„Nahrungsnetz und Energiefluss“ für deine Klasse anpassen

Erkläre den Unterschied zwischen einer Nahrungskette und einem Nahrungsnetz. Nutze dazu ein Beispiel aus einem Waldökosystem.

In einem Ökosystem werden Organismen nach ihrer Rolle in Trophieebenen eingeteilt. wie Pflanzen stellen Energie durch Fotosynthese bereit. fressen andere Organismen und werden nach ihrer Position eingeteilt: Primärkonsumenten (Herbivoren) fressen Pflanzen, Sekundärkonsumenten (Karnivoren) fressen Herbivoren. wie Pilze und Bakterien bauen tote Organismen ab und geben Nährstoffe an den Boden zurück.

Ordne die folgenden Organismen den Trophieebenen eines Waldökosystems zu.

Erläutere, warum Energie in Ökosystemen nicht recycelt werden kann, im Gegensatz zu Nährstoffen. Gehe dabei auf den Energiefluss und den Nährstoffkreislauf ein.

Welche Aussage zum Energiefluss im Ökosystem ist korrekt?

• Energie wird von Organismen verbraucht und verschwindet aus dem Ökosystem.
• Energie wird durch Respiration zu Wärme entwertet und verlässt das Ökosystem.
• Alle Organismen einer Trophieebene erhalten gleich viel Energie.
• Destruenten benötigen keine Energie und spielen daher keine Rolle im Energiefluss.

Beschreibe ein Beispiel, wie ein menschlicher Eingriff (z. B. Waldrodung, Pestizideinsatz oder Überfischung) das Nahrungsnetz eines Ökosystems verändert. Welche Folgen könnte dies für andere Organismen haben?

Entscheide, ob die folgenden Aussagen wahr oder falsch sind.

Beispiel-Aufgabe (so wird es gemacht): Was ist eine Nahrungskette? Nenne ein Beispiel.

Muster-Lösung: Eine Nahrungskette ist eine einfache Reihe von Lebewesen, bei der jedes Glied vom vorherigen gefressen wird. Beispiel: Gras → Maus → Fuchs. Das Gras wird von der Maus gefressen, die Maus wird vom Fuchs gefressen.

Jetzt du: Erkläre mit eigenen Worten den Unterschied zwischen einer Nahrungskette und einem Nahrungsnetz. Nutze ein Beispiel aus dem Wald (z.B. Baum, Reh, Wolf, Insekt).

Tipp 1: Eine Kette ist nur EIN Weg (linear). Ein Netz hat VIELE Wege.
Tipp 2: Satzanfang: 'Eine Nahrungskette ist... Ein Nahrungsnetz ist dagegen...'
Tipp 3: Überlege: Frisst ein Reh nur eine Pflanzenart oder mehrere?

In einem Ökosystem gibt es verschiedene Trophieebenen. wie Pflanzen stellen ihre Energie selbst durch Fotosynthese her. fressen andere Lebewesen: Primärkonsumenten fressen Pflanzen, Sekundärkonsumenten fressen Pflanzenfresser. wie Pilze und Bakterien bauen tote Pflanzen und Tiere ab und geben Nährstoffe an den Boden zurück.

Ordne die Lebewesen der richtigen Trophieebene im Wald zu.

Warum kann Energie nicht wiederverwendet (recycelt) werden, Nährstoffe aber schon? Nutze diese Satzanfänge:

'Energie fließt nur... '
'Nährstoffe dagegen...'

Tipp: Schau dir die Grafik oben an. Wohin geht die Energie am Ende?

Welche Aussage über Energie im Ökosystem ist richtig?

• Energie verschwindet einfach, wenn Tiere sie benutzen.
• Energie wird durch Atmung zu Wärme und verlässt das Ökosystem.
• Alle Tiere einer Stufe bekommen gleich viel Energie.
• Pilze und Bakterien brauchen keine Energie.

Beschreibe in 3 Schritten, wie ein Mensch das Nahrungsnetz stören kann. Wähle EIN Beispiel: Waldrodung (Bäume fällen), Pestizide (Gift gegen Insekten) oder Überfischung.

Schritt 1: Was macht der Mensch?
Schritt 2: Wer hat direkt ein Problem dadurch?
Schritt 3: Wer hat dann noch ein Problem (Kettenreaktion)?

Richtig oder falsch? Kreuze an.

Berechne: In einem See liefert Phytoplankton (Produzenten) pro Jahr 50.000 kJ Energie. Wende die 10%-Regel an und berechne, wie viel Energie theoretisch bei den Primärkonsumenten, Sekundärkonsumenten und Tertiärkonsumenten ankommt. Erkläre anschließend, warum es in realen Ökosystemen selten mehr als vier Trophieebenen gibt.

In der Karibik hat die Überfischung von Haien (Spitzenprädatoren) zu einer Zunahme mittelgroßer Fische geführt, die wiederum pflanzenfressende Fische (z. B. Papageifische) dezimiert haben. Dadurch wuchsen Algen auf Korallenriffen ungehindert und schädigten die Korallen. Erkläre dieses Phänomen mithilfe des Fachbegriffs 'trophische Kaskade' und stelle die Wirkungskette grafisch oder schriftlich als Kette dar.

Warum sind Spitzenprädatoren (z. B. Wölfe, Haie) oft besonders empfindlich gegenüber Umweltgiften wie DDT oder Schwermetallen?

• Weil sie am wenigsten Energie pro Trophieebene erhalten und deshalb besonders schwach sind.
• Weil sich fettlösliche Schadstoffe über die Nahrungskette anreichern (Biomagnifikation) und in höheren Trophieebenen in höherer Konzentration vorliegen.
• Weil Spitzenprädatoren generell eine kürzere Lebenserwartung haben als Produzenten.
• Weil sie als einzige Organismen Destruenten fressen, die besonders viele Gifte enthalten.

Entwirf ein eigenes, realistisches Nahrungsnetz für ein Ökosystem deiner Wahl (z. B. Wattenmeer, Savanne oder Komposthaufen) mit mindestens 6 Organismen. Ordne jeden Organismus einer Trophieebene zu und kennzeichne mindestens zwei Stellen, an denen eine Art zu mehreren Trophieebenen gehört (sogenannte 'Allesfresser-Verbindungen').

Ein Biologe behauptet: 'Wenn wir in der Landwirtschaft direkt Getreide essen, anstatt es an Rinder zu verfüttern und dann das Rindfleisch zu essen, können wir mit derselben Anbaufläche deutlich mehr Menschen ernähren.' Bewerte diese Aussage fachlich mithilfe des Konzepts der Energiepyramide und nimm begründet Stellung.

Reichert sich ein schwer abbaubarer Schadstoff über mehrere Trophieebenen hinweg in zunehmender Konzentration an, spricht man von . Die Anreicherung eines Stoffes im Körper eines einzelnen Organismus über die Zeit nennt man dagegen . Eine Kettenreaktion, bei der die Entnahme einer Art mehrere Trophieebenen hindurch Folgen hat, bezeichnet man als .

Vertiefte Aussagen – entscheide, ob sie wahr oder falsch sind, und denke an mögliche Sonderfälle.

Forscherfrage: Manche Ozean-Ökosysteme haben deutlich mehr als vier Trophieebenen (z. B. Phytoplankton → Zooplankton → kleine Fische → mittlere Fische → Thunfisch → Hai). Überlege, welche Besonderheiten mariner Ökosysteme (z. B. Primärproduktion, Energieeffizienz der Organismen) dies im Vergleich zu Landökosystemen ermöglichen könnten.