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Ökosystem See

Ökosystem See

 Was ist das Ökosystem See?
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o Unbelebter teil des

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Trophieebenen, Aufbau eines Sees, Jahreszeitliche Umschichtung, Eutrophierung, Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf, Begriffsliste, Umkippen eines Sees

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Was ist das Ökosystem See? o Besteht aus vielen verschiedenen Pflanzen und Tieren, die dort zusammenleben (Biozönose) o Unbelebter teil des Sees (Biotop) schafft die passenden Umweltbedingungen für die in der Biozönose lebenden Lebewesen. Ökosystem See o Zählt zu den aquatischen Ökosystemen Freiwasserzone: ■ Biotop abiotisch Wassertemperatur pH-Wert des Sees Lichtmenge ➤ Uferzone (Litoral) Ökosystem See Zonierung des Sees: o Grundsätzlich Unterscheidung in Freiwasserzone (Pelagial) und Bodenzone (Benthal) ▸ Kompensationsebene/ Metalimnion/ Sprungschicht Fotosynthese und Zellatmung halten sich die Waage ➤ Tropholytische Zone/Hypolimnion/Zehrschicht ▪ Bruchwaldzone=> Wald ► Seeoberfläche => trophogene Zone/Epilimnion/Nährschicht ▪ Viele Pflanzen (produzieren Sauerstoff und verbrauchen Nährstoffe) => viel Sauerstoff und wenig Nährstoffe vorhanden Biozönose biotisch Fische Wasservögel Wasserpflanzen Algen Frösche Würmer Viele Tiere die Sauerstoff verbrauchen und wenig Pflanzen die welchen produzieren => Zellatmung>Fotosynthese Bodenzone: Röhricht- zone Unterteilung Litoral Schwimm- Tauch- Tiefen- blattzone blattzone algenzone Röhricht Zone=> Uferpflanzen; größter Teil über Wasser ▪ Schwimmblattzone=> Pflanzen, die bis auf die Blätter vollkommen Bruchwaldzone = Erlenzone untergetaucht sind ■ Tauchblattzone=> Unterwasserpflanze ➤ Tiefenboden (profundal) => Boden, zu dem kein Licht mehr eindringt Abiotische Faktoren in den Zonen des Sees Sonnenlicht: Das Sonnenlicht strahlt von oben auf den See. Dabei kommt das Licht nicht bis zum Grund des Sees. Es endet nach einigen Metern unter der Seeoberfläche. An dieser Stelle hört auch die Nährschicht des Sees auf. Überall, wo Sonnenlicht hinkommt, können Pflanzen und Algen (Produzenten) gut wachsen, da sie für die Photosynthese Sonnenlicht benötigen. Darunter ist es dunkel und es gibt kaum mehr Pflanzen. Nährstoffe Die Nährstoffe im See werden von den Produzenten wie Pflanzen und Algen verbraucht. Da sie hauptsächlich oben im See wachsen,...

