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2.5.3: Aquatische Biome - Biologie

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Abiotische Faktoren, die aquatische Biome beeinflussen

Wie terrestrische Biome, aquatische Biome werden von einer Reihe abiotischer Faktoren beeinflusst. Auch wenn das Wasser in einem Teich oder einem anderen Gewässer vollkommen klar ist (es gibt keine Schwebeteilchen), absorbiert Wasser dennoch Licht. Wenn man in ein tiefes Gewässer hinabsteigt, wird es irgendwann eine Tiefe geben, die das Sonnenlicht nicht erreichen kann. Während es in einem terrestrischen Ökosystem einige abiotische und biotische Faktoren gibt, die das Licht verdunkeln können (wie Nebel, Staub oder Insektenschwärme), sind dies normalerweise keine dauerhaften Merkmale der Umwelt. Die Bedeutung von Licht in aquatischen Biomen ist von zentraler Bedeutung für die Organismengemeinschaften, die sowohl in Süßwasser- als auch in Meeresökosystemen vorkommen. In Süßwassersystemen ist die Temperaturschichtung aufgrund von Dichteunterschieden vielleicht der kritischste abiotische Faktor und hängt mit den energetischen Aspekten des Lichts zusammen. Die thermischen Eigenschaften von Wasser (Heizungs- und Abkühlungsraten) sind für die Funktion mariner Systeme von Bedeutung und haben einen großen Einfluss auf das globale Klima und das Wettergeschehen. Meeressysteme werden auch durch großräumige physikalische Wasserbewegungen wie Strömungen beeinflusst; diese sind in den meisten Süßwasserseen weniger wichtig.

Meeresbiome

Der Ozean ist der größte Meeresbiom. Es ist ein kontinuierlicher Salzwasserkörper mit relativ einheitlicher chemischer Zusammensetzung; es ist eine schwache Lösung von Mineralsalzen und zerfallenen biologischen Stoffen. Im Ozean sind Korallenriffe eine zweite Art von Meeresbiom. Flussmündungen, Küstengebiete, in denen sich Salz- und Süßwasser vermischen, bilden ein drittes einzigartiges Meeresbiom.

Ozean

Die physikalische Vielfalt des Ozeans hat einen erheblichen Einfluss auf Pflanzen, Tiere und andere Organismen. Der Ozean ist in mehrere Bereiche unterteilt (Abbildung (PageIndex{a})). Jedes Gebiet hat eine eigene Gruppe von Arten, die an die besonderen biotischen und abiotischen Bedingungen angepasst sind. Die Gezeitenzone, die Zone zwischen Ebbe und Flut, ist die ozeanische Region, die dem Land am nächsten ist. Im Allgemeinen halten die meisten Leute diesen Teil des Ozeans für einen Sandstrand. In einigen Fällen ist die Gezeitenzone zwar ein Sandstrand, kann aber auch felsig oder schlammig sein. Organismen sind bei Ebbe der Luft und dem Sonnenlicht ausgesetzt und befinden sich die meiste Zeit unter Wasser, insbesondere bei Flut. Daher sind Lebewesen, die in der Gezeitenzone gedeihen, daran angepasst, für lange Zeit trocken zu bleiben. Auch das Ufer der Gezeitenzone wird immer wieder von Wellen getroffen, und die dort gefundenen Organismen sind darauf eingestellt, Schäden durch das Stampfen der Wellen zu widerstehen (Abbildung (PageIndex{b})). Die Exoskelette von Küstenkrebsen (wie der Küstenkrabbe, Carcinus maenas) sind zäh und schützen sie vor Austrocknung (Austrocknung) und Wellenschäden. Eine weitere Folge der tosenden Wellen ist, dass sich nur wenige Algen und Pflanzen in den ständig bewegten Felsen, Sand oder Schlamm festsetzen.

