Thema Interactie met de omgeving

Intro

Biodiversiteit in een veranderende wereld

Het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) doet fundamenteel en strategisch ecologisch onderzoek.
De onderzoekers bestuderen organismen, populaties, levensgemeenschappen en ecosystemen. Kijk naar de informatievideo over het NIOO.

Het onderzoek vindt plaats zowel op het land als in het zoete water.
Deze samenwerking tussen ecologen is nodig om de vaak uiterst complexe ecologische vraagstukken te ontrafelen.
Bij ecologie draait het allemaal om de interacties tussen organismen.
Maar ook om de samenhang tussen de levende organismen en hun omgeving: het milieu.
Ecologen proberen daarbij onderzoeksvragen op te lossen zoals:

Hoe is het mogelijk dat een minuscuul insect een voedselplant kan vinden die kilometers verderop staat?
Waarom kunnen er zoveel soorten samenleven in een gebiedje dat soms niet groter is dan een waterdruppel?
Waardoor kan een vogel zich aanpassen aan een milieuverandering,
of juist niet?
Of hoe kan een enkele plantensoort de structuur van een heel landschap bepalen?

Onderzoekers willen daarbij niet alleen die ene vraag oplossen,
ze zoeken ook naar algemene regels of patronen die in de natuur gelden:
de essentie van de ecologie.

In dit thema duik je de ecologie en ga je op zoek naar structuren in de natuur zowel in Nederland als daarbuiten.

Veel succes!

Wat ga ik leren?

Aan het eind van dit thema:

beschrijf en benoem ik voedselrelaties in voedselketens en voedselwebben.
onderscheid ik in een beschreven ecosysteem producenten, consumenten en reducenten.
beschrijf ik kringlopen van elementen in een ecosysteem en benoemt welke factoren daarop van invloed zijn.
noem ik planten- en diersoorten die een voedselketen/voedselweb vormen.
beschrijf ik de dynamische relatie van organismen met hun biotische en abiotische omgeving en illustreer ik die met voorbeelden.
beredeneer ik wat de gevolgen zijn van verschillende interne of externe veranderingen in een levensgemeenschap of ecosysteem.
leg ik uit hoe een ecosysteem werkt en noemt welke relaties er zijn tussen organismen bij de energiestromen in een ecosysteem.
beschrijf ik energiestromen in een ecosysteem, ook kwantitatief, en licht toe welke factoren daarop van invloed zijn.
beschrijf ik de variatie van en dynamische veranderingen in ecosystemen aan de hand van verschillen in abiotische en biotische
factoren.
herken ik dat een ecosysteem in verschillende evenwichtssituaties kan verkeren.
leg ik uit welke rol biotische factoren, abiotische factoren en concurrentie binnen en tussen populaties spelen bij de dynamiek
(instandhouding en ontwikkeling) van een ecosysteem.
beschrijf ik wat onder duurzame ontwikkeling wordt verstaan, in het bijzonder duurzame voedselproductie.
beargumenteer ik op welke wijze vraagstukken rond duurzame ontwikkeling kunnen worden benaderd.

Deelconcepten
habitat, trofische niveaus, predatie, vraat, accumulatie, beperkende factor, indicatorsoort, persistent, concurrentie, producent, consument, reducent, foto- en chemo-autotroof, biomassa, fotosynthese, eutrofiëring, migratie, exoot, biodiversiteit, symbiose, parasitisme, mutualisme, commensalisme, draagkracht, successie, soortensamenstelling, rode lijst, verspreidingsgebied, biologisch evenwicht, competitie, geboorte, sterfte, biobrandstof, uitspoeling, broeikaseffect, pioniersoort, climaxecosysteem, gradiëntecosysteem, biologisch afbreekbaar

Wat kan ik al?

Wat weet je al over dit onderwerp? Bestudeer als herhaling de Kennisbank onderbouw:

Planten en hun omgeving - onderbouw

Relaties tussen organismen - onderbouw

Voedselweb en voedselketen - onderbouw

Ecosysteem - Biotoop - onderbouw

Maak nu de oefening om je kennis te testen.

Wat ga ik doen?

Het thema Interactie met de omgeving bestaat uit de volgende onderdelen.
In de tabel staat per activiteit hoeveel SLU je ongeveer nodig hebt.

