Aquatische Ökosysteme: Symbiose, Wasserparameter und Marine Zonen

Symbiotische Beziehungen und Ökologische Grundlagen

Symbiotische Beziehung

Eine symbiotische Beziehung ist eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung zwischen zwei Organismen. In vielen Fällen besteht eine vollständige Abhängigkeit zwischen den beiden Arten.

Beispiel Flechte (Lichen): Ein heterotropher Pilz (Mykobiont) und eine autotrophe Alge (Phykobiont), die organische Substanz herstellt.

Wasserforschung und Probenahme

Für die Wasserforschung (z. B. im Rahmen einer Biotropica-Studie) werden verschiedene Messungen in unterschiedlichen Tiefen durchgeführt. Hierfür werden spezielle, an beiden Enden offene, röhrenförmige Behälter verwendet, wie die Van-Dorn-Flasche oder die Niskin-Flasche, um Wasserproben zu entnehmen.

Wichtige Umweltfaktoren im Wasser

Zusätzlich zur Probenahme müssen weitere Faktoren gemessen werden:

• Licht: Die Sonne ist die Energiequelle, von der autotrophe Organismen direkt abhängen. Die Lichtintensität nimmt im Wasser schnell ab, was die Verbreitung dieser Organismen begrenzt.
• Temperatur: Die Wassertemperatur nimmt ebenfalls mit zunehmender Tiefe ab, da der Großteil der Sonnenstrahlung von den äußeren Schichten des Wassers absorbiert wird.
• Salinität: Die Menge der gelösten Salze in einer bestimmten Menge Wasser. Die Messung erfolgt mittels Salinometer.
• Gelöster Sauerstoff: Erforderlich für die Atmung der Wasserorganismen.

Definitionen: Biocönose und Biotop

Biocönose (Biozönose)

Die Biocönose beschreibt die Lebensgemeinschaft eines aquatischen Ökosystems. Sie umfasst die Fülle der einzelnen Arten und die Anzahl der verschiedenen Arten (Artenvielfalt). Die Artenvielfalt bestimmt die Anzahl der Individuen, die in diesem Ökosystem leben.

Biotop

Das Biotop ist der Lebensraum, in dem die meisten abiotischen Faktoren die Vegetation beeinflussen.

Messung der Biotop-Faktoren

• Temperatur: Gemessen mit einem Thermometer.
• Niederschlagsmenge: Gemessen mit einem Regenmesser (Pluviometer). Dieses geschlossene Gefäß sammelt Regen oder Schnee, wobei die Menge in Millimetern (mm) gemessen wird.

Anpassungen des Lebens in Gewässern

Die aquatische Umwelt befindet sich auf der Erdoberfläche und unterscheidet sich stark von der terrestrischen Umwelt. Die Umweltfaktoren haben die Entwicklung von Arten begünstigt, die besser an die Bedingungen ihrer Umgebung angepasst sind und spezifische physiologische und morphologische Merkmale besitzen.

Schutz vor Austrocknung

Organismen, die in dieser Umgebung leben, müssen nicht vor Austrocknung geschützt werden. Aus diesem Grund sind nackthäutige Würmer in der aquatischen Umwelt sehr häufig, während sie in der terrestrischen Umgebung nur in geringer Zahl vorkommen, da sie dort der Gefahr der Austrocknung ausgesetzt sind.

Temperaturschwankungen

Wasser speichert die Wärme der Sonne besser als Luft oder Boden. Daher sind die Temperaturschwankungen im Wasser gering, und Lebewesen genießen eine gemäßigtere Umgebung. Die meisten aquatischen Wirbeltiere sind poikilotherm (wechselwarm), mit Ausnahme von Säugetieren wie Walen.

Dichte des Wassers

Die Dichte des Wassers ist höher als die der Luft. Diese Eigenschaft ermöglicht es vielen Lebewesen im Wasser, ohne starre und steife Stützstrukturen im Körper auszukommen.

Marine Ökosysteme und Zonierung

Meere und Ozeane bedecken 70% der Oberfläche unseres Planeten und enthalten 97% des gesamten Wassers. Der durchschnittliche Salzgehalt beträgt etwa 35 Promille (35‰).

Neritsche Zone

Biotop

Die neritische Zone ist der Bereich mit leichter Neigung zwischen der Küste und dem Kontinentalhang. Sie befindet sich in der Nähe der Oberfläche, und das Licht kann bis zu etwa 100 m Tiefe vordringen.

Biozönose

Diese Zone ist durch Organismen gekennzeichnet, die an Felsen oder Böden befestigt sind, die nicht durch Wellen und Gezeiten zerstört werden. Hier gedeihen Algen wie Laminaria sowie Kormophyten (Pflanzen mit Stängel, Wurzeln und Blättern) wie Posidonia. Muscheln, Fische und Vögel sind hier ebenfalls reichlich vorhanden.

Pelagial (Freiwasserzone)

Biotop

Das Pelagial ist die große Fläche, die vom Sonnenlicht beleuchtet wird (in einigen Fällen kann das Licht bis zu 200 m tief eindringen).

Biozönose

Charakterisiert durch das Vorhandensein von Plankton, einer Gruppe von Lebewesen, die in den Oberflächenschichten des Wassers leben. Das Phytoplankton besteht aus Mikroorganismen und Photosynthese betreibenden Einzellern (wie Algen und einige Bakterien). Fische und Meeressäuger wie Delfine und Orcas sind ebenfalls häufig.

Bathyal und Abyssal

Biotop

Das Bathyal ist die Wasserschicht, die dunkel ist und nicht genügend Licht für die Photosynthese erhält (bis zu 4000 m Tiefe). Das Abyssal ist die Schicht, die sich über 4000 m Tiefe erstreckt.

Biozönose

Das Leben ist hier durch die Abwesenheit von Licht bedingt. Da photosynthetische Organismen fehlen, dominieren im Bathyal Fische und andere Meerestiere als Konsumenten. Im Abyssal gibt es Destruenten, die sich von organischem Material ernähren, das aus den oberen Schichten herabsinkt. Tiefseefische sind oft an die Jagd in der Dunkelheit angepasst und besitzen breite Mäuler und sehr scharfe Zähne.