Energiefluss und trophische Ebenen in Ökosystemen

Energietransfer im ersten trophischen Niveau

Die photosynthetischen Organismen fangen einen Teil der Sonnenenergie ein, die die Erdoberfläche erreicht. Diese Energie nutzen die Produzenten zur Herstellung organischer Verbindungen aus anorganischen Stoffen.

So wird das Licht in chemische Energie umgewandelt und in der organischen Materie der Produzenten gespeichert.

Der nächste Schritt

Was machen die Produzenten mit der hergestellten organischen Materie?

• Ein Teil wird durch Atmung abgebaut: Die Energie wird für den Betrieb des Körpers eingesetzt und kehrt in Form von Wärme in die Umwelt zurück.
• Eine weitere Option sind die Abfälle: Dies sind abgestorbene Pflanzenteile wie Wurzeln, Blätter oder Äste. Diese Abfälle gelangen direkt zu den Zersetzern (Destruenten).

Die „Verluste“ von Energie

Energie kann in vielfältiger Weise von einer Form in die andere umgewandelt werden, sie geht jedoch nie verloren. Wenn man beispielsweise eine Glühbirne einschaltet, wird elektrische Energie umgewandelt.

Ist die Bezeichnung „Energieverlust“ daher korrekt? Warum?

Speicherung in Organen

Die organische Materie wird in den Organen gespeichert: Blätter, Wurzeln, Früchte usw. Diese organische Substanz kann von der nächsten Ebene, den Pflanzenfressern, genutzt werden.

Pflanzenfresser können jedoch nicht die gesamte organische Materie der Produzenten konsumieren. Ein Teil davon gelangt direkt zu den Zersetzern.

Am Ende wird nur ein Teil der von den Produzenten gespeicherten organischen Materie in die Biomasse der Pflanzenfresser umgewandelt.

Trophische Ketten und Netze

In der Realität ernähren sich Konsumenten von verschiedenen Organismen. Ein Beispiel: Wasserflöhe fressen mikroskopisches Phytoplankton. Fische wie Döbel fressen wiederum die Wasserflöhe. Algen produzieren ihre eigene organische Substanz aus anorganischer Materie.

Die Organismen in einem Ökosystem sind durch die Funktion „fressen und gefressen werden“ miteinander verbunden. Um dies darzustellen, verwendet man Nahrungsketten oder Nahrungsnetze, in denen Pfeile die Richtung „wird gefressen von“ angeben.

Trophische Ebenen

Nahrungsketten bestehen aus einer Reihe von Schritten, den sogenannten trophischen Ebenen. Produzenten gehören immer zur ersten trophischen Ebene. Die zweite Ebene wird von den Primärkonsumenten gebildet. Manche Konsumenten können je nach Nahrungskette verschiedenen trophischen Ebenen angehören.

Eine Nahrungskette besteht aus einer linearen Abfolge von Organismen, bei der jeder von der nächsthöheren Ebene gefressen wird.

Trophische Netzwerke

In einem Ökosystem sind die trophischen Beziehungen nicht so einfach, wie sie scheinen. Oft ernährt sich ein Pflanzenfresser aus verschiedenen Quellen und dient wiederum als Nahrung für verschiedene Fleischfresser. Algen in einer Lagune werden beispielsweise sowohl von Kaulquappen als auch von Libellenlarven gefressen.

Diese Verbindungen zwischen verschiedenen Ketten bilden die Struktur eines Netzwerks, das man Nahrungsnetz nennt.