Energiefluss und Kohlenstoffkreislauf im Ökosystem
Der Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss sind fundamentale Prozesse in Ökosystemen. In einem typischen Energieflussdiagramm finden wir verschiedene Komponenten: Die Lichtenergie wird von Produzenten Pflanzen aufgenommen und durch Fotosynthese in chemische Energie umgewandelt. Diese Energie fließt dann über mehrere trophische Ebenen - von Primärkonsumenten Pflanzenfresser zu Sekundär- und Tertiärkonsumenten Fleischfresser.
Definition: Der Energieflussdiagramm zeigt den Energietransfer zwischen verschiedenen trophischen Ebenen eines Ökosystems, von Produzenten über Konsumenten bis zu Destruenten.
Bei der Energieverwertung durch Organismen entstehen erhebliche Verluste: Eine Raupe beispielsweise kann nur etwa 16,5% der aufgenommenen Energie für den Aufbau von Biomasse nutzen. Der Rest geht durch Ausscheidungen 50 und Zellatmung 33,5 verloren. Diese Energieverluste spiegeln sich in der Biomassepyramide wider.
Beispiel: Bei poikilothermen wechselwarmen Tieren ist die Biomassepyramide weniger steil als bei homoiothermen gleichwarmen Tieren, da wechselwarme Tiere weniger Energie für ihre Körpertemperatur aufwenden müssen.
Der Kohlenstoffkreislauf verbindet verschiedene Ökosysteme global. Pflanzen fixieren CO₂ aus der Atmosphäre durch Fotosynthese. Dieser Kohlenstoff wird in Biomasse gespeichert und durch Konsumenten und Destruenten wieder freigesetzt. Die Ozeane spielen als größter Kohlenstoffspeicher eine wichtige Rolle, können aber durch zu hohe CO₂-Aufnahme versauern.