Thomas Rüger

Licht & Photoreaktion

Was ist Licht?
- Auf der Sonne wird durch Kernfusion Wasserstoff zu Helium umgesetzt. Die hierbei frei werdende Energie erreicht die Erde in Form kurzwelliger ultravioletter Strahlung (300-400 nm), sichtbarem Licht (400-700 nm) oder als langwellige Infrarot-Strahlung (700-10000nm). Jene Strahlen machen überhaupt ein Leben auf der Erde möglich und sind somit der Schlüssel zum Leben.

- Obwohl das Meer fast 71% der Erdoberfläche einnimmt ist dessen Primärproduktion nur halb so groß wie die der Erde, jedoch schätzt man dass, 90 Prozent der gesamten Photosynthese und der Freisetzung von Sauerstoff in den Meeren stattfindet.

- Für Photosynthese ist nun mal Licht erforderlich, dieses verliert mit zunehmender Tiefe nicht nur an Intensität, sondern verändert auch seine Beschaffenheit. Während in den oberflächennahen Metern noch alle Wellenlängen, aus denen das Sonnenlicht zusammengesetzt ist, vorhanden sind, werden tiefer bestimmte Wellenlängen immer stärker absorbiert.

- Wie im Wald gibt es im Meer eine Stratifikation d.h. in jeder Etage gibt es Partikelfresser, Jäger, Laurer.

Die 3 Zonen
- Nur in der obersten, stärker durchleuchteten Zone ist Photosynthese möglich.

- Die darunter liegende Dämmerungszone, deren schwaches blaues Licht für die Photosynthese gewöhnlich nicht mehr ausreicht, geht im Küstenbereich bis zum Meeresgrund, in der Hochsee höchstens 800 - 1000 m.

- Dass dort keine Photosynthese mehr möglich ist, ist nicht unbedingt ein Nachteil. Hier ist die Temperatur niedrig und daher auch der Stoffwechsel gering. Damit benötigen diese Meerestiere nur wenig Nahrung. Zudem liegt diese Zone noch relativ nahe an der dichtbevölkerten Oberfläche, und daher kommen jene Organismen zuerst in den Genuss des "Regens" der organischen Stoffe, die von oben herabsinken.

- Da in dieser Zone nahezu absolute Dunkelheit herrscht haben die Fische Augen die ca. 100 mal lichtempfindlicher als die unsrigen sind, sie nehmen daher noch Licht in Tiefen war die uns völlig dunkel erscheinen. Ansonsten gibt es Fische mit außerordentlich langen Tastorganen oder mit vibrations-/schwingungsempfindlicher Haut um sich besser orientieren zu können.

- In die Dunkelzone unterhalb von 1000 m dringt kein Licht mehr von oben.

- Die Fische sind in der Lage sogenanntes kaltes Licht zu erzeugen für Jagd, Paarung + Orientierung.

siehe auch Zonierung mariner Lebensräume

Der Kreislauf
- Während der Abendstunden tauchen viele Zooplankter (tierisches Plankton, siehe Marines Plankton und marine Einzeller) und Arten des Nektoplankter (Großtiere wie z.B. Fische, Tintenfische, Meeresreptilien, Meeressäugern) auf um sich von Phytoplankton zu ernähren. Im Vergleich zum Licht haben sich hierbei Temperatur, Turbulenzen und Sauerstoff-Schichtung als zweitrangig erwiesen. Nebenbei vermeidet jener periodischer Ortswechsel für die Ernährung ein Zusammentreffen zwischen den vielen tagaktiven, potentiellen Fressfeinden.

- Ebenfalls die größeren Fische und Krebse steigen aus Tiefen über 750 m auf um sich zu ernähren. Durch diese ständige Bewegung werden organische Stoffe schneller in die Tiefe gebracht als wenn sie selbst sinken würden.

Basis der Nahrungskette
- In den hell durchleuchteten Wasserschichten leben vor allen Phytoplankter. Damit sind vornehmlich Flagellaten gemeint. Zudem kommen dazu eine ganze Menge Bakterien, Pilze und ähnliches, kurz gesagt Organismen unter 20 µm bis hin zu welchen die gar nur 2 µm messen. Sie bilden das Nanoplankton. Es geht aber noch kleiner. Zudem gibt es das Picoplankton welches 2 - 0,2 µm groß ist, aber trotzdem für die Photosynthese im Meer unheimlich wichtig ist. Die erst zu später entdeckten Picoplankter leben oftmals in 80 - 150 m Tiefe in Dichten von 105 Individuen pro Millimeter.

70% der Phytoplankter werden von Primärkonsumenten wie der Zooplankter sofort verzehrt. Der Rest sinkt als Aggregate, mit Partikeln abgestorbener Großalgen, Tierresten, Kotballen hinunter in die unteren Wasserschichten. Auf diesem Wege schreitet die Nahrungskette weiter und Filtrierer und Strudler kommen zu Nahrung. Von organischem abfallenden Material (Fettsäuren, Proteine, Polysacharide) ernähren sich im Anschluss vorwiegend Bakterien.

Zu guter letzt werden die Stoffe von Pilzen und Bakterien wieder mineralisiert und in die Nahrungskette eingebracht (z.B. als Nitrate, Sulfate, Phosphate). Durch die Meeresbewegung und Strömungen werden jene Nährstoffe wieder in die lichten Regionen des Meeres gebracht wo sie erneut in den Kreislauf einfließen...und die großen die kleinen fressen usw.




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