Diese Facharbeit beschäftigt sich mit den allgemeinen Grundlagen rund um die Fließgewässer dieser Erde und mit einem Fallbeispiel. Der Leser wird in das Thema hineingeführt und besitzt nach der Lektüre wertvolles Wissen zu diesem Themenfeld. Es werden themenbezogene Fakten und Wissenswertes zu Deutschland und der Welt aufgeführt.
Nach einer Erläuterung der Methoden wird das Vermittelte auf ein konkretes Beispiel bezogen, nämlich auf den Konzer Bach. Dieser eignet sich wegen seiner geographischen Lage unweit der Schule hervorragend für eine wissenschaftliche Inspektion. Interessant ist außerdem, dass das Konzer Tälchen, durch welches es fließt, einen nicht ganz üblichen geologischen Ursprung hat.
Forschung und wissenschaftliche Experimente werden insofern betrieben, als der Konzer Bach sowohl auf abiotische wie auch auf biotische Umweltfaktoren auf das Genaueste überprüft wird, und zwar an zwei Stellen innerhalb seines Laufes. Diese unterscheiden sich in den Eigenschaften spürbar voneinander.
II. Das Inhaltsverzeichnis
III. Die Einleitung
IV. Der Hauptteil
1. Allgemeines zum Thema/Verschiedene Definitionen
2. Fließgewässer als komplexe Ökosysteme
2.1 Die Gliederung eines Fließgewässers
2.2 Die abiotischen Umweltfaktoren
2.2.1 Das Licht
2.2.2 Das Wasser
2.2.2.1 Die Temperatur
2.2.2.2 Die physikalisch-chemischen Faktoren
2.2.2.3 Der Sauerstoffgehalt
2.2.2.4 Der pH-Wert
2.2.2.5 Einige gelöste Stoffe
2.2.2.6 Die Wasserhärte
2.3 Die biotischen Umweltfaktoren
2.4 Der Abschluss des Kapitels 2 (Zusammenfassung)
3. Ein konkretes Beispiel: Der Konzer Bach
3.1 Das Konzer Tälchen
3.2 Vorstellung des Konzer Baches
3.3 Die Auswertung meiner Analysenergebnisse
3.3.1 Einführung in die Methoden
3.3.2 Die ermittelten abiotischen Umweltfaktoren
3.3.3 Die ermittelten biotischen Umweltfaktoren
V. Mein Fazit
VI. Der Anhang
VII. Das Literaturverzeichnis
VIII. Der Abbildungsnachweis
IX. Meine Erklärung zur Facharbeit
I. Kurzfassung
Diese Facharbeit beschäftigt sich in Kapitel 1/IV. und 2/IV. mit den allgemeinen Grundlagen rund um die Fließgewässer dieser Erde. Der Leser wird in das Thema hineingeführt und besitzt nach der Lektüre wertvolles Wissen zu diesem Themenfeld. Veranschaulicht wird das Vermittelte an manchen Stellen nach ausführlicher Erklärung mit Graphiken aus verschiedenen Perspektiven. Diese lassen eine Festigung und bessere Darstellung des Themas, besonders bei Lesern mit fotografischem Gedächtnis entstehen. Es werden themenbezogene Fakten und Wissenswertes zu Deutschland und der Welt aufgeführt.
In Kapitel 3/IV. wird das zuvor Vermittelte nach einer Erläuterung der Methoden auf ein konkretes Beispiel bezogen, nämlich, wie das Titelblatt bereits vorab verrät, auf den Konzer Bach. Dieser eignet sich wegen seiner geographischen Lage unweit der Schule hervorragend für eine wissenschaftliche Inspektion. Auch gibt es zu diesem Bach, anders als bei noch irrelevanteren dieser Art, einige Informationen auf der Internetseite des Umweltministeriums des Landes sowie sonstige Literatur. Umso interessanter wird dieses Gewässer zumal dadurch, dass das Konzer Tälchen, durch welches es fließt, wie später noch zu erfahren sein wird, einen nicht ganz üblichen geologischen Ursprung hat. Hintergründe hierzu erfährt der Leser in Kapitel 3.1/IV.
