Ökosystem Gewässer - Arten & Bewohner

Viele verschiedene Tier- und Pflanzenarten haben sich an das Leben in Gewässern angepasst. Die Artenvielfalt ändert sich je nach Tiefe, Grösse und Nährstoffangebot des Gewässers. So haben sich verschieden Pflanzen und Tiere an verschiedene Wassertiefen spezialisiert. Einige Pflanzen sind am Ufer, andere wiederum in seichten Gewässer angesiedelt und andere lassen sich im Wasser treiben wie das Phytoplankton.

Dasselbe gilt für die Tierwelt: Krebse und Würmer leben am Boden des Sees und fressen dort abgestorbenes Material. Vögel leben wiederum an den Ufern und fressen dort Fische und Insekten.

Aufbau und Entstehung von Seen

Viele Seen entstanden während der Eiszeit durch Gletscherzungen, die tiefe Mulden hinterliessen und sich dann mit Wasser füllten. Mit dem Begriff See wird ein stehendes Gewässer bezeichnet, das von Land umgeben ist, mit begrenztem Zu- und Abfluss. Es ist ein weitestgehend geschlossenes Ökosystem. Auch wird fachsprachlich genau erst ab einer Tiefe von etwa $20 \,m$ von einem See gesprochen. Bei seichteren Gewässern wäre es ein Weiher.

Biologie; Ökosysteme in unserer Umgebung; 1. Sek / Bez / Real; Ökosystem Gewässer - Arten & Bewohner — 1. Uferbereich, 2. Konsumenten, 3. Destruenten, 4. Produzenten. 5. Abgabe von Nährstoffen

Nahrungsbeziehungen in Gewässern

Im Gewässer lassen sich die Lebewesen in die Kategorien Produzenten (4.), Konsumenten (2.) und Destruenten (3.) einteilen. Sonnenlicht dringt in den ersten Meter des Sees ein und wird dort von Pflanzen und Algen, den Produzenten, aufgenommen und zusammen mit $CO_2$ und Mineralien in Biomasse und Sauerstoff umgewandelt. Pflanzen und Algen sorgen so für Sauerstoff im Gewässer und stellen Nahrungsquellen für Mikroorganismen, Insekten und Weichtiere dar. Diese sind wiederum Nahrung für Fische, Vögel und Amphibien. Sie stehen an der Spitze der Nahrungskette und sind meist begrenzt durch das Nahrungsangebot. Es entsteht ein Gleichgewicht. Diese Lebewesen werden als Konsumenten bezeichnet, da sie andere Lebewesen aktiv jagen und fressen.

Fällt abgestorbenes Material zu Boden, wird es von Bakterien, Würmern und Krebsen zersetzt. Sie werden als Destruenten bezeichnet, da sie organische Materie abbauen und in anorganische Stoffe umwandeln. Dies kann entweder durch aeroben oder durch anaeroben Abbau passieren. Bei der aeroben Zersetzung nutzen Mikroorganismen im Wasser vorhandenen Sauerstoff, es entsteht Kohlenstoffdioxid und Mineralstoffe, die die Vielfalt des Sees begünstigen. Ist jedoch nicht genügend Sauerstoff im See vorhanden, so kann eine anaerobe Zersetzung eintreten. Dadurch können Gase wie giftiger Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Methan freigesetzt werden. Zudem kann der Mangel an Sauerstoff zum Ersticken der Fische und anderer Arten führen.

Entstehung eines Moors

Besonders in Gewässern mit hohem Mineralstoffgehalt entsteht viel Biomasse. Sie sinkt zu Boden des Sees und kann durch zu wenig Sauerstoff im Wasser nicht vollständig abgebaut werden, wodurch immer mehr Schlamm entsteht. Nach mehreren Jahrzehnten kommt es so zu einer Verdrängung des Wassers und zu einer grossen Schlammschicht. Moore sind wichtige Bestandteile der Natur. Sie produzieren die äquivalente Menge an Biomasse wie Laubbäume pro Fläche und sind Lebensraum für viele Arten. Sie sind ein wichtiger Speicher von Wasser und organischem Material.

