![]() ![]() ![]() Interesse am Angeln? ![]() Interesse am Angeln? ![]() Geschichte ![]() Geschichte ![]() Schonzeiten ![]() Schonzeiten ![]() Pressespiegel ![]() Pressespiegel ![]() ![]() >> Ökosystem See ![]() ![]() ![]() ![]() Schematisches Nahrungsnetz in einem europäischen See (ohne Destruenten) ![]() Nahrungsnetz-Ausschnitt [zu Wasserflöhen (Daphnia), Wimperntierchen (Paramecium), Rädertierchen (Brachionus), Kleinkrebs (Mysis), Gelbrandkäferlarve (Dytiscus), Perlfisch (Leuciscus) und Hecht (Esox)] ![]() 3.2 ![]() ![]() Gliederung des Sees aufgrund abiotischer Faktoren Wasserschicht Temperatur Sauerstoff Licht Epilimnion (Deckschicht, Oberflächenwasser) relative große tages- oder jahreszeitliche Schwankungen zwischen 0 °C und über 30 °C, abhängig von Lufttemperatur und Windverhältnissen. hoher Sauerstoffgehalt, abhängig von Wassertemperatur, von der Durchmischung mit der Luft durch Wind und Wellen und von den Organismen lichtdurchflutet; die Eindringtiefe des Lichtes hängt von der Wellenlänge des Lichtes, dem Sonnenstand und vom Trübungsgrad des Wassers ab. Metalimnion (Sprungschicht) rasche Temperaturabnahme mit der Tiefe auf 4 °C (Thermokline, Temperatursprungschicht) rasche Abnahme des Sauerstoffgehalts, abhängig von der Zahl der aeroben Lebewesen rasche Abnahme der Strahlungsintensität Hypolimnion (Tiefenschicht) von Tages- und Jahreszeit unabhängige, konstante Temperatur von 4 °C relativ niedrige Sauerstoffkonzentration Dunkelheit ![]() ![]() Das Sauerstoffmaximum im Mai korrespondiert mit dem Absinken der übrigen Faktoren: Aufgrund der steigenden Temperaturen und der verbesserten Lichtverhältnisse sowie des hohen Nährsalzangebotes durch die Vollzirkulation im Frühjahr kommt es zu einer Massenvermehrung der Photosynthese betreibenden Organismen. Da dies dazuführt, dass in den unteren Schichten des Epilimnions nicht mehr genügend Licht vorhanden ist, stirbt dort das Phytoplankton ab und sinkt zu Boden. Der Anstieg von Kohlenstoffdioxid im März und November erfolgt aufgrund der Frühjahrs- und Herbst- Vollzirkulation. Die Bildung von Kohlenstoffdioxid durch die Atmung der Konsumenten wird während der Sommerstagnation von dem Verbrauch durch die Photosynthese überkompensiert. ![]() ![]() Der Anstieg des Phosphatgehaltes erfolgt im März und November aufgrund der Frühjahrs- und Herbst- Vollzirkulation. Eine Massenvermehrung der Produzenten im April und Mai verbraucht nahezu das ganze Phosphat. Der Anstieg des Nitratgehaltes im März und November erfolgt aufgrund der Frühjahrs- und Herbst- Vollzirkulation. Eine Massenvermehrung der Produzenten im April und Mai verbraucht sehr viel Nitrat, das aber durch die Fixierung von Luftstickstoff von Cyanobakterien teilweise ersetzt wird. ![]() ![]() Ökosystem See aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie, Quellenachweis s.u. Ein See stellt ein weitgehend geschlossenes Ökosystem dar. Die folgenden Betrachtungen beziehen sich auf einen Süßwassersee in der gemäßigten Klimazone, ein stehendes Gewässer ohne Verbindung zum Meer, das mehr als 10 Meter tief ist und dessen Verdunstungsrate sowie Zu- und Abflussmenge gegenüber der gesamten Wassermenge gering ist. Inhaltsverzeichnis ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1 ![]() 1.1 ![]() 1. ![]() 2. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Die Grenze zwischen Litoral und Profundal ist definiert durch die Tiefe, in der die PhAR () bis auf eine Restintensität von 1 % des Wertes an der Oberfläche geschwächt ist. Man geht davon aus, dass nur oberhalb dieser Grenze eine positive Energiebilanz zwischen Photosynthese und Atmung möglich ist. Dieses Kriterium wird auch im Pelagial für die Grenzziehung zwischen der und der benutzt. 