Limnologie Flashcards
Definiere Limnologie
− Wissenschaft von Binnengewässern als Ökosystemen
− Erforschung derer Systemeigenschaften, Struktur, stoff- und Energiehaushalt
− Teilgebiet der Ökologie (neben Ozeanologie, Epeirologie)
Binnengewässer?
zum Festland gehörendes und davon umschlossenes fließendes oder stehendes Gewässer
Was ist virtuelles Wasser?
Virtuelles Wasser:
Wasser, das ich brauche, um das Produkt herzustellen. Bilanz des virtuellen Wasser: jeder Deutsche verbraucht pro Tag rund 4000-5000 Liter Wasser.
Grünes virtuelles Wasser: Niederschlag und natürliche Bodenfeuchte
Blaues virtuelles Wasser: künstliche Bewässerung
Was ist der Water Footprint?
- umfasst Gesamtmengen an Wasser, die für die Produktion der Güter und Dienstleistungen benötigt wird, welche die Bevölkerung eines Landes in Anspruch nimmt.
- Definition umfasst auch Wassermengen, die außerhalb dieses Landes verbraucht wurden für Güter, die für dieses Land produziert werden.
Tektonische Seen:
Auflisten der Seen und Zuordnung
Entstehung durch tektonische Einbrüche und Einsenkungen. (z.B. Kraterseen, Maare)
• Tanganjikasee: längster See der Welt (660km N-S). Zweittiefster See max. 1436 m Tief.
• Baikalsee: tiefster Binnensee (1600m); interessant für die Evolutionsökologie. DICKE Sedimente Schicht 7km.
• Neusiedlersee: auch ein tektonischer See
Um was handelt es sich bei der Paläolimnologie?
Änderung in ökologischen Prozessen; ob Organismen ausgestorben sind -> Sedimentschichtdicke hängt von Einzugsgebiet ab (in Hochgebirge ist wenig; das Einfließen kann). Zur Bestimmung wichtige Merkmale z.B.: durch Vulkanausbruch, radioaktive Strahlung, Schwermetalle (beginn der Industrialisierung). So kann man sich dann gut orientieren. Zusammensetzung der Atmosphäre und das Klima (durch Kieselalgen) rekonstruieren durch Sedimentkerne.
Was sind Maare?
Maare: wassergefüllte Explosionstrichter (Fast kreisrunde Oberfläche. Im Verhältnis zum Oberflächenareal bedeutende Tiefe.)
Beispiel: Westeifel: klassisches Gebiet, ca. 60 Maare. Pinatubo: Farbe durch schwefelbakterien.
Dammseen:
- Exogene Entstehung
- Meist durch Gletscher, deren Seitenmoräne ein Seitental vom Haupttal abriegelt, Aufstauung von Bach
- Aufstauen durch Bergstürze, Lavastrom
- Beispiel: Gardasee, Piburger See
Vorgletscherseen sind gekennzeichnet durch:
milchig durch Mineralien; ganz feiner Sand = Gletschermilch. Autotrophe Organismen haben schwer zu kämpfen, weil schwer licht zu kommt (-> Charakteristisch). Gletschermilch ist eine gute Nahrungsquelle für heterotrophe Organsimen.
Speicherteiche
Bildung eines Kettle Lakes:
von totem Eis entstanden, deshalb ein sehr tiefes Becken.
Eigenschaften von Taihu
Großer See in China. Versorgt Millionen Menschen mit Trinkwasser. Aber sie haben große Probleme mit Eutrophierung. Stickstoff, Phosphor, Sauerstoff, Kohlenstoff → bei zu vielen Nährstoffen, kommt es zur Eutrophierung.
Verhältnis zu euphotischem und aphotischem Volumen. ?
aus Oberfläche und Tiefe des Sees ergibt sich Verhältnis zu euphotischem und aphotischem Volumen.
euphotisch:
bzw Euphotische Tiefe eines Wasserkörpers:
gut durchlichtet, Zone im Gewässer, in der noch genügend Licht vorhanden ist, um das Algenwachstum (Bioproduktion) zu ermöglichen, Faustregel: Euphotische Schicht = 2,5fache Sichttiefe
Euphotische Tiefe eines Wasserkörpers:
Jener Punkt, an dem die Intensität der verbleibenden Strahlung gerade noch 1% der auf die Oberfläche auftreffenden Strahlung beträgt. In der dazwischen liegenden Wasserschicht wird Photosynthese nicht durch mangelndes Lichtangebot limitiert.
