Prüfungen erfolgreich bestehen im Fach Ökologie

F Klimaveränderungen bestimmen maßgeblich die Struktur und Artenvielfalt von Tier- und Pflanzengemeinschaften. Wie kann man historisch aufgetretene Klimaschwankungen nachweisen?

Pollenanalysen geben Aufschluss darüber, welche Pflanzengemeinschaften wann und wo vorgekommen sind. Dabei wird der in Sedimenten eingelagerte Blütenstaub von Pflanzen analysiert, wodurch auf die Zusammensetzung vorzeitlicher Pflanzengemeinschaften geschlossen werden kann. Pollen und Sporen sind aufgrund ihrer wachsartigen Außenschicht äußerst zerstörungsresistent und können mikroskopisch den jeweiligen Pflanzenarten zugeordnet werden. In Pollendiagrammen werden die prozentualen Anteile der Pollen einzelner Taxa zusammengefasst. Diese sind für jeden Zeitabschnitt in der Erdgeschichte spezifisch und erlauben somit eine Rekonstruktion der Vegetationsentwicklung. Aufgrund der ökologischen Ansprüche der Arten kann dann auf das jeweils vorherrschende Klima geschlossen werden. Mithilfe der Pollenanalyse wurde beispielsweise die nacheiszeitliche Waldentwicklung Nord- und Mitteleuropas rekonstruiert.

Ein weiteres, wichtiges Verfahren zur Altersbestimmung von biologischen und geologischen Proben, ist die Radiokarbonmethode (14C-Methode). Grundlage hierfür ist die Tatsache, dass das in der Atmosphäre natürlicherweise vorkommende radioaktive Kohlenstoffisotop 14C durch die Fotosynthese und durch die Aufnahme organischer Nahrung in Lebewesen eingebaut wird. Nach dem Tod wird kein 14C mehr zugeführt und das radioaktive Isotop zerfällt. Aufgrund der bekannten Halbwertszeit von 14C und dem Gehalt von 14C in einer Probe, lässt sich daher das Alter der Probe mithilfe von Kalibrierungskurven präzise bestimmen. Die Radiokarbonmethode eignet sich für Altersbestimmungen von 300 bis 50.000 Jahre.

G Was versteht man unter „historischen Faktoren“, welche die Zusammensetzung und Verteilungsmuster von Organismen bestimmen?

Unter „historischen Faktoren“ versteht man langfristige Umweltveränderungen, welche die Vegetationsentwicklung und das Vorkommen verschiedener Tierarten und Tiergemeinschaften beeinflussen. Langfristige Rhythmen des Klimas, wie beispielsweise Eiszeiten (Glaziale) und die damit verbundenen Bewegungsmuster großer Gletscher, bewirken einen Rückzug der verschiedenen Organismenarten, die dann später nach dem Eisrückzug in einer anderen Artenkombination wieder in die frei gewordenen Lebensräume vorrücken. So drang z.B. in Mitteleuropa die skandinavische Vereisung bis in die norddeutsche Tiefebene vor und arktische Arten wie das Rentier (Rangifer tarandus) dehnten ihren Lebensraum bis zu den Pyrenäen aus.

Durch die Kontinentaldrift haben sich Kontinente in ihrer Lage zueinander verändert. So ist sich beispielsweise die Tierwelt in Nordamerika und Europa ähnlicher als die von Südamerika und Afrika, da letztere schon seit 80 Millionen Jahren voneinander getrennt sind. Zwischen den Kontinenten Nordamerika und Europa dagegen bestand bis vor ca. 40 Millionen Jahren noch eine Landbrücke.

Eine Ausbreitung von Arten kann auch erschwert werden, wenn sich durch das Aufeinandertreffen von Kontinentalplatten Gebirge bilden, die je nach Ausrichtung und Höhe Barrieren darstellen. Ein weiterer „historischer Faktor“ ist die Verinselung und die damit einhergehende räumliche Isolation von Lebensräumen, welche die Artenvielfalt beeinflusst (s. Kap. 6.1.2, Frage 5).