Forschung und wissenschaftliche Experimente werden insofern betrieben, als der Konzer Bach sowohl auf abiotische wie auch auf biotische Umweltfaktoren auf das Genaueste überprüft wird, und zwar an zwei Stellen innerhalb seines Laufes. Diese unterscheiden sich in den Eigenschaften spürbar voneinander. Solch eine vollständige und repräsentative Analyse hat dieses Gewässer an den sogenannten „Bachtagen“ im Rahmen der Bachpatenschaft des Gymnasiums Konz eher selten erfahren.
Dem Leser steht eine thematisch ökologische und praxisbasierte Facharbeit mit Bezug auf die eigene, womöglich nie zuvor so intensiv beleuchtete, Heimat und Umwelt bevor.
III. Die Einleitung
Die Ökologie entspricht gemein hin der Lehre der Wechselbeziehungen zwischen den Organismen untereinander, mit ihrer belebten sowie ihrer unbelebten Umwelt.
Die Fließgewässer unseres Planeten bewegen in Summe nicht weniger als 1500 km³ Wasser1 – das ist mehr, als das Fassungsvermögen eines Behälters der Größe von 11 x 11 x 11 Kilometern! Es handelt sich hierbei um Wassermengen, die vollständig von Landmassen umschlossen sind, jedoch keinen Teil eines Ozeans bilden.
Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den wirkenden Umweltfaktoren des Ökosystems Fließgewässer auseinander. Weiterhin wird ein Licht auf die Biozönose dieser Ökosysteme geworfen und die Auswirkungen thematisiert, die die Einflussnahme des Menschen auf Fließgewässer hat.
Veranschaulicht wird dieser theoretische Anteil der Arbeit im Anschluss am konkreten Beispiel des Konzer Baches, welcher (zunächst als „Niedermenniger Bach“) ein Tal, das sogenannte Konzer Tälchen, durchquert und somit auch die Schule passiert. Vielleicht nicht zuletzt deswegen übernimmt sie bereits seit einigen Jahren eine Patenschaft für diesen Bach. Was liegt da näher als ihn einmal genauer unter die Lupe zu nehmen, zumal er ja unüberhörbar direkt am Fuße der Schule zu rauschen vermag? Hierzu entschloss ich mich dazu, dieser hochinteressanten Thematik vollends auf den Grund zu gehen und mithilfe des Ende April von der Schule zur Verfügung gestellten Equipments, wissenschaftliche Untersuchungen am urzeitlichen Wasserlauf dieses Tals vorzunehmen. Im Verlaufe dieser Arbeit präsentiere ich meine Ergebnisse und ordne auf dieser Grundlage das Gewässer einer Güteklasse zu.
Als Sachquellen dienten im Vorfeld sowohl Fachbücher als auch das Internet. In bestimmten Bereichen, die schon ausführlich im Rahmen des Biologieunterrichtes der Oberstufe besprochen wurden, konnte ich bereits auf eigene Kenntnisse zurückgreifen. Mein ohnehin vorhandenes Interesse an biologischen Zusammenhängen spornte mich trotz aller Erschwernisse zur Annahme dieser Herausforderung ebenso an, wie die Neugierde an experimentellen Projekten wie diesem.
