Ökosystem Bach

Abbildung 1

Julia Ptock

Klasse 9/4

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Gliederung:

1. Allgemeines / Einleitung

2. Entstehung eines Baches

2.1 . Bachverlauf

2.2 . Schematischer Querschnitt durch den Bach

2.3 . Schematischer Längsschnitt durch den Bach

3. Sauerstoff im Wasser

4. Ökosystem Bach / Nahrungskette

4.1 . Lebensbedingungen

5. Tiere und Pflanzen am Bach

6. Selbstreinigung des Baches

7. Der Bach im Wandel

7.1. Veränderung und Entwicklung

8. Gewässerbeurteilung

9. Quellenangabe

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1. Allgemeines / Einleitung :

Wasser ist für uns etwas ganz Selbstverständliches. Man begegnet ihm au Schritt und Tritt, sei

es als Trinkwasser aus dem Wasserhahn, als Regen oder als Bach vor unserer Haustüre.

Die Frage: ,,Bekommt das Element Wasser in unserer Gesellschaft genügend Schutz ?", stellt

sich kaum jemand. In den letzten zwei Jahrhunderten sind wir sehr unsanft mit unsern

Fließgewässern umgegangen. Zur Gewinnung von fruchtbaren Landwirtschaftsflächen, zur

Stromgewinnung und für den Hochwasserschutz. In den großen Talebenen wurden viele

Flüsse und Bäche eingedämmt und begradigt. Dies hat jedoch große Folgen. Auen und

Feuchtgebiete wurden zerstört. Zahlreiche Pflanzen- und Tierarten sind verschwunden oder

stark bedroht. Unser Landschaftsbild hat sich stark verändert. Heute ist man sich dieser

Problematik immer mehr bewusst. Einzelne Revitalisierungsprojekte sind bereits mit Erfolg

umgesetzt, wie beispielsweise in Felsberg oder Strada. Die Natur kann sich in diesen freien

Flusslandschaften langsam wieder erholen.

2. Entstehung eines Baches :

Abbildung

2

Ein Bach entsteht mit einer Quelle. Dort sickert, quillt oder sprudelt das Wasser aus der Erde.

Das Quellwasser ist Regenwasser. Im Boden versickert und durch das Erdreich gefiltert,

sammelt es sich über wasserundurchlässigen Bodenschichten, rinnt durch Fugen und Spalten

und tritt nach Tagen oder auch nach vielen Jahren wieder aus der Erde hervor. Das Wasser

sucht sich seinen Weg, nimmt Rinnsale und weiteres Wasser aus dem Boden auf und wird

somit zum Bach.

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2.1. Bachverlauf :

Quelle: Kristallklares Wasser, gleich bleibende Temperatur. Oft kantige Steine, die im

Bachverlauf kleiner und runder werden. Es gibt Moospolster und Algen an den

Steinen.

Oberlauf: Mehrere Quellbäche lassen den Bach breiter und reißender werden, schnell

fließendes Wasser. Der Bach mäandriert d.h. er gräbt sich sein Bett in Schleifen,

die sich im Laufe der Zeit vergrößern. Das Wasser prallt gegen einen Uferbereich,

dabei trägt es Erde ab. Die Böschung wird steiler und bildet eine Ausbuchtung

(Prallhang). Das Wasser staut sich davor, wird umgelenkt und fließt seitlich ab,

wodurch es wieder gegen das andere Ufer prallt.

Außenkurve: Prallhang, höhere Fließgeschwindigkeit

Innenkurve: Gleithang, Sand und Kies werden abgelagert, langsame

Fließgeschwindigkeit

Mittellauf: Der Bach ist tiefer und breiter, das Wasser fließt gleichmäßiger, Sand lagert sich

ab.

Unterlauf: Träger fließend, Erde setzt sich als Schlick und Sand ab. Mit der Einmündung in

einen Fluss oder See endet der Bach.

2.2 Schematischer Querschnitt durch einen Bach :

Abbildung 3

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In jedem Ökosystem sind die grünen Pflanzen die Produzenten, die aus Kohlendioxid,

Nährstoffen und Wasser mit Hilfe der Sonnenenergie organische Substanzen aufbauen, z.B.