H Was ist die innertropische Konvergenzzone (ITCZ) und was verursacht sie?

Angetrieben durch das Aufsteigen warmer Luft in der Nähe des Äquators, bewirken die atmosphärischen Luftzirkulationszellen die Entwicklung des Nordostpassats nördlich des Äquators und des Südostpassats südlich vom Äquator (s. Frage 3). Den Bereich des Äquators, an dem diese beiden Luftströmungen zusammentreffen, bezeichnet man als innertropische Konvergenzzone (ITCZ). Diese Region zeichnet sich durch hohe Niederschlagsmengen aus (s. Abb. 1.4). Die ITCZ wandert entsprechend der Veränderungen des Sonnenstandes und den jeweils höchsten Oberflächentemperaturen in Bereiche nördlich bzw. südlich des Äquators. Im nördlichen Sommer verschiebt sich die ITCZ nach Norden und hinterlässt dem Südwinter trockenes Wetter. Im nördlichen Winter wandert sie südwärts und bringt dem Südsommer Regen. Aufgrund dieser jahreszeitlichen Wanderung der ITCZ entstehen auch die Regen- und Trockenzeiten in den Tropen.

Abb. 1.4: Die innertropische Konvergenzzone (ITCZ).

J Was versteht man unter dem Phänomen El Niño und welche Auswirkungen hat es?

Das Phänomen El Niño ist eine im Abstand mehrerer Jahre im Winter auftretende Klimarhythmik und hängt mit dem Wechsel der innertropischen Strömungen im Pazifischen Ozean zusammen. In normalen Jahren treiben die Passatwinde das warme und nährstoffarme Oberflächenwasser der tropischen Ozeanbereiche entlang des Äquators nach Westen und bringen das kalte und nährstoffreiche Tiefenwasser an der Küste Perus zum Aufsteigen. Aufgrund des warmen Wassers des Westpazifiks steigt die feuchte Meeresluft auf und es kommt in dieser Region zu starken Regenfällen. Entlang der Küste Perus hingegen führt das kühle Wasser des Ostpazifiks zu relativ trockenen Bedingungen. Während eines El-Niño-Ereignisses schwächen sich die Passatwinde ab und es fließt weniger Oberflächenwasser nach Westen. Infolgedessen verringert sich der Auftrieb des tiefen Kaltwassers und die oberen Schichten des Ostpazifiks erwärmen sich. Die Regengebiete dehnen sich mit dem warmen Wasser in Richtung Osten aus, wodurch es zu Überschwemmungen in Peru und zu Dürren in Indonesien und Australien kommt. Aufgrund der fehlenden nährstoffreichen Kaltwasserzonen in den Küstengebieten Perus und Ecuadors fallen die dortigen, sonst großen Fischbestände aus, was drastische wirtschaftliche Einbußen zur Folge hat.

K Erläutern Sie den globalen Wasserkreislauf. Was ist die treibende Kraft?

Beim globalen Wasserkreislauf gelangt Wasser von der Atmosphäre zur Erdoberfläche und dann wieder zurück in die Atmosphäre (s. Abb. 1.5). Treibende Kraft hierfür ist die Solarstrahlung, welche die Erdatmosphäre erwärmt und die erforderliche Energie für die Verdunstung des Wassers liefert. Der in der Atmosphäre zirkulierende Wasserdampf gelangt in Form von Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel) zur Erdoberfläche zurück. Dabei fällt ein Teil des Wassers direkt auf Wasserflächen, ein Teil fällt auf die Erde und versickert und ein weiterer Teil wird von der Vegetation zurückgehalten. Die Benetzung der Pflanzen durch das Niederschlagswasser wird als Interzeption bezeichnet. Das versickernde Wasser sammelt sich zum Teil als Grundwasser, welches sich unterirdisch einen Weg zu Quellen und Bachläufen sucht und schließlich ins Meer gelangt. Durch Verdunstung des Wassers aus den oberen Erdschichten und von Wasserflächen (Evaporation) und der Verdunstung durch die Pflanzen (Transpiration) kehrt das Wasser wieder in die Atmosphäre zurück.

