Energiestromen, voedselketens en voedselwebben


Datum	Woensdag 14 oktober 2026
Docent	Giel Jacobs
Blok	Blok 1: Ecologie en ecosystemen (les 7)
Onderwerp	Energiestromen, voedselketens en voedselwebben
Boek	Deel 4, hoofdstuk 2 Voedselrelaties
Vorige les	7 oktober: basiskwaliteit natuur en biodiversiteit

De rode draad van de avond: hoe zonne-energie een ecosysteem in stroomt, wordt vastgelegd in glucose, en vervolgens van schakel naar schakel wordt doorgegeven, waarbij bij elke stap een groot deel verloren gaat.

Fotosynthese

Groene planten leggen tijdens de fotosynthese zonne-energie vast door er organische stof (glucose) mee te bouwen. Een plant gebruikt daarvoor:

Koolstofdioxide (CO₂)
Water (H₂O)
(Zon)licht

Daarbij ontstaan glucose (een suiker) en zuurstof (O₂). In formule:

6 CO₂ + 6 H₂O + energie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Huidmondjes

In de opperhuid van de bladeren zitten huidmondjes.
Sluitcellen kunnen die mondjes open en dicht laten gaan.
Via de huidmondjes gaan gassen als CO₂ en O₂ het blad in en uit, en kan water verdampen (verdamping).

Dissimilatie en assimilatie

Glucose is maar een tussenstap. Alle organismen gebruiken glucose op twee manieren:

Proces	Wat gebeurt er	Doel
Dissimilatie	glucose wordt afgebroken, energie komt vrij	energie
Assimilatie	glucose (en bouwstoffen) worden opgebouwd	groei en herstel

Dissimilatie is precies de omgekeerde reactie van de fotosynthese:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O

Aerobe en anaerobe dissimilatie

	Anaeroob	Aeroob
Zuurstof	zonder zuurstof	met zuurstof
Verbranding	onvolledig: melkzuur of alcohol + CO₂	volledig: CO₂ en H₂O
Opbrengst	2 ATP	38 ATP

Dag en nacht

Een plant doet overdag fotosynthese én dissimilatie tegelijk. In het donker stopt de fotosynthese en blijft alleen de dissimilatie over: dan haalt de plant juist zuurstof uit de lucht via de huidmondjes, en verlaat de gevormde CO₂ de plant weer.

Compensatiepunt: de lichtsterkte waarbij de fotosynthese precies evenveel O₂ maakt als de dissimilatie verbruikt. Netto gaat er dan geen gas in of uit.
Boven het compensatiepunt stijgt de fotosynthese met het licht, tot er een andere beperkende factor gaat tellen, bijvoorbeeld de hoeveelheid CO₂. Dan vlakt de grafiek af.

Autotroof en heterotroof

Type	Wie	Hoe aan glucose
Autotroof (zelfvoedend)	planten en sommige bacteriën	maken zelf glucose (fotosynthese of chemosynthese)
Heterotroof (andervoedend)	dieren (ook de mens), schimmels, de meeste bacteriën	halen glucose uit andere organismen

Dat onderscheid is het begin van elke voedselketen.

Rollen in het ecosysteem

Rol	Doet	Stofomzetting
Producenten	planten, cyanobacteriën	anorganisch → organisch (autotroof)
Consumenten	dieren	organisch → organisch (heterotroof)
Reducenten	schimmels, bacteriën, bodemdiertjes	organisch → anorganisch (heterotroof)

Voedselketens, voedselwebben en de kringloop

Een voedselketen is een reeks waarin energie (uit voedsel) van de ene soort naar de volgende gaat. Hij begint altijd met een producent (plant) en eindigt met een (roof)dier.
Minimaal: producent + consument van de eerste orde. Er bestaan voedselketens van wel zeven schakels.
Elke stap is een trofisch niveau.

Schakel	Rol	Voorbeeld (bos)
1e trofisch niveau	producent	vlierbes
2e trofisch niveau	consument 1e orde (herbivoor)	sprinkhaan
3e trofisch niveau	consument 2e orde (carnivoor/omnivoor)	kikker
4e trofisch niveau	consument 3e orde	adder
5e trofisch niveau	consument 4e orde	buizerd

In de natuur bestaan geen losse voedselketens: ze lopen allemaal door elkaar en vormen samen een voedselweb (voedselnet). Raakt één schakel ontregeld, dan raakt het hele ecosysteem ontregeld.
Dode planten, dode dieren en uitwerpselen worden door reducenten afgebroken tot anorganische stoffen die een plant weer kan opnemen. Zo is de cirkel rond: de voedselkringloop.

Energiestromen en de 10%-regel

De hoeveelheid energie die wordt doorgegeven, neemt bij elk trofisch niveau af. Een deel wordt in hetzelfde niveau al verbruikt (bewegen, op temperatuur blijven). Ruwe vuistregel: per niveau gaat ongeveer 10% door naar het volgende.

