Marine Lebensräume at Bremen

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Mechanismus und Produktivität in Küstenauftriebsgebieten

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Welche pelagische Fischart spielt derzeit im Küstenauftriebssystem des Humboldtstroms eine zentrale Rolle? Nennen Sie 2 Gründe wieso

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Beschreiben Sie anhand von 4 Beispielen die ökologischen Folgen eines El Nino für den betroffenen Lebensraum. 

Was versteht man unter La Nina?

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Mesopelagial

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Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Nordsee

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Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Tiefsee

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Korallenriffe zeigen eine sehr hohe Produktivität, obwohl das umgebende Wasser sehr nährstoffarm ist. Erklären Sie dieses Paradoxon. Darwin Paradoxon, Oase in mariner Wüste

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Was ist der Unterschied zwischen benthal und pelagial?

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Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Arktis 

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Nenne je 4 Probleme und Anpassungen in den Mangroven


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Nenne je 3 biotische und abiotische Faktoren der Tiefsee

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Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Küstenauftriebsgebiete

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Marine Lebensräume

Mechanismus und Produktivität in Küstenauftriebsgebieten

- liegen meistens an den Westküsten der Kontinente, wo Meeresströmungen kaltes Wasser aus höheren Breiten äquatorwärts treiben 

- Ekman Spirale: vertikale Verteilung der Strömungen -> Wasser wird quer zur Windrichtung transportiert (Nordhalbkugel am Äquator nach rechts, Südhalbkugel nach links; auch bedingt durch Erdrotation)

- je nach Windstärke (Passatwinde!) bewegt die Reibungskraft die Wassermassen bis in eine Tiefe von 100 Metern

- abtransportiertes Oberflächenwasser wird mit nährstoffreichem (Nitrate, Phosphate) Tiefenwasser ersetzt -> nährstoffreich durch absinkende zersetzte Biomasse

- sauerstoffarmes nährstoffreiches Tiefenwasser vermischt sich mit sauerstoffreichem Strömungswasser (z.B. Humboldtstrom bzw. Perustrom, Kanarenstrom etc) -> optimale Lebensgrundlage; Phyoplankten als Nahrungsquelle für höhere Lebewesen vermehrt sich aufgrund der Nährstoffe stark


Produktivität: ca. 20-50% des Gesamtfischereipotentials der Ozeane; >1000 g C/m²

Marine Lebensräume

Welche pelagische Fischart spielt derzeit im Küstenauftriebssystem des Humboldtstroms eine zentrale Rolle? Nennen Sie 2 Gründe wieso

Peruanische Sardelle (Engraulis ringens)

1) Filtrierer, die mit geöffnetem Mund schwimmen und so große Mengen an Plankton fressen (v.a. Kieselalgen)

2) Sind wichtige Beute für Robben, Seevögel und größere Fische

Marine Lebensräume

Beschreiben Sie anhand von 4 Beispielen die ökologischen Folgen eines El Nino für den betroffenen Lebensraum. 

Was versteht man unter La Nina?

El nino = ungewöhnliche, nicht zyklische, veränderte Meeresströmungen entlang der tropischen Westküste Südamerikas -> Verdrängung des kalten, nährstoff- und fischreichen Meerwassers vor den Küsten Perus und Ecuadors durch warmes, nährstoffarmes Meerwasser 


1) verbesserte Sauerstoffverhältnisse im Flachwasser -> Individuendichte und Artenzahl an Bodentieren nimmt zu; Beispiel: Muscheln, Krebse

2) veränderte Bedingungen (erhöhte Temperatur) erhöhen Sterblichkeit der lokalen Organismen; Beispiel: Brandungsmuschel (Mesodesma donacium) 

3) Zunahme von sonst schwachen Arten durch Abnahme der Populationen dominanter Arten; Beispiel: Pilgermuschel (Donax peruvianus) nach Brandungsmuschel-Sterben

4) Anzahl Gewässer-fremder Arten, die dem warmen Wasser folgen, nimmt zu; Beispiel: Hammerhai

5) Nahrungsknappheit; Beispiel: hohe Mortalität der Jungtiere und schwachen und kranken in Pelzrobben-Populationen

->> höhere Temperaturen folgen zu Absterben von Phytoplankten -> dementsprechend Absterben von Zooplankton -> Nahrungsknappheit für kleine Fische -> Ökosystem bricht quasi zusammen


La Nina: "Gegenteil" von El Nino, meist als Folge dessen; Ausgelöst wird sie durch überdurchschnittlich hohe Luftdruckunterschiede zwischen Südamerika und Indonesien. Dies führt zu stärkeren Passatwinden. Vom Passat wird im Pazifischen Ozean das warme Wasser an der Oberfläche nach Südostasien getrieben. Vor der Küste Perus strömt darum kaltes Wasser aus der Tiefe nach, das bis 3 °C unter der Durchschnittstemperatur liegt. 

