Verschil kringloop, keten en web

Een keten is een lineaire reeks. Een web is een vertakt netwerk van zulke reeksen. Een kringloop sluit zich: wat eraf gaat, komt ergens terug. De drie begrippen worden in de biologie en aardrijkskunde naast elkaar gebruikt, en ze beschrijven verschillende dingen.

De keten

Een voedselketen is de eenvoudigste voorstelling: gras → konijn → vos. Elke pijl betekent "wordt gegeten door". Het is een lineaire weergave, makkelijk om uit te leggen. Maar in werkelijkheid eet bijna geen enkel dier maar één ding, en wordt bijna geen enkel organisme alleen door één soort gegeten.

Daarom is de keten een didactisch hulpmiddel, niet een beschrijving van wat er werkelijk gebeurt. Wie écht wil weten hoe energie en stof door een ecosysteem gaan, moet naar het web kijken.

Het web

Een voedselweb is een netwerk van vele ketens die elkaar kruisen. Een vos eet konijnen én muizen én vogels én aas. Een konijn deelt zijn eten met andere herbivoren. Roofdieren met flexibele voedselkeuze springen door het web heen. Reducenten zitten onderin en breken alles af wat overblijft.

Het web is robuuster dan een keten. Wanneer één soort verdwijnt, kunnen andere routes het opvangen. Wanneer een sleutelsoort verdwijnt — een soort waarvan veel anderen afhangen — kan het web wel ineenstorten.

De kringloop

Een kringloop heeft een wezenlijk andere structuur. Hij beschrijft niet wie wat eet, maar hoe een stof door het systeem beweegt en uiteindelijk weer terugkomt. Een koolstofatoom in een grasspriet kan via konijn, vos, vleugel van een sprinkhaan en bodembacterie overal in het ecosysteem belanden, maar uiteindelijk komt het terug in de atmosfeer, en kan een nieuwe plant het opnieuw oppakken. Zie koolstofkringloop.

De cirkel is geen spiegel van het voedselweb. Op de pijlen van het voedselweb staat "wordt gegeten door"; in de kringloop staan processen als fotosynthese, ademhaling, decompositie, opname en afgifte. Een kringloop verbindt levende organismen met niet-levende reservoirs zoals atmosfeer, oceaan en bodem.

Energie sluit niet

Een belangrijk gevolg: energie circuleert niet. Ze komt het ecosysteem binnen als zonlicht, gaat door producenten en consumenten, en verlaat het ecosysteem als warmte. De warmte komt niet terug. Daarom is "energiekringloop" eigenlijk een ongelukkige term. Beter: energiestroom.

Materie daarentegen sluit wel. Koolstof, stikstof, fosfor, water — al deze stoffen circuleren tussen levende natuur en niet-levende reservoirs. Daarom is "stofkringloop" of "voedingsstoffenkringloop" wel zinnig.

Een voorbeeld om alles te koppelen

Stel: een rups eet een blad. In termen van het voedselweb verschuift biomassa van blad naar rups. In termen van energie wordt opgeslagen lichtenergie omgezet in dierlijke biomassa, met verlies aan warmte. In termen van de koolstofkringloop verplaatst koolstof van plant naar dier; via ademhaling van de rups komt een deel terug als CO₂; via uitwerpselen komt een deel in de bodem; via afbraak komt het terug in de lucht; via fotosynthese komt het ooit weer in een blad.

Voor de stikstof in dat blad geldt iets vergelijkbaars, maar via een andere route: opname uit de bodem als nitraat, mineralisatie na afbraak, opnieuw beschikbaar voor planten. Zie stikstofkringloop.

Voor de toets: als een vraag energie betreft, denk lineair (instroom → verlies → uitstroom). Als een vraag stof betreft, denk circulair (opname → gebruik → afgifte → opnieuw beschikbaar).

Waarom dit ertoe doet

Het verschil tussen kringloop en keten is meer dan terminologisch. Een ecosysteem dat alleen van energie zou afhangen, zou stoppen zodra de zon onderging. Maar het is geen energie die organismen afspeelt — het zijn moleculen die elkaar opnemen en afgeven. Doordat materie circuleert, kan leven blijven bestaan met dezelfde voorraad atomen, zo lang er energie binnenkomt.

Wanneer iets níet in een natuurlijke kringloop past — synthetische stoffen, plastic, sommige zware metalen — hoopt het zich op in het milieu. Zie plastic en de natuurlijke kringlopen.