Abb. 1.5: Schema der wesentlichen Vorgänge des globalen Wasserkreislaufs.

1.1.3 Vegetationsstruktur und Boden

A Welche Faktoren beeinflussen Absorption und Reflexion der Solarstrahlung durch die Vegetation?

Die Menge der Solarenergie, die durch das Kronendach eines Waldes dringt, schwankt mit der Größe der Blattfläche der dort vorkommenden Bäume. Neben der Blattgröße und -dichte beeinflussen aber auch die Stellung und die Wuchsrichtung der Blätter die Menge der absorbierten bzw. reflektierten Solarstrahlung. Je senkrechter Sonnenstrahlen auf die Blattoberfläche auftreffen, desto mehr Strahlungsenergie kann das Blatt aufnehmen. Mit Ausnahme der Tropen verändert sich jedoch der Sonnenstand sowohl im Tagesverlauf als auch mit den Jahreszeiten stark und beeinflusst somit auch die Menge der auftreffenden Solarstrahlung.

S Wie unterscheiden sich spezialisierte Sonnen- und

Schattenblätter eines Baumes voneinander?

Viele Bäume bilden, je nachdem, ob sie in lichtexponierten oder beschatteten Bereichen angelegt werden, unterschiedliche Blatttypen aus. Dabei sind Sonnenblätter aus dem oberen Kronenbereich dicker und haben mehrere Zellschichten mit vielen Chloroplasten, welche die einfallende Solarstrahlung in chemische Energie umsetzen. Im Gegensatz dazu sind Schattenblätter der unteren Regionen dünner und enthalten weniger Chloroplasten. Obwohl sie lediglich diffuse und gefilterte Strahlung absorbieren, ergänzen sie die Fotosyntheseleistung der Sonnenblätter aus dem Kronenbereich.

D Was verstehen Sie unter Thermotropismus?

Für die meisten Regionen außerhalb der Tropen verändert sich die Sonneneinstrahlung im Tagesverlauf wie auch mit den Jahreszeiten. Einige Pflanzenarten zeigen Anpassungen an diese Veränderungen und können ihre Blätter bewegen und somit den Umfang der auftreffenden Solarstrahlung regulieren. In heißen und trockenen Regionen beispielsweise verringert eine schräge Blattstellung die hohe Strahlungsintensität während der Mittagsstunden, wenn die Umgebungstemperatur und der Wasserverlust am höchsten sind. Eine solche Veränderung der Blattstellung von ortsgebundenen Pflanzen aufgrund von Sonneneinstrahlung und Umgebungstemperatur bezeichnet man als Thermotropismus. Auch beim Kompass-Lattich (Lactuca serriola) kann man solch eine Anpassung beobachten. Der Name dieser Pflanze rührt daher, dass sie ihre Blätter aufrecht entlang der Nord-Süd-Achse ausrichtet, wodurch die Blattoberflächen nach Osten und Westen zeigen. Diese besondere Blattstellung schützt die Blattspreiten vor der kräftigen Sonneneinstrahlung am Mittag und verringert dadurch deren Erwärmung und die Verdunstung. Während des weniger intensiven Sonnenlichts des Vor- und Nachmittags sind die Blattoberflächen dem Sonnenlicht jedoch voll ausgesetzt.

F Was ist Boden?

Unter Boden versteht man die oberste, belebte Verwitterungsschicht der Erdkruste, die unter dem Einfluss von Klima und Lebewesen entstanden ist. Boden stellt einen wichtigen Faktor im Wasserkreislauf dar und dient Pflanzen zur Verankerung und als Nährstoffreservoir. Gleichzeitig ist Boden Lebensraum vieler Pflanzen, Tiere, Pilze und Bakterien.

G Wie bildet sich Boden und welche Faktoren beeinflussen die Bildung von Boden?

