Ökosysteme

1. Ökosysteme Die Neigung der Erdachse und die Umlaufbahn der Erde um die Sonne bestimmen die Strahlungsmenge auf der Erdoberfläche. Daraus ergeben sich großräumige Muster für Niederschläge und Sonneneinstrahlung. Je nach geografischer Lage ergeben sich dadurch verschiedene Klimazonen, die von typischen Tier- und Pflanzengemeinschaften bewohnt werden.

2. Ökosysteme Deshalb können auf der Erde verschiedene, große Ökosystemtypen (Biome) unterschieden werden. z.B.: • Tropischer Regenwald • Savanne • Wüsten • Grasländer gemäßigter Breiten • Wälder gemäßigter Breiten • Taiga • Tundra • Aquatische Ökosysteme

3. Tropischer Regenwald Klima: • hohe Sonneneinstrahlung, regelmäßige und verlässliche Niederschläge • Mittlere Jahrestemperatur: 25 °C, > 2500 mm Niederschläge/ Jahr, Tageszeitenklima Wo: • Im Bereich des immerfeuchten Tropenklimas zw. 10°N und S Amazonas bis zu Osthängen der Anden, indomalayischer Raum, Afrika von Guineaküste bis zum Kongobecken

4. Tropischer Regenwald • Pflanzen sind immergrün (Blätter fallen auf einem Baum oft hintereinander ab) • Tiere sind meist das ganze Jahr über aktiv • Sehr Artenreich

5. Tropischer Regenwald: Stockwerkbau • Boden: Farne, Moose, Flechten, dunkel. Boden +/- kahl, mineral. Nährstoffe schnell abgebaut und in Pflanzen gespeichert • 1.Stockwerk: junge Bäume, kl. Baumarten, Sträucher • 2.Stockwerk: größere Bäume, 20 – 40 m, dichte Blätter • 3.Stockwerk: Baumriesen, bis zu 100 m • das meiste Leben spielt sich in den Kronen ab, Epiphyten

6. Tropischer Regenwald: Bedeutung • Produktivstes Biom der Erde: 1000 g Kohlenstoff / m2 im Jahr fixiert • Wichtig für den CO2 Haushalt der Erde • Regulieren das Klima • Artenvielfalt: Medikamente,…

7. Tropischer Regenwald - Gefährdung: • Abholzung für Tropenhölzer, Straßenbau, Kleinbauern bzw. Plantagen, Vieherden, Abbau von Rohstoffen, Bau von Staudämmen • 86 % des Holzes werden verbrannt, nur 18% werden genutzt! • Regionale Auswirkungen: • 50 Arten/ Tag verschwinden • Bodenerosion • Globale Auswirkungen: • Regen im Norden fehlt, Wüsten breiten sich aus • Weniger CO2 wird gebunden, Klimaerwärmung durch Treibhauseffekt (Wärmeabstrahlung verhindert), mehr CO2 entsteht durch Brandrodung

8. Wüste • Subtropische Trockenwüsten: • bis zu etwa 30° beidseits des Äquators • Luftmassen werden vom Passatwind gezwungen abzusteigen. Dies bewirkt eine zunehmende Erwärmung der Luftmassen, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit abnimmt und es zu trockenen, wolkenlosen Klimaverhältnissen kommt. • Beispiele: Sahara, Gobi, Kalahari • Küstenwüsten: • Durch kaltes, aufsteigendes Wasser kondensiert Luftfeuchtigkeit an der Meeresoberfläche. Dadurch nimmt die relative Luftfeuchtigkeit ab und eine Wolkenbildung und folglich auch Niederschlag wird verhindert. • Beispiele: Atacama Wüste, Namib, meeresnahe Teile der Sahara • Wüsten in Gebirgsbecken: • Beispiele: Great Basin im Südwesten der USA • Schattenwüsten: an windabgewandten Abhängen • (Regenschatten) von Gebirgen • Beispiele: Wüste Juda

9. Wüste • Vegetationslos bzw. vegetationsarm: nur 1/4 aller Wüstenflächen bewachsen • Wasserarmut: es fallen nur selten, aber dann meist heftige, Niederschläge.

10. Wüsten – Typen: • Sandwüste: • Oberfläche großteils aus Sand • entstehen durch Erosion von Kieswüsten mit viel Quarzgestein. • Dünen und Wanderdünen • Lebensbedingungen am härtesten • Kieswüsten: • entstehen durch Erosion von Stein- oder Felswüsten • Stein- und Salzwüsten: • entstehen meist in ariden, abflusslosen Sedimentbecken durch starke Verdunstung • Halbwüste: • geringfügig feuchter als die echte Wüste, aber immer noch trockener als die Savanne ist. Sie befindet sich meist am Rand einer "Vollwüste"

11. Savanne • Voraussetzung: • Niederschläge: 50-1500 mm/m2/Jahr • Wechsel von Regen und Trockenzeiten • Wo: • Zwischen trop. Regenwald und Wüste • Afrika, Indien, Australien, nördl. Südamerika

12. Savanne saisonale Regenfälle: schränken Artenvielfalt von Pflanzen und Tieren ein Wechsel zwischen Überangebot an Nahrung und Nahrungsknappheit Vegetation: Grasland und zerstreute Bäume viele Gebiete baumfrei Arten: Feuchtsavanne, Trockensavanne, Dornenstrauchsavanne

13. Savanne - Tiere: • Wanderungen: Nur wenig Tiere finden das ganze Jahr über genug Nahrung, • Herbivoren: Zebras, Gnu, Elefanten, Antilopen, Gazellen,… fressen Baumtriebe, halten Gebiet baumfrei, Heuschrecken • Carnivoren: Löwen, Geparden, Hyänen,.. regulieren Herbivorenbestand, vertilgen Aas • große Laufvögel: Strauß • Termiten: zur Abfallbeseitigung, Hügel sind landschaftsprägend

