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Ökosysteme, Wasser und Klima

Lit: Prof. W. Ripl

Lit: Prof. W. Ripl


Kartei Details

Karten 13
Sprache Deutsch
Kategorie Naturkunde
Stufe Grundschule
Erstellt / Aktualisiert 03.11.2014 / 23.11.2014
Lizenzierung Keine Angabe
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 Frage 1: Was sind die wichtigsten Eingriffe in Ökosysteme und warum?

Eine beliebige Nutzung der Flächen, die nicht auf die Verhältnisse und Regeln der Natur abgestimmt ist.
Die Komponenenten eines Ökosystems wirken örtlich und zeitlich begrenzt miteinander, Nährstoff-und Wasserkreisläufe wirken miteinander. Störungen der Kreisläufe hauptsächlich durch:

- Die Absenkung des Grund- und Bodenwassers durch Trinkwassergewinnung aus Tiefbrunnen.
Die Vergrößerung der wasserungesättigten Zone in Verbindung mit 02 führen zu Degenerierung der Böden, die Fruchtbarkeit wird vermindert.

- Das Trinkwasser wird zu Abwasser und weggeführt ohne eine Rückführungsmöglichkeit in die Böden vor Ort. Bodenfrüchte werden zu Abfall, die Nährstoffe werden dem Ökosystem entzogen.
Folge: die Böden degenerieren, die Vegetation nimmt ab.
Durch Verminderung der Vegetation fehlt die Verdunstungskühle, was zur Erwärmung der Kontinente führt, auf lange Sicht zur Versteppung.

 

2. Wie können Gewässer Indikatoren für eine nachhaltige Bewirtschaftung sein?

Seen und Flüsse sollten bei einer nachhaltigen Bewirtschaftung intakt sein, d.h. nicht durch Abwässer aus Haushalten, Industrie und Landwirtschaft belastet werden.  Durch verzögerte Zuflüsse durch Retentionsflächen schwanken die Wasserstände kaum und die Temperaturdifferenzen sind gering. Die Retention der Zuflüsse erfolgt über den Rückbau der Begradigungen und Deiche (Eindeichung der Siedlungen und nicht der Flüsse), durch Klärung der Abwässer in dezentralen Kleinkläranlagen z.B. Binsenkläranlagen und Feuchtbewirtschaftung von landwirtschaftlichen Flächen. Kurzgeschlossene Wasserkreisläufe (Verdunstung und Kondensation)  auf den Flächen verhindern  ein schnelles Abfließen des Wassers und den Nährstoffverlust  der Böden in der Landwirtschaft, sowie eine Nährstoffbelastung und damit einhergehende Sedimentation in den Gewässern.

3.   Wie wirken sich Großstädte auf die Nachhaltigkeit aus ?
 

Flächenversiegelung, Bodenverdichtung,  Emissionen aus Industrie und hohe Abwärmemengen stören natürliche Kreisläufe. Um die Folgen wieder zu beheben, ist ständiger externer Energieeinsatz nötig.
Das system Stadt funktioniert nicht selbstorganisiert.

Versiegelung / Bebauung, Degradierung der Böden durch Ableitung des gebr. Trinkwassers bzw. der Nährstoffe ins  Meer führen zu dem Verlust von fruchtbarer verdunstungsfähiger Landschaft, was zur Erwärmung der Atmosphäre führt.
- Bodenfrüchte und gefördertes Trinkwasser werden zu Abfall und Abwasser, die zu schnell abgeführt werden ohne Rückführungsmöglichkeit in die Landschaft.

Sich selbst erhaltende lebendige Strukturen

Wenn die Energie (Wärme, Sonne) nicht durch Wasserkreisläufe (Niederschlag/Verdunstung) ausreichend verteilt oder gedämpft wird, werden klimatischen Ausschläge heftiger. Der Äquator wird überhitzt, die warmen ablandigen Winde erwärmen das Meer. Hochdruck etc. werden vom Wasserdampf bestimmt.

 

4. Steht die Artenvielfalt in einer ursächlichen Beziehung zur Qualität der Ökosysteme? warum?

Ökosysteme sind einem ständigen Wandel unterworfen, deshalb ist die Frage nicht ganz eindeutig zu beantworten. Grundsätzlich lässt sich jedoch sagen, dass nach der Besiedlung einer Brachfläche durch  Pionierpflanzen die Natur bestrebt ist, die Fläche möglichst weitgehend unter dem Ziel der Dämpfung der Energie- und Stoffverlustes zu besiedeln. Dies wird gemeinhin durch eine Vielzahl von verschiedenen Pflanzen mit unterschiedlichen Bedarfen und Fähigkeiten in Bezug auf Wasser- und Nährstoffaufnahme gelöst. 