Konz im Mai 2021 Eric Köppinger
IV. Der Hauptteil
1. Allgemeines zum Thema/Verschiedene Definitionen
Unter Fließgewässern versteht der Geologe Oberflächenwasser, das in Kombination vorhandener Gefälle mit der natürlichen Schwerkraft entsprechend der jeweiligen Ausprägung in Fließbewegung versetzt wird2. Es handelt sich dabei stets um ein offenes Ökosystem, welches in den meisten Fällen in größere Fließgewässer oder Meere mündet. Dabei können Fließgewässer sowohl Bäche, als auch Flüsse sein. Sie unterscheiden sich lediglich in ihren Dimensionen voneinander3. Daraus resultierend weisen Bäche im Höchstfall eine Wassertiefe von nicht mehr als eineinhalb Metern auf, während die bodenseitige Ausweitung von Flüssen mitunter deutlich größer ausfallen kann. Nicht alleine die Tiefen, auch wesentlich größere Breitenabmessungen unterscheiden den Fluss vom Bach. Die folgende anschauliche Graphik zeigt die Hierarchie der Gewässer unter hydrologischen Aspekten:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Hierarchie der Gewässer aus hydrologischer Sicht
Der Graphik ist zu entnehmen, dass Bäche, wie etwa der Konzer Bach, der Kategorie „Binnengewässer“ zuzuordnen sind. Binnengewässer teilt man ihrerseits in fließende und stille Gewässer auf. Insofern erklärt es sich von selbst, dass Bäche, neben Rinnsalen und kleinen Flüssen, den Fließgewässern natürlichen Ursprungs angehören. Die Wissenschaft der Fließgewässer, die Flusskunde, bezeichnet der Sachkundige auch als Potamologie4. Schwankende Niederschlagsmengen oder auch Schneeschmelzen bestimmen vorherrschende Hoch- und Niedrigwasserzeiten was die Abhängigkeit ihres Pegels zweifelsfrei vom Wetter, langfristig auch vom Klima unter Beweis stellt. Fließgewässer erfüllen naturgegeben unterschiedlichste Aufgaben, wie etwa die Abführung von Niederschlag, die Regulierung des Bodenwasserhaushaltes und außerdem die Stoffproduktion und den Stoffabbau5. Als Teil der unbelebten Natur bieten sie Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen darüber hinaus zugleich einen vielfältigen Lebensraum und sind damit ein prägendes Element für die gesamte umliegende Landschaft6.
2. Fließgewässer als komplexe Ökosysteme
2.1 Die Gliederung eines Fließgewässers
Grundsätzlich nehmen Fließgewässer, ohne jegliche Abweichung, von der Quelle an stets eine vordefinierte Fließrichtung an. Der Verlauf besteht aus den folgenden Etappen7:
- Die Quelle
- Der Oberlauf
- Der Mittellauf
- Der Unterlauf
- Die Mündung in ein größeres Fließgewässer (beziehungsweise ein Meer/einen Ozean)
Die untenstehende Graphik8 veranschaulicht ein idealisiertes Flusssystem und dessen längszonale Gliederung:
In der Limnologie werden Fließgewässer aller Art, meist ungeachtet ihrer Größe, in verschiedene Längenabschnitte eingeteilt9: Nachstehend wird der Lauf der Fließgewässer inklusive der dazugehörigen Fachbegriffe bezogen auf die einzelnen Stationen und Regionen beschrieben10:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Idealisiertes Flusssystem und dessen längszonale Gliederung
Sie beginnen ihren Weg im sogenannten Krenal, der Quellregion, die – je nach Begebenheit – in die eigentliche Quellregion, das Eukrenal und den Quellbach, das Hypokrenal, eingeteilt wird.
An das Krenal schließt sich das Rhitral11 an, welches seinerseits aus dem Epi-, Meta- und Hyporhitral bestehen. Weiter flussabwärts schließt sich das Potamal12 an, welchem ebenfalls eine Zonierung in Epi- Meta- und Hypotomal zugeschrieben wird. Im Regelfall findet ein Fließgewässer sein Ende in Form einer Mündung in ein anderes Binnengewässer oder in ein Meer13.
Auf dem beschriebenen Weg verändern sich die sogenannten abiotischen Umweltfaktoren, die dazu führen, dass an den verschiedenen Stationen Leben unterschiedlicher Arten auf natürliche Weise ermöglicht wird.