14. Grasland • Gemäßigte Breiten: warme Sommer, kalte, windige Winter • Steppen in Asien, Prärien in Nordamerika, Pampas in Südamerika, Grasland in Südafrika • Auf großen Ebenen innerhalb von Kontinenten • Jahreszeitlich bedingte Trockenheit, große Gebirge schirmen Niederschläge ab, erhalten sich Wasserhaushalt selbst

15. Grasland • Viele Wirbellose, z.B. Heuschrecken, oft mehr Biomasse als Wirbeltiere! • Wiederkäuer können Gras gut nutzen • Oft genutzt für Landwirtschaft (Weizen, Gerste, Hafer, Roggen, Mais), Gras • In Randbereichen zur Fleisch- und Milchproduktion • Am meisten von Menschen genutztes Ökosystem in gemäßigten Breiten

16. Wälder gemäßigter Breiten • 4 Jahreszeiten, mehr oder weniger ausgeprägt • Neuseeland, Florida, mittlerer Westen der USA, Europa,… • Viele verschiedene Waldarten: • Nadelwald, Laubwald, Auwald, Bergwald, Schluchtwald,….

17. Wälder gemäßigter Breiten • Laubwälder: • Im Winter und Frühling ist es am Boden hell, im Sommer dunkel, Frühblüher • Nadelwälder: • Am Boden ist es immer dunkel, anderer Unterwuchs

18. Wälder gemäßigter Breiten • Urwald: • Natürliche Zyklen, Bäume sterben ab und schaffen Raum und Licht für Jungwuchs • Forstwirtschaft: • Altershomogene Bestände, Monokulturen • Waldboden: • Reich an organischem Material, von Bodenorganismen aufgearbeitet

19. Taiga • 12.000 km langer Gürtel: Nordsibirien, Osteuropa, Skandinavien, Kanada, Alaska • Junges Ökosystem, entstand erst nach Ende d. Eiszeit vor ca. 10.000 Jahren, Wälder breiten sich aber noch immer nach Norden aus • Kurze Vegetationsperiode, kalte, lange Winter setzen Grenzen für Vegetation und Tiere • Viele Wälder. Große, von Menschen ungenutzte Gebiete, oft unter Naturschutz, Nationalpark

20. Taiga • Fast reine Nadelholzbestände • Nicht so vielschichtig, wenige, gut angepasste Tier- und Pflanzenarten • Böden: • Nährstoffarm, dicke Nadelschicht, da schwer abbaubar, erzeugen saueres Milieu, dunkel • Permafrost: Wasser bleibt das ganze Jahr über gefroren, permanente Trockenheit, nur wenn Sonne Boden erwärmt Wasser zur Verfügung, nur in oberen Schichten • Symbiosen mit Pilzen nötig, um Nährstoff zu erhalten, Pilze bekommen dafür Kohlenhydrate (Mykorrhiza)

21. Taiga • Pflanzen: • Tanne, Fichte, Kiefern, teilweise Lärchen, Flachwurzler • Laubbäume. vereinzelt, Birken, Espen • Unterwuchs: wenn genug Licht: Heidelbeere, Sumpfmoos, wenig Gräser, Moose, Flechten • Tiere: • Viele Tiere halten im Winter Winterschlaf, z.T. saisonale Wanderungen, Zug • Viele Arten kommen auch bei uns im Hochgebirge vor! • Frühjahr und Sommer: viele Insekten, locken Zugvögel an, Insekten und ihre Larven fressen Nadeln, Holz • Wühlmäuse, Rotfuchs, Wolf, Braunbär, Karibus, Rentiere, Elch…

22. Tundra • Nördl. der Polarkreise, bildet oft ein Mosaik mit Taiga • Alaska, Kanada, Grönland, Nord- Skandinavien, Sibirien, nördl. Antarktis

23. Tundra • ¾ des Jahres kalt, dunkel, Winter • Sommer dauert 50 Tage, 24 h Sonnenschein • Permafrostboden taut bis in ca. 1m Tiefe auf, starke Winde verstärken Trockenheit

24. Tundra • Pflanzen: • bis zu 1 m Höhe, • Gräser, Seggen, Moose, Flechten, niedere Holzgewächse, z.B. arkt. Weide • Tiere: • Viele leben nur im Sommer dort • Zyklen von Zuwachs und Zusammenbruch, Wanderungen • Wühl-, Spitzmaus, Lemminge, Eisfüchse, Eulen, Skuas, Möwen, Wiesel, Mücken in Schmelzewasserpfützen, Karibus, Eisbär, Robben, Eisfuchs, Moschusochsen,… • Rentiere: wurden z.T. von Nomadenvölkern domestiziert • In küstennahen Bereichen: Eis schmilzt, viel Plankton, Wale, Fische

25. Aquatische Ökosysteme • Meer • Bach, Fluss, Strom • See, Teich • Feuchtgebiete (Moore, Feuchtwiesen, Auwälder,…)

26. Aquatische Ökosysteme • Besondere Eigenschaften des Wassers • Dipolmolekül: Löslichkeit von Ionen und Sauerstoff gut • In weitem Temperaturbereich flüssig • Dichteanomalie • Gutes Wärmespeicherungsvermögen

27. Aquatische Ökosysteme • Gewässer gehören zu den gefährdeten Lebensräumen • Verschmutzung • Zerstörung • Überfischung • Verbauung, Veränderung