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Klimazonen

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Biologie

Es wird zwischen 5 Wärmezonen auf der Erde unterschieden. Die Wärme wird von der Energiemenge des einstrahlenden Lichtes beeinflusst, die von der geografischen Breite abhängig ist. Innerhalb der Wärmezonen kommt es zu Klimazonen, da hier jeweils unterschiedliche Bedingungen herrschen, welche von Klimafaktoren abhängig sind. Sie werden oft synonym als Klimazonen verwendet, da es auf den Kontext ankommt, in welchem das Wort gebraucht wird.

Innerhalb der Wärmezonen kommt es in einzelnen Regionen zur Ausbildung von Klimazonen. In diesen leben spezifisch angepasste Pflanzengemeinschaften, die charakteristische Vegetationszonen bilden.

Eigenschaften der Wärmezonen

Die unterschiedlichen Wärmezonen entstehen dadurch, dass die Sonne an den verschiedenen Regionen auf der Erde in einem jeweils anderen Winkel auftrifft. Je kleiner der Winkel, desto weiter ist der Weg der Sonneneinstrahlung bis zur Erdoberfläche. Bei einem 90°-Winkel am Äquator hat die Sonneneinstrahlung den kürzesten Weg und sie wird wenig reflektiert und absorbiert. An den Polen der Erde kommt dagegen nur wenig Sonneneinstrahlung an.

Klimazonen Sonnenenergie StudySmarterAbbildung 1: Eintreffen der Sonnenenergie auf die Erde

Auf der Erde gibt es insgesamt 5 Wärmezonen:

Die äquatoriale Zone

Die äquatoriale Zone besitzt die Eigenschaft, gleichmäßig hohe Temperaturen während des gesamten Jahres zu besitzen. Hier sind also keine Jahreszeiten vorhanden. Die starke Wolkenbildung mit folglich hohen Niederschlägen bildet zusammen mit den hohen Temperaturen ideale Wachstumsbedingungen für Pflanzen. Deshalb ist hier ein tropischer Regenwald entstanden.

Die tropische Zone

In der tropischen Zone sind jahreszeitliche Temperaturschwankungen messbar. In dieser Zone ist es ganzjährig frostfrei. Typisch hierfür sind die Regen- und Trockenzeiten.

Die subtropische Zone

In der subtropischen Zone sind große jahreszeitliche und tageszeitliche Temperaturschwankungen vorhanden. Nachtfrost ist hier möglich. Hier liegt die Jahresdurchschnittstemperatur bei über +20 °C.

Die gemäßigte Zone

In der gemäßigten Zone sind starke jahreszeitliche Temperaturschwankungen in Abhängigkeit von der Entfernung zum Meer vorhanden. Im Winter sind auch Tagfröste möglich. Zur gemäßigten Zone gehören alle Regionen, in denen der wärmste Monat mindestens eine Durchschnittstemperatur von +10 °C erreicht und die Jahresdurchschnittstemperatur von +20 °C nicht überstiegen wird.

Die subpolare und polare Zone

In der subpolaren und polaren Zone sind die Temperaturen meist unter dem Gefrierpunkt. Der wärmste Monat liegt im Mittel unter +10 °C. Der nördliche und südliche Polarkreis bilden zusammen die polare Zone und bestehen aus einer Kältewüste. Hier fallen die Sonnenstrahlen in einem so flachen Winkel auf den Boden, dass weder Fotosynthese ablaufen noch Vegetation entstehen kann. In der subpolaren Zone herrscht ebenfalls Permafrostboden, ihre Durchschnittstemperatur ist allerdings etwas höher als in der polaren Zone.

Wie entstehen Klimazonen?

Die verschiedenen Klimazonen der Erde kommen dadurch zustande, dass die Energiemenge des einstrahlenden Sonnenlichtes von der geografischen Breite abhängig ist. Beispielsweise werden in Äquatornähe die höchsten Temperaturen gemessen. In den einzelnen Bereichen der Wärmezonen kommt es zur Ausbildung von Klimazonen, welche von Klimafaktoren wie Wasser, Luftbewegung und Höhe über dem Meeresspiegel beeinflusst werden.

