Dit portaal werkt voor & door studenten. Heb je recent een examen gemaakt? Help je medestudenten en stuur je vragen in!
Examenjaar 2025-2026
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2025-2026
Versie 1
Vraag 1
The figure shows part of a pelagic food web in a shallow marine ecosystem.
a. Complete the missing links between the populations and identify their ecological niche in the food web.
b. Which of the drawn trophic levels has the lowest $P/B$-ratio? Explain.
c. How are these pelagic organisms linked to organisms residing on or in the seafloor (benthic-pelagic coupling)?
d. The decline in global shark populations is attributed to commercial fisheries catching >100 million sharks and rays annually. Describe how the marine ecosystem will respond to the loss of these keystone predators.
e. What are the most important structural differences between this shallow pelagic system and an abyssal ecosystem?
Antwoord/Oplossing:
- Laagste $P/B$-ratio: De toproofdieren (haaien). Ze bezitten een grote individuele biomassa, lange levensduur en trage groei/reproductie, waardoor de productie per eenheid biomassa minimaal is.
- Benthic-pelagic coupling: Pelagische productie zinkt af als fecale pellets en mariene sneeuw naar het benthos (voedselbron). Benthische organismen mineraliseren dit organisch materiaal en voeden via upwelling weer nutriënten aan de pelagische eufotische zone.
- Verlies van haaien: Mesopredator release (sterke toename van roggen en kleinere vissen), decimering van herbivore grazers of schelpdieren, en risico op dominantie door kwallen (trophic cascade).
- Verschil met abyssaal systeem: Abyssale systemen missen zonlicht (geen fotosynthese; uitsluitend allochtone input van zinkend organisch materiaal of lokale chemo-autotrofie bij vents), hebben een extreem lage biomassa en lage metabolische snelheden onder hoge hydrostatische druk.
Vraag 2
Bereken de $P/B$-ratio en vul de tabel aan:
| Year | Density ($n/\text{m}^2$) | Body mass ($\text{mg}$) | Production ($\text{mg}/(\text{m}^2\cdot\text{y})$) | Average population biomass ($\text{mg}/\text{m}^2$) | P/B ratio ($\text{y}^{-1}$) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | … | … | … | [bereken] | [bereken] |
| 2 | … | … | … | [bereken] | [bereken] |
| 3 | … | … | … | [bereken] | [bereken] |
| 4 | … | … | … | [bereken] | [bereken] |
a. Wat gebeurt er met de $P/B$-ratio wanneer de gemiddelde lichaamsmassa (kolom 3) verdubbelt bij een gelijke populatiebiomassa?
b. Hoeveel trofische niveaus kunnen er maximaal bestaan volgens de 10%-regel van Lindeman?
Antwoord:
- Bij een verdubbeling van de individuele lichaamsmassa daalt de gewichtsspecifieke metabolische snelheid ($B \propto M^{-0.25}$), waardoor de turnover en de $P/B$-ratio afnemen.
- Volgens de 10%-hypothese van Lindeman gaat bij elke trofische overdracht circa 90% van de energie verloren in respiratie en excretie. Na 4 tot 5 trofische niveaus resteert er te weinig bio-energie om een levensvatbare populatie toppredatoren in stand te houden.
Meerkeuzevragen (selectie uit de 40 vragen):
- Film sea spray aerosols:
- A. Are the biggest kind of drops
- B. Are too big to be captured
- C. Originate from bubble bursting
- D. Have the exact same composition as bulk seawater
- Welke stelling(en) over primaire productie is/zijn correct?
- A. Coral reefs have a higher primary production than polar regions per unit area
- B. Estuaries have a high global primary production
- C. Polar regions have a higher global primary production than estuaries
- D. Coral reefs have the highest global primary production
- Competitieve exclusie volgens het principe van Gause kan in natuurlijke gemeenschappen gereduceerd worden door:
- A. The use of other resources
- B. Diversification of resources
- C. Use of the same resources at different moments in time
- D. All of the above are correct
Versie 2
Theorie:
a. Duid de compensatiediepte ($D_c$) aan en verklaar de ecologische betekenis.
b. Duid de kritische diepte ($D_{cr}$) aan en verklaar de ecologische betekenis.
c. Leg het verband uit tussen $D_{cr}$, de mengdiepte ($D_m$) en netto fytoplanktongroei.
d. Welke biologische en ecologische factoren bepalen deze dieptes en hoe variëren deze doorheen het jaar in gematigde streken?