Voor iedere gram die een dier groeit, moet het ongeveer 5 tot 10 gram eten. Om 100 g te groeien eet een jonge buizerd ± 1 kg kleine vogeltjes; die eten samen ± 10 kg insecten; die insecten eten ± 100 kg planten.

Dat verklaart waarom toppredatoren (arend, tijger, grote witte haai) groot en zeldzaam zijn: ze leven van een piepklein deel van alle beschikbare energie en zitten daardoor steeds dicht bij de grens van uitsterven.

BPP, NPP en biomassa

Biomassa = de totale massa energierijke stof in een trofisch niveau. Eenheid: g/m² of g/m²/jaar. Je onderscheidt versgewicht en drooggewicht.
BPP (bruto primaire productie): alle glucose die bij de fotosynthese is gevormd.
Die wordt gebruikt voor dissimilatie (energie) en voor voortgezette assimilatie (groei). Die groei levert de biomassa.
NPP (netto primaire productie) = BPP − dissimilatie.

Van de biomassa die een schakel opneemt, gaat grofweg: ± 50% naar onverteerbare resten (uitgepoept), ± 40% naar dissimilatie (energie), en maar ± 10% naar groei (assimilatie). Alleen dat laatste deel is beschikbaar voor de volgende schakel.

Voedselpiramides

Je kunt een piramide maken op basis van aantallen, biomassa of energie.

Type	Wat staat op elke balk	Let op
Piramide van aantallen	aantal individuen per niveau	niet altijd een piramidevorm: één eik voedt heel veel rupsen
Piramide van biomassa	gewicht per niveau	wisselt met de seizoenen (winter kleiner, herfst veel reducenten)
Piramide van energie	doorgegeven energie per niveau	altijd een echte piramide (10%-regel)

Het gewicht van de volgende schakel was steeds opgebouwd uit de bouwstoffen van de vorige schakel.

Verstoringen: gif in de keten

Bio-accumulatie: schadelijke stoffen (DDT, PCB’s, dioxinen) lossen slecht op in water maar goed in lichaamsvet, en hopen zich op in een organisme.
Bio-magnificatie: in een voedselketen stapelt het verder op. Hoe meer schakels, hoe hoger de concentratie. Het roofdier bovenaan krijgt de hoogste gehaltes.
Klassiek voorbeeld: DDT maakte eierschalen van roofvogels dunner. Rachel Carson bracht dit in 1962 wereldwijd onder de aandacht met Silent Spring.
Havik in Nederland: in de jaren zestig gedaald tot 75–100 broedparen door behandeld zaaizaad; na het verbod (1973) hersteld tot ± 1800 broedparen in 2000.
Actueel: neonicotinoïden verstoren de prikkelgeleiding bij insecten en komen via pollen en nectar ook bij bijen en hommels terecht.

Kernbegrippen

Begrip	In één zin
Fotosynthese	planten maken glucose uit CO₂ + water + licht, en geven O₂ af
Huidmondjes	openingen in het blad waardoor gassen in/uit gaan
Dissimilatie	glucose afbreken om energie vrij te maken
Assimilatie	glucose/bouwstoffen opbouwen voor groei en herstel
Compensatiepunt	lichtsterkte waarbij fotosynthese = dissimilatie
Autotroof / heterotroof	zelf glucose maken / glucose uit andere organismen halen
Producent / consument / reducent	maker / eter / afbreker in het ecosysteem
Voedselketen / voedselweb	reeks van eten-en-gegeten-worden / alle ketens door elkaar
Trofisch niveau	elke schakel in een voedselketen
Voedselkringloop	reducenten sluiten de cirkel: organisch → anorganisch → plant
10%-regel	per trofisch niveau gaat ± 10% van de energie door
BPP / NPP	alle gevormde glucose / BPP min dissimilatie
Biomassa	totale massa energierijke stof per niveau (g/m²)
Bio-accumulatie / bio-magnificatie	ophoping in één organisme / verdere ophoping door de keten

Gidstips: laten zien in het veld

Braakbal uitpluizen: laat deelnemers de haren, botjes en keverresten vergelijken en zo de voedselketen reconstrueren (gras/zaden → veldmuis → uil). Zie het natuurmoment in het verslag.
Voedselweb maken: laat de groep met een touwtje tussen soorten een web spannen; knip één schakel door en voel hoe alles meebeweegt.
10%-regel voelbaar maken: reken samen uit hoeveel planten er onder één buizerd “zitten”. Dat verklaart meteen waarom toppredatoren zeldzaam zijn.
Toppredator als graadmeter: een havik of buizerd die het goed doet, zegt iets over de hele keten eronder, inclusief eventuele gifophoping.