Auf folgender Abbildung siehst Du eine Klimazonenkarte:

Klimazonen Übersicht Klimazonen der Erde StudySmarterAbbildung 2: Die Klimazonen der Erde

Verteilung der Klimazonen

Wie Du in der Abbildung sehen kannst, gibt es auf der Erde 6 verschiedene Klimazonen mit jeweils unterschiedlichen Merkmalen:

  1. Polarkreiszone
  2. subpolare Zone
  3. kaltgemäßigte Zone
  4. kühlgemäßigte Zone
  5. subtropische Zone
  6. tropische Zone

Klimazone Deutschland

Deutschland liegt in der kühlgemäßigten Zone. Sie liegt zwischen dem 40. und 60. Breitengrad. Typisch für die gemäßigte Zone sind die vier Jahreszeiten. Die Winter können mit Minustemperaturen und 4 Sonnenstunden kalt sein und die Sommer mit 16 Sonnenstunden warm. Vorhanden sind hier vor allem Laub-, Nadel- und Mischwälder.

Klimazone Europa

Der europäische Kontinent teilt sich in drei Wärmezonen auf. Der Norden Europas bildet eine subpolare Zone, die Mittelbreiten eine gemäßigte Zone und der Süden Europas mit seinem Mittelmeerraum eine subtropische Zone.

Einfluss der Temperaturunterschiede auf Lebewesen

Temperaturunterschiede haben Einfluss auf die Aktivität von Enzymen und das wiederum hat direkten Einfluss auf die meisten Körperfunktionen, da fast alle Stoffwechselvorgänge enzymatisch gesteuert werden. In diesem Zusammenhang ist die Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel (kurz: RGT-Regel) von Bedeutung: Diese besagt, dass Stoffwechselprozesse bei einer Temperaturerhöhung um 10 °C doppelt bis dreimal so schnell ablaufen.

Gleichwarme Tiere

Eine stoffwechselgesteuerte Wärmeregulation tritt nur bei gleichwarmen Tieren auf. Bei ihnen wird die Körpertemperatur durch ein Regulationszentrum im Gehirn weitgehend unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant gehalten. Die Körpertemperatur ist bei ihnen unabhängig von der Umgebung. Sie können auch als "homiotherme", "hömöotherme" oder "endotherme" Tiere bezeichnet werden.

Gleichwarme Tiere sind Säugetiere und Vögel.

Wechselwarme Tiere

Wechselwarme Tiere dagegen können ihre Körpertemperatur durch verändertes Verhalten anpassen, wie zum Beispiel. Aufwärmen in der Sonne oder Abkühlen durch Abspreizen von Extremitäten. Ihre Körpertemperatur ist abhängig von der Umgebung.

Zu den wechselwarmen Tieren gehören unter anderem Fische, Insekten und wirbellose Tiere.

Auswirkungen auf den Lebensraum

Somit wird also deutlich, dass gerade bei wechselwarmen Tieren das Klima ihres Lebensraumes einen erheblichen Einfluss auf sie hat. In den Tropen sind die Bedingungen optimal, da dort das ganze Jahr über ungefähr gleichbleibende und hohe Temperaturen gegeben sind. Sie müssen sich hier also nicht aktiv um einen Körpertemperatur-Ausgleich kümmern.

Die Bergmannsche Regel

In diesem Zusammenhang hat die Bergmannsche Regel eine hohe Bedeutung. Diese besagt, dass die Individuen gleichwarmer Tierarten, die in kalten Klimazonen vorkommen, größer sind als die Individuen verwandter Arten, die in wärmeren Regionen leben. Der Grund hierfür ist, dass größere Lebewesen im Vergleich zum Körpervolumen eine kleinere Oberfläche besitzen und die Wärmeabstrahlung so im Verhältnis geringer ist. Die Bergmannsche Regel kann auch als "Größenregel" bezeichnet werden.

Auf folgender Abbildung siehst Du, wie unterschiedlich groß Pinguine je nach Wohnraum im Verhältnis zueinander sind.

Klimazonen Bergmannsche Regel Pinguine StudySmarterAbbildung 3: Erklärung der Bergmannschen Regel anhand unterschiedlicher Pinguinarten

Die Allensche Regel

Die Allensche Regel besagt, dass bei Tierarten, die sich der Kälte angepasst haben, die Körperanhänge wie Nase, Ohren und Schwanz kürzer als bei Tierarten aus wärmeren Klimazonen sind. Grund hierfür ist die daraus resultierende Einsparung von Wärmeabstrahlung. Die Allensche Regel kann auch als "Proportionsregel" bezeichnet werden.