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sind in der obersten Seezone, der Nährschicht, auch kaum Nährstoffe. Am Grund des Sees in der Zehrschicht werden kaum Nährstoffe verbraucht. Gleichzeitig sinken tote Lebewesen und Abfallprodukte und Ausscheidungen der Organismen auf den Seeboden, wo sie von Destruenten wie Würmern und Bakterien zersetzt werden. Dadurch bilden sich neue Nährstoffe. Somit gibt es am Seeboden viele Nährstoffe. Sauerstoff: Die Pflanzen stellen durch die Photosynthese an der Seeoberfläche Sauerstoff her. Im oberen Teil des Sees herrscht somit Sauerstoffreichtum. In der unteren Schicht des Sees gibt es viele Tiere, die Sauerstoff verbrauchen. Hier ist es also sehr sauerstoffarm. Temperatur: Auch die Temperatur im See ist unterschiedlich. Wasser hat bei 4°C die größte Dichte. Deswegen sinkt Wasser mit 4°C auf dem Seeboden ab. Somit hat das Wasser auf dem Seeboden meistens etwa 4°C. Zwischen den Jahreszeiten gibt es aber Schwankungen im gesamten Wasser Insgesamt: Nährschicht: Fotosynthese>Zellatmung Kompensationsschicht: Fotosynthese-Zellatmung Zehrschicht: Fotosynthese<Zellatmung Abiotische Faktoren Ökosystem See Sonnnen- licht -Sauerstoff Nährstoffe Nährschicht Kompensationsebene Zehrschicht Jahreszeitliche Umschichtung Sommerstagnation: Das kalte Wasser mit ca. 4°℃ sinkt zu Boden aufgrund der Dichteanomalie des Wassers (Wasser hat bei 4°C die höchste Dichte). Die Seeoberfläche wird aufgeheizt auf bis zu 20°C. Es bilden sich somit zwei Schichten und eine Sprungschicht. Im Epilimnion (oberste Schicht) findet aufgrund von leichten Winden noch eine Teilzirkulation statt. Tiefe (in m) 0 4 8 12 Vollzirkulation im Frühling und Herbst: Durch Temperaturänderungen und Stürme im Frühling und im Herbst vermischen sich die beiden Wasserschichten - sie zirkulieren. Dadurch verteilen sich die Nährstoffe und der Sauerstoff gleichmäßig im Wasser. Auch die Temperatur ist im gesamten See sehr ähnlich. Im Frühling hat der See nach der Vollzirkulation etwa 4°C, im Herbst etwa 10°C. 16 20 Winterstagnation: Im Winter bildet sich auf der Seeoberfläche eine Eisschicht (Wasser hat Minusgrade). Gleich darunter hast du das kälteste flüssige Wasser im See mit ca. 0°C. Das wärmste Wasser im Winter hat 4°C und sinkt somit wieder wegen der höheren Dichte nach unter. Hier können also auch Fischen problemlos leben. Je tiefer du in einem See nach unten gehst, desto wärmer wird es dort im Winter. Somit frieren Seen von oben nach unten zu. Sommer Jahreszeit: 20 18 Temperatur (in °C) 13 Frühling 6 ن 5 Zirkulation des Wassers 4 Herbst Zirkulation Zirkulation Jahreszeit: Begim: Herbst-noch Winter kens Vollzirkulation Temperatur (in °C) 160 141 12 10 Jahreszeit: os as Temperatur (in °C) O 2 4 Sommer 8 Stagnation 4 4 4 Winter Stagnation d Jahreszeit: Frühjahr Temperatur (in °C) 8 6 6 9 4 4 Explizite Erklärung des Sauerstoffgehalts Frühjahrs-und Herbstzirkulation: o Durchmischung sorgt für gleichmäßigen Sauerstoffgehalt über gesamte Wassersäule Im Frühjahr aber Konz. Etwas höher als im Herbst, da kälteres Wasser eine höhere ,,Bindungseigenschaft" aufweist und das Wasser im Frühjahr noch vom Winter kälter ist Sommerstagnation: o Mangelnder Wind keine Durchmischung o Im Epilimnion: durch starke Sonneneinstrahlung und hohe Temperaturen=> Pflanzen können viel Fotosynthese betreiben=> hohe Sauerstoffkonzentration o Im Metalimnion: Temperatur und Sauerstoffgehalt nehmen stark ab o Hypolimnion: Heterotrophe Organismen betreiben Zellatmung (z.B. Fische)=> Sauerstoff wird verbraucht (,,gezehrt") Winterstagnation: o Nach Durchmischung im Herbst liegt überall hoher Sauerstoffgehalt vor o Organismen im See betreiben kaum Stoffwechsel, da Temperaturen zu gering sind o Sauerstoffkapazität ist bei geringen Temperaturen hoch und es kann so viel Sauerstoff gebunden werden Eutrophierung des Sees und Sukzessionsstadien Tropiestufe : Oligotroph - mineralstoffarm Trophiestufe 2: Mesotroph - mittlerer mineralstoffgehalt Trophiestufe 3: Eutroph - hoher Mineralstoffgehalt Trophiestufe 4: Hypertroph - extrem hoher mineralstoffgehalt - wenig Fische sausschließlich durch wenig brasser becogchsenes Menschen Bioindikatoren: Wasserlobilie eutropher See - nährstoffreiches Wasser - viel Biomasse - trübes & grünliches Wasser - weniger als 1-2m tief - Nährschicht: sauerstoffreich - Zehrschicht: sauerstoffarm -02-Produktion < 02-Verbrauch chsenes - vele Fische bewachsenes ofer Schiff oligotropher See - nährstoffarmes Wasser - wenig Biomasse - blaues & sehr klares Wasser - bis zu 10m tief - im ganzen See ausreichend 02 - 02-Produktion - 02-Verbrauch = Wie kommt es vom Oligotrophen See zum Eutrophen See bzw. Zum Umkippen eines Sees? Anfang: oligotropher See mit wenig äußeren Einflüssen ↓ Durch äußere Einflüsse (z.B. Dünger) Zufluss von Mineralsalzen und Nährstoffen in die Seen ↓ Viele Mineralstoffe= Eutropher See ↓ Im Epilimnion kommt es zum starken Pflanzenwachstum ↓ Abnahme der Mineralstoffkonzentration und der Lichtdurchlässigkeit Bereich der Sauerstoffzehrung wird immer größer und es wird weniger Sauerstoff produziert Sauerstoffmangel führt zur Umwandlung von Nitrat zu Nitrit und Ammonium und zum anaeroben Abbau von organischem Material wobei Schwefelsauerstoff entsteht=> starkes Zellgift ↓ Gelangt dieses Zellgift in die oberen Schichten ist der See unbewohnbar für Lebewesen und der See kippt um