2.2 Die abiotischen Umweltfaktoren
Da alle Lebewesen und Organismen in konstanter Wechselwirkung mit ihrer Umwelt stehen, beeinflussen sie die Umwelt, und umgekehrt werden Lebewesen auch von den Umweltfaktoren beeinflusst. Der Wissenschaftler gliedert diese Umweltfaktoren in „biotische“ und „abiotische“. Unter dem Begriff abiotische Umweltfaktoren werden alle Eigenschaften der unbelebten Umwelt, also ökologische Faktoren zusammengefasst, an denen keine Lebewesen erkennbar beteiligt sind. Daher werden diese auch als „nicht-lebendige“ Faktoren bezeichnet14:
2.2.1 Das Licht
Die ursprüngliche Energiequelle für jeden Organismus der Biozönose unseres Planeten ist das von der Sonne abgestrahlte Licht. Die Aufnahme des Lichtes als Energielieferant für Ökosysteme erfolgt größtenteils durch die Photosynthese. Die dabei umgewandelte chemische Energie ist der Antrieb für alle biologischen Prozesse der Erde. Der Teil des Lichtes, welcher im Fall der Fließgewässer die Wasseroberfläche durchdringt und von dieser nicht reflektiert wird, kann von den Produzenten (grüne Pflanzen) als Energiequelle für die Photosynthese genutzt werden. Die Produzenten hingegen dienen selbst als Energiequelle für Konsumenten und Destruenten15. Je tiefer es ins Wasser eindringt, desto mehr nimmt die Stärke des Lichtes ab.
Die Intensität des Lichtes im Wasser wird zusätzlich häufig durch die Trübheit des Wassers und durch eventuell vorhandene „Pflanzendecken“ beeinträchtigt, die an der Oberfläche des Gewässers vorhanden sein können. Meist ist dies jedoch ausschließlich im Mittel- und/oder dem Unterlauf, nicht in der Quellregion der Fall16. Als weitere Folge der Lichteinstrahlung auf ein Gewässer ist die Erwärmung des Wassers zu nennen. Hierzu kommt es zum einen durch indirekte Erwärmung aufgrund der aufgeheizten Luft, zum anderen durch unmittelbar einfallendes Licht, welches daraufhin erst im Gewässer zu Wärmeenergie umgewandelt wird.
In tendenziell trüberen Gewässern erreicht die Lichteinstrahlung meist gar nicht erst den Grund, sondern wird teilweise schon zuvor vom Wasser absorbiert und in Wärme umgesetzt17.
2.2.2 Das Wasser
Wasser dominiert in allen aquatischen Ökosystemen als einer der bedeutendsten Ökofaktoren. Herausragende Besonderheit ist die Eigenschaft, die größte Dichte nicht am Gefrierpunkt, sondern bei vier Grad Celsius hervorzubringen. Dieser für das Leben im Wasser zwingend notwendige Umstand ist auf die sogenannte Dichteanomalie zurückzuführen. Sie ermöglicht das Überleben aller Wasserbewohner selbst an frostigen Tagen und Nächten, da trotz zugefrorener Wasseroberfläche der Grund jederzeit nicht unter vier Grad sinkt.
2.2.2.1 Die Temperatur
Die Löslichkeit des Sauerstoffes steigt mit absinkender Wassertemperatur kontinuierlich an18. Dieser Mechanismus bewirkt, dass kältere Gewässer, wie beispielsweise die Quellregion eines Flusses schlichtweg mehr Sauerstoff aufnehmen können als zum Beispiel die Region rund um die Mündung. Dort ist die Wassertemperatur in der Regel bedeutend höher und der Sauerstoffgehalt entsprechend geringer19. Als weitere Auswirkung hängt auch die Aktivität von Enzymen und chemischen Reaktionen unter anderem von der Temperatur ab20. Die Reduktion organischen Materials erfolgt unter dem Eindruck höherer Temperaturen wesentlich schneller. Dies führt zur verstärkten Ausbreitung von Destruenten, die wiederum die Biomasse zunächst aerob und im Extremfall auch anaerob abbauen21. In der Folge kann es schnell zu einer Eutrophierung des Gewässers kommen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5: Wassertemperaturen verschiedener Jahreszeiten
In Ausnahmefällen, wie zum Beispiel in Kombination mit Staudämmen, kann es trotz des schnellen Abtransports der Mineralstoffe in Fließgewässern zu einer derartigen Eutrophierung kommen. Abbildung 5 stellt die jahres- und tagesperiodische Temperaturschwankung eines Baches dar22.