Oefening: Het foerageergebied van 20 walvishaaien is door klimaatverandering minder productief geworden.
- Foerageeroppervlak: $150\text{ km}^2$.
- Voedselbehoefte: $2500\text{ kg C/dag}$ per walvishaai.
- Daglichtduur: $20\text{ uur}$ zonlicht per dag.
- Licht-donker fles experiment:
| Depth (m) | $I$ ($\text{mg }\text{O}_2/\text{L}$) | $D$ ($\text{mg }\text{O}_2/\text{L}$) | $L$ ($\text{mg }\text{O}_2/\text{L}$) |
|---|---|---|---|
| $0 - 25$ | … | … | … |
| $25 - 50$ | … | … | … |
| $> 50$ | … | … | … |
Kan dit gebied van $150\text{ km}^2$ de populatie van 20 walvishaaien onderhouden, rekening houdend met de trofische overdrachtsefficiënties tussen de trofische niveaus?
Meerkeuzevragen:
- Welke uitspraak over lichtpenetratie in zeewater is correct?
- A. Blauw > groen > geel > rood
- B. Geen van bovenstaande is juist
- C. Rood > geel > groen > blauw
- D. Groen > blauw > rood > geel
- Welke stellingen over osmoregulatie zijn correct?
- A. Osmoregulators adapt the osmotic pressure of their cells to the environment
- B. Osmoregulators maintain a constant internal salinity
- C. Osmoconformers adapt their internal osmotic pressure to the environment
- D. Osmoconformers maintain a constant internal salinity
- Welke stelling beschrijft het verschil tussen de fundamentele en gerealiseerde niche bij zeepokken (Chthamalus vs. Semibalanus)?
- A. De gerealiseerde niche van Chthamalus is gelijk aan zijn fundamentele niche
- B. De fundamentele niche van Chthamalus is groter dan zijn gerealiseerde niche door competitieve uitsluiting door Semibalanus
- C. Semibalanus is beter bestand tegen uitdroging dan Chthamalus
- D. Fysische stress bepaalt de ondergrens van Semibalanus
Examenjaar 2024-2025
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2024-2025
-
Meerkeuzevragen (15 punten)
15 meerkeuzevragen analoog aan de examens van voorgaande jaren. -
Theorie: Compensatiediepte en Kritische Diepte (10 punten)
De figuur uit de cursus is gegeven zonder labels:- Duid alle parameters aan ($D_c$, $D_{cr}$, $D_m$).
- Verklaar de fysische en ecologische betekenis van $D_c$ en $D_{cr}$.
- Definieer de voorwaarde voor netto fytoplanktongroei.
- Welke factoren beïnvloeden $D_c$, $D_{cr}$ en $D_m$?
-
Theorie: Zonering op de Rotskust (7 punten)
De figuur van Chthamalus (little gray barnacle) en Semibalanus (rock barnacle) is weergegeven:- Welke factoren bepalen de boven- en ondergrenzen van beide soorten?
- Wat zou er met de zonering gebeuren indien predatie door zeeslakken (Nucella) volledig wordt geëlimineerd?
Antwoord/Oplossing:
- Chthamalus (bovenzone): bovengrens bepaald door uitdrogingsstress (desiccation); ondergrens bepaald door competitie met de sneller groeiende Semibalanus.
- Semibalanus (middenzone): bovengrens bepaald door fysiologische uitdrogingslimiet; ondergrens bepaald door predatie door Nucella lapillus.
- Zonder predatie breidt Semibalanus zich verder naar beneden uit in het eulitoraal, waardoor de ondergrens van zijn gerealiseerde niche samenvalt met zijn fysiologische tolerantiegrens.
- Oefening: Energetica van Walvishaaien
Op basis van een licht-donker fles experiment: bereken of de primaire productie in staat is een populatie walvishaaien te ondersteunen, rekening houdend met de trofische overdrachtsefficiënties.
Examenjaar 2023-2024
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2023-2024
Versie 1
Vraag 1
Figuur met compensation depth en critical depth:
a. Duid de fotosynthese- en respiratielijnen aan, evenals $E_k$, $P_{max}$ en $E_c$.
b. Leg uit wat de compensatiediepte ($D_c$) en kritische diepte ($D_{cr}$) betekenen en wat hun ecologische gevolgen zijn.
c. Leg het verband uit met de mengdiepte ($D_m$) en beargumenteer wanneer er netto fytoplanktongroei optreedt.
d. Hoe varieert dit in de tijd doorheen het jaar in gematigde regio's?
