Ökologie

Abiotische Faktoren

In diesem Beitrag erfährst du, was abiotische Faktoren sind und wie du biotische und abiotische Umweltfaktoren voneinander abgrenzen kannst. %Du willst noch schneller verstehen, was abiotische Faktoren sind? Schau dir unser Video dazu an!  

Inhaltsübersicht

Abiotische Faktoren einfach erklärt

Umweltfaktoren wirken sich auf Lebewesen aus. Wenn die Faktoren von der unbelebten Umwelt ausgehen, dann heißen sie abiotische Faktoren. An ihnen sind Lebewesen nicht erkennbar beteiligt. Dabei handelt es sich zum Beispiel um die Temperatur oder die Zusammensetzung und der Anteil des Wasser im System. Abiotische Umweltfaktoren wirken auf Lebewesen ein. Sie beeinflussen und bestimmen etwa den Stoffwechsel und den Paarungszeitpunkt von Tieren, oder den Laubabfall bei Bäumen.

Neben den abiotischen Umweltfaktoren gibt es noch die biotischen, also die Faktoren der belebten Umwelt. Das ist dann beispielsweise die Anzahl an Fressfeinden oder die Populationsdichte einer bestimmten Art.

Zu den wichtigsten abiotischen Faktoren eines Ökosystems zählen

  • die Temperatur des Systems
  • die Häufigkeit und Zusammensetzung des Wassers
  • die Menge an Licht, die zur Verfügung steht
  • die Beschaffenheit des Bodens
Definition abiotische Faktoren 

Abiotische Umweltfaktoren (griech. a = nicht; bios = Leben; auch abiotische Umweltfaktoren oder abiotische Ökofaktoren) sind die nicht belebten Bestandteile eines Ökosystems, die mit anderen unbelebten und lebenden Elementen in Wechselwirkung und Interaktion stehen. 

Abgrenzung abiotische Umweltfaktoren und biotische Umweltfaktoren 

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

Die abiotischen Umweltfaktoren sind die nicht belebten Interaktionspartner des Ökosystems, wie zum Beispiel die Temperatur, Licht oder Wasser. Zusammen bilden sie ein Biotop (=Lebensraum), indem sich verschiedene Lebewesen aufhalten. 

Außerdem gibt es die biotischen Umweltfaktoren . Darunter verstehst du alle belebten Teile des Ökosystems, also die Lebewesen (Tiere, Pflanzen, Pilze usw.), die miteinander interagieren (Konkurrenten, Fressfeinde, Symbiose ). Gemeinsam bilden sie eine Lebensgemeinschaft (=Biozönose ).

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

Übersicht: Abiotische Faktoren 

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

In dieser Tabelle haben wir einige abiotische Faktoren für dich zusammengefasst:

Abiotische Faktoren Beschreibung und Einflüsse auf Lebewesen  
Licht Sonnenlicht beeinflusst Aktivität und Stoffwechsel verschiedener Lebewesen (Pflanzen: Photosynthese; Tiere: Tag-/Nachtrhythmus)
Wasser Lebensnotwendig für alle Lebewesen, um nicht auszutrocknen
Temperatur Jedes Lebewesen kann nur innerhalb bestimmter Luft- bzw. Wassertemperaturen überleben.
Klima
  • Sonneneinstrahlung und Temperatur (Thermische Faktoren)
  • Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und Schneedecke (Hygrische Faktoren)
  • Nebel, Wild, Blitze (Wettererscheinungen)

