Ökosystem Fließgewässer

Referat: Ökosystem Fließgewässer

1. Allgemein
2. Einteilung Fließgewässer (von Quelle bis Mündung)
3. Veränderung von abiotischen Umweltfaktoren

a. Fließgeschwindigkeit
b. Temperatur
c. Sauerstoffgehalt
d. Nährstoffverteilung

4. Güteklassen der Fließgewässer und ihre Zeigerorganismen

1. – „Lebensadern“ des festen Landes, Wasser befindet sich über lange Strecken in Bewegung

- Ökosysteme mit extremer Dynamik, Landschaftsgestalter, schaffen/verändern eigene Biotope
- Charakter von Quelle bis zur Mündung stark verändert
- Unterschiedliche Breite: Bach / Fluss / Strom
- Fließgewässer in Teilbereich der Limnologie untersucht
- Alle Fließgewässer haben die Fähigkeit zur Selbstreinigung

2. – Oberlauf, Mittellauf, Unterlauf, Ästuar

- meist konkav (einwärts gewölbt)
- àhier alles idealisiert, in Natur meist durch Knickpunkte unterbrochen, nicht ganz genau so, es kommt zu Veränderungen im Gefälle, Abweichung von der konkaven Form
- Oberlauf:

- Abschnitt in der Nähe der Quelle
- Im Vergleich die am tiefsten eingeschnittenen Täler
- Sauerstoffreich (durch starke Verwirbelungen) und kalte Temperatur des WassersàSauerstoff kann am besten gebunden werden, aber nährstoffarm (oligotroph)
- Meist starkes Gefälle, dadurch hohe Geschwindigkeit àTiefenerosion
- Ausschürfung, Ausspülung àTieferlegung des Flussbettes
- Dadurch Erosionsrinnen und daraus wiederum tief eingesenkte Täler mit fast senkrechten Talwänden (Klamm bzw. Schlucht möglich)

- Mittellauf:
- Geringes Gefälleàgeringe Geschwindigkeit, dadurch Akkumulation (Ablagerung von mittgeschwemmten Bodenteilen, Steinen etc.)
- ABER: gleichzeitige Seitenerosion
- Verbreiterung des Flussbettes, Sohlentäler entstehen
- Unterlauf:
- Abschnitt in der Nähe der Mündung
- Meist durch vergleichsweise ebenes Gelände
- Sanfteste Täler
- Sauerstoffarme, viele aufgenommene Nährstoffe(eutroph)
- Wieder Akkumulation
- Fluss verzweigt sich, Flussauen gebildet

3. a)- wichtigster phys. Faktor

- durch Gefälle des Flusses bestimmt
- entsprechend müssen sich Organismen an Fließgeschwindigkeit anpassen
- wird von Quelle bis zur Mündung immer geringer
- erst ca. 3 m/s oder mehr, dann weniger als 1m/s, dann noch geringer bis gar nicht vorhanden

b) – Oberlauf: sehr kalt von Quelle an, steigt dann jedoch an

- Mittellauf: steigt vergleichsweise weniger, nähert sich langsam einer oberen Grenze an
- Unterlauf: steigt vergleichsweise kaum noch an, hat sich vollst. An obere Grenze angenähert

c) – Hauptsächlich durch Fotosyntheseleistung der Pflanzen aufgebaut

- hängt stark von der Temperatur ab: da kaltes Wasser(vor allem bei 4°C) eine höhere Dichte besitzt kann es Sauerstoff besser binden (da Moleküle fester zusammen halten…)
- deswegen: Oberlauf viel Sauerstoff, da kaltes Wasser und schnelle Geschwindigkeit: Verwirbelungen
- nimmt bis zur Mündung immer weiter ab, da es immer wärmer wird

d) – generell wichtig: Stickstoff-/Phosphorverbindungen, etwas unwichtiger: CO2

- Stickstoff: vor allem Nitrit und Nitrat im Wasser gelöst
- aus Ammonium-Ionen durch Bakterien gewonnen, bei Nitrifikation
- wichtig für Synthese von Proteinen
- zu viel: hohes anwachsen der Biomasse, z.B. Algen
- normalerweise: Ammonium(NH4+) nur in Spuren von weniger als 30µg/l enthalten
- bei Sauerstoffmangel: Denitrifikation wieder zu Ammonium-Ionen oder sogar zum Molekularen Stickstoff

àsaubere Gewässer haben nur wenig Stickstoff

-Phosphor: anorganische Phosphorverbindungen wichtige Nährstoffe für die grünen Pflanzen

- kommt meist als Hydrogenphophat vor (HPO42-)
- àdie für Pflanzen verfügbaren Mengen bestimmen das Wachstum der Wasserpflanzen (Stoff, dessen Konzentration in derartiger Weise begrenzend wirkt, nennt man Minimumfaktor)
- wenn durch andere Quellen Phosphate in die Flüsse, setzt Eutrophierung ein
- Schwellenwert: 0,04 mg/l

Kohlenstoffdioxid:

- Spiel zwischen Pflanzen und Tieren, auch im Wasser
- Meister Teil liegt phys. Gelöst vor, geringer Teil(ca. 0,1%) reagiert weiter zu Kohlensäure
- ABER: bei Verwertung von HCO3- werden Hydroxidionen freigesetztàpH-Wert verändert sich
- Meiste Fließgewässer: 6-9, Quellen: sauer, Bäche: Neutral, Flüsse: alkalisch

4. – KOLKWITZ und MARRSON 1908/1909

- so genanntes Saprobiensystem ist entstanden, kleinere Veränderungen, aebr sonst weiterhin gültig
- Saprobien = Organismen, die von fäulnisfähigen Stoffen leben
- Deswegen: Fließgewässer nach Zunahme von Fäulnisprozessen bzw. abnehmenden Sauerstoffgehalt geordnet
- 4 Güteklassen (I-IV) mit 3 Zwischenklassen (I-II, II-III, III-IV)
- Zeigerarten/Indikatorarten für die Einteilung, nur Organismen mit geringer Reaktionsbreite
- Positive Indikatoren = zeigen bei Vorkommen bestimmte Umweltverhältnisse
- Negative Indikatoren = Organismen verschwinden, dadurch lassen sich jedoch Rückschlüsse ziehen auf vorher vorhandene lebensnotwendige Stoffe bzw. Schadstoffe
- Zudem: biol. System ist träge, d.h., dass selbst noch nach Wochen der Belastung der Ort der Einleitung bestimmt werden kann, da Arten nun mal erst gedeihen müssen etc.