Biologie-Schule.de

Kompaktes Wissen für Schule und Studium

Biologie-Schule.de

Das Nachschlagewerk für Biologie

Ökosystem See - Jahreszeiten

Der See im Jahresverlauf

Die Verteilung von Stoffen (Nährstoffe, Sauerstoffkonzentration, Giftstoffe) im See ist zu einem Großen Teil von den Vorgängen im See selbst abhängig: Halten sich Konsumenten und Produzenten inetwa im Gleichgewicht? Wieviele Nährstoffe werden durch das Wachstum von Phytoplankton dem See entzogen? Ist genügend Sauerstoff vorhanden, um Nitrate und Phosphate so zu binden, dass sie nicht in Giftstoffe umgewandelt werden?
All diese inneren Prozesse unterliegen einem großen äußeren Prozess: Dem Wechsel der Jahreszeiten.

Frühjahrszirkulation / Herbstzirkulation

 
Frühjahrszirkulation: Der Wind im Frühling sorgt für eine Vollzirkulationen im See und damit zu einer Auflösung der Wasserschichtung. Infolgedessen kommt es zu einer gleichmäßigen Verteilung von Sauerstoff und Nährstoffen im See. Die Temperatur beträgt etwa 4°C.

Herbstzirkulation: Während der Herbstzirkulation wiederholt sich der Vorgang der Zirkulation. Einziger Unterschied besteht in der nun höheren Temperatur im See. Nach einem Sommer ist die Temperatur während der Zirkulation im See natürlich höher, als bei nach einem Winter.

Sommerstagnation

 
Sommerstagnation: Durch die hohe Lichtintensität im Oberflächenwasser können Wasserpflanzen und Phytoplankton im Rahmen der Photosynthese enorm viel Sauerstoff produzieren. Dementsprechend arm an Nährsalzen (benötigen Wasserpflanzen und Phytoplankton zum Wachstum) wird das Epilimnion.
Im Hypolimnion ist es genau anders herum: Es kann wegen Lichtmangel keine Photosynthese betrieben werden, sodass kaum gelößter Sauerstoff vorhanden ist. Weil es hier an Produzenten für Biomasse gänzlich fehlt, werden auch keine Nährstoffe verbraucht. Die Folge ist ein hoher Nährsalzgehalt in der Tiefenschicht.
Wegen der Dichteanomalie des Wassers kommt es über den gesamten Sommer zu einer stabilen Wasserschichtung. Starke Sonneneinstrahlung sorgt für Temperaturen von über 20°C im Epilimnion. Das Metalimnion (Sprungschicht) trennt das warme Epilimnion vom 4°C kalten Wasser. H2O-Moleküle besitzen bei 4°C die höchste Dichte und sinken damit auf den Boden des Sees.

Winterstagnation

 
Winterstagnation: Mit dem Winter kommt es zu einer deutlichen Abkühlung im See. Im Epilimnion befinden sich die Temperaturen jetzt knapp über dem Gefrierpunkt. Meißtens schließt eine Eisdecke den See zusätzlich ab und sorgt so für einen Sauerstoffabschluss. Der Sauerstoff nimmt während des Winters immer weiter ab, weil er von den Fischen und anderen aeroeben Organismen zur Atmung gebraucht wird. Neuer Sauerstoff wird wegen der Kälte (das meißte Plankton stirbt bei kalten Temperaturen ab oder betreibt dann kaum/keine Photosynthese mehr) dem See nicht mehr zugeführt.
Die Dichteanomalie des Wassers sorgt wieder für eine konstante Temperatur von exakt 4°C im Hypolimnion.

Zusammenfassung

  • Im Frühjahr kommt es zu einer Durchmischung aller Stoffkonzentrationen im See. Die Temperatur beträgt im gesamten See ungefähr 4°C.
  • Bei der Sommerstagnationen ist eine Schichtung des Wassers zu beobachten: Epilimnion (20°C), Metalimnion (schneller Temperaturabfall), Hypolimnion (4°C).
  • Während der Herbstzirkulation sorgt der Wind erneut für eine Durchmischung aller Stoffkonzentrationen im See. Im See beträgt die Temperatur etwa 10°C.
  • Das Epilimnion des Sees ist durch eine Eisschicht bedeckt. Auf dem Grund des Sees herrschen wegen der Dichteanomalie des Wasser permanent 4°C.