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Ein Ökosystem besteht aus einer Lebensgemeinschaft von Pflanzen, Tiere, Menschen und allen anderen Lebewesen auf dieser Erde innerhalb eines bestimmten Lebensraums. Die Gesamtheit all dieser Ökosysteme der Erde heißt Biosphäre.
Öko ist griechisch und bedeutet Haushalt und ein System bezeichnet etwas, das miteinander verbunden ist. Aber wie funktioniert ein Ökosystem und was macht es aus?
Ein Ökosystem setzt sich aus einer Biozönose und einem Biotop sowie den Wechselwirkungen zwischen den Organismen zusammen.
Ein Ökosystem kann immer nur mit beiden Teilen existieren, da die entstehenden Wechselwirkungen sowohl für die Biozönose als auch das Biotop überlebensnotwendig sind.
Die Biozönose eines Ökosystems beschreibt alle lebenden Organismen innerhalb dieses Ökosystems. Durch ihr Zusammenleben entstehen viele Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Lebewesen, die sogenannten biotischen Umweltfaktoren.
Biotische Umweltfaktoren eines Ökosystems sind zum Beispiel die Konkurrenz von Lebewesen um Nahrung oder die Räuber-Beute-Beziehung von zwei Arten.
All diese Lebewesen der Biozönose eines Ökosystems leben in einem sogenannten Biotop. Ein Biotop beschreibt demnach einen bestimmten Lebensraum für Organismen. Dieser ist geprägt von abiotischen Umweltfaktoren, also Faktoren, die nicht durch Lebewesen beeinflusst werden können.
Abiotische Umweltfaktoren eines Ökosystems sind beispielsweise das Klima und Wetter, die Temperatur, der Boden und das vorhandene Licht.
Nicht jedes Ökosystem innerhalb der Biosphäre der Erde ist gleich aufgebaut und hat gleiche Bedingungen. Man kann die verschiedenen Ökosysteme der Erde nach vielen Faktoren unterscheiden. Die grundlegendste Unterscheidung trifft man jedoch nach Natürlichkeit und Lage.
In der Natürlichkeit von Ökosystemen gibt es große Unterschiede. Man kann differenzieren zwischen natürlichen, naturnahen und künstlichen Ökosystemen.
Natürliche Ökosysteme findet man heute oftmals in Mooren oder in unberührten Teilen eines Regenwaldes.
Naturnahe Ökosysteme sind beispielsweise Meeresgebiete in der Nähe einer Küste, in denen Fische gefangen werden.
Ein Beispiel für ein künstliches Ökosystem ist eine Stadt.
Die Lage von Ökosystemen unterscheidet man grundsätzlich in zwei Arten – terrestrisch und aquatisch.
Bei aquatischen Ökosystemen kann man zusätzlich zwischen limnischen Ökosystemen im Süßwasser und marinen Ökosystemen im Salzwasser differenzieren.
Beispiele für terrestrische Ökosysteme sind ein Wald oder eine Wüste.
Aquatische Ökosysteme sind beispielsweise ein See oder ein Meer. Der See ist ein limnisches, das Meer ein marines Ökosystem.
Jedes Ökosystem der Erde ist auf seine Weise einzigartig und geprägt von unterschiedlichen biotischen und abiotischen Umweltfaktoren. Trotzdem gibt es bestimmte Merkmale, die alle Ökosysteme in der gesamten Biosphäre der Erde gemeinsam haben:
Ökosysteme verändern sich ständig – man sagt auch, sie sind dynamisch. Viele der Veränderungen lassen sich in eine zeitliche Struktur bringen. Diese zeitliche Struktur kann sich auf einzelne Tagesverläufe, Jahre oder auch größere Zeitabschnitte wie Jahrhunderte beziehen.
Zeitliche Strukturen und Änderungen können beispielsweise von den vier Jahreszeiten in den mittleren Breiten der Erde bedingt sein. Die Lebewesen eines Ökosystems reagieren auf die unterschiedlichen Niederschlagsmengen und Temperaturen innerhalb eines Jahres und passen sich an diese abiotischen Umweltfaktoren an, wodurch Veränderungen im Ökosystem entstehen.
Für mehr Informationen zu den Jahreszeiten gibt es noch eine separate Erklärung für Dich.
Auch räumlich sind Ökosysteme auf bestimmte Weise strukturiert. Innerhalb eines Ökosystems gibt es viele verschiedene Bereiche, in denen unterschiedliche Lebensbedingungen für die Organismen vorherrschen. Diese werden durch die biotischen und abiotischen Umweltfaktoren beeinflusst. Je nach Art des Ökosystems kann die räumliche Struktur entweder vertikal oder horizontal gegliedert werden.
Ein See beispielsweise weißt eine vertikale räumliche Struktur auf. Der Wasserkörper eines Sees ohne das Ufer – auch Pelagial genannt – kann nach Tiefe in drei unterschiedliche Schichten gegliedert werden. In jeder Schicht herrschen aufgrund von unterschiedlichen Temperaturen, Lichtverhältnissen und weiteren Umweltfaktoren verschiedene Lebensbedingungen.
Mehr zum Ökosystem See erfährst Du in der Erklärung dazu im Fach Biologie.
Durch die abiotischen und biotischen Umweltfaktoren innerhalb eines Ökosystems entstehen nicht nur zeitliche und räumliche Strukturen, sondern auch sogenannte ökologische Nischen.
Eine ökologische Nische beschreibt alle Wechselwirkungen einer bestimmten Art mit den biotischen und abiotischen Faktoren, die für diese Art lebensnotwendig sind.
Es gibt also in einem Ökosystem immer ein Zusammenspiel aus mehreren Umweltfaktoren, die genau für eine Art die perfekten Lebensbedingungen darstellen. Diese Umweltfaktoren können beispielsweise das Vorkommen einer bestimmten Nahrung, das Aufkommen von Gewässer oder auch verschiedene Brutmöglichkeiten sein.
Eine ökologische Nische beschreibt keinen bestimmten Ort in einem Ökosystem, sondern nur die Wechselwirkungen zwischen ihnen und einer Art. Diese Wechselwirkungen können auch an mehreren Orten innerhalb eines Ökosystems vorherrschen.
Eine ökologische Nische wird langfristig immer nur von einer einzigen Art besetzt. Zwar kann es auch sein, dass zwei Arten die gleichen Lebensbedingungen brauchen und damit auch die gleiche ökologische Nische besetzen können.
Allerdings entsteht dann große Konkurrenz um Nahrung, Brutplätze und andere überlebenswichtige Dinge, sodass die unterlegene Art aus der ökologischen Nische verschwindet. Sie passt sich dann meist an leicht unterschiedliche Bedingungen an, besetzt also eine andere ökologische Nische.
Eine Nahrungskette zeigt, welche Art welche andere Art frisst und von welcher sie gefressen wird. Dabei kann ein Lebewesen unterschiedlich gut oder schlecht gestellt sein. Die Nahrungskette eines Ökosystems kann man grundlegend in drei Trophieebenen aufteilen.
Die Trophieebene beschreibt die Stellung eines Lebewesens innerhalb der Nahrungskette.
Am Anfang stehen die Produzenten. Sie erzeugen mithilfe der Fotosynthese sogenannte Biomasse. Das sind beispielsweise Wurzeln und Blätter. Das können nur Pfalzen, Algen und manche Bakterien.
Mehr zum Prozess der Fotosynthese findest Du im Fach Chemie.
Die zweite Ebene bilden die Konsumenten. Diese sind auf die produzierte Biomasse als Nahrungsquelle angewiesen. Hier kann man zwischen Konsumenten 1. Ordnung, den Pflanzenfressern und Konsumenten 2. und 3. Ordnung, den Fleischfressern, unterscheiden.
Fleischfresser fressen meist Pflanzenfresser und sind damit auch indirekt auf die Biomasse, die diese Pflanzenfresser zuvor fressen, angewiesen.
Die letzte der Trophieebenen sind die sogenannten Destruenten. Diese Lebewesen verdauen und zersetzen Abfall wie Tierkot, tote Tiere und Pflanzen in anorganische Stoffe, also Stoffe, die nicht in Lebewesen zu finden sind. So gelangen wieder wichtige Nährstoffe in den Boden, die die Produzenten wiederum für die Erzeugung von neuer Biomasse brauchen. Damit schließt sich ein Kreislauf. Diesen Kreislauf nennt man auch Stoffkreislauf.
Ein Ökosystem befindet sich größtenteils in einem ökologischen Gleichgewicht.
Das ökologische Gleichgewicht beschreibt den unveränderten Zustand der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren eines Ökosystems.
Bleiben also alle Faktoren und Lebewesen eines Ökosystems über einen bestimmten Zeitraum gleichermaßen erhalten, befindet sich dieses Ökosystem im ökologischen Gleichgewicht.
Diesen Zustand kann ein Ökosystem deshalb erreichen und beibehalten, weil es die Fähigkeit zur Selbstregulation hat. Es kann also die Effekte von Störungen des Ökosystems ausgleichen und so den ursprünglichen Zustand schnell wieder herstellen.
Den Wiederaufbau der Biozönose eines Ökosystems nach der Einwirkung von Störfaktoren nennt man auch Sukzession. Die geschädigten Populationen der Lebewesen regenerieren sich dabei in drei Schritten wieder – dem Initialstadium, mehreren Folgestadien und dem Klimaxstadium.
Genaueres zur Sukzession findest Du in der Erklärung dazu im Fach Biologie.
Störfaktoren für Ökosysteme können ganz unterschiedlich aussehen. Das können vermeintlich kleine Dinge wie ein umgestürzter Baum, aber auch große Naturkatastrophen wie Brände und Hochwasser sein.
Auch der Eingriff des Menschen, etwa durch Rodung oder Überfischung, stören ein Ökosystem.
In der Biosphäre der Erde findet man die unterschiedlichsten Tiere, Pflanzen und Klimata – und damit auch die verschiedensten Ökosysteme in jeder Größe und Art. Drei Beispiele für Ökosysteme, die auf der Erde vielfach und oft großflächig zu finden sind, sind die Ökosysteme Wald, Wüste und Ökosysteme im Meer.
Wälder gelten als sehr langlebige und stabile terrestrische Ökosysteme. Ein Wald befindet sich also meist im ökologischen Gleichgewicht.
Ein Wald bezeichnet eine zusammenhängende Fläche, dicht bewachsen mit einer Vielzahl an Bäumen.
Weltweit gibt es viele verschiedene Arten von Wäldern. Diese kann man grundlegend nach drei Faktoren unterscheiden. Man differenziert nach
Wälder sind durch ihr vielfältiges Biotop mit unzähligen ökologischen Nischen nicht nur wichtige und vielfältige Lebensräume für verschiedene Arten von Lebewesen. Auch für die Menschen haben sie eine wichtige Bedeutung.
Sie sind Teil des Wasserkreislaufs und bieten den Menschen oft auch einen wirtschaftlichen Nutzen.
Wälder dienen außerdem als CO2-Speicher und produzieren mithilfe der Fotosynthese Sauerstoff. Damit haben Wälder erheblichen Einfluss auf das weltweite Klima.
Auch eine räumliche Struktur lässt sich bei Wäldern besonders gut erkennen. Ein Wald ist im sogenannten Stockwerksbau aufgebaut, man kann also verschiedene übereinanderliegende Schichten eines Waldes unterscheiden. Hierbei werden fünf Stockwerke differenziert:
Wenn Du zu den Arten, der Struktur und den Lebewesen in Wäldern noch mehr wissen möchtest, dann schau gerne im Fach Biologie bei der Erklärung Ökosystem Wald vorbei.
Wüsten sind die trockensten terrestrischen Ökosysteme der Erde. Niederschläge gibt es dort also kaum.
Eine Wüste beschreibt ein sehr trockenes Gebiet ohne oder mit nur wenig Vegetation.
Die meisten Wüsten der Erde sind sogenannte Trockenwüsten. Dort herrschen extrem hohe Temperaturen. Niederschläge und gespeichertes Wasser gibt es kaum.
Wüsten können aber auch kalt sein. Diese bezeichnest Du dann als Eis- oder Kältewüsten. Auch dort ist es sehr trocken, auch wenn Wasser beispielsweise in Form von Eis im Boden gespeichert ist. Die Temperaturen in Kältewüsten sind sehr niedrig.
Ein Beispiel für eine große Trockenwüste ist die Sahara in Afrika. Die Antarktis am Südpol beispielsweise ist eine Eiswüste.
Neben der Unterscheidung von Trocken- und Eiswüsten kann man Wüsten zudem nach zwei weiteren Faktoren unterscheiden:
Die Biozönose einer Wüste ist im Vergleich zu anderen Ökosystemen weniger vielfältig. Nur vergleichsweise wenige Lebewesen können sich an die harten Lebensbedingungen in einer Wüste anpassen.
Pflanzen in einer Wüste überleben durch große Wasserspeicher, wie etwa Kakteen. Tierarten, die sich angepasst haben, sind beispielsweise Vögel, Nagetiere, Schlangen oder Insekten.
Auch zum Ökosystem Wüste findest Du Genaueres im Fach Biologie.
Der größte zusammenhängende Lebensraum der Erde ist das Meer.
Das Meer beschreibt die gesamte zusammenhängende Wassermenge, die alle Landmassen der Erde umgibt.
Das Meer bezeichnet jedoch kein einzelnes großes marines Ökosystem. Innerhalb des Meeres gibt es durch all die verschiedenen biotischen und abiotischen Faktoren die unterschiedlichsten Biotope und Biozönosen und damit eine große Menge an unterschiedlichsten Ökosystemen.
Meer ist also nicht gleich Meer. Zwei sehr unterschiedliche Beispiele für marine Ökosysteme im Meer sind Korallenriffe und Wattenmeere.
Die Ökosysteme im Meer werden, wie viele andere Ökosysteme auch, immer stärker von den Menschen beeinflusst und in vielen Fällen zerstört. Durch Überfischung, Müll- und Ölverschmutzungen und die Auswirkungen des Klimawandels sterben viele Arten von Lebewesen im Meer aus oder sind stark gefährdet. Auch die Biotope im Meer werden so nachhaltig geschädigt und zerstört.
Unter einem Ökosystem versteht man das Zusammenwirken von Biozönose, Biotop und den Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Organismen.
Die Biozönose eines Ökosystems beschreibt alle lebenden Organismen innerhalb dieses Ökosystems.
All diese Lebewesen der Biozönose eines Ökosystems leben in einem sogenannten Biotop.
Unter einem künstlichen Ökosystem versteht man ein Ökosystem, das von den Menschen geschaffen wurde und auch von ihnen beeinflusst und reguliert wird.
Die Gesamtheit aller Ökosysteme ist die Biosphäre. Sie beschreibt den Lebensraum aller Pflanzen, Tiere, Menschen und anderen Lebewesen auf der Erde.
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