Das Umwelt-Lexikon

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Phytoplankton sind mikroskopisch kleine, photosynthetisch aktive Organismen, die im Wasser leben und eine zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf sowie in marinen und süßwasserbasierten Ökosystemen spielen. Sie sind die Grundlage vieler Nahrungsnetze und tragen zur Sauerstoffproduktion bei.

Allgemeine Beschreibung

Im Umweltkontext sind Phytoplankton von entscheidender Bedeutung, da sie als Hauptproduzenten in aquatischen Ökosystemen fungieren. Durch den Prozess der Photosynthese wandeln sie Sonnenlicht in chemische Energie um und produzieren dabei Sauerstoff. Schätzungen zufolge stammt etwa 50 % des Sauerstoffs, den wir atmen, von Phytoplankton. Sie sind die Basis des marinen Nahrungsnetzes und liefern Nahrung für eine Vielzahl von Organismen, darunter Zooplankton, Fische und Wale.

Phytoplankton bestehen aus verschiedenen Arten, darunter Algen, Cyanobakterien und Kieselalgen, und sie treiben frei in der Wassersäule von Meeren, Seen und Flüssen. Ihr Überleben hängt von Licht, Nährstoffen (wie Nitrat, Phosphat und Silikat) und der Temperatur des Wassers ab. Veränderungen in diesen Faktoren können das Wachstum von Phytoplankton erheblich beeinflussen und in einigen Fällen zur Bildung von Algenblüten führen, die die Wasserqualität negativ beeinflussen können.

Phytoplankton spielt eine Schlüsselrolle im Kohlenstoffkreislauf, da sie während der Photosynthese Kohlendioxid (CO₂) aufnehmen und so zur Regulierung des globalen Klimas beitragen. Durch die sogenannte biologische Pumpe wird ein Teil des gebundenen Kohlenstoffs auf den Meeresboden transportiert, wenn Phytoplankton sterben und absinken, was das Potenzial hat, langfristig Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen.

Die Bedeutung von Phytoplankton im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist erheblich, da steigende Meerestemperaturen und Veränderungen der Nährstoffverfügbarkeit das Gleichgewicht dieser Ökosysteme beeinflussen können. Ein Rückgang des Phytoplanktons könnte schwerwiegende Auswirkungen auf die Sauerstoffproduktion, die Nahrungsnetze und die Fähigkeit der Ozeane haben, CO₂ zu binden.

Anwendungsbereiche

• Marine Biologie und Ökosystemforschung: Phytoplankton sind Indikatoren für die Gesundheit von aquatischen Ökosystemen und spielen eine zentrale Rolle in der Forschung zum Klimawandel.
• Klimawissenschaft: Phytoplankton ist für die Regulierung von Kohlendioxid im Ozean und damit für den globalen Kohlenstoffkreislauf wichtig.
• Fischerei: Als Grundlage des Nahrungsnetzes haben Phytoplankton einen direkten Einfluss auf Fischpopulationen und die Produktivität der Fischerei.
• Wasserqualitätsüberwachung: Phytoplankton-Bestände und -Blüten dienen als Indikator für Umweltveränderungen und die Wasserqualität, insbesondere im Hinblick auf Überdüngung (Eutrophierung).

Bekannte Beispiele

In vielen Küstengebieten führt die Überdüngung von Landflächen zu einer erhöhten Nährstoffbelastung der Meere, was das Wachstum von Phytoplankton, insbesondere Algen, fördert. Ein Beispiel ist die Ostsee, die regelmäßig von Algenblüten betroffen ist, die das Ökosystem belasten. Diese Blüten können zu Sauerstoffmangel im Wasser führen, was das marine Leben erheblich beeinträchtigt.

Ein weiteres bekanntes Beispiel ist die Südliche Ozeanregion um die Antarktis, wo Phytoplankton in großem Maßstab vorkommt und eine wesentliche Rolle bei der Kohlenstoffbindung spielt.

Risiken und Herausforderungen

Eines der größten Risiken im Zusammenhang mit Phytoplankton ist die Bildung von toxischen Algenblüten (HABs, harmful algal blooms). Diese Blüten, die oft durch Nährstoffeinträge wie Dünger oder Abwässer verstärkt werden, können Giftstoffe freisetzen, die sowohl für das marine Leben als auch für Menschen gefährlich sind. Diese Phänomene treten häufiger in Küstengebieten auf und sind oft mit der Eutrophierung von Gewässern verbunden.

Auch der Klimawandel stellt eine Bedrohung für die Phytoplankton-Populationen dar. Steigende Meerestemperaturen und Veränderungen in der Zirkulation der Ozeane können zu einem Rückgang der Nährstoffe in den oberen Wasserschichten führen, was das Wachstum von Phytoplankton einschränkt. Da Phytoplankton jedoch für die Bindung von CO₂ und die Produktion von Sauerstoff unerlässlich sind, könnten solche Veränderungen weitreichende Folgen für das globale Klima und die Ökosysteme haben.

Ähnliche Begriffe

• Zooplankton (Tierisches Plankton, das sich von Phytoplankton ernährt)
• Algenblüte
• Eutrophierung
• Primärproduktion (Die Erzeugung von Biomasse durch Photosynthese)
• Kohlenstoffsenke

Zusammenfassung

Phytoplankton sind winzige, aber entscheidende Organismen im Umweltkontext, da sie die Basis mariner Nahrungsnetze bilden und eine Schlüsselrolle im globalen Kohlenstoff- und Sauerstoffkreislauf spielen. Sie sind sowohl für die Gesundheit der Ökosysteme als auch für den Klimaschutz unverzichtbar. Jedoch können Umweltveränderungen wie die Eutrophierung und der Klimawandel das Gleichgewicht dieser Systeme stören und weitreichende ökologische und klimatische Folgen haben.

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Weblinks

• space-glossary.com: 'Phytoplankton' im space-glossary.com (Englisch)
• space-glossary.com: 'Phytoplankton' im space-glossary.com (Englisch)