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Ökosystem der Wüste

Als Ökosystem wird eine Gemeinschaft von Pflanzen und Tieren mit der abiotischen Umwelt in einem abgegrenzten Gebiet wie das einer Wüste bezeichnet.

Nach Regengüssen entwickeln sich in der Wüste schnell verschiedene Pflanzen.
Nach Regengüssen entwickeln sich in der Wüste schnell verschiedene Pflanzen.

Funktionsweise vom Ökosystem

Ökosysteme wie die Wüste sind durchorganisierte Einheiten und relativ genügsam hinsichtlich der Nährstoffe. Sie können daher weitgehend unabhängig von anderen Ökosystemen existieren. Um zu funktionieren, sind nicht nur Wüstenlandschaften, sondern alle Systeme von einer äußeren Energiequelle, der Sonne, abhängig

Daneben braucht die Tier- und Pflanzenwelt eine Vielzahl chemischer Elemente und Verbindungen, um leben und wachsen zu können. Nicht nur Wasser, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und Kalzium gehören dazu, sondern es sind auch geringe Mengen von Spurenelementen wie Eisen lebensnotwendig. 

Die Lebewesen in der Wüste befinden sich auf und unter einer dünnen Bodenschicht. Sie können nur auf einen geringen Anteil der dort befindlichen Substanzen unmittelbar zugreifen. Es gäbe bald kein Leben mehr, wenn alle Elemente und Verbindungen aufgebraucht würden. Dies würde erfolgen, wenn sie vom Boden und aus der Luft auf Pflanzen und Tiere übergingen und dann verschwänden. In Wirklichkeit werden alle von den Organismen benutzten Elemente wieder an die unbelebte Umwelt zurückgegeben. Dies nennt man Nährstoffkreislauf.

Obwohl sich das Aussehen von Wüstenlandschaften von anderen Ökosystemen unterscheidet, sind sie auf ähnliche Weise organisiert. Beim Kohlenstoffkreislauf ist die Photosynthese von entscheidender Bedeutung. Diese findet nur tagsüber statt, wenn Sonnenlicht auf den grünen Farbstoff der Pflanze, dem Chlorophyll, trifft und Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnimmt. Der Kohlenstoff wird in den pflanzlichen Geweben wie beispielsweise den Blättern gebunden. Wenn die Pflanzen "atmen", wird ein wenig Kohlendioxid an die Luft zurückgegeben. Diese Primärerzeuger setzen dabei Energie frei, indem sie Zucker in CO2 und Wasser zerlegen, die bei der Photosynthese erzeugt wurden.

Wenn Tiere Grünpflanzen aufnehmen, geht der enthaltene Kohlenstoff in deren Gewebe über. Sterben sie, werden ihre Überreste wiederum von Bakterien und Pilzen, den Destruenten, im Erdboden zerlegt. Sie geben dann mittels ihrer Atmung den Kohlenstoff als Kohlendioxid an den Erdboden und an die Luft zurück.

Auch der Sauerstoff in der Luft wird in das Ökosystem der Wüste zurückgegeben. Der größte Anteil wird durch die Photosynthese der Grünpflanzen erzeugt. Tiere und Pflanzen verbrauchen ihn während der Gewinnung von Energie. Sie nennen diesen Vorgang Atmung. Beachten Sie, dass das durch die Photosynthese erzeugte O2 aus dem Kohlendioxid und dem Wasser stammt. Dagegen verbindet sich bei der Atmung der verbrauchte Sauerstoff  mit Zucker, wodurch CO2 und Wasser entsteht.

Alle Tier- und Pflanzenarten benötigen Stickstoff, um Proteine für ihr Wachstum aufzubauen. Vor der Aufnahme muss der gasförmige Stoff zuerst in Nitrite und Nitrate umgewandelt werden. Dies erfolgt durch Bakterien im Boden, indem pflanzliche oder tierische Überreste oder tierische Ausscheidungen zersetzt werden.

Klima der Wüste kennenlernen

Wenn Sie das Wort "Wüste" hören, stellen Sie sich sicherlich ein sehr heißes, sandiges Gebiet ohne jegliche Vegetation vor. Doch in einigen Wüstengebieten, wie in der Gobiwüste, kommen kalte Winter vor. Auf den Wüstenflächen von Arizona gedeihen zahlreiche Pflanzen.

Entscheidend für die verschiedenen Trockengebiete ist nicht die Temperatur, sondern der Wassermangel: Wüsten befinden sich gewöhnlich in Regionen, in denen weniger als 25 Zentimeter Regen pro Jahr niedergehen.

Es gibt zwei Arten von Wüstengebieten: Zum ersten Typ gehören die Wüsten, die am Rande der subtropischen Gegenden liegen. Dazu zählen beispielsweise die Sahara, die Namib und die australischen Wüsten. Sie erhalten wenig Regen, weil aus der oberen Atmosphäre zirkulierende Luft über ihnen absinkt. Jede Feuchtigkeit in der Luft wird aufgesaugt und zu den Tropen bewegt. 

Andere Wüsten, wie das Great Basin in den USA, liegen auf der Leeseite von Gebirgsketten. Sie werden auch Regenschattenwüsten genannt, weil die Berge als eine Barriere gegen Regen wirken.

In manchen Wüstengebieten, wie der Sahara und Namib, liegen die Temperaturen das ganze Jahr über sehr hoch. In den meisten Regenschattenwüsten gibt es hingegen heiße Sommer und kalte Winter. Die Wüste Gobi wird häufig von Schneestürmen und Frost heimgesucht.

