Gewasserkunde bzw, Okosystem Binnengewasser

Thema: Gewässerkunde bzw.

Ökosystem: Binnengewässer

Grundlagen: Ein Ökosystem zeichnet sich durch viele Faktoren aus.

1. Muss man einen Systemzweck formulieren können. Des weiteren muss es aus einzelnen Systembausteinen bestehen, welche miteinander in Relation stehen. Systeme habe außerdem eine Struktur mit der sie sich von ihrer Umwelt abheben. Als weiterer Faktor ist die Systemintegrität zu nennen. Darunter versteht man, dass der Systemzweck nicht erfüllt wird wenn einer der Bausteine fehlt oder beseitigt wird.

Ökosysteme bestehen aus zwei Gruppen von Systemelementen:

der Biozönose: Die Lebensgemeinschaft der Organismen.

und dem Biotop: Die unbelebte ( abiotische ) Umwelt.

Bei stehenden Binnengewässern unterscheiden wir zwischen permanenten Gewässern wie z.B. Seen, Weihern, Teichen, Mooren, Sümpfen und Talsperren, und temporären Gewässern wie z.B. Pfützen und Tümpeln. Im weiteren kann man die stehenden Gewässer in freie- und Verlandungsgewässer einteilen.

Zu den freien Gewässern zählen wir die Weiher, Tümpel, Seen, Talsperren und Teiche. Zu den Verlandungsgewässern zählen wir die Moore und Sümpfe.

Wir werden nun das stehende Binnengewässer See etwas näher betrachten:

Als See bezeichnet man ein stehendes Gewässer welches nicht unmittelbar mit dem Meer verbunden ist. Unterschieden wird zwischen Süßwasser- und Salzseen. Von Salzseen spricht man wenn der Salzgehalt über 5 % liegt.

Von einem Süßwasserseen spricht man wenn der Salzgehalt unter 5 % liegt.

Außerdem unterscheidet man nach der Lage im Flussnetz Quellseen ohne oberflächlichen Zufluss, Durchgangsseen, Endseen oder Mündungsseen ohne Abfluss, und Blindseen, denen oberirdische Zu- und Abflüsse fehlen.

Außer den stehenden gibt es auch noch die fließenden Binnengewässer.

Zu den fließenden Binnengewässern zählt man Bäche, Flüsse und Quellen.

Nun werden wir uns das fließende Binnengewässer Fluss etwas genauer anschauen: Als Fluss bezeichnet man ein fließendes Gewässer welches den oberflächlich ablaufenden Niederschlag und das aus Quellen austretende Wasser sammelt und dem Meer oder einem See zuführt. Den Ursprung eines Flusses stellt meist die mündungsfernste Quelle dar, mit der der längste Quellfluss ( Hauptquellfluss ) entspringt.

Räumliche Gliederung eines stehenden Binnengewässers:

Das Biotop eines großen stehenden Binnengewässers umfasst zwei große Teilbereiche: das freie Wasser ( Pelagial )

und

den Gewässergrund ( Benthal )

Die weitere Feineinteilung kann man der folgenden Zeichnung entnehmen.

1) interstitieller Ufergrundwasserbereich

2) Benthal ( Oberbegriff zu 3 und 4 )

3) Litoral

4) Profundal

5) Pelagial ( Oberbegriff zu 6 und 7 )

6) Epipelagial

7) Bathypelagial

( Zeichnung teilweise aus der Mathematik Naturwissenschaftsmappe der 9. Klasse übernommen)

Definition der Fachbegriffe:

Benthal: Der gesamte Gewässergrund aus Litoral und Profundal.

Litoral : Gewässergrund des Tiefenbereiches, in dem photoautotrophe Pflanzen gedeihen.

Profundal: Gewässergrund des Tiefenbereiches, frei von Pflanzenwuchs.

Pelagial: Der gesamte freie Wasserkörper

Epipelagial: Durchlichtete Freiwasserzone, in der photoautotrophe Organismen wachsen können.

Bathypelagial: Dunkle Freiwasserzone des Tiefenbereiches, in der keine photoautotrophen Organismen mehr leben können.

Kompensationsebene: Beginnt dort, wo die Bruttoproduktion der photoautotrophen Produzenten von ihrer eigenen Atmungsaktivität kompensiert, aufgezehrt wird.

Den lichtdurchfluteten teil nennt man auch die aufbauende (trophogene) Zone. Hier werden mit Hilfe von Sonnenlicht organische Stoff aufgebaut´.

Den Teil, in den kein Licht mehr eindringt nennt man abbauende (tropholytische) Zone. Hier wird mit Hilfe von Bakterien organische Stoffe abgebaut (mineralisiert).

