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Das Great Barrier Reef als marines Ökosystem

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Biology

University, School

Dr. Frank Gymnasium Stassfurt

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14, Bensch, 1013

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Great Barrier Reef und Klimawandel Allgemein Das Great Barrier Reef liegt an der Ostküste des Bundesstaates Queensland bei Australien im Südpazifik. Es ist circa 2.300 km lang und es besteht aus einer Kette von circa 2.900 Einzelriffen mit knapp 1.000 Inseln mit vielen Sandbänken. Das gesamte Great Barrier Reef hat eine ungefähre Fläche von circa 347.800 km² und liegt in den Tropen genauer gesagt im Taifun-Gebiet (Taifun=Wirbels­tur­m) und ist der größte, lebende Organismus der Welt. Im Great Barrier Reef gibt es circa 80 verschiedene…
Selbstständige Lernleistung See als aquatisches Ökosystem Inhaltsverzeich­nis 1. Charakteristik eines Sees 1.1 Wann spricht man von einem See? Als See werden Binnengewässer in Form einer größeren Ansammlung von Wasser in einer Bodenvertiefung bezeichnet. Aufgrund ihres stehenden, also nicht fließenden, Wasserkörpers werden sie im Gegensatz zu Bächen oder Flüssen zu den Stillgewässern gezählt. Unterscheiden lassen sich stehende Gewässer wie Seen, Weiher, Teiche und temporäre Kleingewässer hinsichtlich ihrer Größe,…

Das Great Barrier Reef als marines Ökosystem

Inhalt

1. Einleitung 1
2. Der Stoffkreislauf im Riff 2
3. Das Great Barrier Reef als marines Ökosystem 2
4. Die Lage des Great Barrier Reef 3
5. Die Landschaftskomponenten, die das Great Barrier Reef beeinflussen 4
5.1. Klima 4
5.2. Bios 4
5.3. Wasser 6
5.4. Die biologischen Grundlagen zur Bildung eines Riffes 6
5.4.1. Geologischer Bau 6
5.5. Mensch 7
6. Wechselwirkung 8
7. Folgen und Maßnahmen von klimatischen und anthropogenen Einflüssen 9
7.1. Anthropogene Einflüsse 9
7.2. Klimawandel 10
8. Maßnahmen zur Nachhaltigkeit 11
9. Stellungnahme 12
10. Anlagen 13'
11. Literatur- und Quellenverzeichnis 16

1.     Einleitung

Da es in unserer heutigen Zeit zunehmend zu Problemen im Oekosystem kommt, die teilweise auch durch den Menschen verursacht werden, erachte ich es als sehr wichtig, mich mit diesem Thema intensiv auseinanderzusetzen, um die Zusammenhänge zu verstehen und eventuell Möglichkeiten zu finden, die eine Verbesserung oder Erhaltung des Ökosystems zur Folge haben könnten.                                                                                                                                     

Ein aquatisches Oekosystem ist ein System, das die Gesamtheit der Lebewesen und ihre erlebte Umwelt in ihren Wechselbeziehungen umfasst. Diverse Ökofaktoren beeinflussen ein Oekosystem.[1] Dieses ist nicht starr, sondern ändert sich im Laufe der Zeit und passt sich veränderten Umweltbedingungen an. Meist ist es über einen sehr langen Zeitraum entstanden, genauso wie das große Great Barrier Reef.

Seinen Ursprung findet es vor Millionen von Jahren. Aquatische Ökosysteme unterscheidet man zum einen in Salz- und Süßwasser und zum anderen in stehende und fließende Gewässer. Das Great Barrier Reef befindet sich am Rande des Pazifischen Ozeans, d.h. im fließenden Salzwasser.

Ökosysteme an sich besitzen die Eigenschaft, sich selbst zu regulieren. Damit wird das Gleichgewicht der Stoff- und Energiekreisläufe gehalten und an Veränderungen angepasst. Ebenso verhält es sich beim Great Barrier Reef, doch anthropogene und natürliche Einflüsse tragen dazu bei es schon vor Jahren zu zerstören. Dies gilt es unbedingt zu stoppen, um dieses einzigartige Weltnaturerbe für nachkommende Generationen aufrechtzuerhalten und zu sichern.