Antwoord/Oplossing:
- Compensatiediepte ($D_c$): De diepte waarop fotosynthese exact gelijk is aan respiratie voor een individuele cel ($\text{GPP} = R$, dus $\text{NPP} = 0$).
- Kritische diepte ($D_{cr}$): De diepte van de waterkolom waarboven de totale geïntegreerde fotosynthese gelijk is aan de totale geïntegreerde respiratie van de populatie ($\int \text{GPP} = \int R$).
- Netto groei (Sverdrup-principe):
- Als $D_m < D_{cr}$: de menglaag is ondieper dan de kritische diepte $\rightarrow$ cellen brengen gemiddeld voldoende tijd in het licht door $\rightarrow$ netto populatiegroei.
- Als $D_m > D_{cr}$: algen worden diep gemengd en verliezen meer energie door respiratie in het donker dan ze overdag kunnen vastleggen $\rightarrow$ geen netto groei.
- Seizoenscyclus: In de winter is $D_m$ diep (wind en afkoeling) en $D_{cr}$ ondiep (weinig licht) $\rightarrow D_m > D_{cr}$. In de lente stijgt de instraling ($D_{cr}$ daalt) en stabiliseert een thermocline ($D_m$ wordt ondiep). Zodra $D_m < D_{cr}$ ontstaat de voorjaarsbloei.
Vraag 2
Voedselweb voor een pelagisch ecosysteem met een haai als toproofdier en eencellig leven (unicellular life) aan de basis.
a. Welk organisme heeft de grootste $P/B$-ratio?
b. Wat gebeurt er met de structuur van het voedselweb wanneer de haai wordt weggevangen?
Antwoord/Oplossing:
- Het eencellige fytoplankton heeft veruit de hoogste $P/B$-ratio vanwege snelle celdeling en minieme biomassa per individu.
- Het wegvangen van haaien initieert een top-down trophic cascade: mesopredatoren ontsnappen aan controle en nemen toe, waardoor hun prooidieren overbevist raken.
Vraag 3 Berekening van de taxonomische diversiteitsindex $\Delta^*$. Verklaar welk systeem gekoppeld kan worden aan overbevissing en jellyfication, en leg het fundamentele verschil uit met de klassieke Shannon-index.
Antwoord: De Shannon-index meet enkel de soortenrijkdom en gelijkmatige verdeling (evenness). De taxonomische diversiteitsindex ($\Delta^$) verdisconteert de fylogenetische afstand tussen soorten. Wanneer een hele klasse (zoals kraakbeenvissen) verdwijnt, daalt $\Delta^$ drastisch, zelfs als de Shannon-index stabiel blijft door numerieke dominantie van resterende soorten.
Meerkeuzevragen:
- Vissen in een hypertonische mariene omgeving:
- Welk ecosysteem is per eenheid oppervlak het meest productief?
- Welk secundair fotosynthetisch pigment typeert bruinwieren (Phaeophyceae)?
Versie 2
Vraag 1
(Identiek aan Vraag 1 uit 2020-2021 over $P/B$ en $Y_t$)
Vraag 2
(Identiek aan Vraag 3 uit 2020-2021 over oceaanzuring en $\text{CO}_2$-opname)
Vraag 3 (Oefening) Een populatie van 15 bultruggen (humpback whales) foerageert op krill in een gebied van $20\text{ km}^2$.
- Voedselbehoefte per walvis: $2500\text{ kg C/dag}$.
- Transfer efficiency: van fytoplankton naar krill $15%$, van krill naar walvis $10%$.
- Gegeven: een licht-donker fles incubatie-experiment van $12\text{ uur}$ voor 3 dieptelagen ($0 - 25\text{ m}$, $25 - 50\text{ m}$ en $> 50\text{ m}$), met initiële, donkere en lichte zuurstofwaarden.
- Aanname: een zonnige zomerdag met $20\text{ uur}$ daglicht.
- Vraag: Bepaal of de primaire productie in dit gebied volstaat om de walvispopulatie te voeden.