Im Laufe der Erdgeschichte verwitterten die Oberflächen von Gesteinen und Mineralien und bildeten eine Vielfalt von Bodentypen. Dabei unterscheidet man die mechanische Verwitterung (physikalische Verwitterung), bei der Gesteine und Mineralien durch die Einwirkung von Wasser, Wind und Temperatur in Bruchstücke zerkleinert werden. Bei der chemischen Verwitterung werden diese Bruchstücke durch chemische Reaktionen mit Wasser, Sauerstoff und Säuren weiter zersetzt.

Die Bodenbildung wird durch die physikalische und chemische Beschaffenheit des Ausgangsgesteines bestimmt. Die klimatischen Verhältnisse beeinflussen die Bodenbildung durch Temperatur und Niederschläge. Außerdem spielen biotische Faktoren wie Pflanzen, Tiere und Bakterien bei der Entwicklung der Böden eine entscheidende Rolle. So können beispielsweise Pflanzen durch ihre Wurzeln am Aufbruch des Gesteines beteiligt sein, gleichzeitig aber auch den Boden gegen Erosion stabilisieren. Ein weiteres Beispiel sind Bodenorganismen, die totes organisches Material ab- und umbauen und mit den mineralischen Bestandteilen des Verwitterungsprozesses den Humus bilden. Das Relief einer Landschaft beeinflusst das Ausmaß der Erosion und den Wassergehalt des Bodens. Letztlich ist die Zeit ein für die Bodenbildung ganz entscheidender Faktor.

H Warum wäre ohne Boden die Ausbildung der heutigen Landvegetation unmöglich?

Die verschiedenen Bodentypen stellen eine für das Pflanzenwachstum notwendige Quelle von gespeichertem Wasser und einen Vorrat an mineralischen Nährstoffen dar. Gleichzeitig ist es eine Trägersubstanz, die es den Pflanzen ermöglicht ihre Wurzeln zu verankern, aufrecht zu wachsen und ihre Blätter dem Sonnenlicht auszusetzen. Der Boden ist außerdem ein Medium für die Bindung von atmosphärischem Stickstoff durch frei lebende, stickstofffixierende Bodenbakterien wie Azotobacter und Azospirillum, sodass die Pflanzen diesen nutzen können. Durch die Anreicherung von organischem und mineralischem Material im Boden tragen die unterschiedlichen Bodentypen zur Komplexität der Umwelt bei und ermöglichen somit einer Vielzahl von Pflanzen und Tieren zu leben.

1.1.4 Geographische Verbreitung terrestrischer Biome und Klima

A Was ist ein Biom?

Terrestrische Biome (engl. biome) sind großräumige Lebensgemeinschaften mit den in ihnen lebenden Organismen, die durch ihre Pflanzenwelt abgegrenzt und mit bestimmten Makroklimaten verbunden sind. Entsprechend ihrer jeweiligen dominanten Pflanzenformationen unterscheiden sich die verschiedenen Biome in ihrem Spektrum an Lebensformen voneinander. Zu den großen terrestrischen Biomen gehören beispielsweise tropische Regenwälder der äquatorialen und subäquatorialen Regionen, Steppenlandschaften der gemäßigten Breiten oder die sich rund um die nördliche Polarregion befindliche baumlose Tundra.

S Was verstehen Sie unter Makro- und Mikroklima?

Klimatische Eigenschaften (wie z.B. Niederschlag, Temperatur) werden auf verschiedene räumliche Maßstabsebenen herunter gebrochen. Als Makroklima oder Großklima bezeichnet man globale und regionale Klimamuster wie z.B. das Klima eines Kontinents. Ebenso zu den Makroklimaten zählen auch sehr große Regionalklimate, wie beispielsweise das tropische Regenwaldklima des Brasilianischen Regenwaldes. Als Mikroklima bezeichnet man lokale Klimamuster der bodennahen Luftschichten oder in bestimmten Bodenschichten, die entsprechend der Solarstrahlung, Feuchtigkeit, Luftbewegungen oder Strukturdiversität sehr spezifisch sind. So leben die meisten Organismen unter lokalen mikroklimatischen Bedingungen, die unter Umständen stark vom Makroklima der Region abweichen. Ein klassisches Beispiel ist das Mikroklima in Wüstenregionen, in denen Pflanzen als Schattenspender im Abstand von weniger als nur zwei Metern Temperaturunterschiede von bis zu 25 °C ausbilden können. Tiere, die mobil sind, können diese unterschiedlichen Mikroklimate je nach Bedürfnis nutzen.

