleutelsoort of veel verliezen kunnen tot instorting leiden. Haal in de 3D klinknagels weg en zie het vliegtuig kantelen als er te weinig overblijven.

Welke oorzaak van verlies aan biodiversiteit is de grootste?

Verlies en versnippering van leefgebied. Kijk in de 3D hoe het bos in kleine stukjes uiteenvalt: dieren die een groot leefgebied nodig hebben, overleven niet in de stukjes.

Wat is het verschil tussen endangered en critically endangered?

Beide zijn bedreigd, maar critically endangered staat een stap hoger op de IUCN-ladder: het risico om in het wild uit te sterven is extreem hoog. Zie in de 3D de rode trede (CR) boven de oranje trede (EN).

Waarom wonen er mensen in een biosfeerreservaat als het beschermd is?

Alleen de kern is vrij van menselijke activiteit. De buffer laat onderzoek en onderwijs toe, en in de overgangszone wonen en boeren de lokale mensen op een duurzame manier. De hutten in de 3D staan alleen in de buitenste gele ring.

Is een dierentuin beter dan een nationaal park om een soort te redden?

Meestal niet. In situ bescherming houdt de soort in zijn natuurlijke thuis, met zijn voedsel, partners en gedrag. Dierentuinen en zaadbanken (ex situ) zijn een reserve voor soorten in groot gevaar. Vergelijk 'Nationaal park' en 'Dierentuin / zaadbank' in de keuzelijst.

Wat is biodiversiteit? Drie niveaus

Biodiversiteit is de verscheidenheid van levende wezens op elk niveau van het leven. Het woord werd bekend door de wetenschapper Edward Wilson.

Hoeveel soorten?

Tot nu toe zijn ongeveer 1,5 miljoen soorten beschreven, maar wetenschappers schatten dat het totaal rond de 7 miljoen ligt. Meer dan 70% van de bekende soorten zijn dieren, en insecten vormen de grootste groep. India heeft maar ongeveer 2,4% van het landoppervlak van de wereld, maar ongeveer 8% van alle soorten, en is dus een van de 12 megadiverse landen.

Patronen van biodiversiteit

Breedtegraadgradiënt

De diversiteit neemt af als we van de evenaar naar de polen gaan. Colombia bij de evenaar heeft rond 1.400 vogelsoorten; Groenland ver in het noorden ongeveer 56. Het Amazone-regenwoud heeft het rijkste leven op aarde.

Waarom de tropen rijker zijn: (1) ze werden miljoenen jaren niet verstoord door ijstijden, dus soorten hadden lang de tijd om te ontstaan; (2) het klimaat is stabiel en voorspelbaar, dus soorten kunnen zich specialiseren; (3) meer zonlicht het hele jaar betekent meer productiviteit.

Soort-oppervlakterelatie

De ontdekkingsreiziger Alexander von Humboldt zag dat het aantal soorten groeit met het onderzochte oppervlak, maar slechts tot op zekere hoogte. Op een log-log-grafiek is het een rechte lijn:

log S = log C + Z log A

S = soortenrijkdom, A = oppervlak, Z = helling (regressiecoëfficiënt), C = snijpunt met de Y-as. Voor kleine gebieden is Z ongeveer 0.1–0.2, voor elke groep of plaats. Voor zeer grote gebieden, zoals hele continenten, is Z steiler, ongeveer 0.6–1.2.

Het belang van biodiversiteit

Stabiliteit en productiviteit

Langdurige veldexperimenten (David Tilman) toonden aan dat percelen met meer soorten van jaar tot jaar minder schommelden in totale biomassa en productiever waren. Een rijk ecosysteem is stabieler.

Rivet popper-hypothese

Paul Ehrlich vergeleek een ecosysteem met een vliegtuig en soorten met de klinknagels (rivets). Een paar klinknagels kwijtraken hoeft niet erg te zijn, maar veel klinknagels verliezen, of één sleutelklinknagel (een sleutelsoort op de 'vleugel'), kan het hele systeem laten instorten.

