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Selbstregulation

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Selbstregulation

Ein Ökosystem besitzt die Fähigkeit zur Selbstregulation. Es kann mittels Rückkopplungskreisen Störungen im System ausgleichen und so das System in den ursprünglichen Zustand zurücksteuern. Eine artenreiche Populationsdynamik innerhalb des Ökosystems ist grundlegend für seine Fähigkeit zur Selbstregulierung. Je größer die Artenvielfalt in einer Biozönose ist, desto höher ist das Ausmaß an Regulationsvermögen.

Definition Selbstregulation Biologie

Selbstregulation ist die Fähigkeit eines Ökosystems nach einer Störung den ursprünglichen Zustand anzusteuern. Je größer die Artenvielfalt im Ökosystem, desto höher das Regulationsvermögen.

Ökologisches Gleichgewicht und Selbstregulation

Befindet sich ein Ökosystem in einem stabilen, ausgeglichenen Zustand, spricht man vom ökologischen Gleichgewicht.

Ein uneingeschränkter Stoff- und Energiefluss zwischen den Trophiestufen wird erreicht durch eine langfristig ausgeglichene Anzahl an Individuen in einem Ökosystem, in dem die Produzenten, Konsumenten und Destruenten in Balance miteinander leben.

Selbstregulation – Störfaktoren der Selbstregulation in Ökosystemen

Eine Reihe von Störfaktoren treten entweder auf natürliche oder menschengemachte Art und Weise in der Natur auf. Oft kann sich die Natur noch selbst regulieren und sich von diesen Störfaktoren wieder erholen. Jedoch haben Menschen immer häufiger die Finger im Spiel und die natürlichen Rückkopplungskreise in Ökosystemen werden gestört.

Naturkatastrophen

Durch Naturkatastrophen, wie Waldbrände, Überschwemmungen oder Erdbeben, entstehen Veränderungen in der Natur und in den Ökosystemen. Durch Selbstregulation kann der vorherige Zustand wieder hergestellt werden.

Biotische Umweltfaktoren

Unter biotischen Umweltfaktoren verstehen sich alle Lebewesen innerhalb eines Ökosystems, die im ständigen Wechsel miteinander leben und durch ihre Regulationssysteme die Fähigkeit zur Selbstregulierung haben. Entstehen Unregelmäßigkeiten in der Populationsdichte, besteht die Gefahr eines ökologischen Ungleichgewichts.

Abiotische Umweltfaktoren

Alle unbelebten Elemente innerhalb eines Ökosystems werden als abiotisch bezeichnet. Dazu gehören Wasser, Klima, Licht, die Konzentration an Nährsalzen oder anderen chemischen Stoffen. Sind die Verhältnisse der Elemente unausgeglichen, ist die Funktion der Selbstregulation gestört.

Der Mensch

Die Übernutzung und Zerstörung der Natur von Menschen ist einer der größten Störfaktoren in natürlichen Ökosystemen. Heute gibt es auf der Erde kaum noch Lebensräume, die keinen Einfluss von menschlichem Handeln zu spüren bekommen haben. Dadurch werden die natürlichen Rückkopplungskreise gestört. Durch Waldrodungen, Wilderei, der Luftverschmutzung durch den CO2 Ausstoß oder durch den Abbau natürlicher Ressourcen wie Stein und Sand wird das biologische Gleichgewicht der Natur gestört. So kommt es nicht nur zum Verlust der Biodiversität in Ökosystemen, sondern auch zu weiteren Naturkatastrophen.

Im Buch „Deutschland 2050 – wie der Klimawandel unser Leben verändern wird“ von den Fachjournalisten Toralf Staud und Nick Reimer werden verschiedene Szenarios dargestellt, in welchen Zuständen sich die Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit in 30 Jahren befinden wird. Nach Berechnungen der Forscher muss die Menschheit damit rechnen, dass die Erde bis zum Jahr 2050 deutlich wärmer sein wird und die Folgen des Klimawandels, um einiges stärker zu spüren sein werden. Milliarden Menschen werden unter der massiveren Wasserverschmutzung und Trinkwasserknappheit leiden. Die Ernten werden schlecht ausfallen, da es weniger Bestäuber gibt. Etwa 500 Millionen Menschen werden durch Sturmfluten und Überschwemmungen von den Küsten vertrieben und es wird mehr Tage im Jahr geben, an denen die Hitze die Schwelle menschlicher Überlebensfähigkeit überschreitet. Die Journalisten erklären, dass Klimaschutz keine Umstellung ist, sondern lediglich Stabilität bedeutet und wenn die Menschheit ein stabiles Leben führen möchte, muss jetzt intensiv das Klima geschützt werden.

Selbstregulation Beispiele

Die Natur findet normalerweise immer einen Weg zurück zum Ausgangszustand. Jedes Ökosystem hat seine eigenen Methoden sich selbst zu korrigieren und somit im Gleichgewicht zu bleiben. Zu den wichtigsten Ökosystemen gehören Gewässer und Wälder. Sie arbeiten Tag und Nacht daran, dass ihre Kreisläufe normal ablaufen. Dafür haben sie ausgeklügelte Rückkopplungssystemen entwickelt.

