Ökosystem See

Nahrungskette im See: Die 5 besten Unterrichtsideen

Die Nahrungskette im See besteht aus Produzenten, Konsumenten und Destruenten. Fünf Beispiele zeigen die Umsetzung des Themas für den Unterricht.

Nahrungskette See
Die Nahrungskette im See wird durch menschlichen Eingriffe, wie z.B. das Füttern von Enten, beeinflusst. Grafik: C. Ebner; aus Biologie 5-10 (28), 2019

Das Ökosystem See

Je tiefer und kühler ein See ist, desto langsamer läuft in ihm die Produktion von Biomasse. Oligotrophe Seen weisen ein klares Wasser mit großer Sichttiefe auf. Sie kommen vor Allem im Gebirge vor und sind oft Relikte der Eiszeit. Verlandungsprozesse erfolgen in ihnen nur sehr langsam.

Die meisten stehenden Gewässer des Flach- und Hügellands sind Gewässer mit mittelstarker Biomasseproduktion. Mesotrophe Seen weisen eine typische Uferzonierung der Vegetation auf. Das Wasser ist leicht getrübt. Die Sichttiefe liegt unter zwei Metern.

Eutrophe Seen enthalten eine so große Biomasse, dass die Oberfläche mit Wasserpflanzen, vor allem Wasserlinsen und Algen, weitgehend bedeckt ist. Das Wasser ist durch abgestorbene Organismen und Detritus stark getrübt. Die Sichttiefe beträgt meist nur wenige Dezimeter. Eutrophe Seen sind alle sehr flach und weisen einen mineralstoffreichen Untergrund auf. Sie kommen z.B. inmitten gedüngten Ackerlandes und stark besetzter Viehweiden vor. Durch Einleitung von Abwässern kann die Umwandlung von oligotrophen und mesotrophen Gewässern in eutrophe Gewässer erfolgen.

Der Anfang der Nahrungskette im See: das Phytoplankton

Die Stoffwechselaktivität im See steigt generell bei zunehmender Temperatur und wachsendem Lichtangebot an. Daraus resultiert eine jahreszeitliche Periodik. Die Stoffproduktion zeigt zwei Gipfel: einen großen im Frühjahr und einen etwas kleineren zu Beginn des Herbstes. Neben der Temperatur und dem Licht beeinflusst auch die Mineralstoffkonzentration entscheidend die Stoffproduktion.

Ein Beispiel dafür ist die jahreszeitliche Verteilung des Phytoplanktons in einem See. Im Winter reichern sich Mineralstoffe an. Sobald im Frühjahr die Temperatur ansteigt, erfolgt eine starke Stoffproduktion und damit auch eine  Vermehrung des Phytoplanktons. Dadurch sinken der Mineralstoffgehalt des Wassers und danach auch die Stoffproduktion des Phytoplanktons. Konsumenten, die das Phytoplankton aufnehmen, verstärken diesen Prozess. Sie erreichen ihre größte Biomasse ebenfalls im Frühjahr. Nachdem die Biomasse des Phytoplanktons zum Sommer hin stark zurückgegangen ist, sinkt auch die Biomasse ihrer Konsumenten. Die Mineralstoffe reichern sich bis September wieder an. Daraufhin erfolgt ein erneuter Zuwachs des Phytoplanktons mit nachfolgendem Anstieg der Biomasse der Konsumenten. Der Verbrauch an Mineralstoffen und der Verbrauch an Phytoplankton durch die Konsumenten führen nach dem Herbstgipfel wieder zur Phytoplanktonreduktion und zu einem Anstieg des Mineralstoffgehalts des Wassers.

Unterrichtsmaterial zum Stickstoffkreislauf


Zeitschrift
Unterricht Biologie Nr. 447/2019 Stickstoff-Kreislauf

Der globale Stickstoffkreislauf rangiert aktuell auf Platz drei der wichtigsten Überlebensfragen der Menschheit.

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Nahrungskette im See: fünf Beispiele für den Unterricht

Wie man mit Schülerinnen und Schülern das Thema "Nahrungskette im See" im Unterricht erarbeiten kann, zeigen folgende Beispiele aus Unterricht Biologie und Biologie 5-10:

Die Nahrungskette im See spielerisch entdecken

Mit Hilfe eines Würfelspiels lernen die Schülerinnen und Schüler Tiere und Pflanzen eines Sees kennen und entdecken, welche Nahrungsbeziehungen zwischen den verschiedenen Bewohnern vorhanden sind. 

Die Nahrungskette im See als Beweismittel nutzen

Viele Mythen und Legenden ranken sich um das Ungeheuer von Loch Ness, das in Schottlands tiefstem See hausen soll: Augenzeugen berichten von Begegnungen, Fotos und Filme belegen angeblich diese Sichtungen. Doch könnte im Loch Ness ein ungeheuerartiges Tier überhaupt leben? Ökologische Untersuchungen geben dazu eindeutige Hinweise. Der Klassiker aller Mythen ermöglicht den Schülerinnen und Schüler biologische Fakten zur Bewertung zusammenzustellen und  auszuwerten, um abschließend selbst wissenschaftliche Erklärungen für die „Nessie“-Sichtungen zu geben.

Den menschlichen Einfluss auf das Ökosystem See erarbeiten

Anhand eines Posters, dass die Nahrungsbeziehungen in einem See darstellt, erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler den Stickstoffkreislauf in einem See. Anschließend betrachten sie, welche Folgen der Eingriff des Menschen auf das Ökosystem See hat. 

Die Nahrungskette im See als Computersimulation

Komplexität und Dynamik aber sind zwei grundsätzliche Merkmale ökologischer Prozesse. Beispiele hierfür sind Räuber-Beute-Wechselwirkungen oder das Zusammenspiel verschiedener ökologischer Faktoren. Mit Hilfe der Computersimulation SimBioSee erkennen Schülerinnen und Schüler ökologische Prozesse und Zusammenhänge im See.  

Die Nahrungskette im See als Thema für eine Klausuraufgabe

In einem See in Georgia (USA), der für die Sportfischerei genutzt wird, haben Biologen die Nahrungsbeziehungen untersucht. Besonderes Augenmerk richteten sie auf energetische Analysen des Biomassetransfers durch die Nahrungsketten. Die Schülerinnen und Schüler erstellen ein Nahrungsnetz, erklären, warum der Energiefluss des Teiches im Verlauf der Nahrungsketten versiegt und bewerten die langfristige Eliminierung einer Organismengruppe aus dem Nahrungsnetz. 

Fakten zum Artikel
Praxis Schuljahr 5-13

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