Abbildung (PageIndex{a}): Der Ozean ist je nach Wassertiefe und Entfernung von der Küste in verschiedene Zonen unterteilt.

Abbildung (PageIndex{b}): Seeigel, Muschelschalen und Seesterne werden oft in der Gezeitenzone gefunden, hier in der Kachemak Bay, Alaska. (Kredit: NOAA)

Die neritische Zone erstreckt sich von der Gezeitenzone bis in Tiefen von etwa 200 m (oder 650 ft) am Rand des Festlandsockels. Da Licht in diese Tiefe eindringen kann, kann Photosynthese stattfinden. Das Wasser hier enthält Schlamm und ist gut mit Sauerstoff versorgt, hat einen niedrigen Druck und ist temperaturstabil. Phytoplankton und schwimmend Sargassum (eine Art frei schwimmender Meeresalgen) bieten einen Lebensraum für einige Meeresbewohner, die in der neritischen Zone vorkommen. Zooplankton, Protisten, kleine Fische und Garnelen sind in der neritischen Zone zu finden und bilden die Basis der Nahrungskette für die meisten Fischereien der Welt.

Jenseits der neritischen Zone befindet sich das offene Ozeangebiet, das als bekannt ist ozeanische Zone. Innerhalb der ozeanischen Zone gibt es eine thermische Schichtung, in der sich warmes und kaltes Wasser aufgrund von Meeresströmungen vermischen. Reichlich Plankton dient als Basis der Nahrungskette für größere Tiere wie Wale und Delfine. Nährstoffe sind knapp und dies ist ein relativ weniger produktiver Teil des Meeresbioms. Wenn photosynthetische Organismen und die Protisten und Tiere, die sich von ihnen ernähren, sterben, fallen ihre Körper auf den Grund des Ozeans, wo sie bleiben.

Das gesamte offene Wasser des Ozeans wird als bezeichnet pelagisches Reich. Das pelagische Reich wird von oben nach unten in die photische, aphotische und abgrundtiefe Zone unterteilt, je nachdem, wie weit das Licht in das Wasser eindringt. Die Lichtzone, das ist der Teil des Ozeans, den Licht durchdringen kann (ungefähr 200 m oder 650 ft). In Tiefen von mehr als 200 m kann kein Licht eindringen; daher wird dies als die aphotische Zone. Zu den meisten Organismen in der aphotischen Zone gehören Seegurken (Stamm Echinodermata) und andere Organismen, die von den Nährstoffen überleben, die in den toten Körpern der Organismen in der photischen Zone enthalten sind.

Der tiefste Teil des Ozeans ist der Abgrundzone, das in Tiefen von 4000 m oder mehr liegt. Sowohl die aphotische als auch die abgründige Zone haben nicht genügend Licht für die Photosynthese, und zusammen bilden sie den größten Teil des Ozeans. Der tiefste Teil des Ozeans, das Challenger Deep (im Marianengraben, im westlichen Pazifik gelegen), ist etwa 11.000 m tief. Um einen Eindruck von der Tiefe dieses Grabens zu geben, ist der Ozean im Durchschnitt 4267 m tief. Diese Zonen sind auch für Süßwasserseen relevant. Die Abgrundzone ist sehr kalt und hat einen sehr hohen Druck, einen hohen Sauerstoffgehalt und einen geringen Nährstoffgehalt. In dieser Zone gibt es eine Vielzahl von Wirbellosen und Fischen, aber in der Abgrundzone gibt es wegen des Lichtmangels keine Pflanzen. Risse in der Erdkruste genannt hydrothermale Quellen finden sich hauptsächlich in der Abgrundzone (Abbildung (PageIndex{c})). Um diese Schlote herum dienen Bakterien, die den Schwefelwasserstoff und andere ausgestoßene Mineralien als Energiequelle nutzen, als Basis der Nahrungskette, die sich in der Abgrundzone befindet.

Abbildung (PageIndex{c}): Eine hydrothermale Quelle. Bild von NOAA (gemeinfrei).

