Kreisläufe allgemein Flashcards
Biogeochemische Kreisläufe
- chemische, biologische und physikalische Prozesse
- unterliegem dem Aufbau und der Funktionen von Ökosystemen
- > Stoff- und Energieflüsse in und aus Systemen
Stoff-Wechsel
Stoffe und Energie aufnehmen um überleben zu können -> werden in Zellen umgewandelt
-> Alle Organismen setzen verschiedene Stoffe ineinander um
wichtige Parameter
Reservoir = wie Container
Stock = Menge an Materie oder Energie im Reservoir (Speicher)
Flux = Flussrate von Materie oder Energie ins Reservoire hinein oder heraus
Change in stock = Flux_out - Flux_in
Wie lässt sich der globale Kreislauf einteilen?
in atmosphärischen, hydrosphärischen und lithosphärischen Teilkreislauf
- > sind eng aneinander gekoppelt
- > Austausch mit Organismen der Biosphäre -> bildet biogeochemische Kreisläufe
chemische Elemente befinden sich im Kreislauf
zwischen Umwelt und Organismen
Zu jedem Kreislauf gehören SPEICHER
- gasförmige Stoffe: gespeichert in der Atmosphäre oder der Hydrosphäre
- Kreisläufe im Sediment: Erdkruste (Lithosphäre)
Zu jedem Kreislauf gehören ZWEI ABSCHNITTE
- groß, langsam, im allgemeinen nichtbiologisch: mit dem Reservoir der Elemente im Ökosystem verbunden
- kleiner, aktiver: sehr schneller Austausch zwischen Organismen und der unmittelbaren Umwelt
biogeochemische Kreisläufe
STOFFKREISLÄUFE
ein System aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Reservoiren, durch das sich ein großer Teil des Materials von Interesse in Kreisläufen bewegt
Bsp: N-Kreislauf
biogeochemische Kreisläufe
ZYKLISCHE PHÄNOMENE
Erdrotation, Erdumlauf um die Sonne
Variationen der Erdumlaufbahn - Glazial/Interglazial
- Umkehr der magnetischen Pole
biogeochemische Kreisläufe
ANPASSUNG DER BIOSPHÄRE
Tagesgänge (Photosynthese/Respiration)
Saisonale Aktivität
Veränderungen in der Menge der Biomasse (z.B.
während Eiszeiten)
Drei Grundprozesse im generalisierten biogeochemischen Kreislauf
Eintrag: aus Atmosphäre, aus Gesteinsverwitterung
interner Kreislauf: Bestandesabfall -> abgestorbenes organ. Material -> Zersetzung/Mineralisation -> Bodennährstoffe -> Aufnahme durch Pflanzen -> Aufnahme ins Pflanzengewebe
Austrag: als abgestorbenes organ Material, als Bodennährstoffe
Energiefluss und Stoffkreisläufe sind gekoppelt
• Stoffkreisläufe sind grundsätzliches
Charakteristikum der Ökosysteme, ermöglichen
dauerhafte Existenz und Stabilität
• nur gedankliche Trennung zwischen
Energiefluss und Stoffkreisläufen möglich, da
beide untrennbar miteinander verwoben sind
• der Energiefluss treibt die Stoffkreisläufe
wichtigste Umwandlungsprozesse zur Energiebereitstellung
- Photosynthese
- Zellatmung
- Gärung
allgemeines Schema der Komplexität von Stoffkreisläufen
Produzenten: Phototrophe bauen energiereiche Nährstoffe auf
- > Konsumenten: Tiere, Mensch und andere Organismen verbrauchen diese Nährstoffe als Nahrung
- > Destruenten: Tiere, Pilze und Bakterien zersetzen totes organ. Material zu H2O, CO2 und Mineralstoffen
- > Produzenten…usw…
außerdem:
Omnivore Organismen verknüpfen
unterschiedliche trophische Niveaus und
stabilisieren das Nahrungsnetz/Ökosystem
• Produzenten schwitzen organische Stoffe aus, die
direkt von Bakterien aufgenommen werden können (Microbial loop)
• abgestorbene Teile der Produzenten werden direkt
von Destruenten genutzt (Detritusnahrungskette)
• Konsumenten fressen Destruenten
Ziel des Ökosystems
Stoffkreisläufe sind zu Beginn einer ökologischen
Sukzession offen und werden zum Klimax hin mehr
und mehr geschlossen
Ziel: minimieren von Stoffverlusten und optimale Umwandlung der Energie
Kopplung durch Energiereserven
eine Reihe von Stoffen dienen als Energiereserven
niedrige Stoffkonzentrationen erfordern mehr Energie für Stoffaufnahme und -assimilation
Bsp.: Säureausscheidung der Gurkenwurzel bei Eisenmangel
