Begegnungen mit der Natur 6, Schulbuch

123 Ökosysteme sind offen, dynamisch und komplex Energiefluss und Stoffkreisläufe Jede Lebensgemeinschaft baut auf der Primärproduktion auf. Produzenten stehen am Anfang jeder Nahrungskette, so zB Planktonalgen im Ökosystem Meer. Sie bilden die Nahrungsgrundlage für tierisches Plankton (Konsumenten 1. Ordnung), das wiederum Nahrungsquelle für räuberische Planktontiere und Kleinfische (Konsumenten 2. Ordnung) darstellt. Von ihnen ernähren sich Raubfische (Konsumenten 3. Ordnung), die vielleicht vom Men- schen (Konsument 4. Ordnung und zugleich Endkonsument) gegessen werden. Primärproduktion Produktion von Biomasse durch autotro- phe Organismen Verlust an nutzbarer Energie Für die Produktion von „70 kg Mensch“ sind also theoretisch 700 000 kg Planktonalgen nötig (nur bei ausschließ- lichem Fischkonsum und einer vierstufi- gen Nahrungskette gültig). In der Nahrungskette geht verwertbare Energie verloren Nur etwa 50% der verfügbaren Nahrung werden von den Lebewesen jeder Stufe der Nahrungskette für den Aufbau körpereigener Stoffe verwendet: Davon geht etwa 1/5 an die Konsumenten auf der nächsten Stufe der Nah- rungspyramide, etwa 4/5 der Nahrung landet bei den Destruenten. Die rest- lichen 50% der Nahrung werden zu Wasser und Kohlenstoffdioxid veratmet. Auf obige Nahrungskette übertragen bedeutet das, dass aus 5000 kg Algen, die gefressen werden, 2500 kg tierisches Plankton entstehen. Davon werden 500 kg gefressen (2000 kg sinken als tote Biomasse zu Boden) und es entste- hen 250 kg räuberisches Plankton und Kleinfische. Raubfische fressen 50 kg Kleinfische und können damit einen Zuwachs von 25 kg erzielen, der Mensch legt damit 2,5 Kilogramm zu. Jede Ebene in der Nahrungskette bedeutet somit Verlust an nutzbarer Energie . Zuletzt verwerten Destruenten das organische Material, wobei die restliche Energie in nicht mehr weiter verwertbare Wärme- energie umgewandelt wird. Durch den stufenweisen Abbau von Biomasse kommt es zur Anreicherung von Giftstoffen Viele Substanzen, die heute bedenkenlos in allen möglichen Bereichen einge- setzt werden (zB in der Landwirtschaft zur Schädlingsbekämpfung oder in der Industrie) sind fettlöslich und nicht abbaubar, weshalb sie sich in Körpergewe- ben anreichern können. Da jede Stufe der Nahrungskette einen Abbau organischer Substanz, also eine Reduzierung der Biomasse auf ein Zehntel der vorherigen bedeutet, geht jeder dieser Schritte mit einer Konzentrierung der nicht abbaubaren (giftigen) Stoffe auf das Zehnfache einher. 1 Nahrungsketten – lineare Abfolgen von Produzenten, Konsumenten und Destruenten Konzentrierung der nicht abbauba- ren (giftigen) Stoffe Ein besonders dramatischer Fall von Giftanreicherung über die Nahrungsket- te ereignete sich in den 1960er Jahren in der japanischen Minamatabucht. In ei- nem Chemiewerk wurden quecksilber- haltige Katalysatoren in der Kunststoff- erzeugung eingesetzt, die ungereinigten Abwässer illegal ins Meer eingeleitet. Ahnungslos konsumierte die Bevölke- rung, meist arme Fischerfamilien, queck- silbervergiftete Fische und Krebse. Rund 15 000 Menschen erkrankten. Die so ge- nannte Minamata-Krankheit äußerte sich durch Seh-, Gehör- und Gleichge- wichtsstörungen, Muskelschäden und Wachstumsstörungen. Am schwersten betroffen waren Neugeborene, die auf- grund ihrer Körperlähmung von den Ja- panern als „atmende Holzpuppen“ be- zeichnet wurden. 2 Schema der Schadstoffanreicherung in Nahrungsketten Begründe, warum es energetisch sinnvoll ist, fleischfreie Tage ein- zulegen. Selbst aktiv! Mensch Tunfisch Hering Algen Zooplankton Makrele Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv