Eutrophierung, Algenblüten und Leben im Wasser: Ein Überblick

Eutrophierung: Ursachen und Folgen

Eutrophierung: Ein See oder Fluss leidet unter Eutrophierung, wenn seine Gewässer mit Nährstoffen angereichert werden. Wenn es viele Nährstoffe gibt, wachsen Pflanzen und andere Organismen stark. Diese sterben später ab und verfallen, wodurch das Wasser schlecht riecht, ein widerliches Aussehen erhält und die Qualität drastisch sinkt.

Der Verwesungsprozess verbraucht eine große Menge an gelöstem Sauerstoff, wodurch das Wasser für die meisten Lebewesen ungeeignet wird. Das Ergebnis ist ein fast zerstörtes Ökosystem.

Eutrophe und oligotrophe Gewässer

Ein nährstoffarmer See oder ein Reservoir mit klarem Wasser wird als oligotroph bezeichnet. Das Licht dringt tief ein, das Algenwachstum ist gering und es gibt nur wenige Tiere, die sauerstoffreiche Gewässer bevorzugen, wie z.B. Forellen.

Wenn ein See mit Nährstoffen angereichert wird, wird er eutroph. Algen wachsen in großen Mengen, wodurch das Wasser trübe wird. Wenn Algen und andere Organismen sterben, werden sie durch die Aktivität von Bakterien zersetzt, wodurch der Sauerstoffgehalt sinkt. Fische, die sauerstoffreiches Wasser benötigen, können nicht mehr leben. In einigen Seen entsteht ein fauliger, anaerober Geruch, das Wasser wird trübe und die Qualität sinkt, was die Nutzung für die menschliche Ernährung und sportliche Aktivitäten beeinträchtigt. Der Seeboden füllt sich mit Sedimenten und die Tiefe nimmt ab.

Schädliche Algenblüten (Harmful Algal Blooms, HABs)

Algenblüten sind die Folge einer raschen Vermehrung einer einzigen Art von Mikroorganismen, die als fotosynthetisch aktive Mikroalgen bekannt sind. Diese Vermehrung erreicht Millionen von Zellen pro Liter und kann durch Pigmente auf der Zelloberfläche gefärbt sein. Daher wurden Seen unter dem Namen "Rote Tide" bekannt. Diese Blüten entstehen durch Mikroalgen in verschiedenen Ozeanen auf der ganzen Welt und können starke Gifte produzieren. Der Begriff "schädliche Algenblüte" (HAB) wurde von der Intergovernmental Oceanographic Commission der UNESCO (IOC) geprägt.

Diese schädlichen Blüten werden durch eine Gruppe von Mikroalgenarten verursacht und gehören zu den Hauptursachen für die Produktion von Toxinen. Massenvergiftungen stehen im Zusammenhang mit dem menschlichen Verzehr von kontaminierten Muscheln. Häufig sind Dinoflagellaten und Kieselalgen beteiligt.

Faktoren, die die Entstehung von HABs fördern

Die meisten Dinoflagellaten, einschließlich toxischer Arten, können sich durch einfache Zellteilung vermehren. Dies ermöglicht es, dass wenige Zellen in der Umwelt hohe Konzentrationen erreichen. Dies wird durch zwei Mechanismen erreicht:

• Erhöhung des biologischen Wachstums, stimuliert durch hohe Salzgehalte und niedrige Nährstoffkonzentrationen.
• Physikalische Mechanismen, die die Konzentration der Zellen in bestimmten Bereichen durch Wasserströmungen und leichte Winde begünstigen.

Das Auftreten und die maximale Konzentration von giftigen Organismen werden durch niedrige Salzgehalte und erhöhte Temperaturen definiert. Toxische Vorkommnisse und die Größe dieser maximalen Konzentrationen wurden bei niedrigem Salzgehalt und relativ hohen Temperaturen beobachtet. Zu Beginn der Blüte herrscht oft eine Hochdrucksituation mit ruhigen Winden und starker Sonneneinstrahlung. Windgeschwindigkeiten überschreiten in der Regel nicht 5 m/s bis 10 m/s. Hohe und niedrige Salzgehalte unterstützen die Schichtung der Wassersäule und fördern so die Entwicklung und das Leben von schädlichen Algenblüten.

Leben im Wasser: Anpassung und Beziehungen

Definition

Eine Reihe von komplexen Anpassungen und Verhaltensweisen einer Art in ihrer natürlichen Umgebung, die zur Selbsterhaltung der Art beitragen.

Arten von Beziehungen im Zusammenhang mit der Lebensweise

Substrat, Nahrungsaufnahme, Fortbewegung, Widerstand, Fortpflanzung.

Zusammenhang mit dem Gelände

• Epibiose: Lebende Organismen auf einem Substrat (epifaunal).
• Sessile: Festgelegte Organismen, z.B. makroskopische Algen auf festen Oberflächen außer Sargassum.
• Mobile: Mehr oder weniger beweglich.
• Pivot: Organismen mit Wurzeln auf beweglichen Oberflächen, z.B. Aktinien, Schwämme.
• Bewegungsmangel: Organismen, deren Bewegung auf kleine Bereiche beschränkt ist, z.B. Gastropoden und Aktinien.
• Vagilität: Organismen, deren Fangbereich breiter ist, z.B. Krebstiere, Kopffüßer, Fische und Raubtiere.

• Endobiose: Organismen, die im mobilen Substrat versinken und graben (Infauna).
• Gräber: Organismen, die im schlammigen oder sandigen Untergrund graben, z.B. Scaphopoden, Muscheln.
• Bohrer: Organismen, die in harten, festen Untergrund bohren, z.B. Holz, Stein, Muscheln, Anneliden, Schwämme.

Nahrungsaufnahme

• Autotrophe
• Heterotrophe: Carnivore, Fischfresser, Insektenfresser, Phytophage, Parasiten.
• Verschiedene Möglichkeiten: Weiden, Filtration, Jagd, Fallen.

Fortbewegung

Fortbewegung und Sensibilität in einem homogenen Medium: Caustrales Leben, Bohren, Graben, Schwimmen, Segeln.

Weichtiere (Mollusca)

Benthische, marine, Süßwasser- oder Landtiere mit bilateraler Symmetrie. Ihr Körper ist weich, unsegmentiert und wird von einer kalkhaltigen Schale geschützt. Die Fortpflanzung erfolgt in 7 Gruppen:

• Aplacophora: Wurmförmiger Körper ohne Schale, Fuß rudimentär, z.B. Neomenia.
• Monoplacophora: Schale in Form einer einzigen Platte, galt als ausgestorben bis zur Entdeckung von Neopilina galathea im Jahr 1952 in Costa Rica in 3570 m Tiefe.
• Polyplacophora: Auch bekannt als Anfineuren, Weichtiere, die fest auf Felsen im Benthos leben, mit einer Schale, die in 8 überlappende Platten unterteilt ist.
• Muscheln (Bivalvia): Körper mit einer Schale, die aus zwei Teilen (Klappen) besteht. Die Klappen sind dorsal durch ein Scharnier (dentatus) verbunden, das das Öffnen und Schließen ermöglicht und eine seitliche Verschiebung verhindert. Das Wachstum ist stetig und die Klappen weisen Rippen auf. Starke Schließmuskeln (Adduktoren) sind vorhanden.
• Schnecken (Gastropoda): Körper von einer einteiligen, mehr oder weniger spiralig aufgerollten Schale bedeckt. Der Name bedeutet "Magenfuß". Der Körper ist in Kopf, Fuß und Eingeweidesack unterteilt. Die Form der Schale variiert, z.B. kegelförmig bei Napfschnecken.
• Scaphopoda: Kleine Gruppe von marinen Weichtieren mit einer konischen, hohlen Schale, die an beiden Enden geöffnet ist. Sie leben im Benthos und erhalten ihren Namen von der Ähnlichkeit mit einem Elefantenzahn (Dentalium).
• Kopffüßer (Cephalopoda): Die am weitesten entwickelte Gruppe. Ihr auffälligstes Merkmal ist ein Kranz von Tentakeln (Arme) als Erweiterung des Kopfes. Die Schale ist stark reduziert oder fehlt bei den meisten Arten. Einige Arten sind neugierige Schwimmer und leben hauptsächlich im Nekton. Tagsüber verstecken sie sich und suchen nachts nach Nahrung, z.B. kleinen Krebstieren.