Activiteit	Aantal SLU
Inleiding
Wat kan ik straks?	0,5
Wat kan ik al?	2
Wat ga ik doen?	0,5
Modules
Module: Warme soep	8
Module: Het gaat te goed!	7
Module: Silent land	6
Afsluiting
Samenvattend	1
Examenvragen	1
Terugkijken	0,5
Totaal:	26 à 27

Modules

Warme soep

Intro

Warme soep
Je hebt het in de zomer vast wel eens meegemaakt... heb je net zin om heerlijk met vrienden te gaan zwemmen in een meertje, staan er borden met 'Pas op blauwalg'. Waarom dat is zie je in de volgende video:

Ook in andere delen van de wereld zijn er problemen met gifstoffen die zijn geproduceerd door algen.
Dat zie je in de volgende video:

Saba is een Nederlands eiland in het Caribisch gebied dat sinds 2010 een bijzondere gemeente vormt.
Saba behoort met Sint Eustatius en Sint Maarten tot de bovenwindse eilanden. De eilanden Bonaire, Sint Eustatius en Saba heten ook wel de BES-eilanden.

In de wateren rondom Saba kun je een ciguatera vergiftiging oplopen.

Wat is ciguatera en wat is het gevaar voor de bewoners van Saba?
Wat is het gevaar van blauwalgen in Nederlands zwemwater?
En hoe komt het gif in het lichaam van mensen terecht?
Welke maatregelen worden genomen om vergiftiging tegen te gaan?

Kortom:
Wat zijn de verschillen en wat zijn de overeenkomsten tussen deze twee zaken?

In deze module staan de invloed van biotische en abiotische factoren op ecosystemen centraal.
Je kijkt daarbij ook naar de behorende voedselketens.

Succes!

Eindproduct
Je rondt deze module af met het maken van een persbericht over de problematiek van de giftige algen op het eiland SABA.

Wat ga ik leren?

Leerdoelen
Ik kan:

in een voedselweb voedselketens herkennen;
relaties in een voedselketen benoemen;
oorzaken en gevolgen van accumulatie van schadelijke stoffen in een voedselketen uitleggen;
beschrijven wat onder een ecosysteem wordt verstaan en welke componenten daarvan deel uitmaken;
verschillen tussen ecosystemen benoemen op basis van verschillen in populaties (biotische) en abiotische factoren;
veranderingen van abiotische en biotische factoren in een ecosysteem beschrijven en de gevolgen daarvan;
de rol van concurrentie tussen de populaties in een ecosysteem beschrijven;
beargumenteren met welke maatregelen de mens de zelfregulatie van ecosystemen kan beïnvloeden.

Deelconcepten
Habitat, trofische niveaus, predatie, vraat, accumulatie, beperkende factor, indicatorsoort, persistent, concurrentie, trofische niveaus, producent, consument, reducent, foto- en chemo-autotroof, biomassa, fotosynthese, eutrofiëring, biomassa.

Wat ga ik doen?

Aan de slag
Stap		Inhoud
Stap 1		Welke factoren beïnvloeden het leven van een organisme?
Stap 2		Wat is nodig om te overleven in een ecosysteem?
Stap 3		Wie zijn de deelnemers aan een voedselketen en voedselweb?
Stap 4		Welke rol spelen algen in de voedselketen?
Stap 5		Hoe verspreiden gifstoffen zich in de voedselketen?
Stap 6		Hoe kan ik de hoeveelheid blauwalg in het water bestrijden?
Afronding
Onderdeel
Kennisbank		Alle Kennisbankitems uit deze module.
Eindopdracht		Ik maak een krant over de 'Poison bank' in SABA.
Terugkijken		Terugkijken op de opdracht.

Benodigdheden

werkblad A De vorm van de kruin van bomen
werkblad B Zonnebladeren en schaduwbladeren
brochure Ciguatera

Tijd
Voor deze opdracht heb je 8 SLU nodig.

Aan de slag

Stap 1: Biotische en abiotische factoren

Organismen beïnvloeden andere organismen om hen heen. Dit zijn de biotische factoren. Daarnaast beïnvloeden abiotische factoren de organismen, bijvoorbeeld de hoeveelheid voedingsstoffen (mineralen) in de bodem of het water, de beschikbaarheid van water en lucht en licht en de temperatuur. Organismen beïnvloeden op hun beurt weer de abiotische factoren.

Bestudeer de Kennisbank.

Welke factoren beïnvloeden het leven van een organisme?

Maak de opdrachten.

Natuurwetenschappelijk verslag maken

Schrijf je een verslag van een onderzoek voor biologie of NaSk, dan wordt dit een natuurwetenschappelijk verslag genoemd. Het is hierbij vooral belangrijk dat het doel van je onderzoek en de manier waarop je het uitvoert zo duidelijk mogelijk wordt weergegeven. Het schrijven van zo’n verslag gebeurt in verschillende stappen.

Stap 2: Overleven in een ecosystemen

Bestudeer de onderstaande kennisbanken.

Overlevingskansen

Habitat en niche

Maak de opdrachten.

Collage maken

Een collage bestaat uit knipsels die op een ander papier geplakt zijn en samen een nieuwe afbeelding vormen.