Gewässer

In Gewässern entstehen, wie in anderen Ökosystemen auch, Stoffkreisläufe. Tiere und Pflanzen teilen sich das Ökosystem mit anderen Mikroorganismen, wodurch ein selbstregulierender Kreislauf entsteht.

Gewässer können sich selbst reinigen. Um das besser zu verstehen, sollte man den Wasserkreislauf betrachten. Durch Sonneneinstrahlung verdunstet Wasser und gelangt in die Atmosphäre. Kühlen die Wassermassen in der Luft (Wolken) wieder ab, fallen sie als Regen zurück auf die Erde. Dort versickert das Wasser im Boden oder es fließt gemeinsam mit einigen Nährstoffen in Bäche, Seen und Flüsse ab. Gemeinschaften von Mikroorganismen sorgen für den natürlichen Reinigungsprozess in Gewässern. Die sogenannten Biofilme lagern die Nährstoffe entweder an oder werden durch ihren Stoffwechsel wieder abgebaut. Dieser Vorgang wird als die Selbstreinigung von Gewässern bezeichnet.

Ein Biofilm ist eine Schleimschicht auf der Wasseroberfläche, die sich aus mikrobiellen Lebensgemeinschaften bildet. Dort leben Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen.

Wälder

Wälder stellen ein sehr langlebiges, stabiles Ökosystem dar. Es gibt verschiedene Waldarten, mit ihren eigenen Fähigkeiten. Grundsätzlich ist jeder Wald in Stockwerke aufgebaut und seine Vielfältigkeit ist der Lebensraum zahlreicher Lebewesen.

Der Wald hat eine Reihe an regulierenden Funktionen, wie die Sauerstoffproduktion, die Bindung von Kohlenstoffdioxid oder die Regulation des Wasserhaushalts innerhalb eines Ökosystems.

Du findest auch noch eine Erklärung mit weiteren Informationen zu den Funktionen des Waldes auf StudySmarter!

Selbstregulation – Population

Die Populationsdynamik der Mitglieder in Lebensgemeinschaften ist die wichtigste Grundlage der Selbstregulation. Durch Rückkopplungssysteme kann die Abundanz (Populationsdichte) stetig nahe dem entsprechenden optimalem Mittelwert erhalten werden. Wenn es funktioniert, gibt es stets genauso viele Lebewesen, dass die natürlichen Kreisläufe ungestört ihren Lauf nehmen können. Am einfachsten erklärt sich die Selbstregulation von Populationen mit der Räuber-Beute-Beziehung.

Die Räuber-Beute-Beziehung

In einem Lebensraum, in dem viel Beute existiert, haben Räuber größeren Erfolg bei der Nahrungssuche und daher bei ihrer Fortpflanzung. Durch die Fortpflanzung erhöht sich die Populationsdichte der Räuber, womit die Anzahl der Beute abnimmt. Da die Beute nun als Nahrungsquelle mangelt, nimmt auch wieder die Populationsdichte der Räuber ab, die Beute kann sich reproduzieren und der Kreislauf beginnt von vorn.

Zur Räuber-Beute-Beziehung findest Du auf StudySmarter noch einen Artikel mit weiteren Informationen!

Selbstregulation – Ökologisches Gleichgewicht und Selbstregulation in Europa

Fast alle Flächen in Europa sind auf unnatürliche Art und Weise von Menschen verändert worden. Dadurch verschlechtert sich der Zustand der Biodiversität. Die Roten Listen der gefährdeten Arten in Europa zeigen, dass zu viele Amphibien, Säugetiere und Vögel stark gefährdet sind. Da die Artenvielfalt einer Biozönose die Grundlage für eine funktionierende Selbstregulation ist, kommt es zur Deregulierung.

Deregulierung

Das menschliche Handeln hat Konsequenzen für die Selbstregulation der europäischen Ökosysteme. Fast alle Flächen der Natur sind schon mehr oder weniger von Menschen beeinflusst worden. Der Mensch und die Natur sind nicht mehr im Gleichgewicht. Viele Tier- und Pflanzenarten sind bereits ausgestorben oder sind kurz davor. Durch eine derartige Zerstörung der Biodiversität kann die Funktion der Selbstregulierung nicht mehr richtig arbeiten.

Hier sind zwei Beispiele für Dich, die den Einfluss von menschlichem Handeln auf die Natur einfach darstellen.

Plastikverschmutzung

Über 10 Millionen Tonnen Plastikmüll landen jährlich in den Ozeanen. Zahlreiche Meerestiere und Seevögel sterben an den Folgen dieser Plastikverschmutzung. Mikroplastik schädigt Ökosysteme, indem es beim Zerfall toxische chemische Stoffe bildet. Diese machen die Umwelt krank und die Fähigkeit der Selbstregulierung ist gestört.

Waldrodung

Durch das Abholzen von Wäldern werden ganze Lebensräume zerstört. Viele Tier- und Pflanzenarten sind bereits ausgestorben oder stehen kurz davor. Abgesehen vom Verlust der Artenvielfalt wird auch das Klima durch die Zerstörung der Wälder gestört. Wetteranomalien und Umweltkatastrophen sind die Konsequenz.