Holz, Blätter und Äste. Die Tiere sind Konsumenten und ernähren sich entweder von den

Pflanzen oder sind Räuber und fressen andere Tiere. Im Gebirgsbach gibt es zwar viele Tiere,

aber außer Algen und Moose nur wenige Pflanzen. Die Nahrungsgrundlage der Konsumenten

ist organisches Material von außerhalb. Dieses gelangt in den Bach durch Laubfall (1) und

wird bei Regen vom

Ufer eingeschwemmt (2), kleine und gelöste organische Bestandteile

gelangen durch unterirdische Zuflüsse in den Bach (3). Die Bachtiere können diese

Pflanzenteile allerdings nicht sofort verwerten. Bakterien und Pilze können das organische

Material verwerten und wachsen darauf als schleimiger Überzug, der so genannte Biofilm (6).

Die Tiere (4) fressen dieses Material, verwerten aber nur den Biofilm und scheiden die

nunmehr zerkleinerten organischen Partikel wieder aus. Diese werden wieder vom Biofilm

besiedelt und von anderen Tieren gefressen. Das geht so lange bis die Pflanzenteile in

winzige, gelöste Bestandteile zerlegt sind.

2.3 Schematischer Längsschnitt durch den Bach :

Abbildung 4

Durch die Abfolge von seichten und tiefen Bachbereichen wird das Wasser ständig zwischen

Oberfläche und Schotter ausgetauscht (5). Auch der Schotter ist vom Biofilm (6) besiedelt,

der die kleinsten organischen Bestandteile hier aus dem Wasser filtert und verwertet. Im

RITRODAT

ist der Schotterkörper bis 2 Meter tief. Die Bachtiere können daher noch tief im

Sediment existieren. Unter einem m² leben bis zu 300.000 Individuen mit einer Körperlänge

größer als 1 mm. Die sehr zahlreiche Fauna die kleiner als 0.1 mm ist dabei noch nicht

mitgerechnet. 95 % der Tiere leben oberhalb einer Tiefe von 0.5 Meter. Unterhalb 1.5 Meter

beginnt die Grundwasserfauna.

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(

RITRODAT

ist der Name für das Forschungskonzept seit 1978 [ griechisch

rheithron

=

Fluss ]. Der Fachbegriff

Rhithral

bezeichnet den Oberlauf = Forellenregion eines Flusses,

was einem Schotterbach entspricht. )

3. Sauerstoff im Wasser :

Im Quellwasser, das längere Zeit unter der Erde von der Luft abgeschlossen war, ist

Sauerstoff kaum vorhanden. Mit dem Hindernislauf des Wassers, immer wenn es gluckst,

gurgelt, plätschert und schäumt ist das ein Zeichen, dass es sich mit Luft vermischt.

Luftblasen werden eingeschlossen und mitgerissen, dabei löst sich der Sauerstoff im Wasser.

Im Oberlauf des Baches ist das Wasser besonders reich an Sauerstoff, hier fühlt sich die

Forelle wohl. Im Mittel- und Unterlauf, wo das Wasser ruhiger fließt, nimmt es weniger

Sauerstoff auf. Hier gibt es Wasserpflanzen, die mit Hilfe des Sonnenlichts Sauerstoff

produzieren und an das Wasser abgeben. Nachts nehmen die Pflanzen selbst Sauerstoff auf.

Daher fühlen sich hier der Flussbarsch, der Plötz und der Hecht wohl. Auch die Temperatur

des Wassers spielt eine Rolle. Das nahezu immer gleich warme Quellwasser kühlt sich im

Winter auf seinem Lauf ab. Im Sommer erwärmt es sich dort, wo die Sonne hinkommt.

Deshalb gedeihen dort mehr Wasserpflanzen, die Sauerstoff produzieren. Wärmeres Wasser

kann jedoch weniger Sauerstoff aufnehmen als kaltes. Im Schatten, wo das Wasser kühl

bleibt, gedeihen wiederum weniger Wasserpflanzen. So nimmt der Sauerstoffgehalt im

Verlauf des Baches insgesamt ab.