Stap 3: Voedselketen en -web

Een voedselketen is een reeks van soorten, te beginnen bij een groene plant, waarbij elke soort voedselbron is voor de volgende. Elk ecosysteem heeft zijn eigen voedselketens. Al die voedselketens in een ecosysteem samen vormen een voedselweb. De meeste organismen gebruiken immers niet één voedselbron. Ze hebben een min of meer gevarieerd dieet. Op hun beurt worden ze ook weer door meer dan één andere soort gegeten.

Bestudeer de onderstaande kennisbanken.

	Deelnemers aan een voedselketen en voedselweb
	Producent, consument en reducent

Energieverlies in een voedselketen

Maak de opdrachten.

Stap 4: Algen in de voedselketen

Bestudeer de onderstaande kennisbanken

Cellen van drie domeinen

Bacteriën

De populaties van algen en blauwalgen groeien sterk wanneer het fosfaatgehalte in het water en de temperatuur hoog is. Grote hoeveelheden algen (vooral blauwalgen) komen tot ontwikkeling, de sloot verandert in een groene soep. Ze belemmeren door hun sterke groei de ontwikkeling van andere soorten.

Hoe dat werkt zie je in de video:

Stap 5: Gifstoffen door algenbloei

Bestudeer in de Kennisbank.

Energieverlies in een voedselketen

Het probleem van algenbloei is nog complexer.
Blauwalgen produceren gifstoffen (toxines).

In de levers van vogels zijn hoge concentraties microcystines gevonden. Dit is één van de vele soorten toxines. De gevonden concentraties zijn hoger dan in de blauwalgen zelf aanwezig is. De gifstoffen zijn persistent, dat betekent dat ze moeilijk afbreekbaar zijn.
In het algemeen geldt dat de concentratie gifstoffen in de producenten lager is dan in de consumenten op hogere trofische niveaus. Dit proces wordt accumulatie genoemd.

Stap 6: Vechten tegen blauwalgen

Afsluiting

Samenvattend

Welke factoren beïnvloeden het leven van een organisme?

Overlevingskansen

Habitat en niche

	Deelnemers aan een voedselketen en voedselweb
	Producent, consument en reducent

Energieverlies in een voedselketen

Cellen van drie domeinen

Bacteriën

Energieverlies in een voedselketen

Eindopdracht

Ciguatera in het nieuws
Een deel van de Sababank wordt de 'Poison Bank' genoemd. Hier komen bepaalde algen voor die het giftige ciguatoxine vormen. De algen met ciguatoxine worden door rifvissen gegeten.

De ciguatoxine is een persistente stof en wordt dus niet door vissen afgebroken. Vooral roofvissen kunnen hoge concentraties in hun lichaam opslaan. Hier is dus sprake van accumulatie in de voedselketen.

Ciguatera is de ziekte die ontstaat door vis te eten die ciguatoxine bevat. De symptomen van Ciguatera kunnen vrij snel ontstaan en bestaan uit misselijkheid, braken, diarree en neurologische symptomen.

Saba: Ciguatera
Je rondt deze module af met het maken van een persbericht over de problematiek van ciguatera.
Geef daarin ieder geval antwoord op de volgende vragen:

Welke algen produceren ciguatoxine?
Welke abiotische en biotische factoren hebben veel invloed?
Op welke wijze accumuleert ciguatoxine in een voedselketen?
Laat dit zien met behulp van een realistisch voorbeeld van een voedselketen.
Op welke manieren wordt ciguatera bij mensen tegengegaan op Saba?
Welke maatregelen worden genomen? Zijn de maatregelen effectief?

Richt je zoveel mogelijk op de actuele situatie op Saba.
Voeg aan je persbericht een afbeelding, foto of kaart toe die het persbericht ondersteunt.

Beoordeling
De docent beoordeelt het product en let daarbij op de volgende zaken:

Je geeft in ieder geval antwoord op de gestelde vragen.
Je geeft zo mogelijk recente informatie over de situatie.
Je hebt een afbeelding, foto of kaart toegevoegd die het persbericht ondersteunt.

Artikel schrijven

Een artikel is een goede manier om informatie te presenteren of een gebeurtenis te beschrijven.

Terugkijken

Kan ik wat ik moet kunnen?

Lees de leerdoelen van deze module nog eens door.
Kun je wat je moet kunnen?

Hoe ging het?

Tijd
De studielast voor deze module werd geschat op 8 SLU.
Ben je die tijd met de module bezig geweest.
Heb je in die tijd alle oefeningen kunnen maken?

Inhoud
In de inleiding suggereerden we al dat je vast wel eens een bord met een blauwalg-waarschuwing had gezien.
Misschien was je voor het maken van deze module eigenwijs bij het zien van zo'n bord en had je toch de neiging om een duik te nemen. Hoe denk je daar nu over?
Welke stap uit deze module vond je het meest interessant? Welke het minst? Motiveer je antwoord.