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Name: Daniel A., 2014-02
Luka und Leon, 2018-06

Ökosystem Tiefsee

Die Tiefsee ist ein Teil des Ozeans , der ab ca. 200 Metern Tiefe beginnt . In der Tiefsee gibt es kaum Licht, weshalb auch keine photosyntetische Primärproduktion betrieben werden kann. Das Ökosystem benötigt also eine andere Primärenergiequelle als das Sonnenlicht!

Es gibt biotische und abiotische Faktoren (abiotische Faktoren: Luftdruck, Temperatur, Wasser-und Schwefelwasserstoff und das Licht der Schlote).

Die Temperatur des Wassers in der Tiefsee beträgt -1°C bis 4°C. Es entsteht nur über die hydrothermalen Quellen Wärme und es herrscht ein sehr hoher Luftdruck. Er beträgt ca. 1000 Bar (ein Mensch hält nur ca. 21 Bar aus). Die Tiere in der Tiefsee sind den hohen Druck gewohnt und blasen sich auf, wenn sie zu nah an die Wasseroberfläche schwimmen.

In der Tiefsee leben sehr ungewöhnliche aussehende Tiere wie der Blobfisch, der Glaskopffisch oder die Hasselhoff-Krabbe. Die tiefste Stelle der Tiefsee ist der Marieanengraben . Er ist 11000 Meter tief und es herrscht dort ein Luftdruck von ca. 1700 bar.

 

Durch den hohen Druck, die Kühle und den Mangel von Licht ist die Tiefsee ein Lebensraum, der als lebensfeindlich und dürftig angesehen wird.

Ursache hierfür ist der hohe Mangel des abiotischen Faktors Licht. Dennoch konzentriert sich eine große Anzahl von Lebewesen, die mit Dunkelheit leben können, auf einer sehr geringen Fläche. Sie leben in der Nähe von sogenannten hydrothermalen Schloten oder an Tiefseequellen, welche sehr warm sind und eine hohe Menge von Schwefelwasserstoff bereitstellen können. Dieser Schwefelwasserstoff wird von den dortigen Lebewesen zum Überleben benötigt.

Man findet hydrothermale Schlote an den Plattengrenzen im Meer, den Orten, an welchen die Platten auseinanderdriften. Man nennt diese Orte auch Tiefseerücken.

Blacksmoker

Quelle Bild: Public domain by National Oceanic and Atmospheric Administration; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blacksmoker_in_Atlantic_Ocean.jpg

 

Abiotischer Faktor Licht in der Tiefsee

Biolumineszenz

Sonnenlicht kann nicht in die Tiefen der Meere eindringen. Schon bei ca. 50m Wassertiefe ist es dunkel! Da es in der Tiefsee kein Sonnenlicht gibt, müssen die Lebewesen sich anders helfen. Einige Tiere erzeugen ihr eigenes Licht in speziellen Leuchtorganen. Es entsteht durch die sogenannten Leuchtbakterien, die die Tiefseetiere in sich tragen und zum Leuchten bringt. Der Leuchtstoff Luziferin oxidiert dabei mithilfe des Enzyms Luziferase und dabei wird Energie in Form von Licht abgegeben. Deswegen leuchten die Tiere unter Wasser.


Durch hydrothermale Quellen sorgen für etwas Wärme in der Tiefsee?

Normalerweise ist es in der Tiefsee sehr kalt (-1°C - 4°C Wassertemperatur), jedoch gibt es die sogenannten hydrothermalen Quellen, oft vulkanischen Ursprungs, die Wärme produzieren. Viele Tiere halten sich in ihrer Nähe auf. Meistens sitzen Hasselhoff-Krabben auf den Quellen, um es warm und gemütlich zu haben.

Arten in der Tiefsee

Im Jahr 1977 entdeckten Forscher viele unerwartete Arten in der Tiefsee, von deren Existenz man vorher noch nichts wusste.

Es wurde zwischen drei Typen von Arten unterschieden:

1. Schwefel(oxidierende) Bakterien, auch: Sulfurikanten

2. Lebewesen, die mit Schwefelbakterien in Symbiose leben

3. Lebewesen, die sich von Schlottieren ernähren

 

1. Sulfurikanten / Schwefelbakterien

Sulfurikanten sind die autotrophen Primärproduzenten der Tiefsee. Dies bedeutet, dass sie reduzierte Schwefelverbindungen zu elementaren Schwefel reduzieren.

Man unterscheidet hierbei zwischen zwei verschiedenen Gruppen:

1.1 Nicht-phototrophe Sulfurikanten: Decken ihren Energiebedarf durch exergone (=energieabgebende) Oxidation

1.2 Photoautotrophe Sulfurikanten: Nutzen Schwefelwasserstoff für eine anoxygene Photosynthese. Bei dieser Photosynthese entsteht kein Sauerstoff und es wird anstelle von Sonnenlicht das (beinahe infarote) Licht der Schlote für den Photosyntheseprozess genutzt.

