Energiefluss / Stoffkreislauf im Ökosystem [Biologie, Ökologie, Oberstufe]
TeacherToby
https://www.youtube.com/watch?v=cuucrNcT7TA

Transkript (automatisch erstellt)

0:01 [Musik] in diesem Video werden wir uns mit Energieflüssen und Stoffkreisläufen
0:13 durch Biozönosen beschäftigen dieses Video ist eingekoppelt dann das letzte Video in dem wir uns angeguckt haben wie
0:19 nahrungsbeziehungen zwischen Organismen in einem Ökosystem Aussehen solche Nahrungsnetze veranschaulichen gut den
0:27 Verlauf des Energieflusses durch eine Lebensgemeinschaft und auch grundlegende Prinzipien des stoffkreislaufes
0:33 natürlich ist eine Biozönose eine Lebensgemeinschaft dadurch charakterisiert dass zwischen den
0:39 einzelnen Arten Energie fließt vor allem durch den Nahrungserwerb findet ein solcher Energiefluss statt ein Wolf
0:46 beispielsweise bezieht seine Energie dadurch dass er einen Fuchs erbeutet und frisst die Energiequelle eines
0:52 Eichhörnchens können beispielsweise Früchte und Samen darstellen Nahrungsnetze sind meist in Form von
0:59 sogenannten Trophie Ebenen aufgebaut Arten einer solchen trophiestufe beziehen ihre Energie auf ähnliche Weise
1:05 und zwar meist von Mitgliedern der nächsten niedrigeren Trophäen Omnivore Allesfresser sind solche Organismen die
1:13 sowohl sich pflanzlich als auch tierisch ernähren sie beziehen die Energie dann aus unterschiedlichen Profilen
1:21 Vögel fressen beispielsweise Insekten ebenso wie Samen die Energie die in den eben genannten
1:27 Beispielen fließt ist gespeichert in ihrer Biomasse genauer gesagt in Form von organischen Verbindungen wenn also
1:35 Energie fließt dann fließen auch Stoffe so dass wir uns in diesem Kontext natürlich auch den Stoffkreislauf
1:41 angucken beschäftigen wir uns zunächst etwas genauer mit dem Energiefluss bevor wir uns angucken wie genau Energie durch
1:48 eine Biozönose fließt ist es natürlich sinnvoll zu betrachten woher die Energie überhaupt stammt die dort fließt als
1:56 Quelle für den Energiefluss durch Ökosysteme dient hauptsächlich die Sonne deren Strahlungsenergie alle
2:03 fotoautotrophen Organismen nutzen um Fotosynthese zu betreiben darunter zählen Landpflanzen Algen und
2:10 Cyanobakterien bei dem Prozess der Fotosynthese nutzen die Pflanzen die Strahlungsenergie der Sonne um
2:16 energiereiche organische Verbindung herzustellen allen voran der zuckerglucose dabei entnehmen Sie CO2
2:24 und Wasser als anorg Stoffe der Umwelt die von der Solarstrahlung der Sonne stammende Energie steckt nun als
2:31 chemische Energie in den organischen Molekülen der Pflanze und hat diese aufgebaut die Biomasse aller
2:38 fotoautotrophen Organismen stellt also die Energiequelle für diejenigen Lebewesen da die sich von ihnen ernähren
2:45 sogenannte herbivore Pflanzenfresser in einem kleinen Umfang kann die Energiequelle auch von anorganischen
2:52 Stoffen wie zum Beispiel Wasserstoff Schwefelwasserstoff Eisen Ammoniak oder nitritstamm die von bestimmten Bakterien
2:59 mittels Chemosynthese genutzt werden können durch die Oxidation dieser anorganischen Stoffe können diese meinen
3:06 sie chemo-autotrophe Organismen körpereigene organische Stoffe herstellen Chemo Synthese findet vor
3:13 allem in Ökosystemen statt in denen kein Sonnenlicht gelangt etwa weil es in mehreren tausend Metern Tiefe mehr liegt
3:20 aber bestimmt der energiereiche anorganischen Verbindungen hochkonzentriert vorliegen zum Beispiel
3:26 in hydrothermalen heißen Quellen welche bei der Entstehung des Lebens wahrscheinlich eine wichtige Rolle
3:31 gespielt haben fotoatotrophe und chemo-autotrophor Organismen haben gemeinsam dass sie
3:38 autotroph sind sie allein sind in der Lage an organische Stoffe der Umwelt zu entnehmen und alle lebensnotwendigen
3:45 organischen Stoffe selbst herzustellen für die Gesamtheit aller auf der Erde existierenden Nahrungsketten bildet vor
3:53 allem die durch Fotosynthese produzierte pflanzliche Biomasse die Grundlage ein Teil der Biomasse geht allerdings
4:03 durch die Pflanzen selbst verloren und zwar durch Zellatmung und andere Stoffwechselprozesse
4:09 aus diesem Grund wird häufig die netto Primärproduktion also die Menge an Biomasse die Primärproduzenten abzüglich
4:17 ihrer Zellatmung in ihr Gewebe einbauen als Ausgangspunkt für den weiteren Energiefluss genommen
4:24 die durch die Primärproduktion fixierte Energie steht den Organismen auf höheren trophieebenen in Nahrungsnetzen zur
4:31 Verfügung sie leben von der Biomasse der Primärproduzenten und die dabei erzeugte Biomasse eben durch höhere trophäenen
4:40 nennt man sekundärproduktion wenn die sekundärproduzenten organische Verbindung aufnehmen müssen diese
