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Ökosystem

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Ein Ökosystem (gr.: oikos - Haus/Haushalt) ist ein System, das die Gesamtheit der Lebewesen (Biozönosen) und ihre unbelebte Umwelt, den (Biotop), in ihren Wechselbeziehungen umfasst. Die Grenzziehung zwischen verschiedenen Ökosystemen ist noch nicht allgemeingültig definiert und orientiert sich meist an einer erkennbaren Diskontiniutät zu einem angrenzenden Lebensraum (Waldrand zwischen Waldökosystem und Wiesenökosystem, Seeufer oder Meeresküste, Inselküste als Grenze des Inselsystems).

Datei:Giantkelp1 300.jpg
Die Kelpwälder der kalifornischen Kanalinseln sind ein Beispiel für ein komplexes marines Ökosystem

Der Begriff wird sowohl abstrakt gebraucht (z.B.Ökosystem See, Ökosystem Mangrovenwald, etc.) als auch für konkrete Lebensräume (z.B. Ökosystem Bodensee, Ökosystem Ebersberger Forst).

Der Begriff Ökosystem wurde 1935 von dem britischen Biologen und Geobotaniker Arthur George Tansley in die Ökologie eingeführt.

Umgangssprachlich wird auch von dem Ökosystem gesprochen, womit die Gesamtheit aller Ökosysteme und ihren Wechselwirkungen der gesamten Erde gemeint ist (Biosphäre)

Beschreibung

Es werden offene, dynamische und komplexe Ökosystemen unterschieden:

  • offen: Ökosysteme verändern sich durch äußere, neue Einflüsse,
  • dynamisch: Ökosysteme entwickeln sich ohne äußere Einflüsse,
  • komplex: in Ökosystemen wirken sämtliche Mechanismen und Strategien der Ökologie in vielfältigen Beziehungen.

In einem Ökosystem laufen unterschiedliche Interaktionen zwischen den Lebewesen untereinander und den abiotischen Standortfaktoren im Geotop ab. Biotische und abiotische Bestandteile beeinflussen sich gegenseitig (Wechselwirkungen) und verändern sich durch Sukzession und Evolution.

Funktionsprinzipien von Ökosystemen

Die Lebewesen der Biozönose beeinflussen den Stoffkreislauf und werden beeinflusst durch die abiotischen Faktoren (Standortfaktoren). Die Organismen können grob unterteilt werden nach ihrer trophischen Funktion im System als

Durch das Ökosystem ist ein Fluß von Substanz, ja auch von einzelnen Elementen (C, N, P, etc.) verfolgbar und bezifferbar und in Form von Stoffflußdiagrammen darstellbar. Gleiches gilt für den Energiefluß. Ein großer Teil der Substanz in einem Ökosystem bewegt sich in Kreisläufen. Allerdings hängt dies von der Art des Ökosystems ab. So ist der Kreisaufanteil in einem Wald hoch, insbesondere für die Elemente, die nicht am Austausch mit der Atmosphäre teilnemen (wie O, H, C und z.T. N). Dagegen ist das Ökosystem eines Flusses entscheidend geprägt vom ständigen Substanzdurchsatz.

Ökosysteme beeinflussen sich gegenseitig durch Substanz- und Energiefluß über ihre Grenzen hinweg. Es wird versucht, die Grenzen eines Ökosystems dort festzulegen, wo der wechselseitige Übergang an Einflüssen ein Minimum zeigt. Relativ gut begrenzbar sind z.B. Seen. Dennoch ist der Einfluss des gesamten Einzugsgebietes im System zu berücksichtigen. Da sich in diesem Gebiet andere benennbare Ökosysteme befinden (Wälder, Weiden, Siedlungen, Fließgewässer), kann sich die theoretische "Grenze" des Ökosystems "See" mit diesen anderen Ökosystemen in dieser spezifizierten Sichtweise überschneiden.

Letztlich beeinflussen alle Ökosysteme der Biosphäre einander, oft durch abiotische Faktoren wie den globalen Luft- und Wasserkreislauf. Z.B. beeinflussen marine Ökosysteme durch ihren Stoff- und Energiehaushalt die Atmosphäre und damit auch terrestrische Ökosysteme. Ein Beispiel globaler Wechselbeziehungen sind die Zunahme des Treibhauseffekts und der dadurch verursachte Klimawandel.