Welchen Einfluss haben die Temperaturunterschiede auf Pflanzen?

In den Klimazonen bilden sich spezifisch angepasste Pflanzengemeinschaften, welche charakteristische Vegetationszonen bilden. Beispielsweise wird die Fotosyntheseleistung über die allgemeine Temperaturabhängigkeit von Enzymreaktionen nach der RGT-Regel durch die Temperatur beeinflusst. Hohe Temperaturen beeinflussen außerdem den Wasserhaushalt von Pflanzen. Sie können zudem Schutzmechanismen vor Kälte ausbilden. Ein Schutzmechanismus sind zum Beispiel Haare an der Oberfläche, welche isolierende, tote Gewebeteile darstellen.

Desertifikation

Durch langfristige Klimaveränderungen, Abholzung von Wäldern und die Anlage von Tiefbrunnen kommt es in den Trockengebieten verstärkt zu Austrocknung, Versalzung und Erosion des Bodens. Dieser Prozess wird als "Desertifikation" beziehungsweise "Wüstenbildung" bezeichnet. Daraus resultiert ein Verlust der Pflanzendecke und damit einhergehend auch die davon abhängige Tierwelt.

Klimazonen - Das Wichtigste

  • Klimazonen entstehen durch spezifisch angepasste Pflanzengemeinschaften.
  • Die Erde wird in 5 große Wärmezonen eingeteilt.
  • Die Wärmezonen können innerhalb nochmals in Klimazonen mit jeweils eigenen Vegetationsformen aufgeteilt werden.
  • Die Wärmeintensität ist abhängig von der Stellung der Sonne.
  • Klimabedingungen haben Auswirkungen auf die Lebensweise von Tieren.
  • Grundlegend ist die RGT-Regel, Enzymreaktionen sind abhängig von der Temperatur.

Klimazonen

Es wird zwischen 5 Klimazonen auf der Erde unterschieden. Diese teilen sich auf in eine subpolare/polare, gemäßigte, subtropische, tropische und äquatoriale Zone. Die Klimazonen besitzen jeweils eine unterschiedlich starke Wärmeeinstrahlung. 

Die polaren Zonen liegen zwischen dem 66,5. – 90. Breitengrad der Erde. Die subpolare Zone liegt zwischen dem 60. – 66,5. Breitengrad. Die gemäßigte Zone liegt zwischen dem 40. – 60. Breitengrad. Die subtropische Zone zwischen dem 23,5. – 40. Breitengrad. Die tropische Zone zwischen dem 0. – 23,5. Breitengrad. Die äquatoriale Zone liegt am 0. Breitengrad.

Deutschland liegt in der gemäßigten Zone. Die Winter können mit Minustemperaturen und lediglich 4 Sonnenstunden kalt sein und die Sommer mit 16 Sonnenstunden warm. Vorhanden sind hier vor allem Laub-, Nadel- und Mischwälder.

Die subpolaren und polaren Zonen bestehen aus Permafrostböden und die Temperaturen sind meist unter dem Gefrierpunkt. In der gemäßigten Zone sind starke jahreszeitliche Temperaturschwankungen vorhanden. In der subtropischen Zone sind große jahreszeitliche und starke tageszeitliche Temperaturschwankungen vorhanden und Nachtfrost ist hier möglich. In der tropischen Zone sind jahreszeitliche Temperaturschwankungen messbar und in dieser Zone ist es ganzjährig frostfrei. Die äquatoriale Zone besitzt die Eigenschaft, gleichmäßig hohe Temperaturen während des gesamten Jahres zu besitzen.

Finales Klimazonen Quiz

Frage

Welche 5 großen Klimazonen gibt es auf der Erde?

Antwort anzeigen

Antwort

- Subpolare/polare Zone 

- Gemäßigte Zone 

- Subtropische Zone 

- Tropische Zone 

- Äquatoriale Zone

Frage anzeigen

Frage

Wovon hängen die Klimaunterschiede in den einzelnen Zonen ab?

