Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Tag archief: co2

Een circulaire economie

Het is een droom, een circulaire economie. Het idee is biologisch materiaal in te zetten voor consumptieartikelen, het daarna te recyclen en te hergebruiken totdat het weer biologisch afgebroken kan worden. Ook het hergebruik van niet-biologisch materiaal zou gerecycled moeten worden om zodoende geen deel uit te maken van de biosfeer. Dit laatste proces is geïnspireerd op de biologische wereld waarin alles biologisch afbreekbaar is.

Tot nu toe is ons consumptiesysteem deel van een lineair proces. Dit betekent gebruik van eindige bronnen als olie voor het vervaardigen van wegwerp consumptiemateriaal dat daarna op stortplaatsen of in verbranders eindigt. Beperken we ons tot plastic dan zien we dat nu (juni 2014) slechts 12% van het plastic gerecycled wordt, 38% eindigt op stortplaatsen en 50% wordt verbrand en als energiebron gebruikt voor centrales (Waste Management World) , zie ook voorgaande blogbericht). Vooralsnog overstijgt de productie en consumptie van wegwerp materiaal de capaciteit van recyclen. Niet alleen is dit een lineair proces, het vaak giftige of anderszins schadelijke materiaal komt ook nog eens terecht in de biosfeer. Dit lineaire proces is dus voor 100% van het plastic nog steeds van kracht. Al het nieuw geproduceerde plastic blijft voor 50% als zodanig blijft bestaan, de rest wordt verbrand.

Het moet ook duidelijk onderstreept worden dat bij het recyclen van plastic er geen sprake is van waarlijk recyclen. Er wordt namelijk op grote schaal wegwerpplastic geproduceerd. Dit is het zogenaamde ‘virgin’ plastic dat essentieel lijkt te zijn voor de vervaardiging van plastic flessen. Na gebruik en als het zogenaamd gerecycled wordt (in 12% van de gevallen), worden er andere producten van gemaakt zoals plastic tafels en stoelen. Er is dus eigenlijk helemaal geen sprake van recyclen maar van ‘downcyclen’.

Nu verschijnen er dagelijks artikelen van wetenschappers of bedrijven die in staat zijn bijvoorbeeld het CO2 uit de atmosfeer direct om te zetten in plastic of uit biologisch afval als tomatenschillen plastic te vervaardigen. Dit nieuws wordt altijd triomfantelijk gebracht, we hebben immers geen olie meer nodig en we halen ook nog eens CO2 uit de atmosfeer. Toch maakt het naar mijn idee weinig uit voor de toename van plastic objecten en afval of deze nu gefabriceerd worden uit gassen uit de atmosfeer, tomatenschillen of olie. Het blijft een toename van plastic zolang er nog stortplaatsen bestaan. Dat is niet wenselijk. Deze bedrijven en wetenschappers kunnen zichzelf daarmee een ‘groen’ label opplakken, maar dat verdienen ze eigenlijk niet. Ze lopen vooruit op het feit dat olie en andere grondstoffen opraken, maar de producten die ze willen maken zijn zeker niet ‘groen’ te noemen.

Hoewel het idee van een circulaire economie reeds zo’n 30 jaar geleden intrede deed is er nog weinig aan gedaan dit te concretiseren. Wanneer men het heeft over ‘circular economy’, dan betreffen de voorbeelden vaak het effectief recyclen van voedselresten en het omzetten daarvan in biogas. Dit is natuurlijk een mooi streven, maar betreft niet het probleem van plastic. De wil om van ‘zero waste to landfill’, ofwel naar ‘nul afval naar stortplaats’ te gaan is er blijkbaar wel, maar het moet ook economisch haalbaar zijn. Het is niet genoeg schoon grond- of oppervlaktewater of schone oceanen en stranden te willen bereiken, ofwel de intrinsieke waarden van de natuur te willen behouden, maar ons systeem vereist dat het economisch rendabel is. Dit betekent vaak dat overal een prijskaartje aan gehangen wordt. Een ecosysteem kan nu ook al uitgedrukt worden in geld. De schade van plastic aan de oceanen wordt geschat op 13 miljard dollar en men denkt dat dit een onderschatting is. De vraag is of het uitdrukken in geld niet de intrinsieke waarde die wij hechten aan schone zeeën en stranden bijvoorbeeld, tenietdoet. Volgens George Monbiot bestaat er het risico dat diegenen met macht uiteindelijk, op basis van de economische waarden, beslissen wat er met onze natuurgebieden gebeurt.