So sind Tagesschwankungen im Quellbereich häufig gar nicht festzustellen, da das Wasser noch unmittelbar aus dem Untergrund stammt, welcher grundsätzlich kaum Temperaturschwankungen aufweist. Im Mittellauf sind diese mit zunehmender Quellentfernung verstärkt erkennbar, woraufhin die sogenannte Tagestemperaturamplitude, aufgrund der größeren Menge an Wasser, im Unterlauf wieder abnimmt. Die Durchschnittstemperatur der Quellregion weicht im Sommer kaum vom Jahresmittel ab, während dies im Unterlauf sehr wohl der Fall ist. Im Winter kehrt es sich um und die Abweichung im Oberlauf zeigt den höchsten Wert an.
Weitere Faktoren, die die Temperatur in Fließgewässern beeinflussen, sind Wärmeabstrahlung, Turbulenzen im Gewässer und anthropogene Einflüsse, wie etwa Baumaßnamen und die Abholzung der Uferwälder.
2.2.2.2 Die physikalisch-chemischen Faktoren
Zu den physikalisch-chemischen Faktoren gehören abiotische Umweltfaktoren, wie etwa die Schwerkraft, der Luft- oder Wasserdruck, Brandungen und Strömungen. Sie alle beeinflussen die Entwicklung, Gestalt und Evolution der Tiere und Pflanzen23.
Die Fließgeschwindigkeit wird im Wesentlichen vom Gefälle und von der Beschaffenheit des Gewässerbettes bestimmt. Die Strömung in Fließgewässern ist meist turbulent, das Wasser vermischt sich innerhalb der gesamten Gewässertiefe. Verschiedene im Wasser befindliche Gegenstände wie Steine, die den Strom am Fließen hindern und die Geschwindigkeit reduzieren, rufen zusätzlichen Wirbel hervor, was die Verteilung der im Wasser enthaltenen Stoffe und Materialien weiterhin forciert. Während des Wasserlaufes nimmt das Gefälle und damit die Strömung stetig ab.
2.2.2.3 Der Sauerstoffgehalt
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 6: Sauerstofflöslichkeit je nach Wassertemperatur und Druck
Für das Überleben der in (Fließ-) Gewässern beheimateten Lebewesen ist der Sauerstoffgehalt des Wassers von existenzieller Bedeutung. Denn Sauerstoff ( ) wird bei allen Dissimilationsvorgängen, wie etwa bei der Atmung von Fischen oder dem aeroben Abbau organischen Materials durch Bakterien oder sonstigen Destruenten benötigt24. Sauerstoff gelangt zum einen durch die Photosynthese der Produzenten und zum anderen durch Diffusion aus der Luft ins Wasser.
Die zuletzt ausgewiesene Abbildung 6 verbildlicht die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser in Abhängigkeit vom Druck und von der Wassertemperatur. Die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser ist temperatur- und druckabhängig. Sie steigt mit zunehmendem Druck kontinuierlich an. Dies führt dazu, dass das kalte und verwirbelte Wasser im Quellbereich eines Fließgewässers die höchste Sauerstoffkonzentration aufzuweisen hat. Im Mittellauf schwankt der Sauerstoffgehalt stetig. Er ist allerdings in der Regel geringer als im Oberlauf. Im Unterlauf verbleibt er auf konstant niedrigem Niveau. Zurückzuführen sind diese Veränderungen einerseits auf die höhere Temperatur der mündungsnahen Bereiche und andererseits durch die deutlich gestiegene Menge an Biomasse im Mittel- und Unterlauf eines Fließgewässers. Im Unterlauf kommt es konsequenter Weise zur Entstehung sehr vielen organischen Materials, welches seinerseits von den Destruenten unter Sauerstoffverbrauch abgebaut wird. Die Masse der Produzenten ist hier im Vergleich zum Oberlauf bedeutend höher. Allerdings erzeugen diese bei der Photosynthese bei weitem nicht genug Sauerstoff, um einen mit dem Oberlauf vergleichbaren Gehalt zu erzeugen.
