Ökosystem

Als Ökosystem wird das Biotop inklusive aller biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, sowie alle darin lebenden Lebewesen (Biozönese) und deren Wechselwirkungen untereinander beschrieben.

Der Stoffkreislauf im Ökosystem

Ein Ökosystem lässt sich in vier Komponenten unterteilen: Die abiotische Umwelt, darin lebende Produzenten (Erzeuger), Konsumenten (Verbraucher), und Produzenten sowie Konsumenten abbauende Destruenten (Reduzenten, Zersetzer).

1. Abiotische Umwelt

Zur abiotischen Umwelt eines Ökosystems zählt als elementares Bestandteil Licht oder Wärme (z.B. an schwarzen Rauchern am Meeresgrund) als Energielieferant, sowie Wasser, Temperatur und Nährstoffe. Diese Ausgangsparameter ermöglichen Leben im Ökosystem, sofern sie in einem für Lebewesen habitablen Biotop (günstige Kombination der Parameter) vorliegen.

2. Produzenten (Erzeuger)

Produzenten sind Lebewesen, die aus zur Verfügung stehenden anorganischen Nähr-, und Rohstoffen unter dem Einfluss abiotischer Energie organisches Material erzeugen. Am Anfang dieses Kreislaufs stehen Pflanzen, seltener autotrophe Bakterien die Licht oder seltener Wärme (schwarze Raucher am Meeresgrund) in Biomasse speichern. Alle im Ökosystem zirkulierende "Energie" basiert aus dieser ursprünglich durch Produzenten erzeugter Biomasse. An Land übernehmen diese Funktion größtenteils die höheren Pflanzen, im Meer sind es überwiegend Algen.

3. Konsumenten (Verbraucher)

Als Konsumenten werden Lebewesen im Ökosystem bezeichnet, die Produzenten fressen, oder sich im weiteren Verlauf der Nahrungskette von anderen Konsumenten ernähren. Innerhalb eines Ökosystems kann eine Vielzahl Konsumenten somit eine enorm lange, hoch komplexe Nahrungskette bilden. Der Anfang dieser Kette bildet jedoch immer ein Konsument, der die von Produzenten gebildete Biomasse in die Nahrungskette der Konsumenten einträgt.

Ein Beispiel für den Übergang der von Produzenten erzeugten Biomasse in den Kreislauf der wäre der Verzehr eines Feldhasen durch einen Greifvogel. Einige besondere Ausnahmen bilden z.B. "fleichfressende" Kannenpflanzen (Nepenthes sp.), die als Pflanzen den Großteil der benötigten Nährstoffe ebenfalls als Konsumenten von Insekten beziehen.

4. Destruenten (Reduzenten, Zersetzer)

Destruenten bauen abgestorbene organische Substanzen wie Kadaver oder tote Pflanzen wieder in einfache anorganische Nährstoffe um. Dabei erfolgt dieser Prozess meist durch eine ganze Reihe von Destruenten, die zunächst das vorliegende organische Material zerkleinern (Würmer z.B.). Erst im letzten Glied der Kette bauen Bakterien oder Pilze die zerkleinerte organische Substanz dann zu anorganischen Stoffen ab. So geraten die dadurch wieder verfügbar gemachten Nährstoffe wieder in den Kreislauf, und können von Produzenten erneut in organische Substanzen umgewandelt werden.

Wie aus Energie Leben wird

Am Anfang des ökologischen Kreislaufs steht die Energie. Fast alle Ökosysteme gründen auf der Energie des Sonnenlichts, doch es gibt auch Ausnahmen. Um die sogenannten schwarzen Raucher, kleine Vulkane am Meeresgrund die heißes Wasser und Nährstoffe ausstoßen, haben sich Ökosysteme gebildet, die ganz ohne die Energie des Sonnenlichtes auskommen. Bakterien bilden mit Hilfe der vorhandenen Temperaturen die ausgestoßenen Nährstoffe in Biomasse um.

Im allermeisten Fall jedoch, benutzen Pflanzen und Algen die auf die Erde niedergehende Sonnenenergie (Globalstrahlung) um daraus Biomasse aufzubauen. Doch nur ein geringer Teil der auf die Erde niedergehende Sonnenenergie kann überhaupt benutzt werden. Ab dem Zeitpunkt der Biomassengewinnung wird diese gebundene Energie Glied für Glied durch die Nahrungskette des Ökosystems gereicht, bis die sogenannten Endkonsumenten den entstehenden Abfall in für die Produzenten wiederverwendbare Nährstoffe zurückverwandeln. So entstehen mit der Zeit immer komplexere Ökosysteme, da im Optimalfall die vorhandene Biomasse innerhalb des Systems ständig steigt.