2.     Der Stoffkreislauf im Riff

Die Lebewesen der Biozoenose beeinflussen den Stoffkreislauf und die abiotischen Faktoren durch die 3 Organismengruppen: Produzenten, Destruenten und Konsumenten. Produzenten sind die Erzeuger- alle pflanzlichen Organismen im Riff. Die Algen führen die Fotosynthese durch. Aus Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralstoffen wird Sauerstoff und Zucker. Dies ist überlebenswichitg für andere Organismen.

Die Konsumenten sind die Verbraucher, Sie nehmen Sauerstoff und andere organische Stoffe auf. Dazu gehören sowohl Einzeller als auch Raubfische. Die Destruenten sind die Zerstörer. Sie wühlen im Sand nach organischen Stoffen, die durch absterbende Organismen entstehen. Diese werden in Grundbestandteile und Mineralien zerlegt. Bei dieser Nahrungskette sind alle drei Gruppen aufeinander angewiesen.

Wenn ein Glied fehlt ist das Oekosystem bedroht. Das Great Barrier Reef ist ein nährstoffarmes Gebiet, d.h. die Organismen müssen Sich anpassen. Dadurch ist auch eine große Vielfalt an Pflanzen und Tieren vorhanden.


3.     Das Great Barrier Reef als marines Ökosystem

Eine Art der aquatischen Ökosysteme sind marine Ökosysteme. Dazu gehören Korallenriffe und Tiefseen. Das Great Barrier Reef zählt zu den Korallenriffen. Marin kommt von dem Wort Meer- Ökosysteme die sich im Meer befinden. Korallenriffe entstehen wenn sich Korallenskelette im Laufe mehrerer Jahrhunderte ablagern. Sie sind sehr empfindliche Ökosysteme, kleinste Veränderungen der Umwelt können zu unvorhersehbaren Schäden führen.

Man findet marine Ökosysteme ausschließlich in warmen flachen Gewässern, wie hier zum Beispiel an der K.....[read full text]

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Zudem sind diese Monate geprägt von hoher Luftfeuchtigkeit, was zu einer relativ geringen Differenz der Tages- und Nachttemperatur führt. Die monatliche Niederschlagsmenge reicht von 215 mm in Rockhampton (südliches Riffgebiet) bis 535 mm bei Cairns im Norden und auf der Kap- York Halbinsel. Doch von März bis Oktober herrscht vorwiegend Trockenheit.


5.2.                    Bios

Das große Barrierriff wird auch als Regenwald des Pazifiks bezeichnet, denn man findet dort eine sehr hohe Biodiversitaet vor. Auf weniger als 50 Quadratkilometer Fläche leben fast 1500 verschiedene Fischarten und ebenso viele Schwammarten. Insgesamt gibt es über 400 Korallenarten, 5000 Arten von Weichtieren, 800 Arten an Stachelhäutern (wie der Seestern) und 500 Arten von Seetang.

Vor allem Vogelfreunde kommen beim Beobachten der rund 215 Vogelarten auf ihre Kosten. Hinzu kommen zahlreiche, vom Aussterben bedrohte Tierarten, wie zum Beispiel Seekühe. Korallen sind die am zahlreichsten vertretenen Meereslebewesen vor Australiens Küste. Man findet dort 359 Steinkorallenarten vor, die die größten von Lebewesen geschaffenen Strukturen der Erde bilden.

Weiterhin gibt es 80 Arten von Weichkorallen und Seefedern. Auch Meeresschildkröten bilden einen zentralen Punkt dieses Oekosystems. Die Mehrheit der auf der Welt existierenden Arten lebt dort, auch solche die vom Aussterben bedroht sind. Sie nutzen die Riffschluchten zur Eiablage.

Jedes Jahr kommen neben anderen Walarten Buckelwale in die Nähe des Great Barrier Reefs und im gebären warmen Gewässer ihre Jungen. Korallen geben dem Riff seine Herkunft und sind koloniebildene Nesseltiere, die fest auf dem Meeresboden oder Kalkgehäuse verankert sind. Viele Menschen halten Korallen irrtümlich für Pflanzen, wahrscheinlich auch wegen ihrer Farbenpracht und Vielfalt.

Hauptsächlich kommen sie im Tropengürtel in warmen Gewässern vor, doch auch an der deutschen Küste sind einige wenige Arten vertreten. Sie ernähren sich durch das Herausfiltern von Miniplankton, Nährstoffen und Spurenelementen aus den Meeresströmungen. Farblose Korallen sind meist abgestorben.


