Duurzame ontwikkeling (Biologie havo), les 1: Uitleg

• newEditor
• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4,5

Introduction

Uitleg over duurzame ontwikkeling, biologisch afbreekbare stoffen, hernieuwbare energiebronnen en energiebesparing, bestrijdingsmiddelen en biologische landbouw, en over persistente stoffen, accumulatie en resistentie. Verwijst naar de lessen over kringlopen, voedselrelaties en afweer.

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Duurzame ontwikkeling

Examenstof biologie havo

Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: P3.2 (D4.2), specificatie 1 t/m 4. Image credit: Geographer / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Wat ga je kunnen?

Ik kan uitleggen hoe je bij energie- en voedselproductie rekening houdt met duurzame ontwikkeling en wat accumulatie en resistentie zijn.

Waar denk je aan bij het woord duurzaam?

Verwacht: milieu, zonnepanelen, recyclen, biologisch, plastic, klimaat. Koppel de woorden aan de begrippen van de les: duurzame ontwikkeling, hernieuwbare energie, biologisch afbreekbaar en bestrijdingsmiddelen. Veelgemaakte misvatting: duurzaam betekent alleen goed voor het milieu. Duurzame ontwikkeling gaat ook over de behoeften van mensen nu en later.

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Duurzame ontwikkeling

• Duurzaamheid betekent dat een manier van produceren of leven lang kan doorgaan zonder de natuur uit te putten.

• Duurzame ontwikkeling voorziet in de behoeften van nu, zonder de behoeften van latere generaties in gevaar te brengen.

• Die omschrijving komt uit het rapport Our Common Future (Brundtlandrapport) van de Verenigde Naties uit 1987.

• Het gaat om afwegen: we willen energie, voedsel en welvaart, maar de natuur moet dat ook later kunnen dragen.

• In deze les kijk je naar twee contexten: energieproductie en voedselproductie.

Syllabus P3.2 punt 1: beschrijven wat onder duurzame ontwikkeling wordt verstaan (duurzaamheid, duurzame ontwikkeling). Leerlingen mogen de omschrijving in eigen woorden geven. Veelgemaakte fout: duurzaam gelijkstellen aan niets gebruiken. Het gaat om gebruiken zonder de toekomst te schaden. Aansluiting: de kringlopen en energiestromen komen aan bod in de les Energiestroom en kringlopen.

Compostbak met tuinafval dat door reducenten wordt afgebroken

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Biologisch afbreekbaar

• Een stof is biologisch afbreekbaar als reducenten haar kunnen afbreken tot anorganische stoffen.

• Reducenten zijn bacteriën en schimmels. Zo komen grondstoffen terug in de kringloop.

• Hout, papier en groente- en fruitafval zijn afbreekbaar, de meeste kunststoffen niet.

• Afbreekbare stoffen zijn duurzamer: er blijft minder afval achter in het milieu.

Syllabus P3.2 punt 1: biologisch afbreekbaar. Reducenten komen uit de les Energiestroom en kringlopen; herhaal hier alleen dat zij organische stof afbreken tot anorganische stoffen. Veelgemaakte fout: denken dat biologisch afbreekbaar hetzelfde is als snel verdwijnen of onschadelijk. Het gaat om afbreekbaar door reducenten; hoe snel dat gaat verschilt per stof. Image credit: Acabashi / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Windturbines naast een zonnepark in Engeland

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Energieproductie: hernieuwbaar of niet

• Bij energieproductie wek je energie op, bijvoorbeeld als elektriciteit of warmte.

• Zonlicht, wind en stromend water zijn hernieuwbare energiebronnen: ze raken niet op.

• Aardolie, aardgas en steenkool ontstaan veel te langzaam en zijn dus niet hernieuwbaar.

• Ook hernieuwbare energie heeft nadelen: een windpark kost ruimte en kan vogels en vleermuizen verstoren.

Syllabus P3.2 punt 2: energieproductie, hernieuwbare energiebron. Fossiele brandstoffen, biobrandstof, biomassa en het broeikaseffect horen bij de les Energiestroom en kringlopen; verwijs daarheen. Veelgemaakte fout: denken dat hernieuwbare energie geen enkel nadeel voor de natuur heeft. Gebruik dit nadeel als voorbereiding op het afwegen in de examentraining. Image credit: Geographer / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

Welke omschrijving past bij duurzame ontwikkeling?

A

Alle productie stoppen om de natuur te sparen

B

Aan de behoeften van nu voldoen zonder latere te schaden

C

Zo snel mogelijk meer grondstoffen gebruiken

D

Alleen de behoeften van de eigen generatie dienen

Duurzame ontwikkeling voorziet in de behoeften van nu zonder die van later in gevaar te brengen. Verwachte fout: kiezen voor alle productie stoppen, omdat duurzaam met niets gebruiken wordt verward.