Waarom zouden we erom geven?

Verlies van biodiversiteit: het evil quartet

De IUCN telde ongeveer 784 uitgestorven soorten in de laatste 500 jaar, zoals de dodo (Mauritius), de quagga (Afrika), de buidelwolf (Australië) en de zeekoe van Steller (Rusland). Het huidige tempo is naar schatting 100 tot 1.000 keer hoger dan het natuurlijke tempo, vooral door mensen: dit heet de zesde massa-extinctie.

Verlies van soorten verlaagt de plantenproductie, verzwakt de weerstand tegen droogte en plagen, en maakt processen zoals waterverbruik en ziektecycli minder stabiel.

Vier oorzaken (evil quartet)

  1. Verlies en versnippering van leefgebied: de grootste oorzaak. Tropisch regenwoud bedekte vroeger ongeveer 14% van het land, nu ongeveer 6%. Als een groot leefgebied in kleine stukken wordt gesneden, gaan dieren die veel ruimte nodig hebben (grote katten, trekvogels) achteruit.
  2. Overexploitatie: te veel nemen. De zeekoe van Steller en de trekduif werden uitgeroeid door jacht. Veel zeevissen worden overbevist.
  3. Invasie van uitheemse soorten: de Nijlbaars, uitgezet in het Victoriameer, roeide meer dan 200 soorten cichliden uit. Parthenium (Parthenium), Lantana en waterhyacint schaden Indiase ecosystemen. De Afrikaanse meerval Clarias gariepinus bedreigt inheemse meervallen.
  4. Co-extinctie: als een soort uitsterft, sterven soorten die ervan afhangen ook uit, zoals parasieten van een gastheer, of een plant en zijn enige bestuiver.

Bedreigde soorten en het Red Data Book

De International Union for Conservation of Nature (IUCN) beheert de Rode Lijst, die voor het eerst werd gedrukt als het Red Data Book. Daarin staat hoe dicht elke soort bij uitsterven is.

CategorieBetekenis in gewone woorden
Least Concern (LC)Algemeen, nu niet in gevaar
Near Threatened (NT)Kan binnenkort bedreigd worden
Vulnerable (VU)Hoog risico in het wild
Endangered (EN)Zeer hoog risico
Critically Endangered (CR)Extreem hoog risico
Extinct in the Wild (EW)Leeft alleen nog in dierentuinen of op boerderijen
Extinct (EX)Nergens een exemplaar over

VU, EN en CR samen heten bedreigd (threatened). Indiase voorbeelden: de tijger en de Ganges-dolfijn zijn endangered; de reuzentrap (great Indian bustard) en de gaviaal zijn critically endangered. Het Red Data Book helpt bij het plannen van bescherming, het vergroten van bewustzijn en het vinden van soorten die dringend hulp nodig hebben.

Behoud: in situ en ex situ

In situ (ter plaatse) behoud beschermt soorten in hun natuurlijke thuis, samen met het hele ecosysteem. Het is de beste manier, omdat de soort zijn natuurlijke banden behoudt. Voorbeelden: hotspots, beschermde gebieden, heilige bossen.

Ex situ (buiten het leefgebied) behoud beschermt soorten buiten hun thuis, en wordt gebruikt als een soort zo bedreigd is dat hij speciale zorg nodig heeft:

Landen werken ook samen: de Earth Summit (Rio de Janeiro, 1992) leidde tot het Verdrag inzake Biologische Diversiteit, en de World Summit on Sustainable Development (Johannesburg, 2002) stelde een doel om het tempo van verlies te verlagen.

Biodiversiteitshotspots

Een hotspot is een regio met (1) een zeer groot aantal soorten, (2) veel endemische soorten (die nergens anders voorkomen) en (3) zware bedreiging, doordat een groot deel van de oorspronkelijke plantenbedekking verloren is gegaan. Het idee komt van Norman Myers.