Hier volgt een bijna anderhalf durende lezing van George Monbiot, die, na een fervent milieu-activist te zijn geweest, nu boeken schrijft over het milieu en de mogelijkheid beschrijft door introductie van wilde dieren in onze ‘tamme’ en kale ecosystemen gezondere ecosystemen te creëren. In deze lezing beschouwt hij de risico’s van de politieke en economische dominantie van het gebied dat van oudsher bij linkse groene partijen hoorde. Het is een bijzonder interessante lezing die dateert uit mei 2014 en dus zijn laatste beschouwingen vertegenwoordigt.

 

Advertenties

Biodiversiteit in de oceaan (epiloog)

great barrier reef australia
Van internet: ‘Great Barrier Reef’ Australie

In deel 1 wordt door Sylvia Earle een oproep aan alle bloggers gedaan om over het leven en de biodiversiteit in de oceaan te bloggen. In deel 2 en 3 werd voornamelijk geschreven over een expeditie van Naturalis naar de Duizend Eilanden bij Jakarta om de koraalriffen te onderzoeken. Deze interessante expeditie vond plaats in 2005. Deel 2 behandelt voornamelijk het fenomeen van bleaching of koraalverbleking en deel 3 trekt voorlopige conclusies over de gezondheid van de koraalriffen bij Jakarta.

In deze epiloog worden de laatste wetenschappelijke resultaten nog eens op een rij gezet. De informatie is afkomstig van ScienceDaily. Dit populaire on-line journal publiceerde in Januari en Februari  2010 nog meer over de koraalriffen.

Een aantal feiten over koraalriffen

  • Een korraalrif bestaat uit dunne lagen calciumcarbonaat die gedurende duizenden jaren door miljarden diertjes, de zachte koraalpoliepen, afgezet zijn.
  • Koraalriffen zijn de meest diverse ecosystemen en geven behuizing aan wel 25% van de tot nu toe bekende zeedieren, waaronder 4000 soorten vis, 700 soorten koraal en duizenden planten en andere dieren.
  • Koraal maakt al zo’n 400 miljoen jaar deel uit van het leven op Aarde.
  • Het grootste rif is ‘The Great Barrier Reef’, langs de noordoostkust van Australie en met een lengte van 2.300 km is het het grootste natuurlijke fenomeen dat er bestaat.
  • Koraalriffen beslaan slechts minder dan 0,25% van de zee maar bieden leven aan meer dan 25% van de vissoorten.
  • Ze bieden aan de kusten bescherming tegen stormen en vormen een bron voor grote toeristenindustrieën.
papegaaivis
Van internet: Papegaaivis

In beschermde koraalgebieden kan na hevige koraalverbleking weer herstel plaatsvinden in vergelijking met gebieden die niet beschermd worden. Deze reserves worden beschermd tegen visserij en baggeren. De papegaaivis bijvoorbeeld is erg belangrijk voor het wegeten van bodemplanten, waardoor de koralen weer ruimte krijgen.
Het grootste probleem is hoe dan ook van globale aard. Het kooldioxide (CO2) zorgt voor opwarming van de Aarde en dus ook van de oceanen, waardoor de koralen hun symbiontische algen kunnen verliezen, en afsterven. Ten tweede veroorzaakt een verzuring van het water dat de capaciteit van koralen om hun skelet te vormen vermindert. Ook al zouden we CO2 –emissie nu stilleggen dan zouden voorlopig de gevolgen ervan nog lang doorwerken.

Er wordt nu onderzoek gedaan in de Pacific waar regelematig el Niño huishoudt. Deze

koraalrif
Van internet: koraalrif

bruske opwarming heeft desastreuze gevolgen voor de atmosfeer en de oceanen, maar de koralen die daar leven schijnen toch te kunnen herstellen, terwijl koralen uit andere gebieden dat misschien niet zouden kunnen. Er wordt nu onderzocht of er biologische verschillen zijn tussen deze verschilllende koralen, die zouden kunnen aangeven waarom sommige koralen resitenter zijn.

Professor Peter Mumby zegt: “Koraalriffen zijn de grootste levende structuren op Aarde en herbergen de grootste biodiversiteit op de planeet. De koraalriffen konden voor honderden duizenden jaren gedijen in een bepaalde omgeving, maar de klimaatveranderingen zijn te snel voor de riffen om zich daaraan aan te passen.”

Kennislink: El Niño van 350.000 jaar geleden terug te vinden in koralen.


 

 

Een Youtube over de laatste wetenschappelijke ontdekkingen betreffende de mogelijke aanpassingen van koralen aan warmer water.

 

Update 06.05.2010: Een interessante update over de situatie van de oceanen. Jeremy Jackson: How we wrecked the oceans, op TEDtalks.

Het eerste leven ontstond in hydrothermale bronnen

Het ziet er naar uit dat de al 80-jaar oude theorie van het ontstaan van leven uit de prebiotische oersoep op de schop gaat. Een nieuwe studie lanceert de hypothese dat het eerste leven waarschijnlijk ontstaan is in de onderzeese hydrothermale bronnen. Hier bevinden zich reeds geochemische gradienten, die het transport van protonen bewerkstelligen, de eerste bron van energie voor leven. Alle huidige organismen halen hun energie uit intracellulaire chemiosmose.

De oude theorie van de oersoep baseert zich o.a. op het beroemde experiment van Miller-Urey, dat ervan uitging dat deze oersoep, met methaan en ammonia, in contact stond met de atmosfeer en waarin de bron van energie gevormd werd door electrische ontladingen, die de bliksem nabootsten. De glazen bol waarin dit experiment zich voltrok, bracht (uiteindelijk) bijna al de ons bekende aminozuren voort. Aminozuren vormen de bestanddelen van eiwitten, de bouwstenen van iedere cel en organisme.

De nieuwe studie lanceert een geheel andere hypothese, die al enigszins in de lucht hing

hydrothermal vents
Van internet: Hydrothermale diepzeebronnen

(zie ook onderstaand filmpje). Ze stellen allereerst voor dat het leven uit gassen ontstond (H2, CO2, N2, H2S) en dat de energie voor het eerste leven verzameld werd uit geochemische gradienten die zich bevinden in kleine onderling verbonden poriën van speciale hydrothermale bronnen. Een dergelijk soort honingraat van microscopische gaatjes kan gezien worden als een geheel aan katalytische kleine cellen, waar zich vervolgens lipiden, proteinen en nucleotiden gevormd kunnen hebben.

Deze nieuwe ideeën baseren zich op die van Michael J. Russell over alkaline diepzeebronnen die chemische gradienten produceren. Deze komen sterk overeen met de protonengradienten in de membranen van levende organismen. De eerste organismen maakten waarschijnlijk gebruik van deze protonengradienten om het universele energiemolecuul ATP (of een eenvoudiger alternatief) aan te maken. Mettertijd evolueerden de organismen naar een eigen intern protonengradient. De onderzoekers stellen dat de eerste electronendonor H2 en de eerste acceptor CO2 was. (Er bestond nog geen O2 in de atmosfeer en het water.) Ze veronderstellen dus dat het eerste leven aanvankelijk energie haalde uit de geochemische gradienten, waarna ze deze inbouwden en eigenmaakten om onafhankelijk te worden van de diepzeebronnen.

Een dergelijke hypothese, ook al is die minder biochemisch van aard, werd gesuggereerd in dit filmpje (met dank aan ing. St Hawk) over een lezing van David Gallo met prachtige bewegende beelden van hydrothermale bronnen en de omringende fauna. Hier leven bacteriën die resistent zijn tegen hoge temperaturen (180°C) en H2S ‘ademen’. De wetenschappers uit het filmpje beweren dat deze levensvormen wel eens de oudste organismen op Aarde kunnen zijn.


Bron: ScienceDaily
Update 13-02-2010: artikel in NewScientist

Gaia versus Medea

Nadat in 1979 het boek Gaia-hypothese van James Lovelock verscheen, waarin de Aarde als een homeostatisch organisme werd voorgesteld, waar het leven zelf nieuwe evenwichten creëert en in stand houdt, is nu een boek verschenen van Peter Ward getiteld ‘the Medea hypothesis’, waarin met voorbeelden uit de geschiedenis van de Aarde wordt aangetoond dat onze planeet wel degelijk kan terugkeren naar een chemisch evenwicht waarbij alle leven zou kunnen verdwijnen. Het chemisch evenwicht is synoniem voor dode planeten. Dit laatste wist ook de scheikundige Lovelock die bij de NASA werkte en altijd beweerde dat het geen zin had om leven op Mars te zoeken, omdat dat een dode planeet is, met een chemisch evenwicht dus. De Gaia-hypothese was net zo optimistisch als dat de Medea-hypothese pessimistisch is.