Vor allem in heißen Wüsten regnet es selten. Gelegentlich kommt es nach einer langen Trockenperiode zu wolkenbruchartigen Niederschlägen. Da der Boden ausgetrocknet ist, sickert der plötzliche Regen nicht in den Untergrund ein. Er wäscht die Oberfläche aus und bildet Rinnen, die Wadis oder Arroyos genannt werden. Sie höhlen den Boden zu trichterförmigen Talgründen aus, sodass vorübergehend fruchtbare Gebiete entstehen. Hier gedeihen schnell wachsende Pflanzen.

So passen sich Wüstenpflanzen ihrem Lebensraum an

Die Wüstenpflanzen sind dem Leben unter heißen Bedingungen angepasst. Von den meist einjährigen Pflanzen bleibt während der trockenen Perioden nur der Samen übrig. Aus ihnen entwickeln sich nach dem Regen plötzlich Gewächse, die sehr schnell blühen und Früchte tragen.

Einige Pflanzen, beispielsweise Kakteen, sind Sukkulenten. Sie speichern Wasser in ihrem Stamm und reduzieren den Wasserverlust durch kleine stachlige Blätter. Die kleinen Spaltöffnungen unter den Blättern, die Stomata, bleiben tagsüber geschlossen, um nicht durch Verdunstung zu verdorren. In der kühleren Nacht nehmen die Kakteen das für die Photosynthese notwendige Kohlendioxid durch die Stomata auf. Sie speichern es bis zum Tageseinbruch, indem sie es an eine Säure binden. Am Tag holen sie es sich wieder zurück.

Wüstensträucher wie Beifuß und der Salzstrauch besitzen ausgedehnte Wurzelsysteme, mit denen das wenige im Boden vorhandene Wasser gesammelt wird. Während der Trockenperioden verhindern sie durch den Abwurf des Blattwerkes den Verlust von Feuchtigkeit.

Interessant für Sie ist zu wissen, dass einzelne Pflanzen in einem großen Abstand voneinander wachsen. Die weite Verteilung ist bei ihnen notwendig, da sich in ihren Wurzeln Substanzen befinden, die für andere Gewächse giftig sein können. Ein weiterer Grund ist die Umgehung eines Konkurrenzkampfes um den begrenzten Wasservorrat.

Anpassung von Tieren im Ökosystem Wüste

Wüstentiere sind an ihren Lebensraum gut angepasst. So halten sie das Wasser, das während des Stoffwechsels von Zucker in Energie erzeugt wird, zurück.

Manche Säugetiere, wie beispielsweise die Springmaus in der Sahara, leben von trockenen Samen, und trinken nichts. Sie überleben mithilfe des Wassers, das beim Atmungsvorgang erzeugt wird. Das Tier scheidet sehr konzentrierten Urin aus, sodass der Körper nur wenig Wasser mit Abfallprodukten verliert.

Der Körperbau mit stark ausgebildeten Hinterbeinen macht die Mäuse sehr beweglich und erleichtert es ihnen, Beutetieren zu entkommen. Dadurch kommt auch der Körper seltener mit dem heißen Sand in Berührung. Wegen der Hitze leben die Tiere in Erdhöhlen und kommen nur nachts heraus, wenn die Temperatur niedriger oder fast gleich wie die in der Höhle ist.

Manche Nagetiere finden Sie nur in bestimmten Wüstengebieten. So ist die Kängururatte im westlichen Nordafrika zu Hause, der Springhase lebt in Ostafrika. West- und Zentralaustralien ist der Lebensraum der Beutelspringmaus.

Bei vielen Käfern wird das Austreten von Wasser durch ein dickes, wächsernes Außenskelett verhindert. Sie entwickelten überlebenswichtige Techniken, um nicht zu verdursten. Der in der Namib lebende Nebeltrinker-Käfer nutzt für die Wasserbeschaffung die Oberfläche seines Körpers: Indem er sein Hinterteil in die Höhe streckt, bilden sich am Bauch Wassertröpfchen, die sich aus dem Nebel der Wüste entwickeln.

Andere Tiere, wie etwa Kamele und Laufvögel, sind auf Wasserlöcher in Oasen angewiesen. Sie können aber über lange Perioden ohne Wasser auskommen, weil sie hohe Körpertemperaturen und das Austrocknen von Körpergewebe vertragen.

Im Gegensatz zu heißen Wüsten blüht in kalten Wüsten alljährlich das tierische Leben auf. In der Mojave-Wüste findet man an milden Wintertagen oft Milben und Termiten. Sie erscheinen manchmal für einige Tage und verschwinden danach wieder für ein ganzes Jahr. Die meiste Zeit leben sie tief unter der Erde in Höhlen, aber die kühlen Wintertage erlauben es ihnen, an die Oberfläche zu kommen und sich zu begatten.

Trotz der extremen Witterungsverhältnisse gibt es zahlreiche Lebensformen, die sich dem Ökosystem Wüste angepasst haben. Berücksichtigen Sie jedoch, dass sich durch die Veränderung des Klimas die Lebensbedingungen ändern. Dadurch entwickeln sich nicht nur neue Pflanzen- und Tierformen, sondern es gelten auch viele Arten als ausgestorben. Dazu gehört beispielsweise der Kleine Kaninchennasenbeutler, der bis in den 1960er Jahren die australischen Wüsten bewohnte.

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