1.2 ![]() 1.2.1 ![]() Das Litoral wird in einzelne Zonen oder Gürtel aufgrund der Lebensgemeinschaften unterteilt: ![]() ![]() ![]() ![]() Die Tierwelt setzt sich zunächst aus Detritusfressern (Regenwürmer (Lumbricus terrestris), Asseln, Landschnecken), Spinnen und Insekten, vor allem Stechmücken, zusammen, die wiederum die Nahrungsgrundlage für Vögel darstellen, die Bäume, Büsche und den Boden als geschütztes Brutrevier nutzen. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Eine Besonderheit stellt der bis zu 40 cm große Wasserschlauch (Utricularia spec.) dar. Seine fein zergliederten Blätter sind vollständig untergetaucht, nur seine gelbe Blüte ragt über den Wasserspiegel. Um den Stickstoffmangel auszugleichen, fängt er Kleinkrebse mittels spezialisierter Blätter, die zu einer Saugfalle ausgebildet sind. Die einzelnen Zonen des Litorals bilden für Tiere unterschiedliche ökologische Nischen, die es ihnen ermöglichen, trotz ähnlicher Nahrungsansprüche Konkurrenz zu vermeiden. Beispiele: ![]() ![]() 1.2.2 ![]() In der lichtdurchflutenden Freiwasserzone findet man vor allem Phytoplankton. Auf der Oberfläche zuweilen auch frei schwimmende Pflanzen (Neuston und Pleuston) wie Wasserlinsen (Lemna spec.) oder den Schwimmfarn (Salvinia natans). Die gesamte Freiwasserzone ist Lebensraum für Zooplankton, Nekton und Destruenten. Die wichtigsten Plankter eines europäischen Süßwasser-Sees (Beispiel: Bodensee). ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1.3 ![]() Die folgende Gliederung des Sees in verschiedene Tiefenzonen bildet sich während der sog. Sommerstagnation aus. Während der Zirkulationsphasen im Frühjahr und Herbst wird diese Schichtung wieder beseitigt. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() In der Praxis schätzt man die Kompensationstiefe anhand der Abschwächung der oberflächlichen Lichtintensität auf ca. 1% Restintensität. Eine gröbere Schätzung ergibt sich aus der Sichttiefe zs, die mit Hilfe einer sog. Secchi-Scheibe ermittelt wird. Diese abwechselnd schwarz und weiß sektorierte Blechscheibe wird im See abgesenkt und die Tiefe ihres visuellen Verschwindens registriert. Das 2,5-fache dieser Tiefe wird als Schätzwert der Kompensationstiefe angenommen. Begriffliche Kritik: Bei dieser Zonierung ist eine zugrunde liegende Zeitskala zu berücksichtigen, denn die Bilanz zwischen Photosynthese und Atmung hängt zunächst von den augenblicklichen Lichtverhältnissen ab. Dadurch würden die Zonengrenzen mit dem Tagesgang der Einstrahlung und sogar mit jeder einzelnen Wolke verschoben. Sinnvoll ist es deshalb, integrierend beispielsweise über einen Tag oder eine meteorologisch bedingte Periode zu bilanzieren. Dann ist aber auch zu berücksichtigen, dass bei den alltäglich nächtlichen Durchmischungen des Epilimnions Produktionsüberschüsse in Tiefen transportiert werden können, die von den Lichtverhältnissen her als tropholytisch zu betrachten wären, aus diesem Grund aber sinnvoller zur trophogenen Zone gerechnet werden. 