Oplossingsmethode:
- Bereken de dagelijkse koolstofvraag van de walvispopulatie: $$\text{Vraag} = 15 \times 2500\text{ kg C/dag} = 37,500\text{ kg C/dag}$$
- Bereken de benodigde primaire productie: $$\text{PP nodig} = \frac{37,500\text{ kg C/dag}}{0.10 \times 0.15} = 2,500,000\text{ kg C/dag}$$
- Bereken uit het flesexperiment de netto zuurstofproductie ($\text{NPP} = \text{Licht} - \text{Initieel}$) per diepteschijf, reken om naar koolstoffixatie via het fotosynthetisch quotiënt ($\text{PQ}$), schaal van $12\text{ h}$ naar $20\text{ h}$ lichtperiode, integreer over het volume van $20\text{ km}^2$ tot $50\text{ m}$ diepte, en toets af aan de vereiste $2.5 \times 10^6\text{ kg C/dag}$.
Meerkeuzevragen:
- Film sea spray aerosols:
- A. Are too big to be captured through the human respiratory tract
- B. Are the biggest kind of drops possible
- C. Will exist through bubble bursting
- D. Will have the same organic composition as bulk seawater
- Welke uitspraak over de kritische diepte is correct?
- A. The critical depth is above the depth of the water column
- B. The critical depth is under the depth of the water column
- C. The critical depth is under the mixing depth ($D_{cr} > D_m$)
- D. None of the above
- Welke stelling(en) is/zijn correct over mondiale mariene primaire productie?
- A. Coral reefs have a higher primary production than polar regions per unit area
- B. Estuaries have a high global primary production
- C. Polar regions have a higher global primary production than estuaries
- D. Coral reefs have the highest global primary production
- Statements about osmoregulators and osmoconformers:
- A. Osmoregulators will adapt themselves to the environmental salinity
- B. Osmoconformers will adapt their internal osmotic pressure to the environmental salinity
- C. Osmoregulators maintain a constant internal osmotic pressure
- D. Osmoconformers maintain a constant internal salinity
- Volgens Lindemans principe van trofische efficiëntie: welke soort moet de mens consumeren om de minste ecologische voetafdruk op mariene biodiversiteit na te laten?
- A. Bivalves
- B. Sole
- C. Planktivorous fish
- D. Tuna
- Wat is eicosapentaeenzuur (EPA)?
- A. An omega-3 fatty acid in fatty fish beneficial for cardiovascular health
- B. An omega-3 fatty acid in lean fish beneficial for cardiovascular health
- C. A marine neurotoxin produced by dinoflagellates
- D. A structural component of diatom shells
Examenjaar 2022-2023
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2022-2023
Vraag 1
Whales feed in the arctic regions (a map is given) and mate in the equatorial regions. They mostly feed on zooplankton.
a. Why do zooplankton thrive in this region?
b. Why can whales become so large?
Antwoord/Oplossing:
- Zoöplankton in poolgebieden: Tijdens de polaire zomer is er 24 uur per dag zonlicht en een enorme voorraad nutriënten dankzij winterse diepe menging en upwelling. Dit leidt tot gigantische fytoplanktonbloeien, die een massale biomassa aan krill ondersteunen.
- Grootte van walvissen: Walvissen voeden zich op een zeer laag trofisch niveau (direct op herbivoor zoöplankton). Doordat bij elke trofische stap circa 90% van de energie verloren gaat (trofische efficiëntie $\approx 10%$), is er aan de basis van de keten orden van grootte meer energie beschikbaar dan op het niveau van toppredatoren. Daarnaast biedt het drijfvermogen van water ondersteuning voor een gigantisch lichaamsgewicht zonder zwaartekrachtbeperkingen.
Vraag 2
Given is a figure of an alga on a rocky shore: chance to survive vs. 'leaf' area (reverse cumulative lognormal function, dropping from 1 to 0 between $0.03\text{ m}^2$ and $0.4\text{ m}^2$). The waves are diurnal and the wave height is about $1\text{ m}$.
a. Explain this relation.
b. If the waves would be much larger or smaller, what would the impact be?
c. Give 2 other physical factors influencing zonation on rocky shores.
d. Do physical factors mostly determine upper OR lower boundaries of niches?
Antwoord/Oplossing:
- Uitleg relatie: De hydrodynamische trekkracht (drag force) van brekende golven schaalt evenredig met het bladoppervlak. Algen met een groot oppervlak worden door mechanische schuifkrachten losgerukt van het substraat; kleine individuen bieden minder weerstand en overleven.
