Vorlesung Flashcards
Nährstoffe im Ozean
NO3
PO4
Stickstoffzyklus
- N2 durch Mikroorganismen fixiert (in Organismen eingebaut -> Phytoplankton)
- PON = Particular Organic Nitrogen
=> NH4 Freisetzung durch Ausscheidung oder Absterben der Mikroorganismen
=> in oxischen (oberen) Schichten wird NH4 zu NO2 abgebaut
=> NO2 toxisch -> Umbau zu NO3
=> NO3 unter toxischen Bedingungen stabil - DON = organischer Stickstoff
- Anammox = anaerobic ammonium oxidation
Upwelling
- Eckman-Spirale entsteht durch unterschiedliche Richtungen von Wind und Coriolis-Kraft
- Energie, die von Wind auf Wasser wirkt nimmt mit Tiefe ab, während Coriolis-Kraft zunimmt
=> Netto-Transportrichtung in 90° Winkel zur Windrichtung (weg von Küste) (Eckman-Transport)
-> Wasser von Eckman-Transport an Oberfläche wird durch Tiefenwasser ersetzt
=> bringt wieder Nährstoffe zu oberen Schichten
Thermokline
= Ergebnis eines Temperaturgradienten in einem Wasserkörper
Wasserschichten Unterschiede
- Thermokline verursacht Dichtunterschied der Schichten
- Nährstoffe akkumulieren sich in tieferen Schichten und am Ozeanboden => kommen durch Upwelling wieder an Oberfläche
Ekman-Transport
= horizontale Oberflächenströmung
El Nino
- Windrichtung umgekehrt
=> somit kein Edman-Transport
=> Upwelling bleibt aus
=> kein Vermischen der Wasserschichten
=> Nährstoffe kommen nicht zur Oberfläche
Trophie - marin vs. terrestrisch
terrestrisch:
- Energieproduktion ^
- Energietransfer v
- Komplexität v
marin:
- Energieproduktion v
- Energietransfer ^
- Komplexität ^
=> Biomasse wächst schneller als was gefressen wird
=> längere Nahrungskette
=> marin viel komplexer und mehr Ebenen
Komplexität der Trophie
(marin)
(4)
-> wegen schwieriger Zuordnung vieler Organismen zu bestimmter trophischer Ebene
=> Fressen auf mehreren trophischen Ebenen
=> Wechseln von einer in andere trophische Ebene
=> Wechseln von einer in andere trophische Ebenen als Adulttier (Verkürzung der Nahrungskette)
Mechanismen, die zur Gestaltung und Dynamik von Lebensgemeinschaften beitragen
(4)
- Konkurrenz
- Prädation
- Symbiose
- Parasitismus
Arten der Konkurrenz
- interspezifische Konkurrenz
- intraspezifische Konkurrenz
Interspezifische Konkurrenz
in einer Lebensgemeinschaft sind 2+ Arten auf dieselben limitierten Ressourcen angewiesen
=> unterschiedliche Ausprägungsformen:
- > Interferenzkonkurrenz - > Ausbeutungskonkurrenz
Interferenzkonkurrenz
= aktiver Kampf um Ressourcen
Ausbeutungskonkurrenz
= Konsumierung gleicher Ressourcen
Intraspezifische Konkurrenz
= (dichteabhängiges) Wachstum einer Art wird nicht nur durch eigene Abundanz, sonder auch durch die einer konkurrierenden Spezies limitiert
Wettbewerb unter Korallen
3
- Platz sehr limitiert
=> Wettbewerb um Raum und Licht
verzweigte Korallen wachsen schneller als massive Korallen
=> Überwachsen + Schatten
=> Einlagerung von mehr Algen pro Fläche
Überlebensstrategie langsam-wachsender massiver Korallen:
-> Koevolution => Toleranz gegenüber Beschattung + wachsen bis in größere Tiefe
Konkurrenz-Ausschlussprinzip
3
- nach Lotta/Voltera (Laborexperiment) => 2 Arten mit ähnlichen Bedürfnissen können nicht gemeinsam in einer Lebensgemeinschaft koexistieren ( -> eine Art nutzt Ressourcen besser, pflanzt sich effizienter fort und löscht andere Art aus)
=> in Realität in Natur schwer zu beobachten
=> neue Definition: Arten können nicht in einer Lebensgemeinschaft koexistieren, wenn ihre ökologischen Nischen identisch sind ( -> Nischen müssen sich in mindestens 1 Aspekt unterscheiden)
Ökologische Nischen
= Nutzung aller Biotisch und abiotischen Ressourcen eines Lebensraumes durch Organismus
=> Fundamentale Nische vs. realisierte Nische
Bioindikation
Umweltmonitoring durch Bioindikatoren
=> Organismen in System geben Auskunft über sonstigen Zustand des Systems
Charakterisierung See
- Entstehungsart
- Wasserchemie (z.B. Salinität)