2. ![]() ![]() Dies hat Folgen für die Sauerstoffversorgung der aeroben Organismen des Hypolimnions und für die Nährsalz- und Kohlenstoffdioxidversorgung der Primärproduzenten des Epilimnions: Zwar erhalten die aeroben Organismen des Hypolimnions noch weiterhin genügend Nährstoffe, wenn abgestorbene Körper der Tiere und Pflanzen und anderes organisches Material (Detritus) nach unten sinken. Die Versorgung mit Sauerstoff aus dem Epilimnion ist aber unterbrochen. Das Hypolimnion verarmt verstärkt an Sauerstoff. Die aeroben Destruenten des Hypolimnions, vor allem in der Bodenzone, remineralisieren das organische Material, es entstehen vor allem in Wasser lösliche Nitrate und Phosphate, die als Nährsalze für die Produzenten notwendig wären. Aufgrund des fehlenden Austauschs mit dem Epilimnion können diese Nährsalze und das bei der Dissimilation entstehende Kohlenstoffdioxid aber nicht ins Epilimnion gelangen. Deshalb beobachtet man nach der Ausbildung einer Sprungschicht einen Rückgang der Phytoplanktonmasse im Epilimnion. Bricht aufgrund der Abkühlung des Oberflächenwassers die Thermokline zusammen, ist wieder Vollzirkulation möglich. Nährsalze und Kohlenstoffdioxid gelangen ins Epilimnion, was zu einer Vermehrung der Produzenten führt. Bei sehr starker Vermehrung des Phytoplanktons spricht man dann von Algenblüte. 2.1 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() o tropische Hochgebirgsseen: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() o Seen im Hügelland der Tropen: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() o Flachseen der gemäßigten Breiten, wo es aufgrund der geringen Wassertiefe zu ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1.4 ![]() Gliederung des Sees aufgrund biotischer Faktoren ![]() ![]() 2.2 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 3 ![]() Der Gehalt an Nährsalzen, vor allem Phosphaten und Nitraten sowie an organischen Nährstoffen bestimmt, welche Arten, wie viel verschiedene Arten und wie viele Individuen in einem See leben können. Der Nährstoffgehalt eines Sees wirkt sich vor allem während der Sommerstagnation aus: 3.1 ![]() Je mehr Nährsalze im Frühjahr durch die Vollzirkulation ins Epilimnion gelangen, um so mehr Phytoplankton (Schwebalgen) kann wachsen. Davon abhängig vermehren sich auch die Konsumenten. Bei eutrophen Seen wird durch das hohe Angebot an Nährstoffen, insbesondere Phosphat, die Biomasse so groß, dass es zur sog. Algenblüte kommen kann. Beispiel: Änderung abiotischer Faktoren im Jahresverlauf im Epilimnion eines dimiktischen eutrophen Sees in Europa ![]() ![]() enthalten nur wenig Nährsalze; dadurch ist die Vermehrung des Phytoplanktons und der Konsumenten begrenzt. Da nur wenig totes, organisches Material anfällt, sind diese Seen das ganze Jahr hindurch in allen Wassertiefen gut mit Sauerstoff versorgt. Aufgrund der geringen Dichte des Phytoplanktons ist die Sichttiefe groß (bis zu 10 m), das Wasser erscheint klar, der See hat eine blaue oder grüne Farbe. Am Boden sammelt sich kein Faulschlamm, da für die aeroben Destruenten genügend Sauerstoff vorhanden ist, um das organische Material rasch abzubauen. Oligotrophe Seen zeichnen sich durch einen großen Artenreichtum aus. Es handelt sich hierbei zumeist um Stenoxybionten, die nur geringe Sauerstoffschwankungen tolerieren. Gelegentlicher Stickstoffmangel wird durch Stickstoff-fixierende, photoautotrophe Cyanobakterien ausgeglichen. Die geringe, meist organisch gebundene Phosphatmenge stammt vorwiegend aus Zuflüssen. Die in sauerstoffreichem Wasser vorhandenen freien Eisen -(III)-Ionen (Fe3+) binden das Phosphat als schwerlösliches FePO4 und entziehen es dem Stoffkreislauf des Sees. Die Uferzone ist schmal und mit wenigen Makrophyten bewachsen. Ungestörte, subalpine Seen sind in der Regel oligotroph (Beispiel: Königssee). ![]() enthalten mehr Nährsalze und damit eine größere Menge an Produzenten, Konsumenten und Destruenten. Der Sauerstoffgehalt im Hypolimnion während der Sommerstagnation ist zeitweilig gering. ![]() enthalten viele Nährsalze. Dadurch kommt es nach den Vollzirkulationen im Frühjahr und im Herbst zu einer starken Vermehrung von Phytoplankton