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

pH-Wert Vor allem Tiere, die im Wasser leben und Pflanzen brauchen bestimmten pH-Wert (sauer oder basisch), um zu überleben.
Boden  Der Humusgehalt, die geologischen Ausgangsmaterialien, die Feuchtigkeit und der ph-Wert des Bodens beeinflusse, welche Pflanzen dort wachsen können. 
Relief Hangausrichtung und -neigung haben eine Auswirkung auf die Dauer der Sonneneinstrahlung und bestimmen die Wetterseite, was wiederum beeinflusst welche Pflanzen und Tiere sich dort ansiedeln.  
Stoffkonzentration 
  • Hohe Nährstoffkonzentration lässt Pflanzen gut wachsen. 
  • Eine hohe Gift- und Schadstoffkonzentration (Schwermetalle wie Blei oder Zink, gelöst in Wasser) ist für Lebewesen gesundheitsschädlich.
Salinität Salzgehalt des Wassers (Salzwasserfische müssen Salzwasser zum Beispiel filtern können, um trinken zu können)
Mechanische Faktoren  Wind, Schneelast (Baum braucht zum Beispiel gewisse Stabilität, um nicht durch Wind oder Schneelast zusammenzubrechen)

Die einzelnen abiotischen Faktoren überschneiden sich teilweise und hängen zusammen, da sie im Ökosystem nicht isoliert und unabhängig voneinander vorkommen. Du kannst es dir viel mehr als ein Zusammenspiel der einzelnen abiotischen Faktoren vorstellen, die zusammen einen Lebensraum (Biotop) für verschiedene Lebewesen schaffen. 

%Abbildung Abiotische Faktoren<img class="alignnone  wp-image-79989" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/abiotische-300x157.png" alt="" width="415" height="217" /> In die Mitte (Statt Sonnenblume) ein Tier und eine andere Pflanze, die Pfeile, die darauf zeigen, die abiotischen Faktoren, die in der Tabelle oben stehen nehmen; Bildunterschrift: Abiotische Faktoren; Alt-Text: Wechselwirkung, Biotische Faktoren, Ökosystem, Biotop, Lebewesen, Pflanzen, Tiere, Abiotischer Faktor, Ökofaktoren, Abiotische Umweltfaktoren

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

Abiotischer Faktor Licht

Ein wichtiger abiotischer Faktor ist das Licht, da es eine Energiequelle für die Lebewesen darstellt.

Auswirkung auf Pflanzen 

Pflanzen brauchen für die Photosynthese Sonnenlicht als Energiequelle. Einige Pflanzen brauchen mehr Licht (Sonnenpflanzen) als andere (Schattenpflanzen).

Auswirkung auf Tiere

Das Licht gibt den Tages- und Nachtrhythmus (tagaktiv, dämmerungsaktiv, nachtaktiv) von Tiere vor und beeinflusst ihre Aktivität und ihr Wohlbefinden.

Alle Tiere haben eine „innere biologische Uhr“, auf die sich das Licht auswirkt.

Abhängig von der Helligkeitsstufe morgens und abends singen zum Beispiel die Vögel im Wald. 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. 

%Abbildung Vögel<img class="alignnone  wp-image-79536" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/190228-nabu-vogeluhr2-300x200.jpeg" alt="" width="380" height="253" /> ; Vielleicht auch so Sonnenaufgang simulieren und die ohne erwähnten Vögel integrieren; Minuten und so kann vernachlässigt werden ;) ;Bildunterschrift: Vogeluhr; Alt-Text: Abiotischer Faktor Licht; Vögel, Gesang, Helligkeit, innere biologische Uhr, Tag- Nachtrhythmus

Abiotischer Faktor Wasser

Wasser ist für alle Lebewesen zum Überleben notwendig,  um nicht auszutrocknen (Hydration). 

Auswirkung auf Pflanzen 

Welchen Wassergehalt im Boden und in der Luft Pflanzen brauchen, ist abhängig von der Art. Du kannst zwischen Wasserpflanzen, Feuchtpflanzen und Trockenpflanzen unterscheiden.