Dabei stellt sich mir aber die Frage, ob die Artenvielfalt wirklich ein eindeutiger Indikator sein kann, da sich nach einer gewissen Zeit in unseren Breiten auf den meisten Flächen ein Waldbewuchs einstellt, der ja nicht so artenreich ist wie z.B. ein Magerrasen. Vom Wirkungsgrad der Zönosenkernstruktur dürfte der Wald  jedoch besser sein, da die Fähigkeit zur Wasserretention des Waldbodens und der Wurzeln der Bäume und die Dämpfung des Energieflusses durch den größeren Laubanteil erheblich größer sind.

5. Wenn eine Systemreparatur erfolgen soll, sind dann Artenvielfalt oder Stoffkreisläufe wichtiger?
 

Stoffkreisläufe ermöglichen Artenvielfalt. Oder: Arten sind Teile des Stoffkreislaufes; je besser die Energie genutzt werden kann, indem sie z.B. über Wasserreaktionen verteilt wird, desto mehr Arten können sich "passgenau" auf dien Angebote hin entwickeln. Artenvielfalt ist das Ergebnis und Bestandteil von Kreisläufen bzw. Prozessen.

Meine Frage dazu:  wieso soll die Anpassungsentwicklung sich über Artenvielfalt darstellen, kann nicht auch 1 Pflanze diese Anpassung "leisten"? Was bezeichnet man in diesem Zusammenhang mit "hochentwicklelt"? 

6. Wie wirken Großstädte auf die Gewässer im Einzugsgebiet?

In erster Linie ist da die mangelhafte Retentionsfähigkeit von Wasser zu benennen, da Großstädte die Entwässerung der Bebauung und der Verkehrswege meist nur durch Kanäle organisieren.  Versickerung spielt eine untergeordnete Rolle und somit werden Niederschlagswässer meist ungehindert kurz nach deren Aufkommen direkt (bei Trennung von Schmutz- und Regenwasser) oder zeitverzögert (Kläranlagen bei Mischsystemen) den Vorflutern zugeführt. Dies führt verstärkt zu veränderten Wasserpegeln. Meist enthalten diese Wässer noch Verunreinigungen aus Verkehr, Industrie und Haushalten, was zu Belastungen der Gewässer führt. Des weiteren ergibt sich aus  der Bebauung in Großstädten mit ihren Tiefgaragen und ähnlichen unterirdischen Bauten eine Absenkung des Grundwasserspiegels, was sich wiederum auf die Zuflüsse zu den Gewässern negativ auswirken kann.

7. Autarke Siedlungssysteme, wie können diese aussehen?

Autarke Siedlungssysteme können sich selbst mit den überlebensnotwendigen Stoffen (Licht, Luft, Wärme, Wasser, Nahrung, Wohnraum) dauerhaft versorgen. Es sind stabile Systeme, die ohne Energieaufwand funktionieren.
Die natürlichen terrestrischen Ökosysteme können örtlich zusammen wirken, die Funktionsfähigkeit der Komponenten des Ökosystems ist nicht gestört durch eine z.B räumliche Trennung der Produzenten-Konsumenten – Destruenten.

Sonne /Energie liefert Wasser, Niederschlag, (Wolkenbildung),  Boden wird bewässert, Pflanzen werden genährt, Wasser wird über den Boden/Grundwasser  und die Verdunstung wieder in den Wasserkreislauf zurückgeführt, als Grundlage der Nahrungs“herstellung“.
- Die Reste der Pflanzen dienen als Dünger, Nährstoffe bleiben in der Umgebung.
- Die Abwässer, getrennt nach fest und flüssig, dienen ebenfalls als Dünger,
- Energiegewinnung über Wind, Wasser und Sonne
-

 

8. Können Ökosysteme mit unserer Gesellschaftssteuerung nachhaltig entwickelt werden? Wenn ja, wie?

Diese Frage lässt sich je nach persönlicher Einschätzung unserer Gesellschaftsteuerung mit ja oder nein beantworten. Stellt man die Interessensverbände von Industrie, Landwirtschaft und Politik in den Vordergrund, die den Status Quo, also ihre Macht und Gewinne erhalten wollen, ist die Wahrscheinlichkeit einer Entwicklung nachhaltiger Systeme relativ gering. Bedenkt man jedoch den guten Willen und das Bedürfnis nach einer lebenswerten Umwelt der Menschen, stehen die Chancen nicht schlecht. Jedoch müssen dazu die Grundlagen für die richtigen Bewirtschaftung der Ökosysteme, d.h. das Wissen über die Funktionsweise der Natur (Temperaturdämpfung und Stoffkreisläufe) und dem daraus erwachsenden richtigen Handeln erst noch bei den Beteiligten entwickelt werden.