Telekolleg - Biologie


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Ökosysteme im Wandel 2. Luft, Boden und Wasser

Wir greifen massiv in unsere Umwelt ein, was sich überall auswirkt: in der Luft, im Boden und im Wasser.

Stand: 18.04.2017 | Archiv

Ozon schützt uns einerseits vor der UV-Strahlung der Sonne, andererseits ist es, wenn wir es einatmen, gesundheitsschädlich. In bodennahen Luftschichten reichert es sich an - vor allem im Sommer: Die Abgase von Autos und Flugzeugen enthalten Stickstoffdioxid (NO2). Dieses zerfällt unter Einfluss von UV-Licht zu Stickstoffmonoxid (NO) und einzelnen Sauerstoffatomen (O). Diese reagieren mit Sauerstoffmolekülen (O2) zu Ozon (O3). Mehr dazu in oben stehendem Video.

Das Ozonloch

In der Stratosphäre hat die uns schützende Ozonschicht ein Loch bekommen - wir sprechen vom "Ozonloch". Der Grund dafür: Jahrelang haben wir Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW), die als Treibgas in Spraydosen oder als Kühlmittel in Kühlschränken verwendet wurden, in die Luft entlassen. Heute werden diese Stoffe nicht mehr verwendet, aber die Auswirkungen sind noch immer zu spüren. Oben stehendes Video beschreibt die Entstehung und Auswirkung des Ozonlochs.

Schadstoffe im Boden

Intensiver Ackerbau bedeutet: große Maschinen und große Monokulturflächen

Immer mehr Menschen auf der Erde erfordern eine immer höhere Nahrungsmittelproduktion. Die Erträge der Landwirtschaft wurden immens gesteigert. Die Agrarflächen wurden größer. Eine Agrarkulturlandschaft, die von riesigen Maschinen bearbeitet wird, entstand. Es wird intensiver Ackerbau betrieben. Besonders ertragreiche Sorten werden gezüchtet. Die intensiv genutzte Agrarlandschaft ist ausgesprochen arm an Tier- und Pflanzenarten. Oft sind die eingesetzten Hochleistungssorten krankheitsanfälliger als die herkömmlichen. Hinzu kommt, dass intensive Landwirtschaft nur mit chemischen Hilfsmitteln funktioniert. Dünger werden ausgebracht: Sie enthalten gut lösliche Nitrat- und Ammoniumsalze, die bei Regen in Bäche und Flüsse gespült werden und sogar bis ins Grundwasser gelangen können.

Kartoffelkäfer

Ein weiteres Übel der intensiven Landwirtschaft ist der Anbau in Monokulturen. Dort finden sich schnell Schädlinge ein, die auf eben diese eine Pflanzensorte spezialisiert sind. Während früher ganze Ernten den Schädlingen zum Opfer fielen, werden sie heute mit Pflanzenschutzmitteln bekämpft. Manche Pflanzenschutzmittel sind Jahre später noch im Boden oder im Wasser nachweisbar.

Schadstoffe im Wasser

Der Mensch bringt durch Verunreinigung und Düngung Mineralsalze und organisches Material in Gewässer ein. Vor allem ein Überangebot an Phosphat fördert das Wachstum von Algen. Als Folge nimmt die Artendiversität ab: Insgesamt nimmt die Anzahl der Arten ab, von ein oder zwei Arten gibt es viele Individuen.

Nach Absterben der Algen stehen mehr organische Stoffe zur Verfügung. Diese werden durch Destruenten abgebaut, wodurch sich der Sauerstoffgehalt verringert. Ist der Sauerstoff aufgebraucht, können nur noch Bakterien und Pilze, die keinen Sauerstoff für ihren Stoffwechsel benötigen, organische Stoffe abbauen. Sie setzen bei diesem Fäulnisprozess giftige Gase wie Ammoniak und Schwefelwasserstoff frei. Diesen Prozess bezeichnet man als "Umkippen" eines Gewässers.

Gewässergüte

Ein Zeigerorganismus für Gewässergüteklasse 3: die Schlammschnecke

Die Flussperlmuschel ist ein Lebewesen, das klare Gewässer mit hohem Sauerstoffgehalt benötigt. Ist das Gewässer durch organische Stoffe belastet, trifft man in demselben Lebensraum die Flussperlmuschel nicht mehr an, statt dessen die Eintagsfliegenlarve. Bei stärkerer Gewässerbelastung fühlen sich Wasserasseln wohl. Finden sich in einem Gewässer rote Zuckmückenlarven, ist das ein Zeichen für sehr starke Belastung. Anhand solcher Zeigerorganismen oder Indikatoren kann man die Güteklasse eines Gewässers bestimmen:

Gewässergüteklassen

  • Güteklasse 1: unbelastetes Gewässer. Charakteristisch sind die Flussperlmuschel und Steinfliegenlarven.
  • Güteklasse 2: mäßig belastetes Gewässer. Hier leben Eintagsfliegenlarven und Bachflohkrebse.
  • Güteklasse 3: mäßig bis stark verschmutztes Gewässer. Lebensraum für Wasserasseln, Schlammschnecken und Egel.
  • Güteklasse 4: sehr stark bis übermäßig verschmutztes Gewässer. Hier leben Zuckmückenlarven und Aale.

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