Ökologie
Umweltfaktoren
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Abiotische Faktoren einfach erklärt

Unter abiotischen Faktoren werden alle Einflüsse zusammengefasst, die von der unbelebten Umwelt ausgehen. Es handelt sich dabei also um Umweltfaktoren, an denen Lebewesen nicht direkt beteiligt sind. Zu den abiotischen Umweltfaktoren eines Ökosystems folgende:

  • Temperatur
  • Licht
  • Wasser (Menge und Zusammensetzung)
  • Klima (u.a. Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung)
  • pH-Wert
  • Stoffkonzentration (z. B. Nährstoffe, Salze, Giftstoffe)
  • Wetter (u.a. Wind, Blitze, Niederschlag)

Abiotische Faktoren wirken sich auf das Leben aller Lebewesen, also Tiere, Pflanzen, Pilze und Bakterien, aus. Sie beeinflussen beispielsweise die Paarungszeit von Tieren oder den Laubabfall bei Bäumen.

Abiotische Faktoren Definition

Abiotische Faktoren (auch abiotische Umweltfaktoren) sind die nicht belebten Bestandteile eines Ökosystems, die mit anderen unbelebten und belebten Elementen in Wechselwirkung stehen. 

Abiotische und biotische Faktoren 

Ein Umweltfaktor ist ein Element im Ökosystem, das mit anderen Bestandteilen der Umwelt in Wechselwirkung steht. Du unterscheidest dabei:

  • Abiotische Umweltfaktoren: Dabei handelt es sich um die nicht belebten Interaktionspartner des Ökosystems, wie zum Beispiel Temperatur, Licht oder Wasser. Zusammen bilden sie einen Lebensraum (Biotop ), in dem sich verschiedene Lebewesen aufhalten. 
  • Biotische Umweltfaktoren: Darunter verstehst du alle belebten Teile des Ökosystems, also die Lebewesen (Tiere, Pflanzen, Pilze usw.), die miteinander interagieren (u.a. Konkurrenten, Symbiose ). Gemeinsam bilden sie eine Lebensgemeinschaft (Biozönose ).

Abiotische Faktoren und biotische Faktoren stehen im Ökosystem in ständiger Wechselwirkung miteinander. 

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Biotische und abiotische Umweltfaktoren

Übersicht: Abiotische Faktoren

Unter abiotischen Faktoren kannst du dir die nicht-lebende Umwelt vorstellen, die auf verschiedene Lebewesen einwirkt. Vor allem kurzfristig sind sie in der Regel schwer beeinflussbare und natürliche auftretende Umstände im Ökosystem. 

In der folgenden Tabelle haben wir einige wichtige abiotische Faktoren für dich zusammengefasst:

Abiotische Faktoren Beschreibung und Einflüsse auf Lebewesen Beispiele
Licht Sonnenlicht beeinflusst Aktivität und Stoffwechsel verschiedener Lebewesen
  • Photosynthese bei Pflanzen
  • Tag-/Nachtrhythmus bei Tieren
Wasser Lebensnotwendig für alle Lebewesen, um nicht auszutrocknen
  • Lebensraum und Sauerstoffquelle für Fische
  • Mineralienquelle und Flüssigkeitshaushalt bei Menschen
Temperatur Jedes Lebewesen kann nur innerhalb bestimmter Luft- bzw. Wassertemperaturen überleben.
  • Korallen brauchen eine Temperatur über 20°C, um zu überleben.
Klima
  • Sonneneinstrahlung und Temperatur (Thermische Faktoren)
  • Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und Schneedecke (Hygrische Faktoren)
  • Nebel, Wind, Blitze (Wettererscheinungen)

➔ Alle Lebewesen sind auf bestimmte klimatische Bedingungen angewiesen, um sich ausbreiten zu können. 