Vul in

Een stof is biologisch afbreekbaar als reducenten haar kunnen afbreken tot anorganische stoffen.

biologisch afbreekbaar

reducenten

persistent

consumenten

Biologisch afbreekbaar: afgebroken door reducenten (bacteriën en schimmels). Verwachte fout: consumenten kiezen, omdat het woord eten of verbruiken wordt gekoppeld aan afbreken.

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Energiebesparing

• Energiebesparing is minder energie gebruiken voor hetzelfde resultaat.

• Voorbeelden thuis: isoleren, ledlampen, zuinige apparaten en de verwarming lager zetten.

• Wat je bespaart, hoef je niet op te wekken. Dat scheelt brandstof en uitstoot van koolstofdioxide.

• Duurzame energievoorziening is meestal een combinatie: eerst besparen, de rest hernieuwbaar opwekken.

Syllabus P3.2 punt 2: energiebesparing. Maak het verschil duidelijk met energieproductie: besparen is minder gebruiken, hernieuwbare bronnen zijn een andere manier van opwekken. Veelgemaakte fout: zonnepanelen aanduiden als energiebesparing. Zonnepanelen zijn energieproductie.

Landbouwtrekker met een veldspuit, Lolland (Denemarken)

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Voedselproductie en bestrijdingsmiddelen

• Bij voedselproductie telen mensen gewassen en houden ze dieren om voedsel te maken.

• Een bestrijdingsmiddel doodt plagen: insecten (insecticide), onkruid (herbicide) of schimmels (fungicide).

• Voordeel: minder oogstverlies en een hogere opbrengst per hectare.

• Nadeel: het middel kan ook nuttige dieren doden, zoals bijen, en in de natuur terechtkomen.

Syllabus P3.2 punt 3: voedselproductie, bestrijdingsmiddel. De namen insecticide, herbicide en fungicide zijn hulpmiddelen en geen eigen examenbegrippen. Veelgemaakte fout: denken dat een bestrijdingsmiddel alleen de plaag raakt. Veel middelen raken ook andere soorten in de voedselketen (zie de les Ecosystemen en voedselrelaties). Image credit: Lars Plougmann / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

Koeien op een biologisch bedrijf in Nederland eten restgroenten

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Biologische landbouw

• Biologische landbouw werkt zonder synthetische bestrijdingsmiddelen en zonder kunstmest.

• Plagen worden aangepakt met natuurlijke vijanden, zoals lieveheersbeestjes tegen bladluizen.

• Onkruid wordt mechanisch of met de hand verwijderd en gewassen worden afgewisseld.

• Meestal is de opbrengst per hectare lager, dus is er meer land nodig voor dezelfde hoeveelheid voedsel.

Syllabus P3.2 punt 3: biologische landbouw. Biologisch telen is geen landbouw zonder regels; er gelden eisen aan middelen en werkwijze. Veelgemaakte fout: denken dat biologische landbouw helemaal zonder bestrijding werkt. Er wordt bestreden, maar met natuurlijke vijanden en mechanische methoden. De afweging tussen minder middelen en lagere opbrengst komt terug in de examentraining. Image credit: Jan-Joseph Stok, Europese Commissie / Wikimedia Commons, CC BY 4.0

Een gemeente wil duurzaam stroom opwekken. Welke bron is hernieuwbaar?

A

Een gascentrale met nieuwe turbines

B

Een kolencentrale met rookgasreiniging

C

Een oliecentrale voor stadsverwarming

D

Een windpark op zee

Wind raakt niet op en is hernieuwbaar. Aardgas, steenkool en aardolie zijn fossiel en niet hernieuwbaar, ook niet met schonere techniek. Verwachte fout: kiezen voor de schonere gascentrale.

Wat doet een biologische teler tegen bladluizen?

A

Lieveheersbeestjes uitzetten die bladluizen eten

B

Een synthetisch insecticide spuiten

C

Kunstmest strooien tegen de plaag

D

Een synthetisch herbicide gebruiken

Biologische landbouw gebruikt natuurlijke vijanden in plaats van synthetische middelen. Verwachte fout: een middel kiezen en niet letten op het woord synthetisch.

Slechtvalk, een roofvogel aan de top van de voedselketen

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Persistente stoffen

• Een stof is persistent als ze nauwelijks wordt afgebroken en dus lang in het milieu blijft.

• Voorbeelden: het insecticide DDT en zware metalen zoals kwik.

• Zulke stoffen komen in organismen terecht via voedsel, water en lucht.

• Wordt zo'n stof niet afgebroken of uitgescheiden, dan blijft ze in het lichaam achter.

