11.04.2021 transkription
05.03.2021 Ökologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen


Nährstoffe

Nährstoffe sind energiereiche organische Verbindungen: Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette.

Gewässer werden charakterisiert durch den Grad der Trophie und den Grad der Saprobie.

Trophie

Die Trophie (Adjektiv: trophisch) ist die Intensität des Aufbaus von Nährstoffen. Trophie in diesem Sinn gebraucht ist also nichts anderes als Autotrophie. Für den Aufbau von energiereichen organischen Verbindungen ist eine Energiequelle notwendig. Nach dieser unterscheidet man zwischen zwei Arten des Aufbaus von Nährstoffen:

  • Photosynthese (Photoautotrophie): notwendige Energie wird aus der Strahlungsenergie der Sonne entnommen
  • Chemolithoautotrophie: notwendige Energie wird aus der Energie energiereicher chemischer (anorganischer) Stoffe entnommen

Die chemische Gleichung für die trophischen Vorgänge lautet folgendermaßen:

6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6O2

wobei wie gesagt der Reaktion Energie von außen hinzugeführt werden muss.

Die entsprechenden Organismen nennt man Produzenten: das sind Algen und höhere Wasserpflanzen.

Saprobie

Saprobie (Adjektiv: saprobisch) ist die Intensität des Abbaus von Nährstoffen. Saprobie ist also Heterotrophie, ist aber beschränkt auf den Abbau von totem organischen Material. Die entsprechenden Organismen nennt man Destruenten.

Das tote organische Material kann in Wasser gelöst sein (dissolved organic matter, DOM) oder als Partikel (particulate organic matter, POM) vorliegen.

Die chemische Gleichung für die saprobischen Vorgänge lautet folgendermaßen:

C6H12O6 + 6O2 -> 6 CO2 + 6 H2O

Bei dieser chemischen Reaktion wird Energie frei.

Man sieht deutlich, dass die chemische Gleichung für die trophischen Vorgänge (Autotrophie) die Umkehrung der Gleichung für die saprobischen Vorgänge ist (Heterotrophie).

Destruenten sind Bakterien, Einzeller, z.B. Wimpertierchen (Ciliaten) und Geißeltierchen (Flagellaten), Tubificiden (Oligochaeten) und verschiedene Insektenlarven (Zuckmücken, Schlammfliegen).

Nährstoffe im Aquarium

Im Aquarium laufen die saprobischen Abbauvorgänge v.a. im Filter und im Bodengrund ab. Deswegen muss bspw. der Filterschwamm "wie ein rohes Ei" behandelt werden, da in ihm die abbauenden Bakterien angesiedelt sind. Also ausdrücken nicht in Leitungswasser, sondern beim Wasserwechsel im abgelassenen Aquarienwasser, welches dann weggeschüttet wird. Und deswegen darf der Kies nicht zu fein sein, da er von Wasser durchströmt werden muss, damit nie Sauerstoffmangel auftritt.

Nährstoffe in der Natur

In stehenden Gewässern laufen die saprobischen Abbauvorgänge im Bodengrund ab.