Grundlagen der Geo- und Ökologie: Wilson-Zyklus bis Liebigs Gesetz

Wilson-Zyklus: Superkontinent-Zyklen

Der Wilson-Zyklus beschreibt die wiederkehrende Entstehung und das Zerfallen von Superkontinenten. Es wird angenommen, dass dieser Zyklus etwa 400 bis 500 Millionen Jahre dauert. Pangäa war der letzte Superkontinent, der zerfiel. Davor existierte Pannotia.

Diese Zyklen sind von großer Bedeutung für die variszische Gebirgsbildung und die Entstehung der ältesten Reliefs auf der Iberischen Halbinsel.

Wassergefährdende Stoffe und Belastungen

Wassergefährdende Stoffe sind Chemikalien, Materialien oder Energieformen, die Mikroorganismen oder die Umwelt auf ein Niveau belasten, das über das normale Maß hinausgeht. Dazu gehören:

• Pathogene
• Organische Abfälle
• Anorganische Chemikalien
• Anorganische Nährstoffe
• Organische Verbindungen
• Sedimente und Schwebstoffe
• Radioaktive Stoffe
• Wärmebelastung

Grundlagen der Ökologie

Die Biosphäre

Die Biosphäre ist die Schicht der Erde, in der Leben existiert. Sie ist das Subsystem des Lebens und unterhält Beziehungen zu den anderen drei Subsystemen: Hydrosphäre, Geosphäre und Atmosphäre.

Ökosystem und seine Komponenten

Ein Ökosystem ist ein Bereich der Biosphäre, der durch den Austausch von Materie und Energie zwischen lebenden Organismen und der physischen Umwelt gekennzeichnet ist.

• Biotische Komponente (Biozönose): Besteht aus verschiedenen Arten lebender Organismen, die innerhalb eines Ökosystems miteinander interagieren.
• Abiotische Komponente (Biotop): Der Raum des Ökosystems, der durch chemische und physikalische Faktoren entsteht.

Limitierende Faktoren der Primärproduktion

Faktoren, die das Wachstum von Pflanzen und somit die Primärproduktion begrenzen:

1. Temperatur: Hohe Temperaturen beschleunigen das Pflanzenwachstum.
2. Feuchtigkeit (Wasser): Das Fehlen von Wasser verhindert die Photosynthese der Pflanzen.
3. Nährstoffe: Notwendig zur Schaffung organischer Substanz zusammen mit CO₂ und H₂O.
4. Licht: Wichtig für das Pflanzenwachstum. Die Intensität korreliert mit der Primärproduktion, aber die Photosyntheserate stabilisiert sich, sobald eine maximale Lichtintensität erreicht ist.

Vulkanismus in Spanien und auf den Kanaren

In Spanien gibt es drei Hauptvulkangebiete: Olot, Cabo de Gata und die Kanarischen Inseln.

Vulkanismus der Kanarischen Inseln

In diesem Gebiet sind etwa 17 Eruptionen aufgetreten. Die wichtigste war die Eruption des Timanfaya. Die Vulkane der Kanaren gelten als aktiv. Die letzte Eruption fand auf La Palma (Fuencaliente) statt. Teneriffa verzeichnete die meisten Eruptionen (z. B. Abydos). Das Risiko explosiver Eruptionen ist im Vergleich zu anderen Vulkantypen gering.

Populationsstrategien (R- und K-Strategen)

R-Strategen

Organismen mit hohem biotischen Potenzial (hohe Geburtenrate, TN). Sie produzieren viele Nachkommen, von denen jedoch nur wenige überleben (hohe Sterblichkeit, TM). Dies dient der Aufrechterhaltung einer stetigen Populationsgröße. Beispiel: Fische.

K-Strategen

Organismen mit geringer Geburtenrate (kleineres TN) und daher wenigen Nachkommen. Die Sterblichkeit (TM) ist geringer, da die meisten Nachkommen das Erwachsenenalter erreichen. Beispiel: Säugetiere.

Wettbewerb in Ökosystemen

Wettbewerb ist eine Beziehung zwischen Individuen einer oder mehrerer Arten, die dieselben Ressourcen nutzen. Wenn die Ressourcen knapp sind, können die Arten nicht koexistieren.

• Intraspezifischer Wettbewerb: Zwischen Individuen derselben Art.
• Interspezifischer Wettbewerb: Zwischen Individuen verschiedener Arten.

Die Ökologische Nische

Die Nische beschreibt die Gesamtheit der Umweltbedingungen und ökologischen Funktionen, welche die Rolle einer Art in einem Ökosystem definieren.

Typen der Nische

• Potenzielle Nische (Fundamentalnische): Erfüllt alle theoretischen Anforderungen einer Art.
• Realisierte Nische: Die Nische, die tatsächlich von einer Art unter natürlichen Bedingungen (unter Berücksichtigung von Konkurrenz und Prädation) besetzt wird.

Dynamik und Begrenzung

Prädator-Beute-Modell

Das Prädator-Beute-Modell beschreibt die Populationsdynamik, die auf der Existenz einer negativen Rückkopplungsschleife basiert (Wer frisst wen). Dies führt tendenziell zu einer Stabilisierung der Populationen, wenn auch auf schwankendem Niveau.

Liebigs Gesetz vom Minimum

Dieses Gesetz besagt, dass das Pflanzenwachstum durch denjenigen Nährstoff begrenzt wird, der im Verhältnis zum Bedarf in der geringsten Menge vorhanden ist. Dieses einzelne Element wirkt als limitierender Faktor.