Antwort anzeigen

Antwort

Vom Winkel des Eintreffens der Sonnenstrahlen. 

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Frage

Was sind Eigenschaften der tropischen Zone?

Antwort anzeigen

Antwort

In der tropischen Zone sind jahreszeitliche Temperaturschwankungen messbar und es ist ganzjährig frostfrei. 

Frage anzeigen

Frage

Was sind Eigenschaften der subtropischen Zone?


Antwort anzeigen

Antwort

Jahreszeitliche Schwankungen und starke tageszeitliche Temperaturschwankungen mit Nachtfrost sind hier möglich.  

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Frage

Was sind Eigenschaften der gemäßigten Zone? 

Antwort anzeigen

Antwort

Es sind starke jahreszeitliche Temperaturschwankungen vorhanden und im Winter sind auch Tagfröste möglich. 

Frage anzeigen

Frage

Was sind Eigenschaften der subpolaren und polaren Zone?

Antwort anzeigen

Antwort

Nördlicher und südlicher Polarkreis bilden zusammen die polare Zone und bestehen aus einer Kältewüste. In der subpolaren Zone herrscht ebenfalls Permafrostboden. 

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Frage

In welcher Klimazone liegt Deutschland?


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Antwort

Deutschland liegt in der gemäßigten Zone.

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Frage

Welche Klimazonen gibt es in Europa?

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Antwort

Europa teilt sich in drei Zonen auf. 

- der Norden Europas bildet die subpolare Zone

- die Mittelbreiten eine gemäßigte Zone

- der Süden Europas eine subtropische Zone

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Frage

Was besagt die BERGMANNsche Regel?


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Antwort

Sie besagt, dass die Individuen gleichwarmer Tierarten in kalten Klimazonen größer sind als Individuen verwandter Arten, die in wärmeren Zonen leben. 

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Frage

Was besagt die ALLENsche Regel?

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Antwort

Bei Individuen kälteangepasster Tierarten sind die Körperanhänge wie Nase, Ohren und Schwanz kürzer als bei Individuen verwandter Arten aus wärmeren Zonen.

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Frage

Welche Einflüsse haben Temperaturunterschiede auf Pflanzen?


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Antwort

- Nach der RGT-Regel wird die Enzymreaktion durch die Temperatur beeinflusst 

- beispielsweise ist davon die Fotosyntheseleistung betroffen

- hohe Temperaturen beeinflussen den Wasserhaushalt von Pflanzen 

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Frage

Welche Strategien besitzen wechselwarme Tiere?

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Antwort

​Sie können ihre Körpertemperatur durch verändertes Verhalten anpassen, wie Aufwärmen in der Sonne oder Abkühlen von Extremitäten.

Frage anzeigen

Frage

Welche Auswirkungen hat der Lebensraum bei wechselwarmen Tieren?


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Antwort

Wechselwarme Tiere müssen sich nicht aktiv um einen Temperaturausgleich bemühen, wenn das Klima das ganze Jahr über ungefähr gleich bleibt und warme Temperaturen gegeben sind.

Frage anzeigen

Frage

Welche ist die wärmste Zone auf der Erde?

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Antwort

Die äquatoriale Zone bildet die wärmste Zone auf der Erde, da dort die Sonnenstrahlen in einem 90º-Winkel auf die Erde treffen und so wenig wie möglich absorbiert wird. 

Frage anzeigen

Frage

Können in den polaren Zonen Pflanzen wachsen?

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Antwort

Nein, da hier die Sonnenstrahlen in einem so flachen Winkel auf die Erde treffen, dass weder Fotosynthese ablaufen noch Vegetation entstehen kann. 

Frage anzeigen

Frage

Was besagt die RGT-Regel?

Antwort anzeigen

Antwort

Stoffwechselprozesse, die enzymatisch gesteuert werden, laufen bei einer Temperaturerhöhung um 10ºC doppelt bis dreimal so schnell ab.

Frage anzeigen

Frage

Welche Eigenschaft besitzen gleichwarme Tiere?


Antwort anzeigen

Antwort

Bei ihnen ist die Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur. Durch ein Regulationszentrum im Gehirn wird die Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur weitgehend konstant gehalten.

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