  • Bei zu starkem Wind können Vögel nicht fliegen, um Nahrung zu suchen, und Bäume könnten fallen.
  • Einige Viren überleben bei hoher Luftfeuchtigkeit besser und schaden Lebewesen durch eine bessere Ausbreitung.
pH-Wert Vor allem Tiere, die im Wasser leben, und Pflanzen brauchen einen bestimmten pH-Wert (sauer oder basisch), um zu überleben.
  • Die meisten Pflanzen bevorzugen einen pH-Wert zwischen 6 und 7,5, bei sehr saurem oder basischem Milieu können sie nicht überleben.
Boden  Der Humusgehalt, die geologischen Ausgangsmaterialien, die Feuchtigkeit und der ph-Wert des Bodens beeinflussen, welche Pflanzen dort wachsen können. 
  • Viele Kakteen brauchen beispielsweise nicht viel Feuchtigkeit, dafür einen pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5 und einen lockeren Boden.
Relief Hangausrichtung und -neigung haben eine Auswirkung auf die Dauer der Sonneneinstrahlung und bestimmen die Wetterseite. Das beeinflusst wiederum welche Pflanzen und Tiere sich dort ansiedeln.
  • In bergigen Weinanbaugebieten werden Weinreben in der Regel auf der Südseite gepflanzt. Dort bekommen sie am meisten Sonne.
Stoffkonzentration 
  • Hohe Nährstoffkonzentration lässt Pflanzen gut wachsen. 
  • Eine hohe Gift- und Schadstoffkonzentration (Schwermetalle wie Blei oder Zink, gelöst in Wasser) ist für Lebewesen gesundheitsschädlich.
  • Bei fruchtbarem Boden entwickeln Pflanzen in der Regel größere Blätter und Blüten, als bei kargem Boden.
  • Einige Fische, wie beispielsweise Thunfische oder Butterfische, enthalten eine hohe Konzentration des Schwermetalls Quecksilber. Menschen sollten deshalb nicht so viel davon essen.
Salinität Salzgehalt des Wassers (Salzwasserfische müssen Salzwasser zum Beispiel filtern können, um trinken zu können)
  • Süßwasserfische, wie Forellen und Karpfen, benötigen also einen geringen Salzgehalt.
  • Salzwasserfische, wie Rochen und Heringe, benötigen einen hohen Salzgehalt.

Die einzelnen abiotischen Faktoren sind im Ökosystem nicht isoliert bzw. unabhängig voneinander, sondern interagieren miteinander. Du kannst es dir also vielmehr als ein Zusammenspiel der einzelnen abiotischen Faktoren vorstellen, die zusammen einen Lebensraum (Biotop) für verschiedene Lebewesen schaffen. 

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Abiotische Faktoren/Umweltfaktoren

Im Folgenden stellen wir dir die abiotischen Faktoren Licht, Wasser und Temperatur genauer vor: 

Licht als abiotischer Faktor

Ein wichtiger abiotischer Faktor ist das Licht. Für die Lebewesen stellt es eine Energiequelle dar. Folgende Bedeutung hat das Licht für Tiere und Pflanzen:

  • Pflanzen: Sie brauchen Sonnenlicht als Energiequelle für die Photosynthese . Einige Pflanzen benötigen dabei mehr Licht (Sonnenpflanzen) als andere (Schattenpflanzen).
  • Tiere: Das Licht gibt den Tages- und Nachtrhythmus (tagaktiv, dämmerungsaktiv, nachtaktiv) von Tieren vor und beeinflusst ihre Aktivität sowie ihr Wohlbefinden. Alle Tiere haben dabei eine sogenannte ‚innere biologische Uhr‘, auf die sich das Licht auswirkt.

Beispiel aus der Tierwelt: Die Vögel im Wald singen beispielsweise abhängig von der Helligkeitsstufe. Morgens beginnen zum Beispiel die Amseln, der Kuckuck und die Rotkehlchen, danach kommen die Meisen und der Zaunkönig. Den Abschluss macht der Star und die Finken. Wann der morgendliche Gesang anfängt, hängt neben dem Sonnenaufgang auch von der Witterung (v.a. Bewölkung) ab.

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Vogeluhr

Wasser als abiotischer Faktor

Wasser ist für alle Lebewesen zum Überleben notwendig. Sie benötigen es, um nicht auszutrocknen, also zur sogenannten Hydration. Die Anforderungen an die Wassermenge, die Zusammensetzung des Wassers oder auch den pH-Wert unterscheiden sich zwischen den verschiedenen Tier- und Pflanzenarten.

