Die Produktivität von Ökosystemen ist ein zentrales ökologisches Konzept, um die Vielfalt und Unterschiede zwischen verschiedenen Umwelten auf der Erde zu verstehen. Dieser Parameter ist die grundlegende Grundlage für den Betrieb ökologischer Netzwerke.
Was sind die Grundlagen der Ökosystemproduktivität? Welche Arten gibt es? In den folgenden Zeilen beantworten wir die Fragen zur Funktionsweise und den Grundlagen.
Produktivität in Ökosystemen
Tiere und Pflanzen nutzen die Energie, die sie aus ihrer Nahrung gewinnen, um ihre lebenswichtigen Funktionen zu erfüllen. In Ergänzung, dass Energie für das Wachstum des Lebewesens verwendet wird. Wachstum ist aus funktionaler Sicht nichts anderes als eine Zunahme von Biomasse – Energie, die in Form von Materie in Lebewesen gespeichert ist.
Diese Zunahme der Biomasse ist ein effizientes Mittel, um die Dynamik von Ökosystemen zu bestimmen und kann auf unterschiedliche Weise gemessen werden.
In der Ökologie ist Produktivität oder Primärproduktion die Zunahme der Biomasse pro Flächeneinheit und Zeit. Hinter einer so einfachen Definition verbirgt sich ein messbarer Parameter, der die enorme Komplexität der auf der Erde vorhandenen Ökosysteme beeinflusst.
Produktivität misst daher die Veränderung der Anzahl von Lebewesen zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort. Es gibt verschiedene Arten von Produktivität, auf die wir in den nächsten Abschnitten eingehen werden.
Ein zusammengefasstes Ökosystemmodell.
Primärproduktivität: Das Tor zur Energie
Manchmal vergessen wir Menschen die Bedeutung von Pflanzen für das Leben. Pflanzenorganismen gelten aufgrund ihrer Ernährungsweise als Primärproduzenten: das Tor von Energie zu Ökosystemen.
Wie wir wissen, Pflanzen stellen ihre eigene Nahrung durch Photosynthese her. Durch eine Reihe komplexer biochemischer Reaktionen synthetisieren Pflanzen Zucker aus organischen und anorganischen Stoffen, die dem Wachstum ihrer Biomasse dienen.
Nun, in den Pflanzen, die Zunahme der Biomasse pro Zeit- und Flächeneinheit wird als Primärproduktivität bezeichnet. Diese Primärproduktivität ist entscheidend für die Dynamik von Ökosystemen, da Pflanzen das „Tor“ für Energie von der Sonne zu Nahrungsnetzen sind.
Wir können unterscheiden zwischen der Bruttoprimärproduktion - der einfachen Zunahme der Biomasse - oder der Netto - Zunahme der Biomasse abzüglich der für die Atmung aufgewendeten Energie. Der Nettowert ist derjenige, der im Allgemeinen den meisten Nutzen meldet.
Zentrale Bedeutung der Primärproduktion
Die Primärproduktivität ist der Faktor, der die Struktur von trophischen Ketten bestimmt, dh die ernährungsphysiologischen und ethologischen Beziehungen zwischen Lebewesen in Ökosystemen.
Dies liegt daran, dass Pflanzen die Grundlage der Ernährung des Pflanzenfressers sind. Pflanzenfresser von Fleischfressern und so weiter bis hin zu Superräubern. Daher wird die Biomasseproduktion in Pflanzen letztendlich alle Elemente des trophischen Netzes beeinflussen.
Als Beispiel kann man sich ein Grünlandökosystem vorstellen. Wenn die Produktivität der Weide in einem bestimmten Jahr gering ist - zum Beispiel aus Mangel an Regen - haben die Kaninchen (Pflanzenfresser) weniger Nahrung und ihre Population nimmt ab. Dies wirkt sich wiederum auf die Wölfe (Raubtiere) aus, da weniger Pflanzenfresser zur Jagd zur Verfügung stehen.
Ökosysteme mit sehr hoher Produktivität
Unter den verschiedenen Ökosystemen auf unserem Planeten variiert die Produktivität enorm. Es gibt sehr produktive Umgebungen, in denen die tierische Biomasse jedes Jahr enorm wächst. Unter den Ökosystemen mit höherer Produktivität können wir Folgendes hervorheben:
- Die Feuchtgebiete.
- Korallenriffe.
- Ästuare.
- Küstenzone.
- Äquatoriale Wälder.
Allen diesen Bereichen gemeinsam ist eine hohe Primärproduktivität, die wiederum einer riesigen Gemeinschaft von Verbrauchern – Pflanzenfressern und Fleischfressern – unterliegt. Diese Arten von Ökosystemen sind nicht nur sehr produktiv, sondern sie unterstützen eine enorme Artenvielfalt.
Ökosysteme mit geringer Produktivität
Im Gegensatz dazu sind in anderen Ökosystemen Primärproduzenten (Photosynthese) extrem knapp und schränken die Umweltproduktivität stark ein. Dies ist der Fall bei Wüsten, Polarzonen und zentralen Bereichen der Ozeane. Logischerweise schränkt das Fehlen von Primärproduzenten die Präsenz der Verbraucher vollständig ein.
Sekundärproduktivität
Die Sekundärproduktivität bezieht sich auf das Wachstum der Verbraucherbiomasse nach Fläche und Jahr. Diese werden, wie bereits erwähnt, durch die Primärproduzenten begrenzt.
In Ergänzung, es gibt eine enorme Einschränkung bei Sekundärproduzenten aufgrund der geringen Verarbeitungseffizienz. Tiere sind nur in der Lage, etwa 10 % der Energie, die Pflanzen enthalten, umzuwandeln. Bei Räubern wird am Ende nur 1 % in reine Biomasse umgesetzt.
Je mehr Energie ein Tier für seinen Stoffwechsel verbraucht, desto weniger Biomasse erzeugt es.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Produktivität eines Ökosystems ein Parameter ist, der uns wichtige Informationen über die Dynamik von Ökosystemen liefert und es beeinflusst stark die Nahrungsnetze von Tieren und Pflanzen.