Ökologie
Grundbegriffe der Ökologie
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In diesem Beitrag erklären wir dir, wie eine Biosphäre aufgebaut ist und wie du sie unterteilen kannst. Außerdem haben wir eine Definition für dich vorbereitet. 

Du willst noch schneller verstehen, was eine Biosphäre ist? Schau dir unser Video dazu an!

Biosphäre einfach erklärt

Unter der Biosphäre verstehst du den gesamten Raum eines Himmelskörpers (Beispiel: Erde), wo Lebewesen vorkommen.

Bis jetzt wurde – abgesehen von der Erde – kein Planet oder ähnliches entdeckt, auf dem es Leben gibt. Somit ist bisher die einzige Biosphäre der durch Lebewesen besiedelte Teil der Erde. 

Lebewesen kommen an Land, im Wasser und in der Luft vor. 

Die Definition von Biosphäre lautet: 

Definition Biosphäre 

Die Biosphäre (auch: Biogeosphäre, Geobiosphäre oder Ökosphäre; griechisch: bios = Leben und sphaira = Kugel) ist der gesamte Raum eines Himmelskörpers, der von Lebewesen besiedelt ist. Die Biosphäre der Erde ist bis jetzt der einzige Standort, an dem Leben entdeckt wurde. Somit ist der durch Lebewesen bewohnte Teil der Erde bisher die einzige bekannte Biosphäre. 

Lebewesen der Biosphäre

Die Biosphäre ist der gesamte Bereich der Erde, der von Lebewesen besiedelt ist. 

Artenvielfalt

Innerhalb der Biosphäre herrschen sehr unterschiedliche Umweltbedingungen. Abhängig davon leben dort mehr oder weniger verschiedene Lebewesen. 

Biosphärische Außenzonen und Mikroorganismen 

In den äußeren Bereichen der Biosphäre (Weit über oder tief unter der Erdoberfläche) sind die Umweltbedingungen sehr extrem (Beispiel: Extrem kalte oder heiße Temperaturen, kaum Wasservorkommen). Hier überleben ausschließliche Mikroorganismen.

Mittlere Bereiche der Biosphäre und Artendiversität

In den Zonen zwischen den beiden extremen Randbereichen findest du größtenteils vergleichsweise milde und gemäßigte Temperaturen, Luftdrücke, Strahlungswerte und pH-Werte. Außerdem gibt es hier ausreichend Nahrung und Wasser für die Lebewesen. Somit hat sich hier neben den Mikroorganismen eine Vielzahl von verschiedenen Tier- und Pflanzenarten angesiedelt. 

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Lebewesen in der Biosphäre

Voraussetzungen für Leben

Jede Art hat gewisse Lebensansprüche an die Umwelt (Ökologische Nische ), um zu überleben und um sich zu vermehren. Somit muss ein Bereich der Biosphäre bestimmte Voraussetzungen erfüllen, damit sich dort Lebewesen ansiedeln. 

Zum einen braucht jedes Tier und jede Pflanze ausreichend Platz. Sie benötigen Raum für ihre eigene Körpergröße und um sich zu bewegen. Der Boden muss für einen Baum zum Beispiel tief genug sein, um seine Wurzeln ausbreiten zu können.

Außerdem müssen alle abiotischen Faktoren wie das Wasservorkommen, die Lufttemperatur oder die Windstärke in einem gewissen Wertebereich liegen, damit sich ein Lebewesen dort wohlfühlt.

Damit in einem Bereich auch Tiere über einen längeren Zeitraum überlegen können, ist die Existenz von Produzenten eine wichtige Voraussetzung. Produzenten sind Organismen wie Pflanzen und Algen, die aus anorganischen Nährstoffen im Boden durch Photosynthese organische Stoffe herstellen. Die organischen Stoffe (Beispiel: Blätter eines Baumes oder Gräser) dienen als Nahrung für pflanzenfressende Tiere (Konsumenten ). Von den Pflanzenfressern ernähren sich dann wiederum fleischfressende Tiere. Damit aber in einem Bereich grundsätzlich Tiere leben können, müssen dort zuerst Produzenten (v.a. Pflanzen) vorhanden sein. Trotzdem können sich die Konsumenten (v.a. Tiere) natürlich über kürzere Zeiträume in einem Gebiet ohne Pflanzen aufhalten, solange sie wieder in Bereiche mit mehr Nahrung zurückkehren kann.

Verschiedene Lebewesen haben unterschiedliche Körpergrößen, Ansiedlungsmethoden, Umweltansprüche und Ernährungswegen. Somit bevorzugen sie auch alle einen anderen Teil der Biosphäre als Lebensraum. Dadurch kommt auch kein Lebewesen an allen Orten der Biosphäre vor. 

Horizontale Unterteilung der Biosphäre

Du kannst eine Biosphäre (auch Ökosphäre) in verschiedene Bereiche untergliedern. Die Übergangszonen zwischen den Bereichen nennst du Ökotone. Die Biosphäre setzt sich aus mehreren Biomen (auch Ökozonen) zusammen. Eine Ökozone ist die Lebensgemeinschaft von Tieren und Pflanzen in einem größeren Gebiet, wie zum Beispiel der tropische Regenwald oder eine Wüste. Die Ökozonen kannst du wiederum auf einzelne Ökoregionen aufteilen. Eine Ökoregion ist geprägt durch einen bestimmten Boden und durch für diese Region typische Geländeformen wie zum Beispiel Polarregionen oder Nadelwaldgebiete. Die Ökoregion besteht wiederum aus mehrere Ökotopen. Das ist die kleinste Einheit einer Biosphäre.  

