Stoffkreisläufe im See

Der Kohlenstoffkreislauf spielt eine zentrale Rolle im Ökosystem See. Kohlenstoff kommt sowohl in anorganischer Form in der Umwelt als auch in organischen Verbindungen in Lebewesen vor. Pflanzen nehmen CO₂ über Photosynthese auf und bauen daraus Biomasse auf. Durch Atmung und Zersetzung gelangt der Kohlenstoff wieder in die Umwelt. Unter anaeroben Bedingungen kann sich Methan bilden und der pH-Wert sinken.

Der Stickstoffkreislauf ist ebenfalls von großer Bedeutung. Stickstoff aus der Luft wird für Pflanzen in Form von Nitrat, Nitrit oder Ammonium verfügbar gemacht. Über die Nahrungskette gelangt er in Tiere und wird durch Ausscheidungen und Zersetzung wieder freigesetzt. Dabei spielen Mikroorganismen eine wichtige Rolle bei der Umwandlung der Stickstoffverbindungen.

Vocabulary: Destruenten sind Organismen, die tote Biomasse zersetzen und dabei Nährstoffe freisetzen.

Highlight: Der pH-Wert beeinflusst das Gleichgewicht zwischen Ammonium und Ammoniak im Wasser. Bei höheren pH-Werten verschiebt sich das Gleichgewicht zum giftigen Ammoniak.

Example: Bei einem pH-Wert von 8 liegen 96% als Ammonium und 4% als Ammoniak vor.

Phosphorkreislauf und Eutrophierung

Der Phosphorkreislauf ist eng mit der Problematik der Eutrophierung verbunden. Phosphor kommt in Gestein vor und ist ein lebenswichtiger Bestandteil von DNA und Proteinen. Pflanzen nehmen Phosphat als Mineralsalz auf. Über die Nahrungskette und Zersetzungsprozesse gelangt Phosphor in den Wasserkreislauf.

Die Eutrophierung beschreibt die Überdüngung eines Gewässers, meist durch menschliche Einflüsse wie Landwirtschaft oder Abwässer. Sie führt zu einem Überangebot an Nährstoffen bei gleichzeitigem Sauerstoffmangel.

Definition: Eutrophierung ist die Anreicherung von Nährstoffen in einem Gewässer, die zu übermäßigem Algenwachstum und Sauerstoffmangel führt.

Folgen der Eutrophierung:

• Verstärktes Algenwachstum (Algenblüte)
• Sauerstoffmangel im Tiefenwasser (Hypolimnion)
• Bildung von Faulschlamm und giftigen Gasen
• Sterben von Wassertieren

Highlight: Die Phosphatfalle bezeichnet die Bindung von Phosphat an Eisen unter aeroben Bedingungen. Bei Sauerstoffmangel löst sich diese Bindung und setzt große Mengen Phosphat frei.

Maßnahmen gegen Eutrophierung:

• Einleiten von Sauerstoff und nährstoffarmem Wasser
• Kontrolle der Wassereinzugsgebiete
• Entfernung von Faulschlamm und toter Biomasse
• Verbesserung der Abwasserbehandlung

Example: Die Eutrophierung tritt besonders nachts im Sommer auf, wenn keine Photosynthese stattfindet und der Sauerstoffverbrauch hoch ist.

Der Kohlenstoffkreislauf für Kinder erklärt zeigt, wie wichtig das Verständnis dieser Prozesse für den Umweltschutz ist. Die Folgen der Eutrophierung verdeutlichen die Notwendigkeit eines verantwortungsvollen Umgangs mit Nährstoffen in der Umwelt.