Grundlagen der Ökologie / Ökosysteme / Hydrosphäre

Hydrosphäre

Die Erdoberfläche besteht zu 71 % aus Wasser. Dieses unterliegt einem Kreislauf [?!], der durch Sonneneinstrahlung, Wärmeabstrahlung und Gezeiten angetrieben wird.

Man unterscheidet aus ökologischer Sicht marine Systeme (Meere) und limnische Systeme (Binnengewässer, stehend und fließend).


See als Beispiel eines stehenden Gewässers (© James Jordan)

In stehenden Gewässern wird nach der Tiefe und der Durchmischung unterschieden. In Mitteleuropa ist eine so genannte Sommerstagnation typisch, die nur eine geringe Durchmischung zulässt. Das warme Oberflächenwasser wird als Epilimnion bezeichnet, dass kalte Tiefenwasser als Hypolimnion. Im Frühjahr und Herbst findet Zirkulation statt, im Winter findet unterhalb einer evtl. vorhandenen Eisschicht ebenfalls Stagnation statt.

Fließgewässer stehen in intensivem Austausch mit terrestrischen Ökosystemen [?!]. Bei Flüssen unterscheidet man nach dem Verhältnis von Erosion E und Akkumulation A die Bereiche Oberlauf (E > A), Mittellauf (E = A) und Unterlauf (E < A) sowie das Mündungsgebiet. Nennenswerte Produktion von Biomasse setzt erst unterhalb einer bestimmten Fließgeschwindigkeit ein, also meist erst nach dem Oberlauf.


Oberlauf eines Baches (© Horia Varlan)

In vielen Fließgewässern gibt es am Oberlauf wenig Lichteinfall durch überhängende Vegetation und damit eine nur geringe Primärproduktion. Diese Vegetation sorgt zugleich für den Eintrag organischen Materials in den Fluss (z.B. Blätter). Algenbewuchs findet erst in Bereichen mit höherem Lichteinfall statt. Insofern ist der Einfluss der Änderung der Landnutzung der an einen Fluss angrenzenden Landschaft nicht zu unterschätzen, z.B. wenn Wald durch Ackerland ersetzt wird (vgl. auch [?!] ).

Die Löslichkeit von Sauerstoff nimmt im Wasser mit steigender Temperatur ab (Oberlauf/Unterlauf). Der Abbau von toten Organismen kann ebenfalls sehr viel Sauerstoff verbrauchen, so dass durch die so entstehenden anaeroben Bedingungen höhere Tiere, wie z.B. Fische, absterben können. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn Abwässer, insbesondere in ungeklärtem Zustand, in ein Gewässer eingeleitet werden. Diese Problematik wird noch dadurch verstärkt, dass Sauerstoff in Wasser nur langsam diffundiert.


Marines Ökosystem (© Wonderlane)

Das größte Ökosystem der Welt wird durch die Ozeane gebildet. Dieses kann jedoch in verschiedene marine Ökosysteme untergliedert werden. Wesentliche Parameter bei dieser Gliederung sind die Tiefe des betrachteten Bereichs und dessen Entfernung von der Küste.

Der Einfluss der Tiefe drückt sich durch das Vorhandensein von Licht, den Druck und die Temperatur aus. Produzenten kommen nur in einer Zone bis 200m Tiefe vor, da darunter kein Sonnenlicht für die Photosynthese mehr vorhanden ist. Unterhalb ca. 300m ist die Temperatur des Meerwassers stabil. Hinsichtlich des Abstands von der Küste ist u.a. zwischen Spritzwasserbereich, Gezeitenbereich, Flachmeeren und Hochsee zu unterscheiden.

Nicht zu vernachlässigen ist auch der Salzgehalt des Meerwassers (ca. 3,5 %). Dieser kann in Küstennähe und in den Polarregionen schwanken. Der entstehende osmotische Druck beeinflusst auch Meeresorganismen.

Werden durch menschliche Aktivitäten zu viele Nährstoffe in das Meerwasser eingetragen, so kann es durch Eutrophierung [?!] zu Algenblüten kommen.

Weiterführende Seiten:

Eutrophierungspotenzial (Wirkungsabschätzung)

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