D Wie unterscheiden sich tropische Savannen von Wüsten?

Tropische Savannen liegen angrenzend an die inneren (immerfeuchten) Tropen nördlich und südlich des Äquators in den äußeren sommer-feuchten Tropengebieten Südamerikas, Afrikas, Südostasiens und Australiens. Sie haben ein warmes Klima mit einem ausgeprägten jahreszeitlichen Wechsel von kurzen Regen- und langen, bis zu zehn Monate dauernden, Trockenzeiten. Die Trockensavannen zeichnen sich durch großflächigen Grasbewuchs und geringe Niederschlagsmengen aus. Dagegen sind die Dornstrauchsavannen durch offenes Grasland und zerstreutem Strauch- und Baumwuchs charakterisiert. In den ebenfalls vorwiegend von Gräsern bewachsenen Feuchtsavannen, wachsen aufgrund der höheren Jahresniederschlagsmengen auch laubwerfende Bäume mit tiefreichenden Wurzeln. Neben dem Klima hat die Einwirkung von Feuer und der dort vorkommenden Großherbivoren einen erheblichen Einfluss auf die Vegetation.

Trockengebiete (Wüsten) bedecken etwa 30 % der Landflächen der Erde. Dabei liegen die heißen tropisch/subtropischen Wüsten zwischen dem 15. und 30. Breitengrad. Die Wüsten der gemäßigten Breiten befinden sich dagegen im Regenschatten großer Gebirge oder im Landesinneren in kontinentalen Regionen. Die Wüsten zeichnen sich durch den Mangel an Niederschlag und dem Wechsel von extrem hohen und niedrigen Umgebungstemperaturen aus. Die Diversität von Tieren in Wüsten ist im Vergleich zu den tropischen Savannen gering.

F Welches Klima ist für die arktische Tundra charakteristisch?

Die arktische, baumlose Tundra tritt in Regionen mit kurzen Vegetationsperioden und langer winterlicher Kälte auf. Aufgrund der ständig gefrorenen Bodenschichten (Permafrost) ist das Pflanzenwachstum ebenso wie die zersetzende Tätigkeit der Mikroorganismen verlangsamt. Gleichzeitig herrschen Trockenheit und starke Winde, sodass in großen Teilen der Tundra die Vegetation lediglich aus Flechten und Moosen besteht.

G Welche abiotischen und biotischen Merkmale kennzeichnen die borealen Nadelwälder?

Der boreale Nadelwald (Taiga) umfasst die größten Waldkomplexe der Erde in Eurasien und Nordamerika. Es herrscht ein kaltes, kontinentales Klima mit starken jahreszeitlichen Schwankungen mit langen, schneereichen Winterperioden und kurzen, kühlen Sommern. In kalten Regionen herrscht Permafrost, der das Versickern des Wassers verhindert und gleichzeitig für eine hohe Bodenfeuchtigkeit sorgt. Dadurch können viele Pflanzenarten auch noch in den niederschlagsärmsten Regionen der Arktis wachsen. Die Taiga ist gekennzeichnet durch immergrüne Nadelbäume und beheimatet viele unterschiedliche Tierarten wie beispielsweise Elch (Alces alces), Schneeschuhhase(Lepus americanus), Wolf (Canis lupus) und Rotes Eichhörnchen (Sciurus hudsonicus). Außerdem nutzen zahlreiche Zugvögel aus dem Süden die borealen Nadelwälder als Nistgebiete.

H Welche sind die wichtigsten Schichten der Wälder gemäßigter Breiten?