Marine Lebensräume

Mesopelagial

200-1000m

Marine Lebensräume

Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Nordsee

PP: Kieselalgen (Diatomeen), Dinoflagellaten, Kalkflagellaten (Coccolithophoride), Blaualgen (Cyanobakterien) 

Herbivore: Grüne Samtschnecke (Elysia viridis), Ruderfußkrebse (Copepoden)

Carnivore: Hering (Clupea harengus), Sprotte (Clupea sprattus), Makrele (Scomber scombrus) 

Marine Lebensräume

Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Tiefsee

PP: Sulfurikanten (Schwefelbakterien; reduzieren Schwefelverbindungen zu elementarem Schwefel)

Herbivore: eh, aber es gibt Symbionten mit Sulfurikanten! Röhrenwürmer, Calyptogena magnifica (weiße Klaffmuschel) leben an Hydrothermalquellen; führen Bakerien Schwefelwasserstoff und Sauerstoff zu und beziehen von ihnen Kohlenhydrate

Carnivore: Beilbauchfische, Schlotkrabben, Anglerfische



Marine Lebensräume

Korallenriffe zeigen eine sehr hohe Produktivität, obwohl das umgebende Wasser sehr nährstoffarm ist. Erklären Sie dieses Paradoxon. Darwin Paradoxon, Oase in mariner Wüste

In Riffgebieten starker Nährstoffmangel, vor allem Stickstoff -> Korallen bilden eigene kleine Ökosysteme (Holobionten) mit Mikroorganismen -> Bakterien fixieren für die Korallen und ihre "Bewohner" Stickstoff, das ganze Jahr über, im Sommer (noch Stickstoff-ärmer) ums zehnfache erhöht

Korallen gehen Symbiosen mit Zooxanthellen ein -> photoaktive Algen, die die Korallen mit Photosyntheseprodukten Glucose, Aminosäuren und Fettsäuren (Glycerin) versorgen; dafür geben die Korallen Nährsalze und CO2 ab

Cyanobakterien versorgen Polypen in Symbiose mit Stickstoff und Phosphat

Aktiver Fang von Zooplankton über Tentakel


außerdem: Korallen bzw. ihre Cyanobakterien geben nährstoffreichen "Schleim" ab, der sich wie ein Schleier über die Riffe legt und schnell absinkt -> Nährstoffe bleiben dem Riff erhalten, quasi Dünger


Korallenbleiche: bei zu hoher Temperatur stoßen die Korallen die Zooxanthellen ab -> Farbe geht verloren (Korallen erhalten Farbe durch die Algen; werden weiß bei Abstoßung) und Korallen verhungern

Marine Lebensräume

Was ist der Unterschied zwischen benthal und pelagial?

Pelagial: offenes Meer, freies Wasser

Benthal: Lebensraum im und auf dem Meeresboden

Marine Lebensräume

Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Arktis 

1) PP: Eisalgen (Kieselalgen), Phytoplankton

2) Herbivore: Flohkrebse, Ruderfußkrebse

3) Carnivore: Polardorsch (Boreogadus saida), Trottellumme, Steller-Seelöwe (Eumetopias jubatus), Eisbär 

Marine Lebensräume

Nenne je 4 Probleme und Anpassungen in den Mangroven


Problem: starker Wasserverlust und dadurch Austrocknung aufgrund der Hitze

Anpassung: Regulation der Verdunstung via Spaltöffnungen, Sukkulenz (fleischige Blätter -> Wasserspeicherung)

Problem: starke Schwankungen des Salzgehalts bzw. Salzüberschuss (Brack- bzw. Meerwasser!)

Anpassung: Salzanreicherung in Vakuolen alter Blätter und deren Abwurf; Salzausscheidung über spezielle Drüsen (Salzdrüsen; Bildung einer Salzkruste); Entsalzen des Wassers über Ultrafiltration in den Wurzeln

Problem: Fortpflanzung unter extremen Bedingungen

Anpassung: Viviparie ("lebendgebärend"); Samen keimen noch innerhalb der Frucht auf der Mutterpflanze; schwimmfähige Keimlinge werden abgeworfen und treiben evlt. fort, bis sie an günstigen Standorten wurzeln können (sehr lange keimfähig)

Problem: Sauerstoffmangel im Boden

Anpassung: oberirdische Wurzelorgane (Stelz-, Luftwurzeln, Pneumatophore) nehmen atmosphärischen Sauerstoff auf und transportieren ihn in die Wurzeln 

Marine Lebensräume

Nenne je 3 biotische und abiotische Faktoren der Tiefsee

abiotisch:

- Druck bis 1100 atm

- Kälte (2-4°C), außer Hydrothermalquellen (bis 400°C)

- Dunkelheit (keine Primärproduktion, Biolumineszenz)

biotisch:

- Nahrungsmangel (Nahrung besteht aus abfallender Biomasse) -> Konkurrenz

- Symbiosen der Sulfurikanten (Schwefel-produzierenden Bakterien)

- niedrige Populationsdichte

Marine Lebensräume

Nennen sie typische Primärpoduzenten, Herbivore und Carnivore des Nahrungsnetzes der Küstenauftriebsgebiete

PP: Phytoplankton (Coccolithophoriden, Dinoflagellaten, Diatomen)

Herbivore: Copepoden, Anchovie (Sardellen; Peru!)

Carnivore: Sardellen, Taschenkrebse

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