An diesen Punkt: Produktion = Respiration.
aphotisch:
Lichtloser Bereich in dem Photosynthese unmöglich ist.
Dimiktischer See:
Mischen sich 2-mal im Jahr.
Holomiktische:
See wo die ganze Wassersäule mischt, alles einmal gemischt.
Meromiktisch:
der See mischt nur einen Teil vom Wasser. Z.B.: der Vulkansee, da unten diese Trichterförmige Spitz ist.
Amiktisch:
See der überhaupt nicht mischt. Wenn er permanent mit Eis bedeckt ist. z.B.: Grönland, Arktis.
Polymiktisch:
Der See wird öfter als 2 mal im Jahr durchmischt.
Uferentwicklung:
ist das Verhältnis der Uferlinie zum Umfang eines Kreises, der der Seefläche entspricht.
Wie wird das Volumen der Tiefenschichten bestimmt?
Das Volumen der einzelnen Tiefenschichten wird über die Flächen der Begrenzungsschichten und Schichtdicke bestimmt.
Wie wird die mittlere Tiefe berechnet?
über das Gesamtvolumen und die Seefläche.
Wie wird die relative Tiefe berechnet?
Sie ist das Verhältnis (in %) der Maximaltiefe zum mittleren Durchmesser des Sees.
Gliederung stehender Gewässer:
Gliederung stehender Gewässer:
Oberste Schicht eines stehendes Gewässer = Epilimnion: ist Licht durchflutet, Photosynthese kann stattfinden. Trophogene Zone: Nährstoffe werden produziert z.B.: Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Phosphor, Stickstoff, Kohlenstoff. Wie wird’s produziert? Über Photosynthese.
Pelagial = offene Wassersäule. Organismen die in Pelagial (die ganze offene Wassersäule) leben nennt man Plankton (schwebt im Wasser).
Benthal: Bereich über gesamtes Seebecken (Rand) und der Grund. Die darin lebenden Organismen nennt man = Bentos z.B.: Köcherfliegenlarven.
Darunter befindet sich das Hypolimnion: Licht dringt fast nicht mehr ein -> aphotische Zone. Nährstoffe werden aufgezehrt = tropholytische Zone.
Dazwischen ist das Metalimnion= ist eine Zwischenschicht und wird definiert durch die sogenannte Sprungschicht: Temperatur wechselt ständig, Wechsel zwischen der unteren und oberen Temperatur. Dort wo der Wechsel der Temperatur am höchsten ist nennt man Sprungschicht = Thermokline.
Kompensationsebene
-> 1% Lichtintensität: habe dort gleich viel Photosynthese wie Respiration! -> absolutes Gleichgewicht.
Grenze zwischen der trophogenen und der tropholytischen Zone.
Epilimnion:
obere erwärmte und stark bewegte Wasserschicht in einem geschichteten stehenden Gewässer.
Epilimnion ist durch die Sprungschicht, das Metalimnion, von der unteren Wasserschicht, dem Hypolimnion getrennt.
Bioturbation:
Boden lebende Organismen (Benthos), MO´s → dadurch Aufwühlen des Sediments oder Exkretionsmaterial.
Turbidite:
Ablagerungen im Sediment, das aus einen Trübe- oder Suspension Strom kommt. Zuflüsse bringen Rückstoffe in das stehende Gewässer ein. Können auch Geschichtet sein je nach Alter, können auch Fossilien beinhalten.
Varven:
umfasst die Sedimentation eines Jahres in Seen oder im Meer.
(Winter dünnere Schicht und Sommer mehr). -> gibt Auskunft ob organisch (dunklere Schicht) oder anorganisch.
Tephra:
Ablagerung aus Vulkanprozessen. Man kann es gut zuordnen, weil man Steine erkennt. Sehr weiche Ablagerungen, welche sich kaum Befestigen.
Stokesche Gesetz:
Gibt mir Auskunft über die Sinkgeschwindigkeit eines Partikels. Wichtig: Radius des Partikels, Dichte, Formwiederstand, Viskosität, Sinkgeschwindigkeit, Erdbeschleunigung.
Einteilung der Korngröße:
Ton, Schluff, Sand, Kies, Steine (nach aufsteigender Reihenfolge).
Sedimentkern aus dem Zürichsee:
verschiedene Dichten. Dunkle Lagen: haben organischen Ursprung (Algen, Bakterien, Benthos). Größere Schichten sind die Turbidite aus dem Uferbereich z.B.: Hochwasser. Aus Sedimentkerne kann man sehr viel aus Evolutionsgeschichte herauslesen.