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Horizontale Unterteilung der Biosphäre

Ein Ökotop (auch Biotop ) ist der Lebensraum einer für eine Lebensgemeinschaft von Tieren und Pflanzen (Biozönose ). Ökotop und Biozönose gemeinsam bilden ein Ökosystem . Die einzelnen Lebewesen stehen in Beziehungen und Wechselwirkung miteinander (Biotische Faktoren , wie Symbiose oder Räuber Beute Beziehung ). Außerdem werden sie von verschiedenen Elementen ihres Lebensraums beeinflusst (Abiotische Faktoren, wie Wasservorkommen oder Temperatur). Im Ökosystem findest außerdem ein Stoffaustausch und ein Energieaustausch mit anderen Ökosystemen statt. Somit sind die einzelnen Ökotope (Lebensraum) und Biozönosen (Lebensgemeinschaft) nicht getrennt voneinander, sondern sind miteinander verbunden und formen so gemeinsam die Biosphäre. 

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Ökotop + Biozönose = Ökosystem

Vertikale Unterteilung der Biosphäre

Die Biosphäre erstreckt sich ca. 60 Kilometer bis über die Erdoberfläche und geht bis in eine Tiefe von ungefähr fünf Kilometern unter die Erdoberfläche. Dabei durchzieht sie verschiedenen Luft- und Erdschichten, die wir dir jetzt genauer vorstellen. 

Mesosphäre und Stratosphäre

Im einer Höhe von etwa 60 Kilometern über der Erdoberfläche findest du das untere Ende der Mesosphäre. Das ist das obere Ende der Biosphäre. Darunter ist die Stratosphäre. In diesen beiden Schichten hast du sehr kalte Temperaturen von ca. -50°C bis 0°C, kaum Wasservorkommen und eine starke UV-Strahlung (Hinweis: UV-Strahlung ist die Ursache für Sonnenbrand). 

Hier herrschen also sehr schwierige Bedingungen für Lebewesen. Hier existieren auch nur Mikroorganismen. Es wird angenommen, dass sie nicht ihren gesamten Lebenszyklus in der Mesosphäre oder in der Stratosphäre verbringen, sondern dass sie in diese Schichten hinaufgewirbelt werden und dann nur über einen gewissen Zeitraum dort bleiben. 

Troposphäre

Unter der Stratosphäre ist die Troposphäre. Das ist die dickste und unterste Atmosphärenschicht. Sie beginnt somit auf der Erdoberfläche und endet ca.  15 Kilometer darüber. Hier hast du durch den Treibhauseffekt wärmere Temperaturen. Außerdem mindert die Ozonschicht, die du noch in der Stratosphäre darüber findest, die UV-Strahlung. 

Die Troposphäre bietet somit eine Lebensraum für viele verschiedene Landlebewesen wie unterschiedliche Tiere und Pflanzen. 

Pedosphäre

Auf der Erdoberfläche gibt es verschiedene Böden und Gewässer. Die Bodenbereiche nennst du Pedosphäre. Nach unten begrenzt ist diese Schicht durch das Bodenwasser und die Bodenluft. Wenn in tiefen Bodenschichten kein Wasser und keine Luft mehr vorhanden ist, dann können hier auch keine Lebewesen mehr leben. 

In der Pedosphäre findest du verschiedene Bodenlebewesen wie Pilze, Algen, Bakterien und Flechten (Bodenflora) oder Milben, Spinnen, Regenwürmer, Insekten und Maulwürfe (Bodenfauna).

Hydrosphäre

Neben der Pedosphäre befindet sich auch die Hydrosphäre an der Erdoberfläche. Sie umfasst alle Gewässer wie Meere, Seen und Flüsse.

Die Wasserlebewesen halten sich im Wasser und im schlammigen Gewässergrund auf. In der kalten und dunklen Tiefsee leben deutlich weniger Organismen als in seichteren Gewässern. 

Lithosphäre

Unterhalb der Pedosphäre oder der Hydrosphäre, also unterhalb von Böden und Gewässern, ist die Lithosphäre. Hierbei handelt es sich um die Gesteinshülle der Erde. 

In dieser untersten Schicht der Biosphäre kommen fast ausschließlich nur noch Mikroorganismen vor. Sie halten sich hauptsächlich an Orten, wo sich Ansammlungen von Rohstoffen wie Erdöl oder Kohle befinden, in Höhlen oder in Poren im Felsgestein auf.

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Schichten der Biosphäre

Die Biosphäre umfasst alle Bereiche der Erde, in denen Lebewesen vorkommen. Sie leben gemeinsam in einer Biozönose in einem Biotop . Wenn du jetzt noch mehr zu den Themen erfahren möchtest, schau dir unsere Beiträge dazu an!

 

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