- Impact golfgrootte:
- Grotere golven: De overlevingscurve verschuift naar links (alleen kleinere oppervlaktes kunnen standhouden).
- Kleinere golven: De curve verschuift naar rechts (algen kunnen groter worden zonder los te scheuren).
- 2 andere fysieke factoren: Desiccatie (uitdroging tijdens eb) en thermische stress / zonnestraling.
- Grenzen van niches: Fysische factoren bepalen hoofdzakelijk de bovengrens van een zone, terwijl biologische interacties (predatie, competitie) de ondergrens bepalen.
Vraag 3 Light-dark bottle experiment: berekening van de netto primaire productie (NPP) en verificatie of deze productie een specifieke walvispopulatie kan onderhouden over een gedefinieerd oppervlak.
Examenjaar 2021-2022
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2021-2022
(Examen was in het Engels, antwoorden moesten in het Engels)
Vraag 1
Drie grafieken van thermoclines in gematigde regio's (temperate regions) zijn gegeven (max. 1.25 pagina's):
a. Schrijf bij elke grafiek in welk seizoen dit temperatuurverloop voorkomt en welke mechanismen hiertoe bijdragen.
b. Duid op elke grafiek de thermocline aan.
c. Hoe wordt een thermocline bepaald? Bespreek de methode en instrumenten.
d. Bespreek het verschil in thermocline tussen tropische regio's en gematigde regio's.
Antwoord/Oplossing:
- Seizoenen & mechanismen:
- Zomer: Sterke zoninstraling warmt de oppervlaktelaag op. Warm water heeft een lagere dichtheid en blijft drijven op koud, dens diepzeewater. Dit veroorzaakt een scherpe seizoensgebonden thermocline (stratificatie).
- Winter: Afkoeling van het oppervlak en krachtige windwerking forceren verticale menging door convectie en turbulentie. De stratificatie verdwijnt volledig; het profiel is isotherm.
- Lente: Toenemende instraling start de opwarming van de toplaag en herbouwt geleidelijk de thermocline.
- Meetmethode: Een thermocline wordt gemeten met een CTD-rosette (Conductivity, Temperature, Depth). De CTD-sonde registreert continu geleidbaarheid (saliniteit), temperatuur en diepte/druk. Aan het frame zijn Niskin-flessen bevestigd om op specifieke dieptes waterstalen te verzamelen.
- Tropisch vs. gematigd: In gematigde regio's is de thermocline seizoensgebonden (dynamisch). In tropische regio's is er sprake van een permanente thermocline, omdat de zonne-instraling het hele jaar door hoog en stabiel blijft.
Vraag 2
Quote: "The dose makes the poison" met een grafiek van SSA in het ademhalingsstelsel.
Leg deze quote uit. Vermeld in je antwoord minstens over welke componenten het gaat, welke pathways er zijn, hoe dit gelinkt kan worden aan de menselijke gezondheid en maak een grafiek die de quote bevestigt (max. 1 pagina).
Antwoord/Oplossing:
- Quote: Paracelsus-principe: elke stof kan schadelijk zijn afhankelijk van de dosis; bij lage blootstelling kunnen stoffen neutraal of gunstig zijn, terwijl hoge doses toxiciteit induceren.
- Componenten:
- Schadelijke toxines: brevetoxines (Karenia brevis, Golf van Mexico) en ovatoxines (Ostreopsis, Middellandse Zee) kunnen via inademing van SSA ernstige luchtwegirritatie en ontstekingen teweegbrengen.
- Gunstige biogene stoffen: bioactieve mariene lipiden en moleculen met ontstekingsremmende eigenschappen.
- Pathways & Gezondheid: De mTOR-pathway reguleert celgroei, autofagie, levensduur en apoptose. Overmatige activatie leidt tot kanker, type-2 diabetes en chronische inflammatie. Bepaalde mariene bestanddelen in SSA remmen de overactiviteit van de mTOR-pathway, wat een gunstig effect heeft op cardiovasculaire gezondheid.
- Grafiek: Een bifasische dosis-responscurve (hormesis): positief gezondheidseffect bij lage dosis, omslagpunt naar toxische respons bij verhoogde blootstelling.