Fliessgewässer

Fliessgewässer entspringen zum Beispiel aus den Alpen und dem Mittelgebirge, vereinigen sich dann zu immer grösseren Flüssen und enden schlussendlich im Meer. Es wird unterschieden zwischen Fliessgewässern in Oberlauf, Mittellauf und Unterlauf (je nach Entfernung zur Quelle), wobei die Strömungsgeschwindigkeit grundsätzlich abnimmt. Das Quellwasser selbst enthält keine Lebewesen und kaum Mineralien. Im Oberlauf bildet organisches Material, wie Gräser, Laub und Holz, die Nahrungsgrundlage für Zooplankton. Algen nutzen dabei frei werdende Mineralien zum Aufbau. Algen sind Nahrung von Insekten und Krebsen, diese wiederum sind Nahrung für Fische und Vögel.

Gewässerabschnitt	Oberlauf	Mittellauf	Unterlauf
Wassertemperatur	$< 10 °C$	$< 15 °C$	$< 20 °C$
Sauerstoff	hoch	hoch	gering
Wasserfärbung	klar	grün	grün/trüb
Nitrat und Phosphatgehalt	niedrig	mittel	hoch
Hauptnahrung für Wirbellose	Falllaub	zerfallende organische Substanzen, Algen	Phytoplankton

Meer

Ungefähr $70 \,\%$ der Erdoberfläche ist von Meeren bedeckt. Als Küstenregion werden Meerestiefen bis $200\, m$ bezeichnet. Hier dringt genug Licht für die Fotosynthese ein. Im Meerwasser ist Salz gelöst. Den grössten Teil macht Kochsalz ( $NaCl$ ) aus. Im Meerwasser lebende Organismen haben oft den gleichen Salzgehalt in ihrem Körper wie das sie umgebende Wasser, um nicht durch Osmose zu sterben.

Meeresströmungen

Oberflächenwasser nahe des Äquators erwärmt sich. Es wird, unter anderem durch Winde, an die Pole in kältere Regionen befördert und kühlt dabei ab. Dadurch kommt es zu einem Dichteunterschied. Kaltes Wasser hat eine höhere Dichte als warme, deshalb ist es schwerer und sinkt ab. Auf diese Weise bilden sich riesige Meeresströme. Plankton-reiches Oberflächenwasser wird in die Tiefsee gespült, mineralstoffhaltiges Wasser wird an die Oberfläche befördert. Im kalten Wasser kann sich Kohlenstoffdioxid ( $CO_2$ ) besser lösen. Deshalb kommt es in den kälteren Regionen oft zu grossen Planktonblüten, die sogar aus dem Weltraum sichtbar sind. Im offenen Meer begrenzt das Mineralstoffangebot das Wachstum der Fotosynthese betreibenden Organismen.

Zusatzinfos für höhere Klassen

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Die Forelle: sie bevorzugt nährstoffarme (oligotrophe) Gewässer.

Oligotrophe und eutrophe Seen

Seen können durch Ihren Mineralstoffgehalt unterschieden werden. Dabei wird meistens der Phosphat- und Nitratgehalt betrachtet, denn sie sind meistens der begrenzende Faktor für das Wachstum von Algen und Pflanzen in Gewässern.

Oligotrophe Seen

Ein See mit geringem Mineralstoffgehalt im Wasser wird als oligotroph bezeichnet (gr. oligos = wenig, trophe = Nahrung). Trotz genügend Sonnenlicht können sich daher Algen nur langsam vermehren. Wenig Biomasse sinkt auf dem Boden. Sauerstoff ist in allen Schichten genügend vorhanden. Mikroorganismen können die entstehende Biomasse abbauen, da genügend Sauerstoff vorhanden ist.

Eutrophe Seen

Ein See mit einem hohen Mineralstoffgehalt im Wasser wird als eutroph bezeichnet (gr. eutro = gut, trophe = Nahrung). Eutrophe Seen besitzen durch den hohen Mineralstoffgehalt dementsprechend mehr Biomasse. Viel Biomasse entsteht an der Oberfläche durch Algen und Pflanzen. Sie sinken auf den Boden und werden dort von Bakterien und anderen Tieren zersetzt.