Wichtig ist allerdings: Es geht auch zu viel! Sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen kann nicht nur zu wenig, sondern auch zu viel Wasser schaden.

Abiotischer Faktor Wasser bei Pflanzen

Welchen Wassergehalt Pflanzen im Boden und in der Luft brauchen, ist vor der Pflanzenart abhängig. Du unterscheidest dabei zwischen:

  • Wasserpflanzen: Sie wachsen vollständig oder teilweise unter Wasser, am Ufer oder in Sümpfen. Ihre Wurzeln sind wenig ausgeprägt, da sie jederzeit ausreichend Wasser zur Verfügung haben. In ihren Blättern können sie Sauerstoff speichern, damit sie an der Wasseroberfläche schwimmen.
    Beispiele: Seerose, Seegras
  • Feuchtpflanzen: Du findest sie in sumpfigen und moorigen Gebieten und im Regenwald. Sie sind Flachwurzler, da in ihrem Lebensraum durch hohe Niederschlagsmengen ausreichend Wasser vorkommt.
    Beispiele: Farne, Springkraut
  • Trockenpflanzen: Sie kommen in sehr wasserarmen (heißen oder kalten) Regionen vor. Sie haben ein tiefes und weitverzweigtes Wurzelsystem, damit sie auch an tieferliegende Wasservorräte herankommen.
    Beispiele: Nadelbäume, Kakteen
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Abiotischer Faktor Wasser bei Pflanzen

Abiotischer Faktor Wasser bei Tieren

Die meisten Tiere können nur wenige Tage ohne Wasser auskommen. Gleichzeitig können Tiere, die in sehr wasserarmen Ökosystemen leben, also beispielsweise Kamele, über zwei Wochen ohne Wasser überleben.

Im Tierreich gibt es einige spannende Anpassungen in Bezug auf die Wasseraufnahme:

  • Einige Tiere, wie Koalas oder Springböcke, nehmen Wasser nicht durch Trinken auf, sondern fressen Pflanzen, die genügend Wasser gespeichert haben.
  • Meerestiere, wie Delfine und Rochen, können das Salzwasser, das sie umgibt nicht trinken. Stattdessen ernähren sie sich beispielsweise von Fischen, die genügend frisches Süßwasser enthalten.
  • Fische in salzhaltigen Gewässern verlieren ständig Wasser, da das Meerwasser salzhaltiger ist als ihre Körperflüssigkeit (Osmose ). Dadurch müssen auch Salzwasserfische trinken. Sie nehmen mit ihrem Maul Salzwasser auf und filtern es zu Süßwasser.
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Wirkung des abiotischen Faktors Wasser bei Salzwasserfischen

Abiotischer Faktor Temperatur

Ein weiterer wichtiger abiotischer Faktor ist die Temperatur der Luft. Alle Lebewesen können nur in einem bestimmten Temperaturbereich überleben (Toleranzbereich ). Bei einem Wert außerhalb des Bereiches (zu heiß oder zu kalt) funktioniert der Stoffwechsel nicht mehr richtig. Bei extremen Abweichungen kann es bis zum Tod des Lebewesens führen.

Abiotischer Faktor Temperatur bei Pflanzen

Die Temperatur spielt bei Pflanzen eine wichtige Rolle für folgende Prozesse:

  • Photosynthese: Pflanzen können sich nur bei bestimmten Temperaturen gut entwickeln und ausbreiten. Die Photosynthesereaktion läuft bei einer Temperatur von 30°C zum Beispiel am besten ab.
  • Keimung: Die Pflanzensamen benötigen eine gewisse Mindesttemperatur, damit sie zu keimen beginnen. Beim Roggen reichen hierzu schon 1 bis 2 °C. Tomaten haben hingegen eine Keimtemperatur von 12 bis 16 °C.

Abiotischer Faktor Temperatur bei Tieren

Die Aktivität und der Stoffwechsel von Tieren sind vom abiotischen Faktor Temperatur abhängig. Poikilotherme , also wechselwarme, Tiere sind besonders auf ihre Umgebungstemperatur angewiesen. Sie können ihre Körpertemperatur nicht selbst regulieren. Deswegen wird sie an die Außentemperatur angepasst. Je kälter es dabei ist, desto langsamer ihr Stoffwechsel und desto niedriger ihre Aktivität. Im Winter fallen sie sogar in eine Winterstarre .