Eerst werden 25 hotspots genoemd; later kwamen er meer bij tot 34 (nu ongeveer 36). Samen beslaan ze minder dan 2% van het landoppervlak van de aarde, maar bevatten ze een zeer groot deel van alle soorten. Als we ze goed beschermen, kan het huidige uitsterftempo met wel 30% omlaag.

Hotspots die India raken: Westelijke Ghats en Sri Lanka, Indo-Burma en de Himalaya (de Nicobaren vallen onder de hotspot Sundaland).

Beschermde gebieden: nationale parken, reservaten, biosfeerreservaten, Ramsar-gebieden

India heeft meer dan 100 nationale parken en meer dan 550 wildreservaten.

Heilige bossen

Heilige bossen zijn stukjes bos die lokale gemeenschappen beschermen vanwege religieuze of culturele overtuigingen. Niemand kapt er bomen of jaagt er, dus ze zijn veilige thuishavens voor veel zeldzame en endemische planten en dieren.

Voorbeelden: de Khasi- en Jaintia-heuvels van Meghalaya, de Aravalli-heuvels van Rajasthan, de Westelijke Ghats in Karnataka en Maharashtra, en Sarguja, Chanda en Bastar in Madhya Pradesh en Chhattisgarh. In Meghalaya zijn sommige heilige bossen de laatste schuilplaats van veel zeldzame planten. Ze laten zien dat tradities van gemeenschappen krachtige middelen voor natuurbehoud kunnen zijn.

Wat het schoolexamen vraagt

Veelgestelde vragen: leg de soort-oppervlakterelatie uit en schrijf de vergelijking op; geef redenen voor de grotere diversiteit in de tropen; leg de rivet popper-hypothese uit; noem en verklaar het evil quartet met voorbeelden; definieer hotspots en noem die in India; geef het verschil tussen in situ en ex situ, en tussen nationaal park, wildreservaat en biosfeerreservaat; wat zijn heilige bossen; wat is het Red Data Book. Korte casusvragen beschrijven vaak een uitheemse soort of een verdwenen bestuiver en vragen je de oorzaak te noemen.

Belangrijke formules en begrippen

Uitgewerkte voorbeelden

1. Voor een groep planten geldt C = 20 en Z = 0.2. Hoeveel soorten verwacht je in een gebied van 100,000 m² (log 100,000 = 5)?

log S = log 20 + 0.2 × 5 = 1.301 + 1 = 2.301. S = 10^2.301 ≈ 200 soorten.

2. Met Z = 0.2 wordt het oppervlak 32 keer groter. Met hoeveel groeit het aantal soorten?

S ∝ A^Z, dus S groeit met een factor 32^0.2 = 2 (want 2⁵ = 32). Een 32 keer groter gebied verdubbelt de soorten maar.

3. Een eiland van 10 km² heeft 40 soorten hagedissen. Schat met Z = 0.3 het aantal soorten op een eiland van 1,000 km².

Verhouding van de oppervlakten = 100. S₂ = 40 × 100^0.3 = 40 × 10^0.6 ≈ 40 × 3.98 ≈ 159 soorten, ongeveer 160.

4. Noem de oorzaak van verlies in elk geval: (a) Nijlbaars in het Victoriameer, (b) een parasiet sterft als zijn gastheervis uitsterft, (c) trekduif uitgeroeid door jacht, (d) bos gekapt voor een snelweg.

(a) Invasie van uitheemse soorten, (b) co-extinctie, (c) overexploitatie, (d) verlies en versnippering van leefgebied.

5. De aantallen van een soort in het wild dalen zo sterk dat hij alleen nog in dierentuinen leeft. Welke Rode Lijst-categorie is dit? Is hij 'bedreigd' (threatened)?

Extinct in the Wild (EW). Dit valt buiten de drie bedreigde categorieën (VU, EN, CR); er zijn alleen nog ex situ populaties.