- ökologisch durch jahreszeitliche Durchmischungsmuster
Wasserschichten bedingt durch…
- Dichteanomalien (durch Thermokline)
- abnehmende Lichtintensität in Tiefe
Epilimnion
= Oberflächenschicht
- lichtdurchflutete, warme und sauerstoffreiche Zone
- Nährschicht
=> durch Photosynthese bilden Plankton die Nahrungsgrundlage für restlichen Bewohner des Sees
Metalimnion
= Sprungschicht
- trennt Oberflächenschicht und Tiefenschicht
- Temperaturabnahme
- Abnahme Sauerstoff
Hypolimnion
= Tiefenschicht
- lichtarme und kalte Zone (ca. 4°)
- Zehrschicht
=>abgestorbenen Tiere und Pflanzenreste werden von Reduzierten zersetzt, wodurch Nährstoffe frei werden
Benthal
= Bodenbereich
- durch Kompensationsebene in Litoral und Profundal unterteilt
Klassifizierung durch jahreszeitliche Durchmischung
5
- amiktisch
- meromiktisch
- (kalt/warm)-monomiktisch
- polymiktisch
- bimiktisch
Amiktisch
= keine Durchmischung
-> Polarregionen, Tropen
Meromiktisch
= keine Durchmischung weil Tiefenwasser schwerer als Oberflächenwasser durch chemischer Dichtegradient
(kalt/warm)-monomiktisch
= Oberflächenwärmung im Sommer führt einmal im Jahr zu Durchmischung
Polymiktisch
= täglicher Temperaturwechsel zwischen Tag und Nacht bewirkt ständige Durchmischung
Bimiktisch
= im Herbst Wechsel von kalten zu warmen See (und zurück im Frühling)
=> zwei mal im Jahr vollständige Durchmischung der Wassermassen kühltemperate Breite
Konsequenz ausbleibender Durchmischung
- steigende Temperatur
- frühere und längere Stratifizierung
- reduzierte Durchmischungstiefe
- Nährstoffe
=> fördert Cyanobakterien
Energiefluss
4
Lebendfresserkette vs. Zersetzerkette
=> Unterschied liegt in Nahrungsquellen der Herbivoren und Sacrophagen
=> Konsumenten haben unterschiedliche Produktionseffizienz
=> Energie nimmt in aufeinanderfolgenden tropischen Ebenen ab -> Biomassenpyramide
Zersetzung
4
- Auflösung organischer chemischer Verbindungen
=> die ursprünglich durch Photosynthese fixierte Energie sowie CO2 und H2O werden wieder freigesetzt (=Gegensatz zur Photosynthese) - am Ende des Prozesses -> Umwandlung der organischen Verbindungen in anorganische Elemente oder Moleküle
- Destruenten wie Bakterien und saprophytische Pilze überführen das organische Material in eine mineralische Form (=Mineralisation)
Destruenten
5
= Organismen, die organische Substanz zerkleinern und/oder abbauen in anorganisches Material
= Saprophyten = Saprophage = Detrivore = Zersetzer
- Bakterien und Archean => tote Tiere, N-reiches, Zellulose
- Pilze => Aufnahme löslicher organischer Verbindungen, Abbau Zellulose, C-Speicherung
- Protisten und wirbellose Destruenten => pflanzliche (und tierische) Bestandteile
Zersetzung - Faktoren
4
- Zersetzungsrate
=> Verlust an organischem Material während Zersetzung innerhalb einer bestimmen Zeit - chemische Zersetzung des Materials
=> Anteile an liguin, Zellulose, leichtzugängliche C-Verbindungen - Umweltbedingungen
=> Bodeneigenschaften
=> Klima (je wärmer und feuchter, desto höher die Zersetzungsrate)
z.B. Pilze hauptsächlich aerob -> daher langsamer C-Abbau von liguin- und cellulosehaltigen Pflanzen unter aeroben Bedingungen
Mineralisation
= Abbau komplexer organischer Substanzen in einfache anorganische Moleküle
Immobilisation
= Aufnahme und Assimilation anorganischer Molekülen (z.B. Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel im Organismus)
Stoffkreislauf
-> Schlüsselprozesse beeinflussen Geschwindigkeit des Stoffkreislaufes
interner Stoffkreislauf eines Ökosystems abhängig von:
- > Primärproduktion (bestimmt wieviele Stoffe von anorganische in organische Form überführt werden) => Stoffaufnahme
- > Dekomposition (bestimmt wie schnell organische Stoffe wieder in anorganische Form zurückgeführt) => Nettomineralisation
- Trennung zwischen Produktion und Zersetzung wichtiges Merkmal aquatischer Ökosysteme (nicht terrestrisch)