Leben im Gewässer beeinflusst durch spezifische Eigenheiten des Wassers, speziell durch:
- Dichte
- Dichteanomalie
- Thermische Eigenschaften des Wassers
spezifisches Gewicht von Wasser abhängig von :
- Menge an gelösten Stoffen (Dichte nimmt mit steigendem Gehalt annähernd zu)
- Druck
- Temperatur
Wo liegt das Dichtemaximum?
bei 3,94 °C
Löslichkeit von Sauerstoff in Abhängigkeit von Temperatur
-> Je kälter das Wasser, desto höher die Löslichkeit von Sauerstoff.
Löslichkeit von Sauerstoff in Abhängigkeit von Druck
-> Je höher Druck, desto höher die Löslichkeit.
thermische Ausdehnung am größten bei wie viel Grad?
3,9 °C
Kryosphäre:
den Bereich der Erde wo Wasser als feste Form besteht (Schnee oder Eis) sind ca. 14%. Maximale Flächenumfang der Kyrosphäre beträgt 140 Mio km2
Verschieden Eis-Ökosysteme: Meereis, Alpines und polares Seeeis.
Voraussetzung dass See mischen kann?
Temperaturunterschiede, Wind, Saisonwechsel.
Ökoton?
Limnische Systeme ohne Schneefall: ÖKOTON= Zwischending zwischen 2 Lebensräumen = ein Verbindendes Habitat zwischen Wasser und Atmosphäre. Ökoton ist ein Übergangs- bzw. Grenzbereich zwischen zwei (oder mehreren) verschiedenen Lebensräumen. Ein Ökoton ist z. B. der Übergangsbereich zwischen Wald und Wiese.
Gletscher-Ökosysteme:
Vielzahl von Organismen. Oberfläche von Gletscher = Supraglaciale z.B.: Cyanobakterien, fressende Organismen. Englaciale: findet man geringere Biodiversität. Viele Vieren und Heterotrophe. Subglaciale: anoxische Bedingungen am Ende von so einer Gletscherzunge -> Fäulnisprozesse. Auftauen von Permafrost. Warme und Kalte Gletscher: warme rutschen und kalte sitzen fest am Boden.
Gletschermühlen:
Loch an der Gletscher Oberfläche wo Wasser, Steine ect runterfließt und unten ausspült. Steine: stoßen aneinander ~Mühle. Durch Schmelzwasserkanäle werden Nährstoffe weitergegeben.
Kryconitlöcher:
Kryo = kalt und conit= Sand. Sand schmilzt durch Sonne ins Eis und bildet Trichter. Viele MO´s die beitragen können zur Gletscherschmelze. Löcher schauen aus wie Mini-Seen. Was finde ich in den Mini-Seen? Viren , Bakterien, Protozoa, Algen, Metazoa. In Kryconitloch sehr viele Tardigrada. Relevant für Kohlenstoffbudget. Bakterien nicht nur in Ruhestadium sondern auch Aktiv. 10-100x mehr Viren als Bakterien. Bakteriendichte in 1ml in See: ca. 1 Mio. Welche Rolle spielen die Viren und warum werden sie wichtig? Durch die Lyse werden Nährstoffe freigesetzt.
Tardigraden:
Top-Räuber auf Gletscheroberfläche. Können zu Verlustrate der Algen/Bakterien beitragen. Überlebensstrategie: Tönnchenstadium (Beinchen einstülpen). Bei zu hohen Temperaturunterschieden werden sie zerrissen.
Kreislauf wenn Gletsch schmilzt
Wenn Temperatur steigt → mehr Wasser → höherer Metabolismus → weniger Albedo → mehr Gletscherschmelzen. Kreislauf: desto mehr Wasser vorhanden. Oberfläche der Gletscher wird dunkler und schmilzt schneller.
Kumulus-Wolke:
bausch Wolken. Steigen auf als warme Luft und können an einem Tag zerfallen → kurze Lebenszeit.
Bleiben länger in der Atmosphäre, können weite Strecken zurücklegen = Zirruswolken = Schleierwolke. Können Kontinent übergreifend sein.
Bioalbedo:
Schmutz reduziert Albedo, auch Algen, die auf der Eisoberfläche draufliegen. Bildungen der schützenden Pigmente machen die dunkle Färbung.
Laminare Fließbewegung:
parallel verlaufenden Stromfäden, dh. alle Wasserteilchen bewegen sich in Fließrichtung parallel zueinander. Hat man hauptsächlich in Grundwaserströmen und Grenzschichten.