Vraag 3
Oefening waarbij de taxonomische diversiteitsindex berekend moest worden voor 2 sites: site A met 5 soorten en site B met 4 soorten. Rechts stond een afbeelding van een kwal.
a. Bereken de taxonomische diversiteitsindex:
$$\Delta^* = \frac{P}{L}$$
(waarbij $P$ = total path length en $L$ = number of linkages).
b. Leg uit hoe dit gelinkt kan worden aan een duurzaam beviste site (sustainably fished site) en een niet-duurzaam beviste site (unsustainably fished site).
c. Welk organisme wordt weergegeven? Bespreek hoe dit gelinkt kan worden aan unsustainable fishing (max. 2 pagina's).
Antwoord/Oplossing:
- Taxonomische diversiteit: Een duurzaam beheerde site behoudt een breed evolutionair spectrum aan soorten uit verschillende orden en families (hoge $\Delta^*$). Niet-duurzame visserij decimeert specifieke kwetsbare groepen (zoals kraakbeenvissen), waardoor de fylogenetische vertakking inkrimpt.
- Kwallen & Overbevissing: Het organisme is een kwal (jellyfish). Wanneer toppredatoren en pelagische vissen overbevist worden, verdwijnt zowel predatiedruk op jonge stadia als competitie om zoöplankton. Kwallen nemen deze opengevallen niche over (jellification). Kwallen vormen echter een trofisch dood spoor (trophic dead end) met een zeer lage calorische waarde voor hogere organismen.
Meerkeuzevragen:
- Welke volgorde geeft de penetratiediepte van licht in helder zeewater correct weer?
- A. Blauw > groen > geel > rood
- B. Rood > geel > groen > blauw
- C. Groen > geel > blauw > rood
- D. Geen van bovenstaande is juist
- Duid aan welke stelling(en) FOUT zijn:
- A. Secundaire productie (SP) is de productie van biomassa door autotrofe organismen.
- B. SP duidt aan hoeveel primaire productie (PP) werd gemaakt door autotrofe organismen.
- C. De productie van biomassa/zuurstof door fytoplankton op wereldschaal is veel belangrijker dan die door macroalgen.
- D. De $P/B$-ratio van vissen is hoger dan die van fytoplankton.
- Concentraties van gassen in water versus de atmosfeer. Duid aan welke stelling(en) JUIST zijn:
- A. De concentratie aan $\text{CO}_2$ is lager dan die in de atmosfeer.
- B. De totale concentratie aan opgelost koolstof is hoger dan in de atmosfeer doordat $\text{CO}_2$ reageert tot koolzuur en carbonaten.
- C. De concentratie aan $\text{CO}_2$ is hoger doordat dit voornamelijk wordt uitgestoten door hydrothermale vents.
- D. De concentratie aan $\text{CO}_2$ is hoger en hierdoor is er meer carbonaat beschikbaar voor kalkvormende organismen.
Examenjaar 2020-2021
Examen Vragen
Geen datum
Examen 2020-2021
Vraag 1
a. Explain $P/B$ and $Y_t$.
b. Give the formulas how to calculate these.
c. Explain why the secondary production of marine mammals is smaller than that of the zooplankton with the concepts in (a). Why is it important to quantify the secondary production in marine ecology?
d. Give 2 groups of species that are representative of the first level of the detritus-based food chain.
e. Explain why the detritus-based food chain is also considered as secondary production.
Antwoord/Oplossing:
- $P/B$-ratio: The production rate divided by the biomass density: $$\frac{P}{B} = \frac{\text{Production}}{\text{Biomass}}$$
- Trophic yield ($Y_t$): $$Y_t = \frac{Y_{G,i+1}}{Y_{G,i}}$$ with $Y_G$ being the growth yield: $$Y_G = \frac{G}{G+M}$$ The trophic yield describes the transfer efficiency across trophic levels in the food chain, whereas the growth yield is defined within an individual organism.
- Secondary production: Secondary production depends on how much primary production is converted into heterotrophic biomass ($B$) and how much food is available for higher trophic levels. It is quantified via the $P/B$-ratio. Marine mammals are larger species with a much higher biomass ($B$), while zooplankton are small organisms with rapid turnover and low biomass ($B$). Consequently, the $P/B$-ratio of mammals is significantly lower than that of zooplankton, meaning the secondary production rate per unit biomass is much lower for mammals. Quantifying secondary production is essential for understanding energy flow, carrying capacity, and fishable yields in marine ecosystems.
- Detritus-based food chain (first level):
- Detritivores (e.g., crabs, amphipods): directly consume and mechanically fragment dead organic matter.