In den Wäldern gemäßigter Breiten herrschen sommergrüne Laubbäume vor, die am Ende der Vegetationsperiode nach dem Blattfall in die Winterruhe eintreten. Der Laubwald ist in vier Schichten aufgebaut: ein geschlossenes Kronendach der dominanten Baumarten, eine untere Kronenschicht, eine Strauchschicht und eine Feldschicht, die aus krautigen Pflanzenarten, Farnen und Moosen besteht. In Zusammenhang mit dieser Schichtenstruktur und der Wuchsformen der Pflanzen finden wir in diesen Wäldern eine artenreiche Tierwelt.

J Welche Faktoren beeinflussen die Entstehung der Steppenlandschaften der gemäßigten Breiten?

Gras- oder Steppenlandschaften befinden sich in den trockenen und winterkalten Regionen der gemäßigten Breiten. Das Klima der Steppenlandschaften zeichnet sich durch immer wiederkehrende Trockenheit aus. Der Winter ist mit durchschnittlichen Temperaturen weit unter –10 °C extrem kalt, der Sommer dagegen heiß mit Temperaturen, die häufig über 30 °C ansteigen. Neben den klimatischen Faktoren, spielen natürliche Brände und in der neueren Zeit auch Eingriffe durch den Menschen bei der Entstehung von Steppenlandschaften eine entscheidende Rolle. Um die fruchtbaren Böden ackerbaulich und viehwirtschaftlich zu nutzen, ist heute ein Großteil der Steppenlandschaften in Acker- und Weideland umgewandelt. Eine große Rolle bei der Entstehung von Graslandschaften spielen grasfressende Herbivore, deren Abweiden zu kompensatorischem Wachstum und somit zu einer Vergrößerung der Primärproduktion (s. Kap. 3.1.1, Frage 2) führt.

K Nennen Sie typische Tierarten, die in kalt-ariden Graslandschaften vorkommen.

Nur besonders daran angepasste Tierarten können in den kalten und unwirschen klimatischen Bedingungen der Arktis überleben. Unter den Wirbeltieren dominieren die Herbivoren wie Lemminge (Lemmus), Moschusochsen (Ovibos moschatus), sowie Karibus in Nordamerika bzw. Rentiere in Eurasien (beides Rangifer tarandus). Der Wolf (Canis lupus) und der Polarfuchs (Alopex lagopus) sind hingegen wichtige carnivore Säuger der Arktis. Ebenso besiedeln Vogelarten wie die Schneeeule (Nyctea scandiaca), das Alpenschneehuhn (Lagopus muta) und zahlreiche Arten von Wasservögeln die Arktis. Dicht unter der Erdoberfläche finden sich große Populationen wirbelloser Tierarten wie beispielsweise Springschwänze (Collembola) und Fliegen (Diptera). Im Sommer ziehen riesige Schwärme von Kriebelmücken (Simuliidae), Stechmücken (Culicidae) und Bremsen (Tabanidae) über das Land.

1.1.5 Aquatische Lebensräume

A Welche Anpassungen zeigen Organismen in schnell und langsam fließenden Gewässern?

Ein Fließgewässer ist in seinem Verlauf von seiner Quelle bis zur Mündung durch sich ständig verändernde Umweltbedingungen charakterisiert. Um nicht von der Strömung verdriftet zu werden, sind die in schnell fließenden Gewässerabschnitten lebenden Organismen häufig stromlinienförmig (z.B. die Bachforelle, Salmo trutta), stark abgeflacht (z.B. strömungsliebende Larven einiger Eintagsfliegen und Steinfliegen), oder haben eine stark seitliche Beinstellung (z.B. Larven einiger Eintagsfliegen), welche beim Anpressen an das Hartsubstrat und für den Aufenthalt in der strömungsarmen Grenzschicht von Vorteil ist. Manche Organismen heften sich mit Haftscheiben an Steinen fest (z.B. Larven von Kriebelmücken, Simuliidae). In langsam fließenden Gewässern mit nur geringer Strömung und viel Bewuchs ist hingegen eine schmale Körperform von Vorteil, um sich durch die dicht stehenden Wasserpflanzen hindurchschlängeln zu können (z.B. der Flussbarsch, Perca fluviatilis). Ebenso finden sich frei schwimmende Insekten, wie z.B. Wasserkäfer (Hydrophilidae oder Dytiscidae) im Wasser und auf der Wasseroberfläche treten Wasserläufer (Gerridae) auf.