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Zwischen den Jahreszeiten gibt es aber Schwankungen im gesamten Wasser Insgesamt: Nährschicht: Fotosynthese>Zellatmung Kompensationsschicht: Fotosynthese-Zellatmung Zehrschicht: Fotosynthese<Zellatmung Abiotische Faktoren Ökosystem See Sonnnen- licht -Sauerstoff Nährstoffe Nährschicht Kompensationsebene Zehrschicht Jahreszeitliche Umschichtung Sommerstagnation: Das kalte Wasser mit ca. 4°℃ sinkt zu Boden aufgrund der Dichteanomalie des Wassers (Wasser hat bei 4°C die höchste Dichte). Die Seeoberfläche wird aufgeheizt auf bis zu 20°C. Es bilden sich somit zwei Schichten und eine Sprungschicht. Im Epilimnion (oberste Schicht) findet aufgrund von leichten Winden noch eine Teilzirkulation statt. Tiefe (in m) 0 4 8 12 Vollzirkulation im Frühling und Herbst: Durch Temperaturänderungen und Stürme im Frühling und im Herbst vermischen sich die beiden Wasserschichten - sie zirkulieren. Dadurch verteilen sich die Nährstoffe und der Sauerstoff gleichmäßig im Wasser. Auch die Temperatur ist im gesamten See sehr ähnlich. Im Frühling hat der See nach der Vollzirkulation etwa 4°C, im Herbst etwa 10°C. 16 20 Winterstagnation: Im Winter bildet sich auf der Seeoberfläche eine Eisschicht (Wasser hat Minusgrade). Gleich darunter hast du das kälteste flüssige Wasser im See mit ca. 0°C. Das wärmste Wasser im Winter hat 4°C und sinkt somit wieder wegen der höheren Dichte nach unter. Hier können also auch Fischen problemlos leben. Je tiefer du in einem See nach unten gehst, desto wärmer wird es dort im Winter. Somit frieren Seen von oben nach unten zu. Sommer Jahreszeit: 20 18 Temperatur (in °C) 13 Frühling 6 ن 5 Zirkulation des Wassers 4 Herbst Zirkulation Zirkulation Jahreszeit: Begim: Herbst-noch Winter kens Vollzirkulation Temperatur (in °C) 160 141 12 10 Jahreszeit: os as Temperatur (in °C) O 2 4 Sommer 8 Stagnation 4 4 4 Winter Stagnation d Jahreszeit: Frühjahr Temperatur (in °C) 8 6 6 9 4 4 Explizite Erklärung des Sauerstoffgehalts Frühjahrs-und Herbstzirkulation: o Durchmischung sorgt für gleichmäßigen Sauerstoffgehalt über gesamte Wassersäule Im Frühjahr aber Konz. Etwas höher als im Herbst, da kälteres Wasser eine höhere ,,Bindungseigenschaft" aufweist und das Wasser im Frühjahr noch vom Winter kälter ist Sommerstagnation: o Mangelnder Wind keine Durchmischung o Im Epilimnion: durch starke Sonneneinstrahlung und hohe Temperaturen=> Pflanzen können viel Fotosynthese betreiben=> hohe Sauerstoffkonzentration o Im Metalimnion: Temperatur und Sauerstoffgehalt nehmen stark ab o Hypolimnion: Heterotrophe Organismen betreiben Zellatmung (z.B. Fische)=> Sauerstoff wird verbraucht (,,gezehrt") Winterstagnation: o Nach Durchmischung im Herbst liegt überall hoher Sauerstoffgehalt vor o Organismen im See betreiben kaum Stoffwechsel, da Temperaturen zu gering sind o Sauerstoffkapazität ist bei geringen Temperaturen hoch und es kann so viel Sauerstoff gebunden werden Eutrophierung des Sees und Sukzessionsstadien Tropiestufe : Oligotroph - mineralstoffarm Trophiestufe 2: Mesotroph - mittlerer mineralstoffgehalt Trophiestufe 3: Eutroph - hoher Mineralstoffgehalt Trophiestufe 4: Hypertroph - extrem hoher mineralstoffgehalt - wenig Fische sausschließlich durch wenig brasser becogchsenes Menschen Bioindikatoren: Wasserlobilie eutropher See - nährstoffreiches Wasser - viel Biomasse - trübes & grünliches Wasser - weniger als 1-2m tief - Nährschicht: sauerstoffreich - Zehrschicht: sauerstoffarm -02-Produktion < 02-Verbrauch chsenes - vele Fische bewachsenes ofer Schiff oligotropher See - nährstoffarmes Wasser - wenig Biomasse - blaues & sehr klares Wasser - bis zu 10m tief - im ganzen See ausreichend 02 - 02-Produktion - 02-Verbrauch = Wie kommt es vom Oligotrophen See zum Eutrophen See bzw. Zum Umkippen eines Sees? Anfang: oligotropher See mit wenig äußeren Einflüssen ↓ Durch äußere Einflüsse (z.B. Dünger) Zufluss von Mineralsalzen und Nährstoffen in die Seen ↓ Viele Mineralstoffe= Eutropher See ↓ Im Epilimnion kommt es zum starken Pflanzenwachstum ↓ Abnahme der Mineralstoffkonzentration und der Lichtdurchlässigkeit Bereich der Sauerstoffzehrung wird immer größer und es wird weniger Sauerstoff produziert Sauerstoffmangel führt zur Umwandlung von Nitrat zu Nitrit und Ammonium und zum anaeroben Abbau von organischem Material wobei Schwefelsauerstoff entsteht=> starkes Zellgift ↓ Gelangt dieses Zellgift in die oberen Schichten ist der See unbewohnbar für Lebewesen und der See kippt um