Doch nicht nur für sie ist der Winter eine Herausforderung. Um sich vor kalten Temperaturen zu schützen, haben auch viele andere Tiere in Überwinterunsgsstrategien. Sie begeben sich entweder in einen Winterschlaf  oder eine Winterruhe .

Abiotische Faktoren und Ökologische Nische

Alle Lebewesen sind auf eine bestimmte Ausprägung der abiotischen Umweltfaktoren angewiesen (physiologische Potenz ). Sie brauchen also beispielweise eine gewisse Temperatur und Feuchtigkeit, um überleben und sich verbreiten zu können. Verschiedene Tier- und Pflanzenarten verbreiten sich deshalb nur dort, wo das Ökosystem ihre Lebensansprüche erfüllt. Sie leben in ihrer ökologischen Nische .

Wenn einer oder mehrere der abiotischen Faktoren einen Wert außerhalb des spezifischen Toleranzbereiches annimmt, verursacht das abiotischen Stress bei dem betroffenen Lebewesen. Das kann sogar bis zum Tod führen und passiert zum Beispiel bei extremer Trockenheit, Hitze oder Kälte.

Schau dir jetzt unser Video zur ökologischen Nische an und finde heraus, was sie beeinflusst und was passiert, wenn zwei Lebewesen die gleiche ökologische Nische besetzen.

Abiotische Selektionsfaktoren 

Unter den Selektionsfaktoren verstehst du die Umweltfaktoren, die sich auf den Fortpflanzungserfolg und die Fitness/Angepasstheit von Individuen auswirken. 

Individuen, die mit extremeren Ausprägungen verschiedener abiotischer Faktoren besser umgehen können (z. B. Hitze, Trockenheit, Dunkelheit), können sich besser vermehren und haben somit einen evolutionären Vorteil.

Einfluss von Lebewesen auf abiotische Faktoren

Kurzfristig treten die abiotischen Faktoren durch natürliche Umstände auf und sind von den Lebewesen eher unbeeinflusst. Langfristig kann sich das Verhalten der Lebewesen, insbesondere das des Menschen, aber auf die abiotischen Faktoren auswirken:

  • Klima: Der abiotische Faktor wird durch Aktivitäten der Industrie, der Forstwirtschaft und der Landwirtschaf beeinflusst. Dabei werden nämlich Treibhausgase emittiert, die für den anthropogenen Treibhauseffekt sorgen. 
  • Wasser: Durch Verschmutzung von Seen mit Müll und Giftstoffen verändern sich der pH-Wert und die gelösten Schadstoffe im Laufe der Zeit.
  • Sauerstoffkonzentration: Sauerstoff wird unter anderem von Bäumen hergestellt. Durch Abholzung von Wäldern oder durch das Baumsterben durch zum Beispiel einen Borkenkäferbefall verringert sich die Anzahl der Bäume. Das führt langfristig zu einer geringeren Sauerstoffkonzentration. Gleichzeitig führt das Anpflanzen von Bäumen über einen längeren Zeitraum gesehen zu einer höheren Konzentration.

Zusammenfassung

  • Abiotische Faktoren sind die unbelebten Bestandteile eines Ökosystems, die miteinander und mit den belebten Elementen des Ökosystems in ständiger Interaktion und Wechselwirkung stehen. 
  • Wichtige abiotische Faktoren sind zum Beispiel Licht, Wasser und Temperatur
  • Jedes Lebewesen braucht eine bestimmte Ausprägung der abiotischen Faktoren um überleben und sich ausbreiten zu können. Gleichzeitig passen sie sich auch an Veränderungen der abiotischen Umweltfaktoren an. 
  • Neben den abiotischen wirken auch die biotischen Umweltfaktoren auf Lebewesen ein.

Schau dir als nächstes unser Video zu den biotischen Umweltfaktoren an und finde heraus, welche Arten von Wechselwirkungen es zwischen Lebewesen gibt.

%Thumbnail biotische Faktoren

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