2. Ökosysteme   (3/6)

Nahrungsketten

Die Grundlage aller marinen Nahrungsketten bilden kleine Pflanzen, die Algen. Sie werden Phytoplankton genannt, wenn sie in der Wassersäule (im Pelagial) frei umher treiben. Wachsen sie am Meeresgrund oder an Felsen, werden sie als Phytobenthos bezeichnet. Mit Hilfe der Meeresfarben-Fernerkundung werden vorwiegend die treibenden Pflanzen untersucht: das Phytoplankton.

Es gibt zwei Gründe, weshalb das Phytoplankton für das Leben im Meer so wichtig ist:

1. Bei der Photosynthese setzt es Sauerstoff frei und gibt ihn an das umgebende Wasser ab, was für die marine Tierwelt lebenswichtig ist.

2. Diese Pflanzen liefern die Nahrungsgrundlage (organisches Material) für höhere Lebensformen innerhalb der Nahrungskette.

Die folgenden Abbildungen zeigen zwei Beispiele einfacher Nahrungsketten, einer pelagischen und einer benthischen im küstennahen Meer.

Pelagische Nahrungskette: Bakterien (1) stellen eine Nährstoffquelle für das Phytoplankton (2) dar. Dieses wird wiederum vom Zooplankton gefressen (3), welches Fischen (4) als Nahrung dient. Die Fische werden von großen Raubtieren (Karnivoren), wie Seehunden (5), gefressen. Wenn die Raubtiere sterben, liefern sie den Baktierien Nahrung.

Benthische Nahrungskette: Mit aus Bakterien (1) erhaltenen Nährstoffen produzieren die benthischen Algen (2) Sauerstoff und Nahrung für die benthische Fauna, wie z.B. Weichtiere (3) und Krebstiere. Plattfische und Watvögel (4) weiden sie vom Meeresgrund ab.

Korallenriffe sind ganz besondere Ökosysteme der Küste. Es handelt sich bei ihnen um Systeme mit einer sehr hohen Artenvielfalt. Die pelagische und die benthische Nahrungskette sind hier vielfach aneinander gekoppelt. Mehr über Korallenriffe können Sie in der Lerneinheit Korallenriffe nachlesen.

Die Mikrobenschleife

Das Plankton wird von kleinen Tieren - dem Zooplankton - konsumiert, welches wiederum von kleinen Fischen gefressen wird. Größere Räuber wie große Fische, Seehunde und Vögel befinden sich, gemeinsam mit dem Menschen, an der Spitze der Nahrungskette. Diese geradlinige Anordnung der Räuber-Beute-Beziehungen wurde bis in die 1970er Jahre als das klassische Bild der Nahrungsketten im Meer angesehen.

Dann entdeckten Meeresbiologen aber, dass der größte Anteil der Photosynthese und Atmung im Meer durch Mikroorganismen erfolgt, die weniger als 20 Mikrometer  groß sind, und nicht durch größere Phytoplankton-Organismen und Tiere. Die Mikroorganismen bilden die sogenannte Mikrobenschleife, diese beinhaltet Bakterien, Viren, Protozoen und kleines Phytoplankton. Die einfache Nahrungskette, bei der es von einer trophischen Ebene zur nächsten geht, wurde durch ein komplexeres Nahrungsnetz ersetzt, welches auch die Mikrobenschleife umfasst.

Das komplexere Nahrungsnetz mit der Mikrobenschleife: Totes organisches Material (1), Bakterien (2), Phytoplankton (3), Protozoen (4), Zooplankton (5), größere Filtrierer (6), Fische (7), Vögel (8), Seehunde (9), Schwertwale (10).

Die Grafik zeigt ein marines Nahrungsnetz mit der klassischen Nahrungskette aus Phytoplankton, Zooplankton, Fischen und Walen. Beachten Sie dabei, dass Buckelwale Bartenwale sind, die Plankton mit ihren Barten aus dem Wasser filtrieren (Nummer 6). Seehunde und Vögel atmen Luft, genauso wie die Wale. Die Mikrobenschleife [gelöstes organisches Material (DOM), Bakterien und Protozoen] ist der am neuesten entdeckte Teil des marinen Nahrungsnetzes. (Die Fotos wurden freundlicherweise von der Wetter- und Meeresbehörde (NOAA) der Vereinigten Staaten und dem Bigelow-Laboratorium für Meeresforschung zur Verfügung gestellt.)

Alle lebenden Pflanzen und Tiere sterben nach einer Zeit. Eine besondere Rolle spielen Pilze und Bakterien in  der Nahrungskette. Sie zersetzen die toten Lebewesen, wobei die Ausgangsmineralien frei gesetzt werden. Diese Minerale können wiederum als Bausteine für die Photosynthese durch das Phytoplankton dienen.