2.2.2.4 Der pH-Wert
Der pH-Wert gibt die Konzentration der Hydronium-Ionen im Wasser und somit den Säuregrad des Gewässers an. Die Skala des pH-Wertes reicht von 025 bis 1426. Ein Gewässer mit dem pH-Wert 7 kann als neutral beschrieben werden. Der pH-Wert eines Gewässers schwankt täglich zwischen 6,5 und 8,527. Dies ist abhängig von den jederzeit stattfindenden Photosynthesevorgängen. Tags wird dem Gewässer Kohlenstoffdioxid für die Photosynthese entzogen, nachts strömt es durch die Zellatmung wieder vermehrt ein, wobei es mit dem Wasser eine schwache Säure bildet28.
Die im Wasser lebenden Organismen werden vom vorhandenen pH-Wert unterschiedlich stark beeinträchtigt, denn jeder Einzelne erfordert für optimale Lebensbedingungen einen anderen, individuellen Wert. Kleinste Schwankungen (unter 5,5) bedeuten für einige (Kleinst-) Lebewesen auf Dauer bereits eine deutliche Einschränkung ihrer Vitalität, die schlimmstenfalls zum Tode führen kann. Als Grenzwerte, die tödlich für alle einheimischen Fischarten sind, gelten Werte von unter 4 und über 10,8.
2.2.2.5 Einige gelöste Stoffe
- Nitrat ( ) und Nitrit ( ) werden, falls die Menge an Sauerstoff ausreichend vorhanden ist, durch Nitrifikation von Nitrobacter29 und Nitrosomonas30 aus Ammonium-Ionen gebildet. Diese gelangen durch Ausscheidungen von Organismen, durch die Auswaschung landwirtschaftlich genutzter Böden und durch Zuflüsse aus Klärwerken in das Wasser. Ist Nitrat in zu hohem Maße vorhanden, kann dies zu starkem Anwachsen der Biomasse führen, was sich zum Beispiel in erhöhtem Algenwachstum äußert. Dies birgt die Gefahr der Eutrophierung des Gewässers. In diesem Fall kann es zu rasantem Fischsterben kommen. Durch die Denitrifikation31 kann bei Sauerstoffmangel aus Nitrat wieder Nitrit, bis hin zu elementarem Stickstoff entstehen32. Erhöhte Nitritwerte können jedoch aufgrund der stark toxischen Wirkung33 ab einem bestimmten Punkt die Hämoglobinstruktur der Organismen im Gewässer verändern, was einem Erstickungstod gleichkommt.
- Phosphat ( ) dient der Pflanzenwelt als „Verstärker“ der Photosynthese. Daraus ergibt sich der übernatürliche Zuwachs ihrer Biomasse. Ähnlich wie beim Nitrat führt auch beim Phosphat eine erhöhte Konzentration unter Umständen zum unkontrollierten Anstieg der Biomasse und somit häufig zur Eutrophierung des Gewässers. In Gewässerökosystemen sind Phosphate die größten Verursacher derselben34. Häufig gelangten sie früher als Bestandteil von Waschmitteln, durch Haushalts- und Industrieabwässer oder auch über Düngemittel in die Flüsse. Wie Abbildung 7 offenbart, lässt sich eine positive Entwicklung des Phosphorgehaltes in deutschen Fließgewässern35 verzeichnen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 7: Phosphorwerte deutscher Flüsse
2.2.2.6 Die Wasserhärte
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 8: Festgelegte Härtebereiche des Wassers
Bestimmt wird die sogenannte Härte des Wassers durch die im Wasser enthaltenen Calcium- und Magnesiumionen36. Diese gelangen vom Boden aus ins durchfließende oder -sickernde Wasser. Das Wasser gewinnt mit steigendem Gehalt an Calcium und Magnesium zunehmend an Härte. Die links eingefügte Graphik veranschaulicht die verschiedenen in Deutschland festgelegten Härtebereiche mit der entsprechenden Maßeinheit. Neben Calciumsalzen sind auch Magnesiumsalze im Wasser enthalten, die den Härtegrad des Wassers steuern. Wie hart das jeweilige Gewässer ist, wird letztlich durch die Herkunft desselben bestimmt; Ist Regen die Quelle von Oberflächenwasser, so ist in den meisten Fällen von weichem Wasser die Rede. Wasser sehr tiefen Ursprungs weist dagegen eine hohe Härte auf, da es beim Durchlaufen von Gesteins- und Erdschichten die Salze in relativ großen Mengen aufnimmt37.
