Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

pflanzenfreien, dunkleren Profundal unterscheiden. Im Pelagial unterscheidet man aufgrund der Lichtverhältnisse eine obere trophogene Zone von einer tieferen tropholytischen Zone . Nur in der trophogenen Zone findet Photosynthese statt. Seen der gemäßigten Klimazonen weisen im Sommer eine ausgesprochene vertikale Temperaturschichtung auf: Das warme Epilimnial (Epilimnion) liegt auf einem kühlen Hypolimnial (Hypolimnion), der Temperaturwechsel erfolgt sprunghaft in einer Schicht, die als Metalimnial (Metalimnion) abgegrenzt wird.
    Temperatur , Licht und Sauerstoffgehalt bilden vertikale Gradienten aus, wobei besonders der Temperaturgradient einem charakteristischen jahreszeitlichen Wandel unterworfen sein kann. Süßwasser gefriert bei 0 °C, erreicht seine größte Dichte aber bei +4 °C. Sobald die Wassertemperatur +4 °C unterschreitet, sinkt das Oberflächenwasser daher nicht mehr ab, sondern bleibt wegen seiner geringeren Dichte oben und schirmt das Tiefenwasser vor einer weiteren Abkühlung ab. Wegen dieser Dichteanomalie gefrieren Seen bei ausreichender Tiefe nicht bis zum Grund und bieten Überwinterungsplätze für die Seeorganismen. Unter der winterlichen Eisdecke ist das Tiefenwasser also wärmer als das Oberflächenwasser, im Sommer befindet sich dagegen das wärmere Wasser an der Oberfläche. Solche Temperaturschichtungen werden nur bei veränderten Lufttemperaturen oder durch Windeinwirkung aufgehoben. Eine dauerhafte Temperaturschichtung verhindert die Durchmischung von sauerstoffarmem Tiefenwasser mit sauerstoffreichem Oberflächenwasser und führt am Seegrund leicht zu Sauerstoffmangelsituationen.
    Die Temperaturschichtung und Durchmischung von Seen weist in den gemäßigten Zonen eine typische Jahresrhythmik auf: Nach der Teilzirkulation im Sommer (Stagnation im Hypolimnial) folgt eine Vollzirkulation im Herbst, eine Stagnation im Winter und eine erneute Vollzirkulation im Frühling. Solche Seen werden als dimiktisch bezeichnet (Abb. 5. 6 ). In monomiktischen Seen findet nur einmal jährlich eine Umwälzung statt. Diese kann wie in den subtropischen und warm gemäßigten Zonen im Winter erfolgen, oder wie in den polaren und subpolaren Seen im Sommer. Die Eindringtiefe des Lichtes kann durch Schwebstoffe erheblich eingeschränkt sein. Im Gegensatz zu den Meeren ist der NaCl-Gehalt im Süßwasser unbedeutend, hier spielt der als Härte bezeichnete Carbonatgehalt eine wichtigere Rolle, dieser steht in einer engen Beziehung zum pH-Wert der Gewässer.

    Abb. 5. 6 Jahresperiodische Zirkulation und Stagnation in einem See der gemäßigten Breiten. Dargestellt ist ein dimiktischer See mit einer windinduzierten Vollzirkulation des Wassers im Frühjahr und Herbst. Im Sommer baut sich in den gemäßigten Breiten eine stabile Temperaturschichtung auf (Stagnation), das Wasser wird allenfalls im oberen Bereich durchmischt, die Wassertemperatur sinkt mit der Seetiefe. Wasser mit einer Temperatur von 4 °C hat die größte Dichte, sinkt also zu Boden und bietet im Winter einen eisfreien Überwinterungsraum für die Seeorganismen.
    Die Lebewelt stehender Gewässer ist vielfältig. In großen Seen ist das Phytoplankton der wichtigste Primärproduzent, in kleineren Seen gewinnen die Litoralpflanzen und Einträge von Landpflanzen an Bedeutung (Abb. 5. 7 ). Das Zooplankton besteht aus verschiedenen Cladoceren, Copepoden und Rotatorien. Die meisten Plankter sind holoplanktisch, verbringen also ihr ganzes Leben im freien Wasser. Dornenartige Schwebefortsätze vermindern nicht nur die Sinkgeschwindigkeit, sondern vor allem auch die Fressbarkeit bestimmter Planktonarten. Im See besteht das Nekton vor allem aus Fischen, Amphibien und Insektenlarven. Das Pleuston bewohnt die Wasseroberfläche und nutzt dabei die Oberflächenspannung des Wassers. Zum Pleuston gehören verschiedene mikroskopisch kleine Algen, aber auch Gefäßpflanzen (Wasserlinsen), und Insekten (räuberische Wasserläufer und Schwimmkäfer).

    Abb. 5. 7 Seen , wie dieser in Neuseeland, zeichnen sich durch eine enge Verzahnung mit der Ufervegetation und eine geringe Wasserbewegungen aus. (Foto von Johannes Munk, Karlsruhe.)
    In den gemäßigten Zonen werden verschiedene Seentypen aufgrund der Unterschiede in der Primärproduktion unterschieden. Oligotrophe Seen sind mineralstoffarm, haben daher eine geringe Primärproduktion, absterbendes Plankton wird komplett abgebaut, bevor es den Seeboden erreicht. Die Mineralstoffe gelangen so auf kürzestem Wege