 

2. Tiere, welche in Symbiose leben (Symbionten)

2.1 Röhrenwurm

Der Röhrenwurm hat kein Mund- und Verdauungssystem. Stattdessen besitzt er eine Röhre mit Kiemenbüschel, die er für die Aufnahme von Schwefelwasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid benutzt.

Desweiteren leben in den Zellen des sogenannten Fresskörpers (Trophosom) Sulfurikanten, die den Wurm ernähren. Im Austausch dafür erhalten die Schwefelbakterien Schwefelwasserstoff von dem Kiemenbüschel, den sie wiederum zur Ernährung nutzen können. Dieses Zusammenleben mit gegenseitigem Nutzen bezeichnet man als Symbiose.

 

2.2 Calyptogena magnifica und Bathymodiolus thermophiles (Tiefsee-Muscheln)

Bei diesen Muscheln sitzen die Schwefelbakterien direkt in den Kiemenbüscheln. Ein langer Fuß ragt in die Schlote hinein, durch welchen Sulfide aufgenommen werden können. Diese Sulfide werden anschließend im Blut der Muschel angereichert und können dadurch die Schwefelbakterien mit Schwefelwasserstoff versorgen. Im Austausch stellen die Sulfurikanten Nährstoffe her, die die Muschel absorbieren kann.

Bathymodiolus

Quelle Bild: Public doman by oceanexplorer.noaa; http://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/04fire/logs/april11/media/mussel_zoom.html; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bathymodiolus_spec_600.jpg

 

3. "Schlottierfresser"

Viele Lebewesen der Tiefsee sind keine Symbionten. Im Gegensatz zu diesen ernähren sich die "Schlottierfresser" von Schwefelbakterien oder anderen in der Nähe von Schloten lebenden Tieren wie zum Beispiel Muscheln.

Zu den Schlottierfressern zählen unter anderem die Schlotkrabbe.

Tiefsee

Quelle: Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic bei Wikipediauser Dake; http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kiwa_hirsuta.jpg

Tiere der Tiefsee

Blobfisch

Der Blobfisch gehört zu den Dickkopf-Groppen, jedoch hat er einige Schönheitsfehler. Er besteht aus einer glibberigen Masse und hat keine Muskeln. Er wird bis zu 70 Zentimeter groß und wird bis zu 9,5kg schwer. Es gibt 2 Arten von Blobfischen (Psychrolutes phrictus und Psychrolutes marcidus) Er ernährt sich von kleinen Krabben und Weichtieren.
Er ist eine vom Aussterben bedrohte Tierart und nicht mehr so zahlreich zu finden. Er ist den hohen Luftdruck der Tiefsee gewohnt und deshalb platzt er, wenn er zu hoch schwimmt.

 

Glaskopffisch

Der Glaskopffisch lebt in runde 800 Metern Meerestiefe .Da es schon nach wenigen 100 Metern unter Wasser stockdunkel ist, muss der Glaskopffisch sich darum kümmern, dass er genug Sonnenlicht abbekommt. Wir würden mit bloßem Auge nichts mehr erkennen können. Der Glaskopffisch aber hat spezielle Augen, die im Inneren seines Kopfes liegen.
Der durchsichtige Kopf ermöglicht es ihm die geringsten Mengen Sonnenlicht, die bis zur Tiefsee durchdringen, zu sehen. Die zwei Punkte über seinem Mund, sehen zwar aus wie seine Augen, sind aber seine Nasenlöcher. Seine Augen liegen im Inneren des Kopfes, und sehen aus wie grüne Halbschalen.

 

Hasselhoff-Krabbe

Sie ist eine besondere Krabbe, mit einer seltsamen körperlichen Eigenschaft: Sie ist sehr behaart. Sie heißt Hasselhoff-Krabbe, da sie mit dem Schauspieler David Hasselhoff verbunden wird. Sie existiert nur in der Tiefsee und ernährt sich von hitzeresistenten Bakterienkulturen. Sie sind auf die Wärme, die durch die hydrothermalen Quellen entsteht, angewiesen und halten sich deshalb in ihrer Nähe auf.

 

Bedeutsame biotische / abiotische Faktoren der Tiefsee

biotisch:

- Symbiose

abiotisch:

-Druck - extremer Druck (bis zu 1100 mal höher als an der Wasseroberfläche), hoher Innendruck der Lebewesen nötig

-Temperatur - circa 4°C, an Schloten bis zu 400°C

-Wasser und Schwefelwasserstoff

-Licht der Schlote

 

 

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