Ökologie Aquatischer Systeme

Hier werden die Ökologie aquatischer Systeme erläutert.

Ein See kann nach bestimmten Kriterien in Lebensräume eingeteilt werden:

• Kriterium Temperatur:
  • Epilimnion (warme Deckschicht)
  • Metalimnion (Sprungschicht, mit rascher Temperaturänderung)
  • Hypolimnion (kalte Tiefenschicht)
• Kriterium Sonnenlicht:
  • Pelagial (Freiwasserzone)
    1. Epipelagial
    2. Kompensationsebene
    3. Bathypelagial
  • Benthal (Bodengrund)
    1. Lithoral
    2. Kompensationsebene
    3. Profundal

Stoffkreisläufe in der Natur

1. Stickstoffkreislauf

1. Wichtige Verbindungen
   • anorganisch:
     • Nitration NO3-
     • Nitrition NO2-
     • Ammoniumion NH4+
     • Dinitrogen N2
     • Monostickoxid NO
     • Distickoxid N2O
   • organisch:
     • Eiweiße, Aminosäuren (NH2-Aminogruppe)
     • Harnstoff
     • Harnsäure
     • Nukleinsäure (DNA, RNA)
2. Teilprozesse des N-Kreislaufes
   • Ammonifikation
     Aufnahme von toten organischen Stickstoff-Verbindungen und die Umwandlung
     bis hin zum Ammonium-Ion und weiteren Verbindungen (mittels Mikroorganismen)
     organische N-Verbindungen → NH4⁺ + weitere Verbindungen
   • Nitrifikation
     Mikrobielle Aufnahme von Ammonium und Umwandlung bis zum Nitrit und anschließend
     weitere Umwandlung bis zum Nitrat
     NH4 → Nitritation, Nitrisomonas) NO2^- → (Nitratation, Nitrobacter) → NO3^-
   • Denitrifikation
     Mikrobielle Aufnahme von Nitrat und Umwandlung über Nitrit bis zum Monostickoxid,
     Distickoxid und Dinitrogen
     NO3^- → NO2^- → NO → N2O → N2
   • Heterotrophe Assimilation von organischen N-Verbindungen
     Aufnahme von zellfremden organischen N-Verbindungen und Umwandlung bis zu
     zelleigenen organischen N-Verbindungen
   • Autotrophe Assimilation von anorganischen N-Verbindungen
     Aufnahme von zellfremden anorganischen N-Verbindungen und Umwandlung zu
     zelleigenen organischen N-Verbindungen
   • Stickstoffbindung (Stickstofffixierung)
     Aufnahme von Dinitrogen und Umwandlung bis zu zelleigenen organischen
     N-Verbindungen mittels Bakterien (Stickstofffixierer)
   • Nitrat-Ammonifikation
     Aufnahme von Nitrat und Reduktion über Nitrit und anschließend Vergärung
     zum Ammonium mittels bestimmter Bakterien

Heterotrophe Assimilation

Für den Aufbau von zelleigenen organischen Verbindungen werden zellfremde
organische Verbindungen benötigt. (Mensch, Tiere, Pilze)

Autotrophe Assimilation

Für den Aufbau von zelleigenen organischen Verbindungen werden zellfremde
anorganische Verbindungen benötigt. (Selbsternährer, Pflanzen)

Alle organischen Verbindungen enthalten Kohlenstoff (C), z.B. Eiweiße

Bestandteile der Luft:

• 78% Stickstoff
  
• 21% Sauerstoff
• 1% Edelgase (0,03% Kohlendioxid gehören dazu)

Gewässeruntersuchung des RIO 240:

Messungen verschiedener Parameter:

• pH-Wert: ~7
• Gesamthärte: 4 Grad deutscher Härte
• Karbonathärte: >1 Grad deutscher Härte
• Ammoniumionen: 0,3 mg/l (Wert sollte unter der Nachweisgrenze liegen)
• Nitritionen: unter der Nachweisgrenze
• Nitrationen: 65 mg/l
• Eisen: unter der Nachweisgrenze

Messungen von weiteren physikalisch-chemischen Parametern:

• Leitfähigkeit: 400 µS/cm
• Redoxpotential: 208 mV