4. Ökosystem Bach / Nahrungsketten :

Ein Ökosystem besteht aus einem Lebensraum mit Lebensgemeinschaften von Tieren und

Pflanzen die an ganz bestimmte Bedingungen gebunden sind. Auch der Bach ist ein solches

Ökosystem. Er beherbergt eine Vielzahl von Tieren und Pflanzen, die im Wasser und an

seinen Ufern vorkommen. Im Bachbett selbst ist die Strömung einer der wichtigsten Faktoren.

Im Bach leben ca. 1500 Tierarten, aber nur wenige Großpflanzen. Dies ist im Verhältnis zum

Ökosystem Wald relativ wenig. Sie haben sich alle an die Strömungen im Bach angepasst.

Auch gegen die geringen Temperaturen müssen sie resistent sein.

Tiere und Pflanzen haben sich auf vielfältigste Weise daran angepasst :

- Algen bilden flache Lager aus

- Andere Pflanzen bilden robuste, lang gestreckte Sprosse, die sich der Strömung

anpassen (z.B.: Wasserhahnfuss)

- Anhefter die sich am Untergrund festsaugen (z.B.: Schnecken und Egel)

- Beschwerer, wie zum Beispiel die Köcherfliegenlarve. Sie baut ihren Köcher aus

Steinchen und Sand, die sie an Ort und Stelle halten.

- Klammerer halten sich mit Beinkrallen an den Steinen und Pflanzen fest. Zum

Beispiel die Wasserassel

- Größere Tiere, wie Amphibien, meiden eher starke Strömungen

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- Fische sind durch ihre stromlinienförmige Bauweise und ihre Abflachung gegen die

Strömung gewappnet.

Weitere wesentliche ökologische Faktoren sind Temperatur, der Gehalt des Sauerstoffes und

an gelösten Stoffen. Das Ökosystem Bach endet nicht am Ufer, sondern steht in enger

Verbindung mit dem umgebenden Land (Land- Wasser- Verschmutzung). Diese Uferbereiche

sind Lebens- und Rückzugsraum für viele Pflanzen und Tiere.

Im Bach herrscht ein Gewimmel von Kleinstlebewesen. Im Sand oder unter Steinen versteckt

findet man je nach Wassergüte verschiedene Tiere. In sauberen Gewässern (Güteklasse 2 und

besser) kann man den Bachflohkrebs, die Eintagsfliegenlarve (flach und rund), die

Steinfliegen- und Köcherfliegenlarve so wie Wasserasseln und Hakenkäfer entdecken. In

Gewässern, die nicht in Ordnung sind (Güteklasse 3 und schlechter) findet man z.B. die Rote

Zuckmückenlarve, die Waffenfliegenlarve, die Kriebelmückenlarve, den Rollegel und den

Schlammröhrenwurm. In Gewässer, die teilweise oder ganz verödet sind trifft man auf wenige

bis keine der oben angeführten Kleinlebewesen.

Die gefundenen Lebewesen lassen sich mit einer Lupe gut erkennen und bestimmen. Nur

noch kleinere Tiere wie Glockentierchen und Rädertierchen kann man nur mit Hilfe eines

Mikroskops sehen.

Kleinlebewesen sind Abfallvertilger im Bach. Sie zerlegen Pflanzenreste und Tierkadaver und

bauen sie Stufe um Stufe ab. Zum Schluss bleiben von den Abfällen nur noch Mineralstoffe

übrig. Diese lösen sich im Wasser und sind für die Pflanzen wichtige Nährstoffe. Den

Sauerstoff für die Abbauarbeit liefern die Pflanzen. Die Wasserpflanzen geben ihn direkt, die

anderen Pflanzen über die Luft in den Bach ab.

Somit schließt sich der Kreis: Die Kleinlebewesen sind Nahrung für die Fische, diese, wenn

sie klein sind, Nahrung für z.B. Libellenlarven, wenn sie größer werden für die Vögel z.B. für

den Eisvogel und für andere Tiere wie den Fischotter. Hier wird jeder gebraucht und es

bleiben keine Reste übrig.

