Ökologie: Methoden, Umwelten und Ökosysteme

Ökologie: Grundlagen und Methoden

Die Ökologie ist die Wissenschaft, die das Verhalten der Biosphäre mithilfe verschiedener Studienmethoden untersucht.

Untersuchung der aquatischen Umwelt

Licht

Die Lichtdämpfung beim Eintauchen ins Wasser wird mit Secchi-Scheiben gemessen.

Temperatur

Die Temperatur nimmt mit der Tiefe ab. Zur Temperaturmessung werden Schiffsthermometer verwendet.

Salzgehalt

Der Salzgehalt ist innerhalb einer Wassermasse relativ konstant und wird durch Messung des gelösten Salzes bestimmt.

Gelöster Sauerstoff

Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Wasser hängt von der Nähe zur Oberfläche ab. Proben werden mittels chemischer Analyse des Wassers gemessen.

Artenvielfalt

Die Artenvielfalt in einem Ökosystem wird in situ durch Beobachtung und Identifizierung der Arten bestimmt.

Methoden zur Artuntersuchung

Die Untersuchung einer Art erfolgt in den meisten Fällen durch verschiedene Schätzmethoden.

Markierungs-Wiederfang-Methode

Eine Methode zur Populationsschätzung. Dabei wird die Anzahl der in einer ersten Probe markierten Individuen (M) in Beziehung gesetzt zur Anzahl der in einer zweiten Probe wiedergefangenen markierten Individuen (R) und der Gesamtanzahl der Individuen in der zweiten Probe (C), um die Gesamtpopulation (N) zu schätzen (z.B. N = (M*C)/R).

Untersuchung der terrestrischen Umwelt

Temperatur

Die Temperatur wird mit Thermometern gemessen, wobei häufig Maximum-Minimum-Thermometer verwendet werden.

Niederschlag

Der Niederschlag wird mit einem Regenmesser (Pluviometer) gemessen, einem Behälter mit einer Skala, der den Regen über einen bestimmten Zeitraum sammelt.

Parzellierung (Quadratmethode)

Die Parzellierung ist eine Technik zur Arteninventarisierung. Sie besteht darin, eine definierte Bodenfläche (Quadrat) abzugrenzen und alle darin vorkommenden Arten aufzulisten.

Meeresökosysteme

• Neritische Zone: Entspricht den Gewässern über dem Festlandsockel.
• Pelagische Zone (Pelagial): Entspricht den Gewässern außerhalb des Festlandsockels (der Plattform).

Neritische Zone

Diese Zone ist lichtdurchflutet (photische Zone) und befindet sich zwischen der Küste und dem Rand des Kontinentalschelfs (bis ca. 200 m Tiefe), wo das Licht eindringt.

Pelagial (Pelagische Zone)

Unterteilt in Schichten:

• Epipelagische Schicht (Lichtzone, 0-200 m): Entspricht der oberflächlichsten Wasserschicht des Pelagials. Sie ist reich an Plankton.
• Bathyale Schicht (Dämmerlichtzone, 200-4000 m): Liegt zwischen der epipelagischen Schicht und ca. 4000 m Tiefe. Die Fauna umfasst beispielsweise Weichtiere und Stachelhäuter.
• Abyssale Schicht (Tiefseezone, >4000 m): Liegt unterhalb von 4000 m Tiefe. Die Tiere hier sind speziell an die extremen Umweltbedingungen (Dunkelheit, hoher Druck, niedrige Temperaturen) angepasst.

Süßwasserökosysteme (Fließgewässer)

Oberlauf

Das Wasser ist arm an organischer Materie und fließt aufgrund des starken Gefälles sehr schnell. Das Flussbett ist tendenziell schmal, seicht und hat einen steinigen Untergrund.

Mittellauf

Das Wasser beginnt, organische Materie anzureichern. Die Fließgeschwindigkeit nimmt mit abnehmendem Gefälle ab. Das Flussbett erweitert sich, und am Grund lagern sich Schlamm und Sand ab.

Unterlauf / Mündungsgebiet

Das Wasser ist reich an organischer Substanz und fließt aufgrund des geringen Gefälles langsam. Das Flussbett ist breit. Im Mündungsbereich (Ästuar) vermischt sich das Flusswasser mit dem Meerwasser.

Terrestrische Ökosysteme und Biome

Klimazonen und Breitengrade

• Tropische Breiten: In der Nähe des Äquators. Die Temperaturen sind ganzjährig warm, da die Sonnenstrahlen relativ senkrecht einfallen.
• Gemäßigte (mittlere) Breiten: In diesen Zonen sind die Temperaturen im Sommer warm und im Winter kalt, es gibt ausgeprägte Jahreszeiten.
• Polare Breiten: In der Nähe der Pole. Die Temperaturen sind kälter, da die Sonnenstrahlen schräg einfallen.

Biome

Ein Biom ist eine ausgedehnte Gruppe von terrestrischen Ökosystemen, die durch gemeinsame klimatische Bedingungen und charakteristische Lebensgemeinschaften (Flora und Fauna) gekennzeichnet sind und einen sehr weiten geografischen Bereich einnehmen.