Die benthisches Reich, erstreckt sich entlang des Meeresbodens von der Küste bis zu den tiefsten Teilen des Meeresbodens. Es besteht aus Sand, Schluff und toten Organismen. Dies ist ein nährstoffreicher Teil des Ozeans aufgrund der toten Organismen, die aus den oberen Schichten des Ozeans fallen. Aufgrund dieses hohen Nährstoffgehalts gibt es eine Vielzahl von Schwämmen, Seeanemonen, Meereswürmern, Seesternen, Fischen und Bakterien.

Korallenriffe

Korallenriffe zeichnen sich durch eine hohe Biodiversität und die Strukturen von Wirbellosen aus, die in warmen, flachen Gewässern innerhalb der photischen Zone des Ozeans leben. Sie sind meist innerhalb von 30 Grad nördlich und südlich des Äquators zu finden. Das Great Barrier Reef ist ein bekanntes Riffsystem, das sich mehrere Meilen vor der Nordostküste Australiens befindet. Die Korallenorganismen sind Kolonien von Salzwasserpolypen, die ein Kalziumkarbonat-Skelett absondern. Diese kalziumreichen Skelette sammeln sich langsam an und bilden das Unterwasserriff (Abbildung (PageIndex{d})).

Abbildung (PageIndex{d}): Korallenriffe werden durch die Kalziumkarbonat-Skelette von Korallenorganismen gebildet, die wirbellose Meerestiere sind. (Kredit: Terry Hughes)

Korallen, die in flacheren Gewässern (in einer Tiefe von etwa 60 m oder etwa 200 Fuß) gefunden werden, haben eine gegenseitige Beziehung zu photosynthetischen einzelligen Algen, die als Dinoflagellaten bezeichnet werden. Die Verwandtschaft versorgt Korallen mit dem größten Teil der Nahrung und der Energie, die sie benötigen. Die Gewässer, in denen diese Korallen leben, sind nährstoffarm, und ohne diesen Mutualismus wäre es für große Korallen nicht möglich, zu wachsen. Einige Korallen, die in tieferen und kälteren Gewässern leben, haben keine wechselseitige Beziehung zu Algen; Diese Korallen gewinnen Energie und Nährstoffe, indem sie Nesselzellen an ihren Tentakeln verwenden, um Beute zu fangen. Es wird geschätzt, dass mehr als 4.000 Fischarten Korallenriffe bewohnen. Diese Fische können sich von Korallen, anderen Wirbellosen oder den mit den Korallen verbundenen Algen und Algen ernähren.

Flussmündungen: Wo der Ozean auf Süßwasser trifft

Flussmündungen sind Biome, die dort auftreten, wo eine Süßwasserquelle, wie ein Fluss, auf den Ozean trifft. Daher befinden sich sowohl Süß- als auch Salzwasser in der gleichen Umgebung; Mischen ergibt ein verdünntes (brackiges) Salzwasser. Flussmündungen bilden Schutzgebiete, in denen viele der jungen Nachkommen von Krebstieren, Weichtieren und Fischen ihr Leben beginnen. Der Salzgehalt ist ein sehr wichtiger Faktor, der die Organismen und die Anpassungen der Organismen in Flussmündungen beeinflusst. Der Salzgehalt der Ästuare variiert und hängt von der Fließgeschwindigkeit der Süßwasserquellen ab. Ein- bis zweimal täglich bringen Fluten Salzwasser in die Mündung. Ebbe mit gleicher Frequenz kehren die Strömung des Salzwassers um.