Gaia

Het meest simpele voorbeeld uit de Gaia-hypothese is dat van een planeet met zwarte en witte madeliefjes. De witte madeliefjes bloeien bij hoge temperaturen en de zwarte bij lage temperaturen. Overheersen de witte madeliefjes dan koelt de planeet af, omdat ze veel licht terugkaatsen, en nemen de zwarte madeliefjes het over. Ze weerkaatsen weinig licht, absorberen dit en de temperatuur gaat weer omhoog. Dan komen er weer steeds meer witte madeliefjes die het zonlicht weerkaatsen en de planeet koelt weer af, tot in het oneindige. James Lovelock geeft dit als voorbeeld van homeostase op planetair niveau en beweert dat dit ook voor de Aarde geldt waar de systemen uiteraard veel complexer zijn. De cyclus van zuurstof en kooldioxide bijvoorbeeld zorgt ervoor dat deze nooit in chemisch evenwicht komen. De basis van deze cyclus wordt gevormd door de voortdurende toestroom van CO2 die door de vegetatie opgenomen wordt en dan O2 loslaat en die van de dieren die O2 ademen en CO2 uitstoten. James Lovelock beweert: "De Gaia theorie stelt dat de temperatuur, de oxidatiegraad, de zuurtegraad en bepaalde aspecten van gesteente en water constant gehouden worden, en dat deze homeostase door een actieve feedback automatisch en onbewust behouden blijft door de biota”. De Aarde zelf is een organisme.

De Medea-hypothese daarentegen wijst op era uit het verleden van de Aarde waarin alle

medea
Medea

leven uitstierf.
Rond 3,7 miljard jaar geleden stootten methaanproducerende micro-organismen zoveel methaan uit dat dit extreme broeikasgas de temperatuur enorm deed rijzen, waarbij veel levensvormen uitstierven.
Zo’n 2,8 miljard jaar geleden evolueerde de fotosynthese van micro-organismen zo sterk dat er enorme hoeveelheden O2 geproduceerd werden dat giftig was voor de meeste micro-organismen van toen. Diezelfde fotosynthese absorbeerde dusdanig veel CO2 dat de Aarde enorm afkoelde en de oceanen compleet bevroren raakten. Deze ijstijd duurde 100 miljoen jaar.
Een derde episode rond 400 miljoen jaar geleden. De Aarde produceert veel CO2 door vulkanen. Dit CO2 wordt door het gesteente opgeslagen en daarbij geholpen door de plantenwortels die het gesteente blootstellen aan de atmosfeer. De planten zelf slaan ook veel CO2 op. Dit opslagsysteem was zo een succes dat er zich wederom een ijstijd van 50 miljoen jaar voordeed waarbij opnieuw veel leven uitstierf.
De massa-extincties van 65 miljoen jaar geleden worden vaak toegeschreven aan inslagen van meteorieten, maar er bestaat ook de theorie dat micro-organismen in warme oceanen enorm groeiden en veel hydrosulfaat produceerden waardoor de lucht vergiftigd werd. Volgens de Gaia-theorie had het leven al deze evenementen moeten compenseren, maar dat is dus niet zo gegaan.  

(Bekijk ook de era van het verleden en de toekomst van de Aarde volgens de Medea-theorie).

Op basis van de Medea-theorie wordt voorzien dat met het heter worden van de zon (die sinds 4,7 miljard jaar 30% harder is gaan schijnen), er een globale opwarming van de Aarde komt, wat de erosie van het gesteente versnelt en wat de opslag van CO2 weer zal bevorderen. Ook de toename van vegetatie zal hier aan meewerken. In eerste instantie compenseert deze CO2-opslag de toenemende temperatuur, maar er komt een moment waarop er niet genoeg CO2 meer is voor fotosynthese. Planten zullen sterven en zo ook de dieren. De CO2 gaat opnieuw omhoog en de Aarde wordt zo heet dat de oceanen gaan koken. De planeet wordt steriel.

Het zijn twee tegenovergestelde hypothesen en hopelijk heeft de oudere Gaia-hypothese nog steeds een grond van waarheid, want ook al wordt het einde van de levende Aarde volgens Peter Ward geschat op zo’n miljard jaar, de Gaia-planeet is gewoon veel mooier.

Grotendeels uit: New Scientist

Footnotes to Plato

because all (Western) philosophy consists of a series of footnotes to Plato

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

An archived blog about science & philosophy, by Massimo Pigliucci

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

%d bloggers liken dit: