Ökosystem Fließgewässer

Typische Lebewesen und ihre Nahrungsbeziehungen

Symbiose (hier zum Beispiel zwischen Bitterling und Malermuschel)
-Der Bitterling benötigt die Malermuschel zur Fortpflanzung.
-Das Weibchen legt mit Hilfe seiner Legeröhre die Eier auf die Kiemenblätter der Malermuschel.
-Das Männchen gibt zur Befruchtung seine Milch auf die Atemöffnung der Muschel bis alle Eier verteilt sind.
-Die Larven der Muschel haften sich an die Bitterlinge, anschließend entwickeln sie sich dort.

Parasitismus (hier zum Beispiel zwischen Branchiomyces, Hesamita, Würmern, Egeln und Fischen)
-Der Pilz verursacht Kiemenfäule, welche wiederum zu Fischsterben führt.
-Der Pilz ist nicht wirtsspezifisch (das heißt er tritt bei mehreren Fischarten auf, z.B. Hecht, Forelle, Karpfen).
-Hesamita nistet sich in den inneren Organen des Fisches ein.
-Diese führt zu einer Viruserkrankung und anschließend zum Tod der Fische.
-Würmer und Egel können auch Fische befallen (Faden- und Bandwürmer, Fischegel Piscicola geometra).

Konkurrenz (hier zum Beispiel zwischen Bachforelle und Bachstelze, Wasseramsel und Regenbogenforelle)
-Die Bachstelze ernährt sich von Insekten und Spinnen, Eintags- und Köcherfliegen. Das Nahrungsspektrum der beiden überschneidet sich nur geringfügig.
-Die Wasseramsel erbeutet Eintags-, Stein- und Köcherfliegenlarven, Käfer, Schnecken und andere Insekten.
-Anders bei Nahrungskonkurrenten: Diese haben fast die gleichen Beutetiere;
-Beide bewohnen unterschiedliche ökologische Nischen, also können sie nebeneinander existieren
-Die Regenbogenforelle und die Bachforelle sind direkte Nahrungskonkurrenten.
-Sie besetzt eine andere ökologische Nische und können nebeneinander existieren.

Eingriffe in das Ökosystem und ihre Folgen
Wasserverschmutzung
• Gelangen zu viele ungeklärte Industrie- oder Haushaltsabwässer in das Gewässer, kann es seine Fähigkeit zur Selbstreinigung und seine Menge an Sauerstoff verlieren.
• Anaerobien vermehren sich dort → sie bauen Abfallstoffe im Wasser ab→ dabei entstehen Faulschlamm und giftige Faulgase → das führt zum Tod vieler Organismen im Wasser des Gewässers
• Wasser wird durch fremde Stoffe getrübt → weniger Lichteinfall in Wasser → weniger Photosynthese
Luftverschmutzung/ Saurer Regen
• Gelangt saurer Regen in das Gewässer wird dessen pH-Wert beeinflusst→ Im schlimmsten Fall: Eiweiße der Organismen im Wasser werden verändert und giftige Stoffe gelöst → Organismen im Wasser sterben.
Flussbegradigungen und Versiegelung von Fläche.
• Durch Versiegelung verliert Boden die Fähigkeit starken Niederschlag aufzunehmen → Überschüssiger Niederschlag fließt in Fluss → Fluss und umgebener Boden können Wasser nicht aufnehmen → häufigere Überschwemmung, da Fluss durch Begradigung generell einen höheren Wasserspiegel und Fließgeschwindigkeit hat → Organismen müssen sich dem anpassen → Artenvielfalt kann zurückgehen
Staudämme
• Fluss verliert an natürlichen Sedimenten → Fluss versucht das auszugleichen → „gräbt“ sich tiefer in den Boden und trägt ihn ab → Lebewesen verlieren wichtigen Lebensraum→ Lebewesen sterben → Fluss fehlen diese Organismen als z.B. Stoffproduzenten→ Nahrungskette kann schwer geschädigt werden→ Ökosystem gerät aus dem Gleichgewicht

Biologischer Energiefluss
• Energie gelangt durch die Sonne in das Ökosystem
• (Wasser-) Pflanzen nutzen sie, um energiereiche Verbindungen durch Fotosynthese herzustellen
(v.a. Glukose = Energiespeicher)
• Tiere fressen die Pflanzen und nutzen deren Energie für sich
• Andere Konsumenten fressen die Tiere wiederum
• Pilze, Bakterien, usw. wandeln die Abfallstoffe und Kadaver von Konsumenten und Produzenten in wiederverwertbare Biomasse um
• Pflanzen (= Produzenten) können diese größtenteils wieder verwenden
• … [beginnt von vorne]
ABER:
• Mit jeder Ebene geht dem Ökosystem Energie in Form von Wärme verloren
• Die nächst höhere Stufe erhält nur 10% der Energie der vorherigen Stufe
• Stoffe werden von energiereichen zu energiearmen Stoffen umgewandelt (z.B. Glukose zu Kohlenstoffdioxid)
• Biomasse geht nicht verloren, kann aber auch nicht vollständig genutzt werden (z.B. das Cytoskelett)
• Viel Biomasse geht dem System ständig verloren, denn die Strömung treibt es ab ins Meer
⇒ ständige Regeneration nötig
• Larven verlassen Gewässer ⇒ negative Auswirkung auf Energiebilanz des Fließgewässers
KEIN Energiekreislauf ⇒ Energiefluss ⇒ Energie muss immer wieder neu zugeführt werden

Physikalischer Energiefluss
Verschiedene Faktoren:
• Wärmeverteilung und -haushalt des Flusses
• Wasserbewegungen
• Lichtklima
• Abfluss- oder Strömungsdynamik im Gewässer
⇒ Energiefluss ist nicht abhängig von Organismen

Stoffkreislauf
Das Fließgewässer ist ein – Spirale statt Stoffkreislauf
• offenes Ökosysteme: engen Land-Wasser-Vernetzung + einseitig gerichtete Strömung
• ständiger Stoffeintrag und -transport
• stark von der umgebenden Landschaft (Einzugsgebiet) abhängig
• Nähr- und Mineralstoffangebot sind von der Ufervegetation und Grundwasser abhängig
• Stoffe werden mit der Strömung flussabwärts transportiert
• Erst weit vom Herkunftsort und nach geraumer Zeit umgesetzt
⇒ KEIN Stoffkreislauf ⇒ SONDERN stromabwärts führende Stoffspirale

Nährstoffzugabe:
• Blätter und Totholz gelangen in die Oberläufe ⇒ Die Nährstoffe werden außerhalb des Gewässers produziert
• Dieses Pflanzenmaterial liefert die Nahrungsgrundlage für die Organismen weiter unten liegender Gewässerabschnitte
• Langsamer Prozess der Algen- und Wasserpflanzenansiedelung ⇒ gewässerinterne Produzenten
• Nährstoffproduktion nimmt kontinuierlich zu, im Unterlauf findet sie fast vollständig im Gewässer statt ⇒ Mit Zunahme des Flussverlaufes nimmt der Nährstoffgehalt zu.

Wichtige Kreisläufe: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel

Quellen: (Stand 30.11.2017)
https://www.lerntippsammlung.de/-Oe-kosystem-Flie-ss-gew-ae-sser.html
http://www.biologie-schule.de/oekosystem-fliessgewaesser.php
http://www.waterquality.de/hydrobio.hw/3BIO.HTM#Kohlenstoffkreislauf