2.3 Die biotischen Umweltfaktoren
Die Organismenbesiedlung von Gewässern entspricht den sogenannten biotischen Umweltfaktoren. Die Besiedlung ist abhängig von der jeweils vorliegenden Güteklasse des Gewässers. Diese Klassifikation beschreibt die Belastung durch abbaubare organische Stoffe. Diese Abhängigkeit wird durch das sogenannte Saprobiensystem38 definiert. Das System wurde vor circa 80 Jahren durch die Biologen KOLKWITZ und MARRSON entwickelt39. Sie untersuchten Besiedlungsverhältnisse von Fließgewässern, die mäßig bis stark verschmutzt waren.
Die Zusammensetzung der Artenvielfalt der Pflanzen- und Tierwelt war im Verhältnis zum Wasserverschmutzungsgrad Gegenstand der Untersuchung, die das Saprobiensystem entstehen ließ. Die Erkenntnis, Organismen mit einer Entwicklungszeit von etwa einem Jahr sind in der Lage, sich den im Wasser vorgegebenen Lebensverhältnissen – wie widrig sie auch sein mögen – gleichmäßig fortsetzend anzupassen, ließ bei der Untersuchung darauf schließen, dass im Überlebensfalle der Toleranzbereich von Schadstoffen offenbar unterschritten sein musste. Alternativ oder zusätzlich hätten auch gute Lebensbedingungen für das Überleben verantwortlich sein können. Mit nur einer Gewässerprobe ließ sich daher relativ zuverlässig feststellen, in welcher Verfassung sich das Gewässer befand.
2.4 Der Abschluss des Kapitels 2 (Zusammenfassung)
Zum Schluss ist hier zusammenfassend folgende Abbildung angebracht. Sie fasst das gesamte Kapitel 2 prägnant zusammen. Es werden sowohl abiotische als auch biotische Umweltfaktoren kompakt erklärt, alle Themen des letzten Kapitels werden bündig dargestellt. Auch stellt sie die noch nicht behandelte Fischfauna grafisch genauer dar:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 9: Im Fließgewässer vorherrschende biotische und abiotische Umweltfaktoren
[...]
1 Siehe https://www.quarks.de/umwelt/faq-so-viel-wasser-gibt-es-auf-der-erde/#:~:text=Die%20Oberfl%C3%A4che%20der%20Erde%20ist%20zu%20etwa%20zwei,Prozent)%20und%20flie%C3%9Ft%20in%20unseren%20Meeren%20und%20Ozeanen