S Welche speziellen Anpassungen zeigen Tiere im freien Wasser stehender Gewässer?

Im freien Wasser der Seen und Meere (Pelagial) lebt vor allem das Plankton. Diese Lebensgemeinschaft von Organismen weist als Anpassung an diesen Lebensraum eine geringe Körpergröße auf, die es ihnen ermöglicht, im Wasser zu schweben oder zu treiben (Sinkgeschwindigkeit nimmt mit dem Quadrat des Radius bzw. der Körpergröße zu – Stokessches Gesetz). Oftmals findet man an pelagialen Organismen auch Schwebehilfen bzw. Mechanismen zur Reduktion des spezifischen Gewichtes, wie z.B. die Ausbildung von Gallerthüllen oder die Einlagerung von Gasvakuolen. Sie sind zudem oft transparent als Schutz gegen Prädation durch beispielsweise Fische, da das Freiwasser keine Versteckmöglichkeiten aufweist oder zeigen eine tageszeitliche Vertikalmigration.

D Welche Faktoren sind für die Veränderungen der marinen Lebensräume an den Küsten verantwortlich?

Die marinen Lebensräume in der Nähe von Küsten ändern sich drastisch in Abhängigkeit von der Anreichung von Nährstoffen, die von der Landoberfläche ins Wasser gelangen. Zusätzlich beeinflussen Wellen, die Gezeiten und die Küstentopografie die für den jeweiligen Küstenabschnitt charakteristische Lebensgemeinschaft aus Pflanzen und Tieren.

F Welche Anpassungsmechanismen zeigen Pflanzen und Tiere, um erfolgreich an Steilküsten und Felswänden zu überleben?

Die innerhalb eines bestimmten Küstenabschnitts vorkommenden Lebensgemeinschaften aus Pflanzen und Tieren werden von der Dauer bestimmt, die der Küstenabschnitt durch die Wellen mit Wasser bedeckt oder der Luft ausgesetzt ist. An exponierten Stellen wie Steilküsten und Felswänden hat ein Wellenschlag große Auswirkungen auf die dortige Flora und Fauna. Um nicht fortgespült zu werden, heften sich viele Tiere fest und dauerhaft an das Substrat, wie z.B. Entenmuscheln (Pedunculata) oder Seepocken (Balanidae), beides Vertreter der Rankenfüßler (Cirripedia), oder echte Muscheln, wie die Miesmuschel (Mytilus edulis). Hier erfolgt die Nahrungsaufnahme über die Filtration von Plankton aus dem Wasser. Als Anpassung an das steile Substrat haben manche Pflanzen spezialisierte Haftscheiben, mit denen sie sich an den Felsen festsetzen. Die beherrschende Pflanzenart der Steilküsten ist dabei der braune Seetang.

G Was sind Ästuare und wo treten sie auf?

Ästuare sind trichterförmige Mündungsbereiche, in denen ein Fluss (Süßwasser) und eine Gezeitenbucht (Salzwasser) aufeinandertreffen. Sie bilden sich dort, wo der Gezeitenhub groß ist (z.B. deutsche Nordseeküste) und die Tideeinströmungen den Oberwasserzufluss des Flusses auf eine längere Strecke fast völlig überdecken. Dabei vermischen sich Salz- und Süßwasser und es entstehen Brackwasserbereiche mit starker und mit schwacher Durchmischung. Aufgrund der alternierenden Gezeitenströmungen fließt permanent Wasser durch die Ästuare und es bilden sich sedimentfreie, meist tiefe Erosionsrinnen aus. Die dort vorkommenden Tier- und Pflanzenarten haben sich durch spezielle physiologische und verhaltensbiologische Mechanismen entsprechend an die variable Salzkonzentration angepasst. So treten beispielsweise Flundern (Platichthys) bevorzugt im Brackwassergebiet großer Flussmündungen auf.