4.1 Lebensbedingungen :

Der beherrschende Faktor in Bächen ist die Strömung. Wenn der Bach enger wird, wird diese

stärker, bei zunehmender Breite wird sie geringer. Durch sie werden Schlammablagerungen

im Bach verhindert und das Wasser mit Sauerstoff durchmischt. Dies führt zu einer hohen

Sauerstoffsättigung des Wassers.

Der größte Teil der organischen Masse stammt nicht vom Bach selbst, sondern aus dem

Grundwasser oder Falllaub. Der Bach ist also sehr von seiner Umwelt abhängig.

5. Tiere und Pflanzen am Bach :

Amphibien:

Am Bach findet man folgende Lurcharten: Grasfrösche, Teichfrösche, Teichmolche

Feuersalamander und Erdkröten. Sie sind wechselwarme Tiere, deren Jungstadien (Larven) in

der Regel durch Kiemen atmen. Erwachsene Lurche atmen durch Haut und Lungen. Die Haut

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der Lurche ist weich, feucht und drüsenreich. Sie wird mit Hilfe der Drüsen ständig feucht

gehalten. Lurche fühlen sich kühl, feucht und schlüpfrig an. Unsere heimischen Lurche sind

getrenntgeschlechtlich. Ihre Paarungszeit liegt im Frühjahr. Viele Arten wandern zu

bestimmten Laichplätzen. Die Froschlurchweibchen setzen den Laich ab, der anschließend

von den Männchen besamt wird. Bei den Schwanzlurchen kommt es durchweg zur

Innenbefruchtung. Die häufigsten Vertreter der Froschlurche sind bei uns der Grasfrosch, der

Teichfrosch und die Erdkröte. Alle Arten bedürfen unseres Schutzes und sind durch

Vernichtung, Zerstörung oder Verschmutzung ihres Lebensraums bedroht.

Fische: Bachforelle, Regenbogenforelle, Bachschmerle (nachtaktiv)

Vögel: Wasseramsel, Gebirgsstelze, Eisvogel

Tiere unter Wasser:

·

Fortbewegung:

Wasserkäfer: bewegen sich hauptsächlich mit ihren verbreiterten und mit langen

Haaren besetzten Hinterbeinen fort

Mückenlarven: schlagende Bewegungen mit dem ganzen Körper

Bachflohkrebs: mit Hilfe ihres gekrümmten Hinterleibs

Libellenlarven: pressen Wasser durch ihren Enddarm (Rückstoßprinzip)

Wasserläufer: gleiten mit unbenetzbaren Fußspitzen über die Wasseroberfläche

·

Atmung:

Manche Tiere nehmen sich einen gewissen Luftvorrat mit nach unten: die meisten

Käfer mit einer Luftblase unter den Flügeldecken. Andere Tiere können durch

bestimmte Körperpartien den Sauerstoff aus dem Wasser entziehen: dünnhäutige

Wassertiere wie Würmer oder kleine Larven. Andere atmen mit Kiemen.

Pflanzen am Ufer und im Wasser:

Bäume und Sträucher: z.B. Schwarzerle, Esche,

Zwergweiden, Weiden, Haselstrauch und Weißdorn

Uferblumen: z.B. Gemeine Pestwurz, Sumpf-

madesüß, Stumfblättriger Ampfer, Kletten-Labkraut,

Große Brennnessel, Weiße Taubnessel, Gundermann

und evtl. Blumen einer angrenzenden Wiese und

Wasserlinsen im Bach

Röhrichtpflanzen :

z.B. Wasserminze, Wasserhahnenfuß, Aufrechte

Berle, Sumpf-Wasserstern, Brunnenkresse, Flutender

Schwaden, Rohrglanzgras, Wasser-Ehrenpreis (die

Pflanzen befinden sich im und am Wasser)

Abbildung 5

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6. Selbstreinigung des Baches :

Verschmutzungen in Fließgewässern sind meist organische Substanzen, wie z.B. aus

Waschmitteln oder Fäkalien. Sie werden von den Biofilmen aus dem Wasser gefiltert und von

den Tieren weiter verwertet, im selben Kreislauf wie im natürlichen System. Um diese

Selbstreinigungskraft zu erhalten ist es daher wichtig die natürlichen Schotterkörper und die

Uferstrukturen zu erhalten. Ökologisch intakte und funktionierende Fließgewässer sind

Grundlage für sauberes Trinkwasser.