„Auf einem dieser Schiffe fahre ich zum Great Barrier Reef. (…) Ich sehe die verheißenen Inseln und Atolle an mir vorbei ziehen, den Regenvorhang von Cape Endeavour („ Kapp der Heimsuchung“) wo Cooks Elend begann, als er auf das Riff auflief, sanfte weibliche Formen in ozeanischen Gewässer.

Einige Stunden vor der Küste bleiben wir liegen, Masken werden verteilt, Schnorchel, wie einige misslungene Amphibie schwebe ich im grenzenlosen Aquarium. Irgendjemand hat all diese Wesen klassifiziert, das heißt, ich habe es mit einer Art Ordnung zu tun, weiß aber nicht, ob sie das wissen. Ich muss meine Sprache bremsen, es hat keinen Sinn, eine orgiastische Erfahrung durch großes

Sprachgetöse wiederzugeben, doch es stimmt, dort unten geht es um Wollust, und zudem um jene seltsame Form, die sich in tödlicher Stille abspielt.

Winker, Schmatzer, Sauger, alles pulsiert, die Fische küssen und lecken mit ihren angemalten Mäulern. Frauenmünder, Phalli aus durchsichtiger violetter Gelatine, Zungen in Schamrot, schaurig blaue Sterne mit weit gespreizten Beinen, schmachtende Lippen, bunte Peitschen, fächelnde Unterwäsche, und immer wieder ein neues Volk verkleideter Fische, das da herum lungert, sich – zu Hunderten zugleich- umdreht, als wäre es ein einziger, schnuppert, am glänzenden Wachs der Organe leckt, einen ansieht, .....

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5.4.                    Die biologischen Grundlagen zur Bildung eines Riffes

Die Bildung eines Riffes findet hauptsächlich durch Steinkorallen statt (Stamm der Nesseltiere). Sie scheiden an ihrer Basis Kalk aus und bauen somit Riffe auf.  Bei der Kalkbildung werden Calcium Ionen und Hydrogencarbonat aufgenommen und  Calciumcarbonat entsteht. Korallen überleben nur bei konstanten Temperaturen über 20°C (nur in den Tropen).

Korallen leben in Symbiose mit kleinen Algen. Vorteile der Korallen  sind die zusätzliche Nahrung und das leichtere Ablegen von  Kalkskeletten. Die Algen genießen den Vorteil eines geschützten Lebensraumes im Inneren der Koralle. Ohne Symbiose würde um einiges weniger Kalk abgelagert werden. Korallenstöcke dienen als Lebensraum für viele kleine Fische und Pflanzen.

Dadurch kommt es zu einer großen  Artenvielfalt,  welche das Great Barrier Reef zu einem einzigartigen Naturwunder und einer atemberaubenden Farbpracht macht.


5.4.1.  Geologischer Bau

Der Ursprung des Great Barrier Reef liegt rund 600.000 Jahre zurück. Es ist insgesamt betrachtet kein geschlossenes Riffsystem, sondern setzt sich aus einer Vielzahl verschiedener Typen von Einzelriffen mit unterschiedlicher Entstehungsgeschichte zusammen.[3]

Der Grund weshalb sich erstmalig im nördlichen Teil (Torres- Straße bis Cooktown) des Riffes Steinkorallen- Polypen angesammelt haben, war der Wassertemperaturanstieg auf Grund einer Kontinentalverschiebung vor rund 15 Mio. Jahren. Dadurch liegt die Nordspitze Australiens nun in tropischen Breitengraden.  Die Riffbildung durch eben diese Steinkorallen ging langsam und nicht stetig voran.

Teile des Gebietes trockneten zwischenzeitig aus (à aussterben der Korallen). Lediglich leichte Erhebungen durch Kuestenkalksteine blieben nach dem Aussterben der lebenden Korallen übrig. Im Laufe der Jahre wiederholte sich der Prozess vom Überfluten und Austrocknen der Küstennahen Region, Korallen bildeten sich und starben ab. Die immer grösser werdenden Anlagerungen dienten als Fundament für die nächste Wachstumsperiode.

Daher entstand im nördlichen Teil ein fast zusammenhängendes Barrier Riff. Man verzeichnet ein Wachstum seewärts entlang des damit verbundenen Anstiegs des Meeresspiegels. Heute ist das Küstenriff durch eine bis zu 100m breite Lagune vom Festland abgeschnitten. Auf der dem Meer zugewandten Seite fällt das Riff, bzw. der Kontinental.....