Die Bodenzone ( Benthal )

Die lichtdurchflutete Uferzone ( Litoral ) gliedert man in:

1 Gelegezone ( auch Röhrichtzone )     

2 Schwimmblattpflanzenzone

3 Laichkrautzone

4 Zone der unterseeischen Wiesen

5 Schalenzone

Vegetation:

1: Überwasserpflanzen wie z. B. Schilf, Rohrkolben, Binsen

2: Schwimmblattpflanzen wie z. B. Seerose, Schwimmendes, Laichkraut

3: Unterwasserpflanzen wie z. B. Krauses Laichkraut

4: kurzwüchsige Unterwasserpflanzen wie z. B Wasserpest, Armleuchteralgen

5: keine Vegetation: am Boden Schalen toter Weichtiere

Schichtungsphänomene:

Einen großern Einfluss auf die Schichtung eines Sees hat die temperaturabhängige Dichteanomalie des Wassers. Bei 4°C hat Wasser seine maximale Dichte. Da die Gewässer nur oben zu frieren und am Grund auf ca. 4° C abkühlen bleibt am ein sicherer Überwinterungsraum.

Ohne diese Eigenschaft des Wasser könnten im Wasser lebende Organismen nicht existieren.

Zirkulationstypen:

Man unterscheidet zwischen Frühjahrs- und Hebstzirkulation,und Sommer- und Winterstagnation. Im gemäßigten Klimabereich durchlaufen Seen zwei Vollzirkulationen ( vollständige Durchmischung). Diese Seen bezeichnet man als dimiktisch.

Frühjahrszirkulation: Im Frühjahr schmilzt das Eis und das Oberflächenwasser wird erwärmt. Bei + 4°C hat das Wasser wieder eine einheitliche Dichte.

Wird das Wasser nun durch Wind in Bewegung versetzt, kommt es zur Frühjahrs-Vollzirkulation.

Sommerstagnation: Durch Sonneneinstrahlung wird das Oberflächenwasser erwärmt und dadurch leichter. Der Wind bringt das Wasser in Bewegung, dadurch kommt es zur Zirkulation in der Oberflächenschicht ( Epilimnion ).

Die Sprungschicht ( Metalimnion ) bildet den Übergang zum kühleren, schwereren Tiefenwasser. Das Oberflächenwasser hat eine Temperatur von ca. 18°C und das Tiefenwasser hat eine Temperatur von ca. 4°C.

Die windbedingten Umwälzungen der Oberflächenschicht haben keinen Einfluss auf das Tiefenwasser.

Herbstzirkulation: Im Herbst wird das warme Oberflächenwasser allmählich kälter und dadurch auch schwerer. Wenn bei 4°C die Temperatur der Tiefenschicht erreicht sind alle Wasserschichten aufgelöst. Wird die Wassermasse nun durch Wind in Bewegung versetzt wird kommt es zur Herbst-Vollzirkulation.

Winterstagnation: Im Winter wird das Oberflächenwasser weiter abgekühlt.

Wenn der Gefrierpunkt erreicht wird bildet sich eine Eisschicht. Darunter folgt das Oberflächenwasser welches eine Temperatur von ca. 0°C bis +4°C hat.

Darunter schließt sich die Tiefenschicht mit einer Temperatur von +4°C an.

Durch die Eisdecke wird die Windeinwirkung und somit auch jegliche Wasserzirkulation verhindert.

Physikalische und chemische Eigenschaften von Wasser:

Zähigkeit ( Viskosität ) des Wassers:

Als Viskosität bezeichnet man die Zähigkeit von Wasser.

Die Viskosität ist abhängig von der Dichte und Temperatur des Wassers´.

Je weiter die Temperatur sinkt, um so mehr nimmt die Zähigkeit zu.

Daraus folgende wichtige Auswirkungen für Wasserlebewesen:

- Fische brauchen in kaltem Wasser mehr Energie zur Fortbewegung

- Organismen die im Wasser schwimmen ( Plankton ) sinken bei höherer

Temperatur schneller ab.

Sauerstoffgehalt:

Der Sauerstoff ist unentbehrlich für alle Lebewesen. Er dient den Wasserorganismen zur Atmung und zum Stoffwechsel.

Ins Wasser gelangt der Sauerstoff .

- aus der Luft

oder mit Hilfe der

- Assimilation durch Wasserpflanzen.  Erklärung: siehe Fußzeile

Sauerstoff ist im Wasser nur in bestimmter Menge lösbar. Der Sauerstoffgehalt wird in;

Milligramm/Liter ( mg/l ) oder in

Kubikzentimeter/Liter ( ccm/l ) gemessen bzw. angegeben.

Wie viel Sauerstoff im Wasser gelöst werden kann hängt von der Wassertemperatur und vom Luftdruck ab. Je höher der Luftdruck und je niedriger die Wassertemperatur, umso mehr Sauerstoff kann sich im Wasser lösen.

Tabelle übernommen aus:  'Sicher durch die Fischerprüfung: Gewässerkunde'

Eine guter Sauerstoffgehalt sollte nahe dem Sättigungswert liegen.

Assimilation (lat. angleichen): Die Umwandlung körperfremder Stoffe in körpereigene Stoffe.