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

%Abbildung: Diese drei Bilder in eines nebeneinander; Wasserpflanze: Seerose aus diesen Bild darstellen; Wichtig; Wenig Wurzeln, und Schwimmendes Blatt<img class="alignnone  wp-image-79995" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/Unknown-3-300x130.jpeg" alt="" width="316" height="137" /> ; Feuchtpflanze: Flachwurzler, Boden iwie "feucht" darstellen<img class="alignnone size-full wp-image-79997" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/Unknown-1-2.jpeg" alt="" width="259" height="194" />; Trockenpfanzen: Wurzeln noch tiefer darstellen; unten Wasservorkommen, an das Wurzeln gerade so heranreichen; <img class="alignnone size-full wp-image-79996" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/Unknown-3-1.jpeg" alt="" width="248" height="203" /> Bildunterschrift: Abiotischer Faktor Wasser und Pflanzen; Alt-Text: Abiotische Faktoren, Abiotische Umweltfaktoren, Ökofaktoren, Wasser, Pflanzen, Lebewesen, Wasserpflanzen, Freuchtpfalnzen, Trockenpflanzen

Auswirkung auf Tiere

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

Andere Tiere, wie Koalas oder Springböcke, nehmen Wasser nicht durch trinken auf, sondern fressen Pflanzen, die genügend Wasser gespeichert haben. Auch Delfinen und andere Meeressäuger können das Salzwasser, das sie umgibt nicht trinken. Stattdessen ernähren sie sich von Fischen, die genügend frisches Süßwasser enthalten. 

Die Fische in den 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. 

%Abbildung: Mischung aus diesen beiden Bildern: Darstellen: Salzwasser trinken, Salze aktiv über Kiemen ausscheiden; Wasserverlust über die Haut (Osmose) <img class="alignnone size-full wp-image-80002" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/Osmoseragulation_Carangoides_bartholomaei_bw.png" alt="" width="260" height="156" /> <img class="alignnone size-medium wp-image-80003" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/vlcsnap-2013-04-22-10h51m49s186-300x169.jpg" alt="" width="300" height="169" />Bildunterschrift: Salzwasserfische; Alt-Text: Abiotischer Faktor Wasser, Abiotische Faktoren, Umweltfaktoren, Tiere, Lebewesen, Auswirkung, Wechselwirkung

Abiotischer Faktor Temperatur

Ein weitere wichtiger abiotischer Faktor ist die Temperatur der Luft. Alle Lebewesen können nur in einem bestimmten Temperaturbereich überleben. 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. 

Auswirkung auf Pflanzen 

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. 

Die Pflanzensamen benötigen eine gewisse Mindesttemperatur, damit sie zu keimen beginnen. Dem Roggen reichen hierzu schon + 1 bis 2 °C. Tomaten haben eine Keimtemperatur von + 12 bis 16 °C. 

Auswirkung auf Tiere

Auch die Aktivität und der Stoffwechsel von Tieren ist vom abiotischen Faktor Temperatur abhängig.

Bei kälteren Temperaturen begeben sich viele Tiere in Winterschlaf, Winterruhe oder Winterstarre. Beim Winterschlaf und bei der Winterstarre wird der Stoffwechsel und die Körpertemperatur gesenkt.

Abiotische Faktoren und Ökologische Nische

Alle Lebewesen sind auf eine bestimmte Ausprägung der abiotischen Umweltfaktoren, wie eine gewisse Temperatur und Feuchtigkeit, angewiesen, um überleben und sich verbreiten zu können. Verschiedene Arten verbreiten sich also nur dort, wo das Ökosystem ihre Lebensansprüche (=Ökologische Nische ) erfüllt.

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

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 (Beispiel: 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. 

Der abiotische Faktor Klima wird durch Aktivitäten der Industrie, der Forstwirtschaft und der Landwirtschaft, bei denen Treibhausgase emittieren, beeinflusst (Globale Erwärmung). 

Durch Verschmutzung (Müll, Giftstoffe) von Seen ändert sich im Laufe der Zeit der pH-Wert und im Wasser lösten sich Schadstoffe. 

Ein weitere abiotischer Faktor, der durch Lebewesen beeinflusst wird, ist die Sauerstoffkonzentration. Sauerstoff wird unter anderem von Bäumen hergestellt. Durch Abholzung von Wälder oder durch das Baumsterben durch zum Beispiel einen Borkenkäferbefall verringert sich die Anzahl der Bäume, was langfristig auch zu einer geringeren Sauerstoffkonzentration führt. 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.

 

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