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Dieren en planten

Algen und Seetange   Schaumalge   Kieselalgen   Flagellaten   Phytoplankton   Meeresfauna   Zooplankton   Plankton Kalender   

Water en land

Meeresgebiete   Nordsee (Biotop)   
Phytoplankton., Koninklijk NIOZ, www.nioz.nl

Phytoplankton

Plankton ist der Sammelbegriff für alle frei im Wasser schwebenden Organismen, das Phytoplankton umfasst die pflanzlichen Bestandteile hiervon. Es handelt sich sowohl um einzellige Algen als auch um mehrzellige, treibende Pflanzen. Die einzelligen Algen in den Ozeanen produzieren 80% des Sauerstoffs der Atmosphäre. Ohne diese Pflänzchen könnten wir somit nicht leben. Darüber hinaus bilden sie die Basis der Nahrungspyramide im Wasser, wodurch letztendlich Raubfische, Meeressäugetiere, Seevögel und fischessende Menschen ihre Nahrung bekommen.

  • Klein aber unersetzlich

    In der Nordsee befinden sich in einem Liter Meerwasser zwischen 100.000 und 100 Millionen Algenpflanzen. Alles Leben in der Nordsee ernährt sich direkt und indirekt von diesen Pflanzen. Algen sind in der Lage mit Hilfe des Sonnenlichtes als Energiequelle organische Stoffe aufzubauen. Das Phytoplankton wächst sehr schnell, pro Jahr kann die Masse um ein Vielfaches zunehmen. So entsteht an der Basis der Nahrungskette eine große Menge an Nährstoffen.
    Bei diesem Prozess der Photosynthese entsteht Sauerstoff, der ins Wasser oder in die Luft gelangt. Das übrige Leben im Meer kann selber keine organischen Stoffe herstellen und ist somit völlig vom Phytoplankton als Nahrungsquelle abhängig. Der freiwerdende Sauerstoff ist eine wichtige Ergänzung des Sauerstoffvorrates, der von den Tieren benötigt wird.
    Das Phytoplankton ist nicht das einzige pflanzliche Leben im Meer. Neben diesen Algen kommen an den Küsten allerlei Tangarten vor. Da diese aber in kleineren Mengen vorkommen als die Algen im Phytoplankton, spielen sie in der Nahrungskette des Meeres eine untergeordnete Rolle. Tange und Salzwiesenpflanzen werden von einigen Tieren in der Gezeitenzone gefressen.

  • Wonder Welt

    Die meisten Planktonalgen sind nur mit dem Mikroskop zu sehen. Sie haben oft wunderschöne Formen, von rund bis länglich, manchmal mit besonders hübschen Fortsätzen. In den Zellen ist das Grün und Braun der Chloroplasten zu sehen. Die meisten Algen bestehen nur aus einer Zelle, aber es gibt auch mehrzellige Kolonien. Wenn man genauer hinsieht, ist das Phytoplankton in zwei Gruppen zu unterteilen: Zellen mit und Zellen ohne Geißel. Eine Geißel (Flagellum) ist eine Art Faden, der zur Fortbewegen benutzt wird. Die Algen ohne Geißeln gehören zu den Diatomeen oder Kieselalgen, die Algen mit Geißeln sind sogenannte Flagellaten.

  • Im Wasser schwebend
    , Jolanda van Iperen, NIOZ

    Für das Phytoplankton ist es wichtig, in der obersten Wasserschicht zu schweben und nicht auf den Boden zu sinken. 'Oben bleiben' ist eine Lebensbedingung, denn ohne Sonnenlicht sterben die Algen. Die Planktonpflanzen sind nicht umsonst klein und leicht. Je kleiner man ist, desto größer ist die Oberfläche im Verhältnis zum Gewicht. Und je größer die Oberfläche im Verhältnis zum Gewicht ist, desto langsamer sinkt man.
    Bei den Diatomeen verbessert sich durch die verschiedensten Fortsätze in Form von Haaren und Stacheln die Treibfähigkeit. Manche Arten haben ein Öltröpfchen in ihrem Gehäuse, um den Auftrieb zu verbessern. Des weiteren dienen die komplizierten Muster mit Rillen, Gruben und Durchbohrungen auf den Gehäusen auch dazu, die Oberfläche und damit die Treibfähigkeit zu verbessern. Und schließlich hat eine platte Zelle eine größere Tragfläche als eine kugelförmige.
    Auch Flagellaten haben derartige Fortsätze. Der Körper der Planktonpflanze Pyrocystis elegans z.B. hat einen Panzer mit großen Fortsätzen, die ebenfalls die Treibfähigkeit verbessern.