Syllabus P3.2 punt 4: persistent. Persistent is het tegenovergestelde van biologisch afbreekbaar uit het eerste blok. Veelgemaakte fout: persistent verwarren met giftig. Een stof kan giftig zijn en toch snel worden afgebroken, en andersom. DDT is in veel landen verboden of streng beperkt. Image credit: Carlos Delgado / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Ophoping van een persistente stof in een voedselketen (verzonnen gegevens)

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Accumulatie in de voedselketen

• Accumulatie is de ophoping van een stof in het lichaam van een organisme.

• Een consument eet veel prooien en krijgt van elke prooi de stof binnen.

• Daardoor stijgt de concentratie bij elke schakel: het laagst bij de producent, het hoogst aan de top.

• Bij DDT kregen roofvogels zoals de slechtvalk dunne eierschalen. Eieren braken en de populatie nam sterk af.

Syllabus P3.2 punt 4: accumulatie. De getallen in het schema zijn verzonnen om het principe te laten zien. Laat leerlingen bij elke pijl verwoorden waarom de concentratie toeneemt: één dier eet veel prooien en scheidt de stof niet uit. Veelgemaakte fout: denken dat de stof door de schakels heen wordt verdund. Bij een persistente stof gebeurt het omgekeerde. Voedselketens zelf staan in de les Ecosystemen en voedselrelaties. Image credit: Eigen schema

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Resistent worden

• Een organisme is resistent als een bestrijdingsmiddel er niet of nauwelijks op werkt.

• In een populatie zijn door toevallige mutaties enkele individuen minder gevoelig voor het middel.

• Het middel doodt vooral de gevoelige individuen. De resistente overleven en krijgen nakomelingen.

• Na veel generaties bestaat de populatie vooral uit resistente individuen en werkt het middel niet meer.

• Het middel veroorzaakt resistentie niet, het selecteert alleen. Zo ontstaat ook antibioticaresistentie (les Afweer).

Syllabus P3.2 punt 4: resistent. Gebruik de les Afweer (antibioticaresistentie) en de les DNA, mutatie en variatie als ophangpunt. Veelgemaakte fout: denken dat individuele insecten of planten wennen aan het middel. Individuen veranderen niet, de samenstelling van de populatie verandert door selectie. Maatregelen: middelen afwisselen, minder spuiten en natuurlijke vijanden inzetten.

Persistente stof: zet op volgorde, laag naar hoog

1

Kleine vissen

2

Reigers

3

Watervlooien

4

Algen

Volgens de voedselketen algen, watervlooien, kleine vissen, reigers stijgt de concentratie bij elke schakel. Verwachte fout: reigers lager zetten omdat ze maar één stap boven de vissen staan.

Vul in

Een persistente stof wordt nauwelijks afgebroken. Een insect is resistent als een bestrijdingsmiddel het niet doodt.

persistente

resistent

accumulerende

hernieuwbaar

Persistent: nauwelijks afgebroken. Resistent: niet gevoelig voor het middel. Verwachte fout: accumulerende invullen. Accumulatie is het gevolg van persistentie en geen eigenschap van de stof.

Wat vond je vandaag het lastigst?

1

Hernieuwbare energie en energiebesparing

2

Biologisch afbreekbaar en persistent

3

Accumulatie in de voedselketen

4

Resistentie tegen bestrijdingsmiddelen

Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je de volgende les nog eens met een voorbeeld doorloopt.

Welke duurzame keuze maak jij al, en waarom?

Elk antwoord met een keuze en een reden is goed, bijvoorbeeld afval scheiden, minder vlees eten of de fiets nemen. Koppel het antwoord waar het kan aan een begrip uit de les. Een antwoord zonder reden is nog geen onderbouwing.

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Begrippen (1/2)

• duurzaamheid: Een manier van produceren of leven die lang kan doorgaan zonder de natuur uit te putten.

• duurzame ontwikkeling: Voorzien in de behoeften van nu zonder de behoeften van latere generaties in gevaar te brengen.

• biologisch afbreekbaar: Door reducenten af te breken tot anorganische stoffen.

• hernieuwbare energiebron: Een energiebron die niet opraakt, zoals zonlicht, wind en stromend water.

• energiebesparing: Minder energie gebruiken voor hetzelfde resultaat.

DUURZAAMHEID · ENERGIE EN VOEDSEL

Begrippen (2/2)

• bestrijdingsmiddel: Een stof die plagen, onkruid of schimmels doodt.

• biologische landbouw: Landbouw zonder synthetische bestrijdingsmiddelen en kunstmest, met onder andere natuurlijke vijanden.

• persistent: Een stof die nauwelijks wordt afgebroken en lang in het milieu blijft.

• accumulatie: Ophoping van een stof in een organisme, in een voedselketen het hoogst aan de top.

• resistent: Niet of nauwelijks gevoelig voor een bestrijdingsmiddel.