2 Siehe https://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/fliessgewaesser/4261
3 Siehe https://www.zdf.de/kinder/loewenzahn/doku-fliessende-gewaesser-100.html
4 Siehe https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/hydrologie/3634
5 Biologische Selbstreinigung
6 Siehe Kapitel 2 und 3
7 Siehe Arbeitsblätter, Mitschriften und Tafelbilder aus dem Unterricht der MSS 12/1
8 Leicht abgeändert (Mittelteil herausgeschnitten)
9 Siehe https://www.biologie-seite.de/Biologie/Rhithral.
10 Siehe https://www.waldwissen.net/de/lebensraum-wald/naturschutz/gewaesser/oekologische-funktionen-kleiner-fliessgewaesser
11 Die Bachregion
12 Der Flussbereich
13 Vergleiche Abbildung 6
14 Siehe https://www.studysmarter.de/schule/biologie/oekologie/abiotische-umweltfaktoren/
15 Siehe Kapitel 2.3
16 Siehe https://www.nationalpark-eifel.de/de/natur-landschaft-arten/lebensraeume/fliessgewaesser/pflanzen-der-fliessgewaesser/
17 Siehe https://www.pro-emit.de/ratgeber/abiotischer-faktor-licht/
18 Bezug in Kapitel 2.2.2.3/Siehe Abbildung 9
19 Siehe http://wasser-wissen.de/abwasserlexikon/s/sauerstoffgehalt_im_wasser.htm
20 Vergleiche „RGT-Regel“
21 Oftmals im Unterlauf
22 Die Messungen wurden an der Elz im Schwarzwald (Baden-Württemberg) durchgeführt.
23 Siehe https://www.studysmarter.de/schule/biologie/oekologie/abiotische-umweltfaktoren/
24 Siehe Arbeitsblätter, Mitschriften und Tafelbilder aus dem Unterricht der MSS 12/1
25 Sehr saure Lösung
26 Sehr alkalische/basische Lösung
27 Siehe https://www.nuernberg.de/internet/sun/gewaesser_parameter.html#:~:text=Der%20pH-Wert%20nat%C3%BCrlicher%20Gew%C3%A4sser%20schwankt%20%C3%BCblicherweise%20zwischen%206,5,zu%20hohe%20pH-Werte%20zur%20S%C3%A4ure-%20bzw.%20zur%20Laugenkrankheit.
28 Siehe Kapitel 2.2.2.5
29 Eine Gattung nitratbildender Bakterien
30 Eine Gattung nitritbildender Bakterien; Quelle: http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/n/nitrifikanten.htm
31 Siehe https://www.chemie.de/lexikon/Nitrifikation.html
32 Siehe Arbeitsblätter, Mitschriften und Tafelbilder aus dem Unterricht der MSS 12/1
33 Siehe https://www.abwasser-analysezentrum.de/parameteruebersicht/nitrit-stickstoff#:~:text=Gelangt%20Nitrit-Stickstoff%20in%20gr%C3%B6%C3%9Feren%20Mengen%20in%20Gew%C3%A4sser,%20kann,Grenzwert%20f%C3%BCr%20Nitrit%20von%20max.%200,03%20mg/l%20angestrebt.
34 Siehe https://www.abiweb.de/biologie-oekologie/aqua-oeko/fliessgewaess/selbstreinig/wasserguete/phosphatfalle-und-ueberduengung.html
35 Die „Nachhaltigkeitsstrategie“ der Bundesregierung sieht vor, bis 2030 fast kein Phosphor mehr in den Fließgewässern registrieren zu müssen; Auch bei Nitrat und Ammonium: „Gute“ Entwicklung; Quelle: Umweltbundesamt.
36 Siehe https://www.wasserportal.info/wasserhaerte/#section116
37 Das Konzer Trinkwasser gehört mit einer Gesamthärte von 2,42 Millimol (mmol) dem Härtebe-reich II (mittel) an; Quelle: https://www.konz.eu/vg_konz/VG%20Konz/de/Werke/Betriebszweig%20Wasser/Wasseranalysen/ und https://www.konz.eu/vg_konz/VG%20Konz/de/Werke/Antr%C3%A4ge%20&%20Infos/Aenderung_Wasserhaertebezeichnung.pdf
38 Siehe https://www.biologie-seite.de/Biologie/Saprobiensystem
39 Siehe https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1438-8677.1908.tb06722.x
- Quote paper
- Anonymous,, 2021, Das Ökosystem Fließgewässer. Am Beispiel des Konzer Baches im Konzer Tälchen, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1042620