Die kurzfristige und schnelle Änderung des Salzgehalts aufgrund der Vermischung von Süß- und Salzwasser ist eine schwierige physiologische Herausforderung für die in Flussmündungen lebenden Pflanzen und Tiere. Viele Mündungspflanzenarten sind Halophyten, Pflanzen, die salzige Bedingungen vertragen. Halophytische Pflanzen sind an den Salzgehalt angepasst, der durch Salzwasser an ihren Wurzeln oder durch Meeresgischt entsteht. Bei einigen Halophyten entfernen Filter in den Wurzeln das Salz aus dem Wasser, das die Pflanze aufnimmt. Andere Pflanzen sind in der Lage, Sauerstoff in ihre Wurzeln zu pumpen. Tiere wie Muscheln und Venusmuscheln haben Verhaltensanpassungen entwickelt, die viel Energie verbrauchen, um in dieser sich schnell verändernden Umgebung zu funktionieren. Wenn diese Tiere einem niedrigen Salzgehalt ausgesetzt sind, hören sie auf zu fressen, schließen ihre Schalen und verwenden keinen Sauerstoff mehr. Wenn die Flut in die Mündung zurückkehrt, steigt der Salz- und Sauerstoffgehalt des Wassers, und diese Tiere öffnen ihre Schalen, beginnen mit der Nahrungsaufnahme und kehren zur Verwendung von Sauerstoff zurück.

Süßwasserbiome

Süßwasserbiome umfassen Seen und Teiche (stehendes Wasser) sowie Flüsse und Bäche (fließendes Wasser). Dazu gehören auch Feuchtgebiete, auf die später eingegangen wird. Der Mensch ist auf Süßwasserbiome angewiesen, um aquatische Ressourcen für Trinkwasser, Pflanzenbewässerung, Abwasserentsorgung und Industrie bereitzustellen. Diese verschiedenen Rollen und Vorteile für den Menschen werden als Ökosystemleistungen bezeichnet. Seen und Teiche kommen in terrestrischen Landschaften vor und sind daher mit abiotischen und biotischen Faktoren verbunden, die diese terrestrischen Biome beeinflussen.

Seen und Teiche

Seen und Teiche können eine Fläche von wenigen Quadratmetern bis zu Tausenden von Quadratkilometern aufweisen. Die Temperatur ist ein wichtiger abiotischer Faktor, der die Lebewesen in Seen und Teichen beeinflusst. Im Sommer kommt es zur thermischen Schichtung von Seen und Teichen, wenn die obere Wasserschicht durch die Sonne erwärmt wird und sich nicht mit tieferem, kühlerem Wasser vermischt. Wie Ozeane haben Seen und Teiche photoische Zonen, durch die Licht eindringen kann, und aphotische Zonen ohne Licht. Phytoplankton (kleine photosynthetische Organismen wie Algen und photosynthetische Bakterien, die im Wasser schwimmen) finden sich hier und betreiben Photosynthese und bilden die Grundlage für das Nahrungsnetz von Seen und Teichen. Zooplankton (sehr kleine Tiere, die im Wasser schwimmen), wie Rädertiere und kleine Krebstiere, verzehren dieses Phytoplankton (Abbildung (PageIndex{e})). Am Grund von Seen und Teichen bauen Bakterien in der aphotischen Zone tote Organismen ab, die zu Boden sinken.

Abbildung (PageIndex{e}): Ein Rädertierchen ist ein Beispiel für das Zooplankton, das in Seen und Teichen vorkommt. Bild von Bob Blaylock in der englischen Wikipedia (CC-BY-SA).

Flüsse und Ströme

Flüsse und Bäche sind ständig bewegte Gewässer, die große Wassermengen von der Quelle oder dem Oberlauf zu einem See oder Ozean transportieren. Zu den größten Flüssen gehören der Nil in Afrika, der Amazonas in Südamerika (Abbildung (PageIndex{f})), und der Mississippi in Nordamerika. Abiotische Merkmale von Flüssen und Bächen variieren entlang der Länge des Flusses oder Baches. Bäche beginnen an einem Ursprungspunkt, der als Quellwasser bezeichnet wird. Das Quellwasser ist normalerweise kalt, nährstoffarm und klar. Der Kanal (die Breite des Flusses oder Baches) ist schmaler als an jeder anderen Stelle entlang des Flusses oder Baches. Aus diesem Grund ist die Strömung hier oft schneller als an jeder anderen Stelle des Flusses oder Baches.