Selbstregulation – Das Wichtigste

  • Selbstregulation sorgt für die Stabilisierung ökologischen Gleichgewichts in einem Ökosystem.
  • Durch Selbstregulation wird nach einer Störung der Grundzustand in der Natur wieder hergestellt.
  • Je größer die Biodiversität des Ökosystems ist, desto besser funktioniert die Selbstregulation.
  • Die Populationsdichte verschiedenster Arten kann durch Selbstregulation im optimalen Mittelwert gehalten werden.
  • Störfaktoren wie Naturkatastrophen oder starken Schwankungen der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren destabilisieren das ökologische Gleichgewicht.
  • Die Selbstregulation eines Ökosystems wird durch menschliche Einflüsse wie Plastikverschmutzung oder Entwaldung stark gefährdet.
  • Wir Menschen sind mitverantwortlich für eine funktionierende Selbstregulation, indem wir darauf achten, nachhaltig mit natürlichen Ressourcen umzugehen.

Nachweise

  1. www.eea.europa.eu: Die Natur in Europa unter Druck-Herausforderungen und Lösungen. (25.02.2022)
  2. wwf.de: Fronten der Entwaldung: Alarmierende WWF-Studie. (13.01.2021)
  3. Haus Ruhrnatur Band 2: Natur durch Regulation. haus-ruhrnatur.de. (07.07.2022)

Häufig gestellte Fragen zum Thema Selbstregulation


Ein Ökosystem besitzt die Fähigkeit zur Selbstregulation. Es kann mittels Rückkopplungskreisen Störungen im System ausgleichen und so das System in den ursprünglichen Zustand steuern.

Ein uneingeschränkter Stoff- und Energiefluss zwischen den Trophiestufen wird erreicht durch eine langfristig ausgeglichene Anzahl an Individuen in einem Ökosystem, in dem die ProduzentenKonsumenten und Destruenten in Balance miteinander leben. 

Heute gibt es auf der Erde kaum noch Lebensräume, die keinen Einfluss von menschlichem Handeln zu spüren bekommen haben. Dadurch werden die natürlichen Rückkopplungskreise gestört.  

Befindet sich ein Ökosystem in einem stabilen, ausgeglichenen Zustand, spricht man vom ökologischen Gleichgewicht. Dieses ist wichtig zur Erhaltung der natürlichen Kreisläufe der Erde.

Finales Selbstregulation Quiz

Frage

Wie wird Selbstregulation definiert?

Antwort anzeigen

Antwort

Selbstregulation ist die Korrektur eines Systems durch sich selbst.

Frage anzeigen

Frage

Wie funktioniert Selbstregulierung?

Antwort anzeigen

Antwort

Tritt im Ökosystem ein Störfaktor auf, kann dieser durch Selbstregulation behoben werden und somit der Ausgangszustand erreicht werden.

Frage anzeigen

Frage

Was sind biotische Umweltfaktoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Unter biotischen Umweltfaktoren verstehen sich alle Lebewesen innerhalb eines Ökosystems.

Frage anzeigen

Frage

Was sind abiotische Umweltfaktoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Alle unbelebten Elemente der Natur werden als abiotisch bezeichnet. 

Frage anzeigen

Frage

Wieso stört der Mensch die Selbstregulation?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Übernutzung und Zerstörung der Natur, können sich Ökosysteme nicht mehr selbst regulieren.


Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Biofilm?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Biofilm ist eine Schleimschicht auf der Wasseroberfläche, die sich aus mikrobiellen Lebensgemeinschaften bildet.

Frage anzeigen

Frage

Welche regulierende Funktionen hat der Wald?

Antwort anzeigen

Antwort

Sauerstoffproduktion, Bindung von Kohlenstoffdioxid und Regulation des Wasserhaushalts.

Frage anzeigen

Frage

Wofür steht Biodiversität?

Antwort anzeigen

Antwort

Biologische Vielfalt.

Frage anzeigen

Frage

Kennst du ein Beispiel für die Selbstregulation von Population?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Räuber-Beute-Beziehung.

Frage anzeigen

Frage

Wieso ist Plastikverschmutzung umweltschädlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Mikroplastik bildet beim Zerfall toxische chemische Stoffe und macht so die Umwelt krank.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet "Verlust der Artenvielfalt"?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Aussterben von Tier- und Pflanzenarten.

Frage anzeigen

Frage

Wie reinigen sich Gewässer selbst?

Antwort anzeigen

Antwort

Gemeinschaften von Mikroorganismen sorgen für den Reinigungsprozess in Gewässern.

Frage anzeigen

Frage

Nenne Beispiele für Naturkatastrophen.

Antwort anzeigen

Antwort

Waldbrand, Überschwemmung, Erdbeben

Frage anzeigen

Frage

Nenne Beispiele für abiotische Umweltfaktoren.


Antwort anzeigen

Antwort

Wasser, Klima, Licht

Frage anzeigen

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