Entwicklung von Ökosystemen

Ökosysteme sind dynamisch und entwickeln sich bei unveränderten äußeren Einflüssen im Verlaufe einer Sukzession über verschiedene Stadien zu einem relativ stabilen Endzustand, dem Klimaxstadium. Das Klimaxstadium wird u.a. durch die Nutzung ökologischer Nischen durch einwandernde Arten und eine zunehmend komplexe Vernetzung der Beziehungen zwischen den Artpopulationen erreicht.(Siehe auch: Populationsökologie oder Demökologie). Auch eine evolutive Anpassung von Arten an neuartige Bedingungen in einem Ökosystem ist möglich.

In einem theoretischen ungestörten Klimaxstadium zeigen Ökosysteme eine Selbstregulation. Ihre Bestandteile beeinflussen sich gegenseitig derart, dass sich ein dynamisches Gleichgewicht der Stoffkreisläufe und der Energieflüsse (unter Zufuhr von Sonnenenergie, Erdwärme, Magma in "Black Smokers" in der Tiefsee, u.a.) einstellt. Eine weitere Sukzession ist dann theoretisch erst wieder möglich, wenn durch äussere Einflüsse die Rahmenbedingungen des Systems geändert werden.

Mosaik-Zyklus-Konzept

Tatsächlich aber treten durch die sich verändernden Umwelteinflüsse und -ereignisse häufig verschiedene Stadien eines Ökosystems nebeneinander auf. So kann zum Beispiel ein Waldbrand durch Blitzschlag im Klimaxstadium eines Waldes unbewachsene Sukzessionsflächen schaffen. So bleiben Dynamik und notwendige Pionierarten, die in der Lage sind, unbesiedelte Flächen zu besiedeln, erhalten.

Außerdem gibt es in Teilen von bzw. in manchen Arten von Ökosystemen nicht immer ein dauerhaft stabiles Klimaxstadium. Auch ohne veränderte Umwelteinflüsse kann es eine beständige Abfolge von Entwicklungsstadien geben, die nach Überschreitung des ökologischen Maximums wiederholt ablaufen kann, zum Beispiel bei der Silbergrasflur (siehe Pflanzensoziologie) und in Wüsten. Das Mosaik-Zyklus-Konzept definiert daher das Klimaxstadium als einen Zustand, in dem über längeren Zeitraum die Sukzession fortwährend abläuft.

Einteilung von Ökosystemen

Ökosysteme lassen sich hinsichtlich ihrer

Diese Einteilungen überlagern sich dabei.

Wesentliche Merkmale und Regulatoren eines Ökosystems sind jedoch Stoff- und Energiekreisläufe (Trophieniveau) sowie der Raumbedarf bzw. ihre Verteilung. Durchgesetzt hat sich eine grobe Unterteilung, die in Fachkreisen verfeinert behandelt werden. Wo Ökosysteme hinsichtlich ihrer Geografischen Verteilung, also ihres Ortes betrachtet werden, und nicht hinsichtlich ihrer systematischen Zusammenhängen, spricht man von Ökotopen.

Übersicht über die Ökosysteme (Ökotope)

Weitere Artikel zu Ökosystemen befinden sich in der Kategorie Ökosystem.

Gefährdung von Ökosystemen und Kommentar

  • Der Begriff Klimaxstadium hat sich in diesem Zusammenhang nicht etabliert.
  • Die Entwicklung von Ökosystemen ist auf Grund ihrer Komplexität gar nicht oder nur in sehr groben Zügen vorherzusagen. Auch kleinere Veränderungen der Umweltbedingungen haben stets Veränderungen der Ökosysteme zur Folge, auch wenn diese nicht sichtbar oder nicht messbar sind.
  • Durch die Beeinflussung des Menschen gibt es wahrscheinlich kein unbeeinflusstes Ökosystem mehr. Die Ökologie teilt daher die Ökosysteme auch in Graden ihrer menschlichen Beeinflussung (Hemerobie) ein.
  • Die "Übernutzung" (Raubbau) der Ökosysteme verhindert die Sukzession. Viele Pionierarten sind u.a. deshalb vom Aussterben bedroht. Ohne diese Pionierarten können sich die Ökosysteme nicht mehr regenerieren.


Siehe auch: Naturschutz, Portal:Umweltschutz, Systemtheorie, Waldformationen, Nahrungskette, Trophieniveau, Nahrungsnetz, Neobiota, Resilienz, Artenvielfalt, Artensterben, ökologische Nische, Aldo Leopold, Biotische Faktoren, Envisat (ESA-Umweltsatellit), SolVin-Bretzel, Ökologisches Interaktionssystem, Ökosystem See, Flaschengarten

Siehe auch

Ecosphere-Das Miniökosystem

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