und Konsumenten. Lichtmangel und Nährsalzmangel lassen die Algen aber bald wieder absterben, so dass die Biomasse im Epilimnion während der Sommerstagnation wieder geringer ist. Da nun sehr viel totes, organisches Material anfällt, kommt es zu einem Sauerstoffdefizit im Hypolimnion. Aufgrund der hohen Dichte des Phytoplanktons ist die Sichttiefe gering, das Wasser erscheint trübe, der See hat eine braungrüne Farbe. Am Boden sammelt sich eine dicke, aus organischem Plankton-Detritus bestehende, Halbfaulschlammschicht (Gyttja), wenn die aeroben Destruenten aufgrund des Sauerstoffmangels durch anaerobe ersetzt werden. Während der Vollzirkulationen kann diese Faulschlammschicht durch aerobe Destruenten wieder weitgehend abgebaut werden. Reicht der Sauerstoff hierfür nicht, kommt es zum Umkippen des Sees durch die Entstehung einer positiven Rückkopplung zwischen der Dauerlöslichkeit von Phosphat (mit Fe2+) und der erhöhten Primärproduktion. Dies ist dann der Übergang zum hypertrophen Zustand (siehe unten). Eutrophe Seen zeichnen sich durch einen geringeren Artenreichtum, aber durch eine hohe Individuendichte aus. Es handelt sich hierbei zumeist um Euroxybionten, welche die zeitlichen und räumlichen starken Sauerstoffschwankungen tolerieren. Die Uferzone ist breit und dicht bewachsen. ![]() enthalten sehr viel totes organisches Material, das sich am Boden als zuweilen mehrere Meter mächtige Faulschlammschicht ablagert. Das Hypolimnion enthält das ganze Jahr über kaum Sauerstoff. Statt der aeroben bauen anaerobe Destruenten das organische Material ab. Dieser Abbau erfolgt aber sehr viel langsamer und unvollständig. Außerdem entstehen statt Kohlenstoffdioxid und Mineralsalzen wie Nitrat und Sulfat giftige Stoffe wie Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Diese Stoffe und der Sauerstoffmangel machen den See zu einem lebensfeindlichen Gewässer, in dem nur wenige Arten in geringer Individuenzahl leben können. Hypertrophe Seen verlanden vom Ufer aus. 4. Nahrungsbeziehungen 4.1 Nahrungsnetz Ein Nahrungsnetz stellt im Idealfall alle Nahrungsbeziehungen zwischen den Organismen eines Ökosystems dar. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, ist im folgenden Beispiel nur ein Ausschnitt aus dem Nahrungsnetz eines europäischen Sees dargestellt. Auf Aasfresser und Destruenten (i.d.R. Bakterien) wurde dabei verzichtet. ![]() 5 Globale Bedeutung See Seen und Flüsse haben zusammen eine globale Nettoprimärproduktion von 0,4 Megatonnen Kohlenstoff pro Jahr. Das sind 0,52 %. Diese Leistung erbringen 0,0023 % der globalen Gesamtpflanzenmasse. Daraus errechnet sich eine relative „Photosyntheseeffektivität von 217,5. Im Vergleich dazu haben tropische Regenwälder mit 0,52 eine wesentlich geringere „Photosyntheseeffektivität: Ihr Anteil an der globalen Gesamtmasse beträgt zwar 41,5 %, sie haben aber nur einen Anteil von 21,92 % an der globalen Nettoprimärproduktion. Das erklärt sich daraus, dass ein großer Anteil der Nettoprimärproduktion in Pflanzenmasse umgesetzt wird, die nicht Photosynthese betreiben kann (Wurzelwerk, Stamm, Äste). Sie stellen aber das größte pflanzliche Kohlenstoffreservoir dar. Die höchste „Photosyntheseeffektivität hat der offene Ozean mit einem Faktor von 451. Hier trägt das Phytoplankton die Hauptlast der Photosynthese. 6 Quellennachweis und weiterführende Links Seitentitel: Ökosystem See; ![]() Herausgeber: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Autor(en): Wikipedia-Autoren, siehe Versionsgeschichte Link zu Wikipedia Seite Unter o.g. Link zu Wikipedia werden zu fast allen Fachbegriffen weiterführende Links angeboten. |