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6.      Wechselwirkung

à Bios und Wasser spielen auch eine sehr große Rolle bei der Arterhaltung

Es gibt eine ganz bestimmte Wassertemperatur, die gehalten werden muss, um biologische Vorgänge und deren Sicherung vor der australischen Küste gewährleisten zu können. So findet jedes Jahr im November, dem australischen Frühjahr, das Massenablaichen der Korallen statt. Die Hohltiere stoßen minutiös gleichzeitig Eizellen und Samen ab. So schützen sie sich vor dem übermäßigen Verlust vor Fressfeinden.

Der Zeitpunkt ist abhängig von der Mondphase, der Tageslänge und der Wassertemperatur. Diese muss exakt 27 °C  betragen. Erhöht sich die Wassertemperatur, werden Zooxanthellen abgestoßen. Sie bilden die lebensnotwendige Grundlage des Algenbewuchses der Korallen. In einem solchen Fall verbleicht der Korallenstock und das Kalkgerüst wird sichtbar. Manchmal erholen sich die Hohltiere wieder, im schlimmsten Fall sterben sie an Nährstoffmangel.

Zudem gebären jedes Jahr vor allem Buckelwale im warmen Gewässer des Great Barrier Reefs ihre Jungen und ziehen anschließend in die Antarktis zurück- ein weiteres Schauspiel der Natur, wo Bios und Wasser eng miteinander verknüpft sind.

Eine verschlechterte Wasserqualität wirkt sich kurz- oder langfristig negativ auf die Bewohner des Riffs aus. Meist sind es sehr sensible Lebewesen, die in lebensnotwendiger Symbiose zueinander stehen.

Ein Beispiel dafür sind Dornkronen- Seesterne, die größten natürlichen Feinde der Korallen. Diese vermehren sich bei verschlechterter Wasserqualität und ein einzelner großer Seestern kann am Tag eine ausgewachsene Koralle vertilgen. Einheimische versuchen dieser Plage strikt entgegenzuwirken, die mit Heuschreckenplagen in südlichen Ländern vergleichbar ist.


è Klima und Wasser

Klima und Wasser beeinflussen dich wechselseitig insofern, dass bei erhöhter Wassertemperatur durch erhöhte Sonneneinstrahlung (lange Tage, keine Wolkendecke) einige lebensnotwendige Prozesse gestoppt oder verzögert werden und die Wasserqualität verschlechtert. Korallen filtern das Wasser extrem, aber ihre Funktionalität wird stark vom Wetter und anderen Klimafaktoren beeinflusst.

Der normale Wasserkreislauf, der auf der ganzen Welt zu finden ist, prägt das Oekosystem ganz speziell. In Regenzeiten kann sich das Wetter innerhalb von Minuten am tropischen Breitengrad ändern und somit Einfluss auf das vorh.....

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Durch Motorboote werden Abgase an die Umwelt abgegeben, Müll wird ins Wasser geworfen und die Touristen nehmen sich „Erinnerungsstücke“ mit. Pläne für neue Häfen und Freizeitzentren in der Touristengegend, dem Norden bei Cairns, verstimmen Klimaschuetzer und die UNESCO, die das Riffsystem 1981 zum Weltnaturerbe erklärte. Weitere Probleme treten durch Farmen, Industrie und Abholzung auf.

Die Überfischung ist ein weiteres heikles Thema. Wofür die Fischereiindustrie und die Freizeitfischer verantwortlich sind. Es werden mehr Fische aus dem Gewässer entnommen, als durch natürliche Vermehrungsprozesse nachwachsen können! Teils unerforschte oder vom Aussterben bedrohte Tiere werden gefischt. Dadurch wird das Gleichgewicht auf unnaturliche Weise durcheinander gebracht.

Probleme entstehen auch durch die sich verschlechternde Wasserqualität, welche durch die Schifffahrt vor dem Great Barrier Reef verursacht werden. Nährstoffe gelangen  ins Wasser, die z.B das Algenwachstum  fördern. Dadurch kommt es zum Ersticken der  Korallen. Wenn keine Korallen mehr vorhanden sind gibt es auch keine Riffe. Im November 2003 entwickelte sich ein mysteriöser Algenteppich vor der Küste Cairns.

Die Experten zeigten sich besorgt, da es sich um eine unbekannte Algenart handelte, welche im Stande sei, ganze Korallenriffe einzuhüllen und das Korallenwachstum zu stoppen.

