Die Produktivität von Ökosystemen ist ein zentrales ökologisches Konzept, das verwendet wird, um die Vielf alt und Unterschiede zwischen den verschiedenen Umwelten der Erde zu verstehen. Dieser Parameter ist die grundlegende Grundlage für das Funktionieren 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 im Ökosystem
Tiere und Pflanzen nutzen die Energie, die sie aus ihrer Nahrung gewinnen, um ihre lebenswichtigen Funktionen zu erfüllen. Ebenso wird diese Energie für das Wachstum des Lebewesens genutzt.Aus funktionaler Sicht ist Wachstum nichts anderes als eine Zunahme der Biomasse – der Energie, die in Form von Materie in Lebewesen gespeichert ist.
Diese Zunahme der Biomasse ist eine effiziente Methode zur Bestimmung der Dynamik von Ökosystemen und kann auf verschiedene Arten gemessen werden.
In der Ökologie ist die Produktivität oder Primärproduktion eines Ökosystems 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 der Lebewesen zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort. Es gibt verschiedene Arten von Produktivität, die wir in den folgenden Abschnitten besprechen werden.
Primärproduktivität: das Energieportal
Manchmal vergessen Menschen die Bedeutung von Pflanzen für das Leben. Aufgrund ihrer Ernährungsweise gelten pflanzliche Organismen als Primärproduzenten: das Energietor zu Ökosystemen.
Wie wir wissen, stellen Pflanzen ihre eigene Nahrung auf Basis der Photosynthese her. Durch eine Reihe komplexer biochemischer Reaktionen synthetisieren Pflanzen Zucker aus organischer und anorganischer Materie und Licht. Dadurch können sie ihre Biomasse anbauen, ohne andere Organismen konsumieren zu müssen.
Nun, bei Pflanzen wird die Zunahme der Biomasse pro Zeit- und Flächeneinheit als Primärproduktivität bezeichnet. Diese Produktivität ist entscheidend für die Dynamik von Ökosystemen, da Pflanzen das „Tor“ der Sonnenenergie zu Nahrungsnetzen sind.
Wir können zwischen der Bruttoprimärproduktion – der einfachen Zunahme der Biomasse – und der Nettoprimärproduktion – der Zunahme der Biomasse abzüglich der für die Atmung aufgewendeten Energie – unterscheiden. Der Nettowert ist derjenige, der im Allgemeinen den größten Nutzen meldet.
Zentrale Bedeutung der Primärproduktion
Primärproduktivität ist der Faktor, der die Struktur trophischer Ketten bestimmt, also die Ernährungs- und ethologischen Beziehungen zwischen Lebewesen in Ökosystemen.
Das liegt daran, dass Pflanzen die Nahrungsgrundlage für Pflanzenfresser, Pflanzenfresser für Fleischfresser usw. bis hin zu den größten Raubtieren sind. Daher wird die Produktion von Biomasse in Pflanzen letztlich alle Elemente des trophischen Netzes beeinflussen.
Laut dem Portal Encyclopedia Britannica können nur 1 oder 2 % der Sonnenenergie, die die Erde erreicht, in organische Materie umgewandelt werden. Allerdings sind die einzigen Organismen, die zu dieser Umwandlung fähig sind, photosynthetische Organismen. Deshalb sind sie für Nahrungsketten so wichtig.
Um dies zu veranschaulichen, können wir uns ein Grasland-Ökosystem vorstellen. Wenn in einem bestimmten Jahr die Produktivität des Grases gering ist – zum Beispiel weil es nicht regnet –, 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 Jahr für Jahr enorm wächst. Unter den Ökosystemen mit höherer Produktivität können wir Folgendes hervorheben:
- Die Feuchtgebiete.
- Korallenriffe.
- Die Flussmündungen.
- Küstengebiete.
- Die äquatorialen Wälder.
Allen diesen Gebieten gemeinsam ist eine hohe Primärproduktivität, die wiederum einer riesigen Gemeinschaft von Konsumenten – Pflanzenfressern und Fleischfressern – unterliegt. Diese Arten von Ökosystemen sind nicht nur sehr produktiv, sondern beherbergen auch eine enorme Artenvielf alt.
Ökosysteme mit geringer Produktivität
Andererseits sind in anderen Ökosystemen Primärproduzenten (Photosynthese) äußerst selten und schränken die Umweltproduktivität stark ein.Dies ist der Fall in Wüsten, Polarzonen und zentralen Bereichen der Ozeane. Logischerweise schränkt das Fehlen von Primärproduzenten die Präsenz von Verbrauchern völlig ein.
Sekundäre Produktivität
Sekundärproduktivität bezieht sich auf das Wachstum der Verbraucherbiomasse pro Fläche und Jahr. Wie wir bereits erwähnt haben, werden diese durch die Primärproduzenten begrenzt.
Außerdem gibt es aufgrund der schlechten Transformationseffizienz eine große Einschränkung bei Sekundärproduzenten. Von den Primärproduzenten sind nur zwischen 40 und 50 % der von ihnen gespeicherten Energie auf andere Tiere übertragbar. Allerdings sind Pflanzenfresser und Fleischfresser nur in der Lage, zwischen 5 und 25 % ihrer jeweiligen Nahrung aufzunehmen.
Das bedeutet, dass die Energie, die man aus der Nahrung erhält, an der Spitze der Nahrungskette sehr gering ist. Daher müssen enorme Mengen verbraucht werden, um den Energiebedarf der Art zu decken.Abhängig von der Qualität des Ökosystems und der Arten, aus denen es besteht, ist die Energiemenge, die von einer trophischen Ebene zur anderen gelangt, unterschiedlich.
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 großen Einfluss auf die trophischen Netze von Tieren und Pflanzen hat.