6. Deel elk in als in situ of ex situ: Kaziranga National Park, zaadbank, heilig bos in Meghalaya, ingevroren sperma van een zeldzaam hert, Ramsar-gebied Chilika.

In situ: Kaziranga, heilig bos, Chilika. Ex situ: zaadbank, ingevroren sperma.

7. Een dorpeling wil vee laten grazen en brandhout verzamelen bij een beschermd bos. Waar kan wat: kern van een nationaal park, wildreservaat, overgangszone van een biosfeerreservaat?

Nationaal park: geen van beide is toegestaan. Wildreservaat: hout verzamelen kan toegestaan zijn als het de dieren niet schaadt; begrazing is meestal beperkt. Overgangszone van een biosfeerreservaat: ja, mensen wonen en gebruiken daar het land op een duurzame manier.

Veelgemaakte fouten

Oefentoets

1. Wat hoort NIET bij het evil quartet?
2. In log S = log C + Z log A staat Z voor:
3. De rivet popper-hypothese werd bedacht door:
4. Heilige bossen zijn een voorbeeld van:
5. Het Ramsar-verdrag gaat over de bescherming van:

Oefenen: beantwoord deze zelf

Typ of kies je antwoord en druk op Controleer. Gebruik een hint als je vastzit; de volledige uitwerking verschijnt na je antwoord.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen in situ en ex situ behoud?

In situ behoud beschermt soorten in hun natuurlijke leefgebied, zoals nationale parken, reservaten, biosfeerreservaten en heilige bossen. Ex situ behoud beschermt ze buiten hun leefgebied, zoals dierentuinen, botanische tuinen, zaadbanken en cryopreservatie.

Wat is een biodiversiteitshotspot?

Een regio met een zeer grote soortenrijkdom, veel endemische soorten en een hoge mate van bedreiging. Er zijn er wereldwijd 34 (nu ongeveer 36); India deelt de hotspots Westelijke Ghats–Sri Lanka, Indo-Burma en Himalaya.

Wat is het Red Data Book?

Het is het overzicht van de IUCN waarin soorten staan naar hun risico op uitsterven, van Least Concern tot Extinct. Vulnerable, Endangered en Critically Endangered soorten heten bedreigd (threatened).

Waar dit wordt onderwezen

Canada (Ontario)Grade 12B. Species and Spaces
NetherlandsHAVO 5 (eindexamenjaar)Evolution
NetherlandsVWO 6 (eindexamenjaar)Evolution
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IIIXI. Biodiversity, threats and protection
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IIIXIV. Regional variety of Poland's natural environment
PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IVXVIII. Biodiversity, threats and protection
RomaniaClasa a IX-aDiversity and conservation of life
RomaniaClasa a IX-aBiosphere and soils – geographic diversity
RomaniaClasa a XII-aHuman ecology
Spain2º ESOEcology and sustainability
Spain2º ESOChallenges of today's world
Spain3º ESOEcology and sustainability
Spain1º BachilleratoEcology and sustainability
Spain2º BachilleratoSustainability of Spain's physical environment
CBSE (India)Class 12Ecology and Environment
England (GCSE, A level)Year 114.7 Ecology
England (GCSE, A level)Year 123.4 Genetic information, variation and relationships
England (GCSE, A level)Year 123.1 The living environment
England (GCSE, A level)Year 123.1.6 Ecosystems under stress (Section C option)
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-LS2 Ecosystems
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Ecosystems: interactions, energy and dynamics
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 10Biological evolution: unity and diversity
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Ecology
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 12The Living World: Biodiversity
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 12Global Change
South Korea고등학교 3학년Ecosystems and interactions
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 9Invertebrate biodiversity and adaptation
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 13Ecology and biodiversity
FrancePremièreContemporary environmental issues
FranceTerminaleA history of life
Russia11 классEcology
China高一Compulsory 2
China高二Sel.2 Ch.4 Humans and environment

Leer eerst

Verwante lessen

Alle lessen Biology