  • Abnahme der Nährstoffe durch Phytoplanktonwachstum
    Abnahme der Nährstoffe im Marsdiep 1990-2000, Ecomare
    Quelle: Daten des NIOZ (www.nioz.n

    Das Phytoplankton ist zum Wachsen abhängig von Licht und Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kieselsäure. Die Menge an Licht und Nährstoffen kann im Jahresverlauf sehr unterschiedlich sein. Im Winter gibt es zu wenig Licht, um das Phytoplankton wachsen zu lassen. Es gibt zwar genug Nährstoffe im Meerwasser, aber diese werden nicht gebraucht. Im Winter gibt es dann auch entsprechend wenig Phytoplankton.
    Mehr Sonnenlicht im Frühling ist der wichtigste Faktor für die Zunahme des Phytoplanktons. Zuerst vermehren sich die Diatomeen. Diese Arten brauchen relativ wenig Licht und wachsen schon bei niedrigen Temperaturen gut. Dieses Wachstum kann schnell erfolgen (jeden Tag eine Teilung). Dabei werden die im Meerwasser gelösten Mineralien - Nitrat, Phosphat und Kieselsäure - verbraucht. Die Kieselsäure wird beim Aufbau der Kieselschalen, das Nitrat und Phosphat beim Aufbau der Baustoffe (organischer Stoffe wie Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette) gebraucht.

    Wenn die Menge an Kieselsäure im Wasser nach einiger Zeit erschöpft ist, stoppt die Produktion und die Diatomeen sterben langsam ab. Inzwischen haben die Lichteinstrahlung und die Temperatur in der obersten Wasserschicht zugenommen. Andere Algenarten, die keine Kieselsäure brauchen, namentlich die Flagellaten, bekommen jetzt ihre Chance.
    Im Sommer, wenn die Menge Nitrat und Phosphat von diesen Arten ausgeschöpft worden ist, nimmt das Algenwachstum ein Ende. Die Algen, die nicht von den Tieren gefressen wurden, sterben ab und sinken auf den Meeresboden. Dort werden sie von Bodentieren verzehrt oder von Bakterien abgebaut. Beim Abbauen der Algen werden die genannten Nährstoffe wieder frei und sind wiederum für das Phytoplankton verfügbar.
    In den flachen Teilen der Nordsee setzt sich so das Wachsen und Sterben der Algen bis zum Herbst fort. Danach sind die Lichtperioden so kurz geworden, dass weiteres Wachstum nahezu unmöglich ist.

    Im Meer lebt eine große Bandbreite von verschiedenen Pflanzen und Tieren. Ohne Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette können sie nicht existieren. Tiere können diese Baustoffe nicht herstellen, Pflanzen - und somit auch das Phytoplankton - können es schon. Direkt oder indirekt bekommen Tiere diese Baustoffe durch die Ernährung mit Algen oder Algenfressern. Ein Teil des Zooplanktons ernährt sich mit Phytoplankton. Der Rest des Zooplanktons und Bodentiere und Fische fressen ihrerseits das Zooplankton und bekommen so ihre Baustoffe, während sie selbst von größeren Fischen, Seevögeln und Seesäugetieren gefressen werden. Eine solche Reihe von Fressen und Gefressenwerden nennt man eine Nahrungskette. Meistens sind die Verhältnisse komplizierter als bei einer einfachen Kette, dann spricht man von einem Nahrungsnetz.

  • Phytoplankton und Nährstoffe

    Das Phytoplankton reagiert deutlich auf wechselnde Konzentrationen von Nährstoffen. Wenn viel zu viele Nährstoffe in das Wasser gelangen, spricht man von Eutrophierung und es gibt eine Algenblüte. Vermutlich ist das auch eine Ursache für die Verschiebung in der Artenzusammensetzung des Phytoplanktons. Der Anteil der Diatomeen nimmt ab, während die Flagellaten, wie die Schaumalge Phaeocystis, zunehmen. Im Nahrungsnetz hat dies zur Folge, dass die Zahl der Diatomeen-Fresser abnimmt und die der Flagellaten-Fresser zunimmt.