Ökosystem See: Grundlagen, Zonen und Zyklen

Grundlagen Ökosystem See

Energiefluss

Energieübertragung durch ein Ökosystem, also von Stufe zu Stufe.

Produzenten

Lebewesen, die Biomasse in Form von organischen Stoffen herstellen. Sie betreiben Fotosynthese und benötigen Sonnenenergie, CO2, Mineralstoffe und Wasser.

Konsumenten

Lebewesen, die Biomasse direkt oder indirekt von den Produzenten aufnehmen und für ihre eigenen Bedürfnisse umbauen.

Destruenten

Sind Lebewesen, die Biomasse abbauen. Sie zerlegen die organischen Verbindungen und stellen daraus CO2 und einfache, anorganische Mineralstoffe her, die sie an die Umgebung abgeben.

Zonierung im See

Vertikale Zonen

• Nährschicht (Epilimnion): Oberflächennahe, lichtdurchflutete Schicht.
• Sprungschicht (Metalimnion): Zone mit starkem Temperaturabfall.
• Zehrschicht (Hypolimnion): Tiefe, lichtarme Schicht.

Horizontale Zonen (Ufer bis Freiwasser)

• Erlenzone
• Röhrichtzone (Ufer)
• Schwimmblattzone
• Tauchblattzone (Tiefwasserzone)

Seetypen: Oligotroph vs. Eutroph

• Artenzahl: groß (oligotroph) / gering (eutroph)
• Individuenzahl: gering (oligotroph) / groß (eutroph)
• Nährstoffmenge: arm (oligotroph) / reich (eutroph)
• Lichteindringtiefe: groß (einige Meter, oligotroph) / gering (wenige Dezimeter, eutroph)
• Biomasseproduktion: gering (oligotroph) / hoch (eutroph)
• Wasserqualität: klar, blau (hoher O2, oligotroph) / trüb, grünlich (viel Phytoplankton, eutroph)

Eutrophierung

Ursachen

• Menschliche Einflüsse (z.B. Nährstoffeintrag aus Landwirtschaft, Abwasser)
• Natürliche Einflüsse (z.B. Eintrag aus dem Umland)

Schutzmaßnahmen

• Kurzfristig: O2 künstlich zuführen, Laubabfall aus dem See entfernen.
• Langfristig: Nährstoffeintrag reduzieren, Fischbestand regulieren.

Jahreszeitliche Zyklen im See

Sommerstagnation

Die Oberfläche erwärmt sich stark, das Wasser hat eine geringe Dichte und bleibt oben. Es findet keine Durchmischung mit den unteren Schichten statt. Der O2-Gehalt in der Nährschicht ist sehr hoch (viel Sonne = viel Fotosynthese). Der Nährsalzgehalt ist tief, da die Produzenten viele Nährsalze verbrauchen. Wegen Lichtmangel gibt es in der Zehrschicht kaum O2-Produktion.

Herbstvollzirkulation

Die Wassertemperatur sinkt ab, der gesamte See erreicht etwa 4°C. Durch Wind kann das Wasser nun vollständig zirkulieren, da die Temperatur und somit die Dichte im gesamten Wasserkörper nahezu gleich sind. O2 und Mineralstoffe verteilen sich im Wasser. Der an der Oberfläche produzierte bzw. aufgenommene O2 gelangt auch in die Tiefe und steht dort für den Verbrauch im Winter zur Verfügung.

Winterstagnation

Der O2-Gehalt sinkt allmählich, besonders wenn eine Eisdecke die Sauerstoffaufnahme aus der Luft und die Fotosynthese verhindert. Wasser unter 4°C ist leichter als 4°C warmes Wasser, daher kann sich eine Schichtung ausbilden (kältestes Wasser oben). Konsumenten können in der Zehrschicht (am Grund meist 4°C) überleben.

Frühjahrsvollzirkulation

Die obere Wasserschicht erwärmt sich durch die zunehmende Sonneneinstrahlung auf 4°C. Sobald die Temperaturdifferenzen gering sind, kann der Wind das Wasser wieder vollständig durchmischen (Zirkulation), ähnlich wie im Herbst.