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Transkript :
Stoffkreislauf Autotrophie Blutkreislauf Gesteine Jahreszeiten
Kohlenstoff Metamorphose Nahrungskette Nahrungsnetz Stickstoff Wasser
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45 Kreislauf - 03 - Metamorphose Frosch
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Inhaltsangabe zum Lernpuzzle :
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Naturwissenschaftlich betrachtet bildet der menschliche Körper ein aus
Zellen zusammengesetztes, organisches Ganzes, das über eine genetisch
definierte Gestalt verfügt. Ohne die seinem Erhalt dienenden
Stoffwechselvorgänge verfällt er. Der unbelebte menschliche Körper wird als
Leichnam bezeichnet und geht in Verwesung über. Ausgenommen davon ist die
künstliche Konservierung als anatomisches Präparat oder als Mumie.
Als Stoffkreislauf bezeichnet man in der Ökologie eine periodische
Umwandlung von chemischen Verbindungen, in deren Verlauf – nach einer Reihe
von chemischen Reaktionen – erneut der Ausgangsstoff entsteht. In
Ökosystemen gibt es diverse Stoffkreisläufe, zum Beispiel einen
Kohlenstoffkreislauf, einen Stickstoffkreislauf, einen Schwefelkreislauf und
einen Phosphorkreislauf. Inhaltsverzeichnis
Für den Aufbau von organischen Geweben und den Stoffwechsel benötigen
Lebewesen eine Reihe chemischer Elemente und ihrer Verbindungen. Die Zufuhr
und Nachlieferung dieser Nährstoffe kann, ebenso wie die Energiezufuhr, die
Produktion eines Ökosystems limitieren . Die Produktion vieler
terrestrischer Systeme ist durch Mangel an Stickstoff begrenzt, in
aquatischen Systemen ist häufig Phosphor limitierend, in marinen kann Mangel
an Eisen die Produktivität begrenzen. Die Nachlieferung der Nährelemente
kann von außerhalb des Ökosystems erfolgen, je nach Element durch
Verwitterung von Gestein, durch Wassertransport oder durch Zufuhr aus der
Atmosphäre. Große Mengen der benötigten Nährelemente werden allerdings
innerhalb des Systems ausgetauscht. Dadurch können dieselben Nährstoffe
innerhalb des Systems mehrfach verwendet und so seine Produktivität
aufrechterhalten werden. Durch diese internen Stoffkreisläufe können
Konsumenten und Destruenten indirekt die Produktivität des Ökosystems
steuern.
Einen Nährstoffzyklus innerhalb eines Ökosystems können nur Elemente
eingehen, die (neben der Speicherung in den Organismen selbst) einen
anorganischen Speicher besitzen. Gasförmige Verbindungen in der Lufthülle,
wie Kohlendioxid, können im System keinen Zyklus aufbauen, sie werden mit
dem gesamten Speicher der Atmosphäre ausgetauscht. Als Ionen gelöste Stoffe
können in der Bodenmatrix oder im Wasserkörper eines Gewässers festgehalten
und erneut aufgenommen werden. Da die Erde für Stoffe ein (nahezu)
geschlossenes System darstellt, müssen aber zwangsläufig auf globaler Ebene
alle Nährstoffzyklen geschlossen sein. Innerhalb der Biosphäre, die nur ein
Teilsystem darstellt, gilt dies nicht zwangsläufig. Austauschprozesse mit
tieferen Schichten wie dem Erdmantel sind auf kurze Sicht gegenüber den
Umsätzen innerhalb der Biosphäre gering, können aber in evolutionären und
geologischen Zeitskalen gewaltige Auswirkungen haben.
Für die Betrachtung der Stoffkreisläufe ist also neben den zyklischen
Vorgängen selbst der Stoffaustausch mit abiotischen Speichern, vor allem der
Erdatmosphäre und den Böden und Sedimenten von Bedeutung. |