Abbildung (PageIndex{f}): Der Amazonas ist der größte Fluss der Welt. Bild von Jason Hollinger (CC-BY)

Das schnell fließende Wasser führt zu einer minimalen Schlammansammlung am Grund des Flusses oder Baches, daher ist das Wasser klar. Die Photosynthese wird hier hauptsächlich Algen zugeschrieben, die auf Felsen wachsen; die schnelle Strömung hemmt das Wachstum von Phytoplankton. Ein zusätzlicher Energieeintrag kann durch Blätter oder anderes organisches Material erfolgen, das in den Fluss oder Bach von Bäumen und anderen Pflanzen, die das Wasser grenzen, fällt. Wenn sich die Blätter zersetzen, werden das organische Material und die Nährstoffe in den Blättern an das Wasser zurückgegeben. Pflanzen und Tiere haben sich an dieses schnell fließende Wasser angepasst. Zum Beispiel haben Blutegel verlängerte Körper und Saugnäpfe an beiden Enden. Diese Saugnäpfe haften am Substrat und halten den Blutegel an Ort und Stelle. Süßwasserforellenarten sind ein wichtiges Raubtier in diesen schnell fließenden Flüssen und Bächen.

Wenn der Fluss oder Bach von der Quelle wegfließt, wird die Breite des Kanals allmählich breiter und die Strömung verlangsamt sich. Dieses langsam fließende Wasser, verursacht durch die Gefälleabnahme und die Volumenzunahme, wenn sich Nebenflüsse vereinigen, hat mehr Sedimentation. Phytoplankton kann auch in langsam fließendem Wasser suspendiert werden. Daher ist das Wasser nicht so klar wie in der Nähe der Quelle. Das Wasser ist auch wärmer. Im Schlamm wühlen sich Würmer und Insekten. Zu den räuberischen Wirbeltieren höherer Ordnung gehören Wasservögel, Frösche und Fische.

Feuchtgebiete

Feuchtgebiete sind Umgebungen, in denen der Boden entweder permanent oder periodisch mit Wasser gesättigt ist. Feuchtgebiete unterscheiden sich von Seen, da Feuchtgebiete flache Gewässer sind, die regelmäßig austrocknen können. Emerging Vegetation besteht aus Feuchtgebietspflanzen, die im Boden verwurzelt sind, aber Teile von Blättern, Stängeln und Blüten haben, die sich über die Wasseroberfläche erstrecken. Es gibt verschiedene Arten von Feuchtgebieten, darunter Sümpfe, Sümpfe, Moore, Watten und Salzwiesen (Abbildung (PageIndex{g})).

Abbildung (PageIndex{g}): Der Everglades National Park liegt im Süden Floridas und bietet eine Vielzahl von Feuchtgebieten, darunter Sägegrassümpfe, Zypressensümpfe und Mangrovenwälder. Hier spaziert ein Silberreiher zwischen Zypressen. (Kredit: NPS)

Namensnennung

Modifiziert von Melissa Ha von Aquatic Biomes from Umweltbiologie von Matthew R. Fisher (lizenziert unter CC-BY)


Schau das Video: Aquatic Biomes with Labels (September 2022).


Bemerkungen:

  1. Fabion

    Was ist der Satz ... Super, tolle Idee

  2. Fitzsimon

    Das verzweifelt mich!

  3. Malalar

    Diese großartige Idee muss absichtlich sein

  4. Wulfcot

    Das weiß ich auch nicht zu sagen

  5. Jawara

    Ich denke, sie sind falsch. Ich kann es beweisen. Schreiben Sie mir in PM, besprechen Sie es.



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