4:47 Verbindung ebenfalls erstmal in eine für die sekundärproduzenten nutzbare Energieform umgewandelt werden die
4:54 Nahrung wird sobald sie aufgenommen wurde verstoffwechselt und so die Energie in ihr dem Organismus zugänglich
5:01 gemacht wie genau im Energiestoffwechsel aller Organismen die Energie in den organischen Verbindungen in nutzbare
5:08 Energieform umgewandelt wird würde an dieser Stelle zu weit führen auch hier ist wieder das Stichwort Zellatmung zu
5:15 nennen wozu ich das entsprechende Video an dieser Stelle einmal verlinke wichtig für euch allerdings zu wissen
5:20 ist dass auch bei dieser Umwandlung in andere Energieform Energie in Form von Stoffwechsel Wärme wieder verloren geht
5:28 man kann also zusammenfassen Primärproduzenten bringen die Energie in das Ökosystem und speichern einen
5:34 erheblichen Anteil davon als netto Primärproduktion ein Teil dieser Energie wiederum wird
5:41 von den Herbivoren in höhere trophiestufen getragen aus diesem Grund nimmt die verfügbare Energie mit jeder
5:49 trophischen Ebene ab was dazu führt dass die Biomasse und die Anzahl der Organismen auf den höheren Ebenen
5:55 begrenzt sind in den allermeisten Ökosystemen lassen sich deutlich weniger Raubtiere zum Beispiel Wölfe oder Löwen
6:02 finden als Beutetiere zum Beispiel Hirsche oder Genuss der Energieverlust lässt sich auch in Zahlen ausdrücken in
6:09 einem typischen Ökosystem gehen etwa 90% der Energie von einer tropischen Ebene zur nächsten verloren anders formuliert
6:16 nur etwa 10% der Energie wird tatsächlich von einer ebenen zur nächsten getragen
6:23 anders als beim Energiefluss der entsprechend eines Flusses in eine Richtung fließt zirkulieren die durch
6:31 die unterschiedlichen Organismen einer Biozönose aufgenommenen Stoffe in einem Kreislauf weswegen man hier auch von
6:39 Stoffkreislauf spricht sämtliche nährelemente aus denen wir und andere Organismen bestimmen zum Beispiel
6:45 Kohlenstoff Stickstoff oder Phosphor Stamm entweder aus dem Boden aus dem Wasser oder aus der Atmosphäre über die
6:55 Atmosphäre über Wasserläufe sowie durch gesteinsverwitterung kommt es zu einem Eintrag dieser Stoffe in das Ökosystem
7:03 in einem internen Kreislauf zirkulieren diese Stoffe wie eben erwähnt sind es zum Beispiel Kohlenstoffdioxid als
7:10 anorganischer Stoff aus der Atmosphäre sowie Wasser die von den autotrophen Organismen genutzt werden zum Aufbau von
7:17 Biomasse egal ob diese Stoffe noch von den heterotrophen Organismen oder von den Carnivoren aufgenommen werden oder
7:25 nicht ganz am Ende spielen die sogenannten Destruenten eine wichtige Rolle in diesem Kreislauf denn sie sind
7:32 für den Abbau von toter organischer Substanz und Abfallprodukten von Lebewesen Fach sprachlich auch Detritus
7:40 genannt verantwortlich wenn Tiere oder Pflanzen sterben oder wenn sie Abfallprodukte generieren wie zum
7:47 Beispiel abgefallenes Laub oder Kot zersetzen Bakterien und Pilze diese organischen Stoffe
7:54 in energiearme anorganische Stoffe jene an organischen Stoffe die im Anschluss wieder von den
8:02 Primärproduzenten und Mikroorganismen wiederverwertet werden können der Prozess wie aus Detritus tote
8:09 organischer Substanz und Abfallprodukte wieder anorganische Stoffe wird erfolgt durchaus komplexer als bisher
8:17 dargestellt als erstes muss die organische Substanz von detritoworen detritusfressern wie zum Beispiel
8:24 Regenwürmern in kleinere Bestandteile zerlegt werden erst danach erfolgt die endgültige
8:31 Zersetzung durch Bakterien Pilze und sehr kleine Tiere wie zum Beispiel winzige Fadenwürmer wobei vor allem CO2
8:38 und H2O entstehen den stufenweisen Prozess bei dem aus organischen Material anorganische Ionen und Verbindungen
8:45 entstehen bezeichnet man als Mineralisierung dieser Prozess Zersetzung und Mineralisierung ist für
8:52 Ökosysteme essentiell weil beide Prozesse den Stoffkreislauf in ihnen vollenden denn die bei der Zersetzung
9:00 und Mineralisierung entstandenen anorganischen Verbindungen und Ionen können über die Atmosphäre oder das
9:06 Wasser erneut von Primärproduzenten aufgenommen und genutzt werden bei der mikrobiellen Zersetzung von organischen
9:13 Materialien entstehen verschiedene Gase als Produkte wie zum Beispiel Kohlendioxid oder Methan die in die
9:19 Atmosphäre freigesetzt werden zwar können bei der Zersetzung Stoffe also aus dem Ökosystem verloren gehen über
9:26 die Atmosphäre aber auch durch Versicherung und über Wasserläufe kommt es über die gleichen Komponenten auch
9:33 wieder zu einem Eintrag dieser Stoffe in das Ökosystem [Musik]