- Decomposers (e.g., marine bacteria, fungi): chemically break down organic matter into inorganic nutrients.
- Secondary production link: The detritus-based food chain is considered secondary production because it represents the generation of heterotrophic biomass from pre-existing organic matter (derived from primary production), rather than de novo carbon fixation.
Vraag 2
- What is the popular name and the more scientific name for these phenomena?
- Give 4 anthropogenic causes that make these phenomena occur more often.
- Give three ecological effects of these phenomena (not the toxins!).
- Explain how the organisms use the toxins.
Antwoord/Oplossing:
- Namen: Populair: red tides (of brown/green tides). Wetenschappelijk: Harmful Algal Blooms (HAB) / eutrofiëring-geïnduceerde fytoplanktonbloei.
- 4 antropogene oorzaken:
- Nutriëntenafspoeling (stikstof en fosfor) uit de landbouw via rivieren.
- Intensieve veeteelt (drijfmest).
- Huishoudelijk afvalwater en riolering (sewage).
- Sijpelwater van mijnen en vuilstortplaatsen (leachates of mines and landfills).
- 3 ecologische effecten (zonder toxines):
- Hypoxie en anoxie: De massale biomassa sterft af en verbruikt alle zuurstof tijdens bacteriële afbraak; shading verhindert fotosynthese op de bodem.
- Ongeschikte gelatinieuze matrix (unpalatable gelatinous envelope): Beschermende slijmlaag waardoor grazers de algen niet kunnen eten, wat leidt tot het verhongeren van hogere trofische niveaus.
- Mechanische kieuwbeschadiging: Schade aan kieuwweefsel (necrose), leidend tot acidose en verstikking bij vissen.
- Functie van toxines: Afschrikken van grazers (anti-predatormechanisme) en onderdrukken van concurrerende algen via chemische inhibitie (allelopathie).
Vraag 3
Alle chemische formules zijn weggelaten op de slide; noteer $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{CO}_3$, $\text{H}^+$, $\text{HCO}_3^-$ en $\text{CO}_3^{2-}$ op de juiste plaatsen.
- Duid de pH op beide kanten aan.
- Teken op de rechterkant opnieuw de pijlen.
- Geef bij de marine calcifiers een molecule en daarnaast een mineraal.
- Leg uit hoe deze verschuiving tegen 2100 tot stand komt aan de hand van chemische reacties.
- Vul op de onderste afbeelding de chemische formules aan en duid de pH-range aan.
Antwoord/Oplossing:
- Reactievergelijkingen: $$\text{CO}_2\text{ (atm)} \rightleftharpoons \text{CO}_2\text{ (aq)}$$ $$\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HCO}_3^- \rightleftharpoons 2\text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-}$$
- Mechanisme verschuiving: Een hogere atmosferische $\text{CO}_2$-concentratie drijft meer $\text{CO}_2$ het oceaanwater in, wat resulteert in meer $\text{H}^+$-ionen (daling van de pH). De vrije $\text{H}^+$-ionen reageren met carbonaationen: $$\text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-} \rightleftharpoons \text{HCO}_3^-$$ Hierdoor daalt de verzadigingsgraad van $\text{CO}_3^{2-}$, wat neerslag van calciumcarbonaat belemmert.
- Molecule en mineraal: Molecule: Calciumcarbonaat ($\text{CaCO}_3$). Mineralen: Calciet en Aragoniet.
Meerkeuzevragen:
(Er kunnen meerdere antwoorden juist zijn)
- Waarom migreert zoöplankton overdag naar dieper water (Diel Vertical Migration)?
- A. Ze volgen het fytoplankton
- B. Zo zijn ze niet meer zichtbaar voor visuele predatoren
- C. Ze vermijden UV-straling
- D. Alle bovenstaande zijn niet juist
- Wanneer treden springtij (spring tide) en doodtij (neap tide) op?
- Wat is de belangrijkste oorzaak van jellyfication?
- A. Acidification of the ocean
- B. Catching the herbivorous fish
- C. Catching the predatory fish
- D. Warming of deep sea water
- Film sea spray aerosols:
- A. Too big to be captured by the sampling device
- B. Ontstaan door het barsten van bubbels
- C. Bestaan enkel uit anorganisch zout
- D. Hebben dezelfde samenstelling als bulk zeewater
- Excursievraag: welke organismen/soorten zijn aanwezig in de zonering op rotskusten?