Auch schädliche Chemikalien gelangen bei Niederschlag ins Meer, aufgrund der Verwendung von Dünger auf dem Festland . Pflanzenschutzmittel und Phosphate sind jedoch Gifte für das Riff. Durch die Entwicklung von Landwirtschafts- und Siedlungsgebieten an der Küste Queenslands wurde viel Regenwald gerodet, welcher das nötige, gefilterte Frischwasser für das Riff liefert


7.2.                    Klimawandel

Aquatische Ökosysteme sind sehr sensibel. Kleinste Veränderungen führen zu ungeahnten Veränderungen. Wenn in Folge des Klimawandels  Temperaturen ansteigen, bedeutet dies eine Gefahr für alle Pflanzen und Tiere. Sie können aussterben

In den Tropen ist es ganzjährig warm bis heiß. Dadurch ist die Wassertemperatur sehr hoch.

Wie schon erwähnt, ist eine hohe  Wassertemperatur die  Voraussetzung für den Wachstum von Korallenriffen. Die Pflanzen und Tiere sind ideal angepasst. Es liegt eine hohe Sonneneinstrahlung vor (oft, häufiger Sonnenschein). Licht ist wichtig für die Fotosynthese. Bei zu hoher Sonneneinstrahlung kommt es zum Coral Bleaching.

.

Durch erhöhte Temperaturen wird die  Symbiose gestört. Algen verlassen  Korallen und diese sterben ab. Weiße Kalkgerüste bleiben zurück und die Farbe verschwindet. Korallen sind aber in der L.....

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Die "Hard Corals" - Hartkorallen - bestehen im Grunde nur aus Kalk, welcher sich durch eine chemische Reaktion auftürmt. Diese Reaktion lässt sich durch das "Kohlendioxid-Kohlensäure-Kalk-Gleichgewicht" erklären. Um dieses Gleichgewicht herzustellen, leben die Hartkorallen oft in Symbiose mit Algen. Algen betreiben Fotosynthese, das heißt, sie entnehmen dem Wasser CO2. Dadurch bilden sich an ihren Fußscheiben Kalkablagerungen.

Die Korallen-Algen-Symbiose des Great Barrier Reef braucht eine Wassertemperatur zwischen 28 und 30 Grad Celsius. Wird die Temperaturgrenze überschritten, wird die Lebensgemeinschaft durch eine Stressreaktion der Algen gebrochen. Das heißt, die Algen verlassen die Korallen und zurück bleiben weiße Kalkgerüste. Die bunten Farben der Korallen verschwinden komplett - man spricht von toten Korallen.

Dieses Bleaching betrifft nicht nur die Hartkoralle, sondern auch andere Tiere wie die Weichkoralle oder Schwämme. Manchmal gelingt es den Korallen sich neu zu bilden und sich erneut fest im Meeresboden zu verankern. Doch wenn der Stress zu lange einwirkt oder zu groß ist, kann sich die Koralle nicht wieder erholen und stirbt ab. Durch ungebremsten Schadstoffausstoß in Industrie und Haushalten entsteht saurer Regen, der letztendlich die Wasserqualität stark verschlechtert.

Das wichtige Süßwasser, das vom Gebirge ins Meer strömt, wird durch die Industrie verschmutzt. Nahrungsgrundlagen werden dadurch gänzlich zerstört. Insbesondere Korallen sterben auch aufgrund zu hoher Lichtintensität, Wasserverschmutzung und zu hohem Salzgehalt. Sind von diesem Bleaching eine größere Fläche bedroht oder sogar ein ganzes Riff, spricht man von einer Massenbleiche.

In den letzten Jahren durchlief das Great Barrier Reef zwei Massenbleichungen - in den Jahren 1998 und 2002. Im Sommer 2002 waren ca. 60 bis 95% Prozent der Riffe davon betroffen. Es war das schrecklichste Bleaching, das je aufgezeichnet wurde. Durch die beiden Massenbleichungen wurden 5% der Korallen zerstört. In einigen Riffs betraf es 90% der Korallen! Auch in diesem australischen Sommer stand das Great Barrier Reef durch eine Hitzewelle kurz vor einer weiteren Massenbleichung.

Die Wassertemperatur überschritt mehrmals die 30 ° C  Marke. Nur Dank eines Zyklons, der kalte Luft in die Region brachte, konnte die Katastrophe verhindert werden.

Durch ein länger andauerndes Massenbleichen würde das gesamte Riffbiotop ins Wanken geraten und innerhalb kürzester Zeit würde der größte Teil der Tiere und Pflanzen absterben, was einer riesigen Naturkatas.....

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