Auswirkungen bei Sauerstoffmangel:

- Die Fische nehmen weniger oder keine Nahrung auf

- Die Fische sind krankheitsanfälliger und werden häufiger von Parasiten befallen

Der pH- Wert:

Wasser kann chemisch unterschiedlich reagieren:

-sauer (pH-Wert unter 7 bis 0)

-neutral (pH-Wert 7,0) oder

-alkalisch (pH-Wert über 7 bis 14)

Fische können bei pH-Werten zwischen 5-10 leben

Krebse besitzen eine höhere pH-Wert-Verträglichkeit.

Ein pH-Wert um den Neutralpunkt bietet optimale Lebensbedingungen.

Gewässergüteklassen und Bioindikatoren:

Das Vorkommen bestimmter Kleinlebewesen ( z. B. Larven bestimmter Insekten ) im Wasser hängt von der jeweiligen Güteklasse ab.

Bestimmte Wassertiere kommen bevorzugt oder ausschließlich in Gewässern mit einer bestimmten Wasserqualität vor.

Solche Organismen bezeichnet man als Bioindikatoren oder Zeigerarten.

Nach dem Ausmaß der organischen Belastungen werden die Gewässer in Gewässergüteklassen eingeteilt.

( Text ist übernommen aus: (Sicher  durch die Fischerprüfung: Gewässerkunde)

Einteilung:

Plankton: Unter Plankton versteht man frei im Wasser schwebende mikroskopisch kleine Organismen.

Man unterteilt Plankton in:

Phytoplankton ( pflanzliches Plankton) welches überwiegend aus Algen wie

z. B. Blaualgen, Geißelalgen, Kieselalgen und Grünalgen.

Algen leben nur in Wasserschichten mit Lichteinfall

und

Zooplankton (tierisches Plankton) dessen typische Vertreter die Wasserflöhe und die Hüpferlinge sind.

Bestimmung der Verschmutzung bzw. Belastung eines Gewässers.

Gewässer werden durch Abwasserleitungen von Kommunen oder Industrie stark mit organischen Substanzen belastet. Dadurch werden in die Gewässer übermäßig viele Nährstoffe eingetragen. Beim Abbau dieser Substanzen wir zusätzlich lebensnotwendiger Sauerstoff verbraucht.

Solche Verschmutzungen müssen daher in vertretbaren Grenzen gehalten werden. Außerdem müssen vor allem diese Grenzen kontrolliert werden.

Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten:

Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen ( BSB -Wert)

Das organisch Verschmutzte Wasser kann von Mikroorganismen (Bakterien)

abgebaut werden. Dies verbraucht Sauerstoff.

Zur BSB -Wertermittlung nimmt man zwei Wasserproben. Bei einer Probe bestimmt man des Sauerstoffgehalt sofort. Die andere Probe wird unter standartisierten Bedingungen 5 Tage aufbewahrt und dann wird auch bei dieser Probe der Sauerstoffgehalt gemessen.

Die Differenz zwischen den beiden Messungen ergibt den BSB -Wert

(in mg O /l ).

Je höher dieser Wert ist, umso stärker ist das Gewässer organisch belastet.

Kaliumpermanganatverbrauch (KMnO -Wert) bzw. Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB):

Bei diesen Methoden werden Wasserproben bestimmte Salze zugegeben, die an die sauerstoffbinenden organischen Substanzen Sauerstoff abgeben.

Die verbrauchte Salzmenge gilt als Maß für die Verschmutzung des

Gewässers mit organisch-chemisch oxidierbaren Stoffen.

TIPPS ZUM VERFASSEN DES BERICHTS

Planen Sie den Bericht.

Wählen Sie einen Gedanken bzw. ein Thema für den Bericht aus.

Tragen Sie Informationen zum Bericht zusammen.

Entscheiden Sie, welche Informationen Sie in den Bericht aufnehmen möchten. Denken Sie daran, dass Sie den Hauptgedanken des Berichts auf mindestens drei Arten stützen müssen. Nehmen Sie Details und besondere Informationen auf, die Ihre Aussage unterstützen.

Schreiben Sie einen Entwurf.

Sehen Sie das Geschriebene noch einmal durch. Lesen Sie sich den Bericht am besten laut vor. Fehler können dadurch einfacher erkannt werden.

Überprüfen Sie Rechtschreibung und Interpunktion. Jeder Satz sollte mit einem Großbuchstaben beginnen und mit einem Satzpunkt, einem Fragezeichen oder einem Ausrufezeichen enden.

Erstellen Sie den endgültigen Bericht.

Gestalten Sie den Bericht interessanter.

Verwenden Sie Grafiken und Diagramme, um einen Gedanken darzustellen.

Fügen Sie Bilder, Fotos, Zeichnungen oder Karten ein.

Suchen Sie nach einem Zitat, das Ihre Aussage unterstreicht.

Jedes Wort zählt

Wählen Sie Wörter, die die Leser verstehen. Denken Sie daran, dass Sie ihnen Ihre Aussage mitteilen möchten.

Vermeiden Sie Klischees.

Verwenden Sie ein Synonymwörterbuch, um sehr häufig verwendete Wörter zu ersetzen und neue Arten zu finden, Ihre Aussage darzustellen.