7. Der Bach im Wandel :

Bäche und Flüsse stellen die Lebensadern in unserer Landschaft dar. Sie durchfließen weite

Landstriche und sind ein wesentlicher Bestandteil des Wasserkreislaufes. Naturnahe Bäche

und Flüsse wechseln häufig ihre Richtung, auf kurzen graden Abschnitten folgen Schleifen

und Windungen. Man sagt: ,,Der Bach mäandriert".

Ufer und Bachbett sind in solchen natürlichen Fließgewässern reich strukturiert. Sie

beherbergen je nach Strömung, Wassertemperatur, Qualität oder Bodenbeschaffenheit

verschiedene Tier- und Pflanzengemeinschaften.

Ohne äußere Einflüsse kann der Lebensraum Bach Störungen abfangen und sich selbst

erhalten. Der Wandel in unserer Kulturlandschaft zeigt jedoch eine andere Entwicklung.

Naturnahe Bäche und Flüsse sind zur Seltenheit geworden. Fast die Hälfte aller Fließgewässer

sind in der Schweiz verbaut oder eingedolt. Die Gewässer unterliegen vielfältigen Nutzungen:

sei es zur Stromerzeugung, sei es in der Landwirtschaft oder für den Tourismus. Ebenso hat

die zunehmende Besiedlung einen großen Einfluss auf unser Landschaftsbild und damit auch

auf den Raum, den wir unseren Bächen und Flüssen zugestehen. Naturnahe Bäche und Flüsse

sind heutzutage zu ökologischen Nischen in einer oft sehr intensiv bewirtschafteten

Kulturlandschaft geworden.

7.1 Veränderung und Entwicklung :

Ökosysteme durchlaufen allmählich eine als Sukzession bezeichnete Entwicklung, die uns

kaum bewusst wird, da sie nur sehr langsam abläuft.

- Beeinflussung der Sukzession durch den Menschen

In den letzten Jahrhunderten greift der Mensch immer mehr in die Ökosysteme ein. Bäche

werden begradigt und umverlegt, Monokulturen gepflanzt und der Urwald wird abgeholzt.

Auch werden künstlich Seen angelegt und andere zugeschüttet.

All diese Veränderungen sind Folgen der Industrialisierung und werden aus wirtschaftlichen

Gründen vorgenommen.

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Die Folgen der Eingriffe des Menschen sind noch nicht vorhersehbar. Es gibt aber schon

Anzeichen für eine negative Entwicklung wie etwa den Treibhauseffekt oder die

zunehmenden Überschwemmungen und Schlammlawinen, die in Gebirgen durch die

fehlenden Bäume nicht mehr aufgehalten werden können.

(Sukzession: Entwicklungsreihe von Pflanzen- oder Tiergesellschaften am gleichen Ort, die

durch Änderung der Umweltverhältnisse [z. B. Klimaänderungen, menschliche Einflüsse]

oder durch die Gesellschaft selbst verursacht wird.)

8. Gewässerbeurteilung :

Im Laufe eines Jahreszyklus ist der Lebensraum Bach mit seinen zahlreichen

Lebensgemeinschaften einem steten Wandel unterworfen. Dieser manifestiert sich vor allem

in der Vegetation aber auch in der Zusammensetzung der Tiergemeinschaften. Andere

Veränderungen können durch die Beeinträchtigung der Wasserqualität, d.h. durch den

Einfluss der Menschen hervorgerufen werden.

Es gibt verschiedene Untersuchungsmethoden, um den Zustand eines Baches feststellen zu

können:

Gewässerchemie: Das Messen verschiedener Parameter (pH, Temperatur, Sauerstoffgehalt,

Nitrat, Nitrit, Phosphat) gibt Auskunft über die Belastung des Gewässers.

Das untersuchte Fließgewässer kann einer Güteklasse zu geordnet werden.

Biologische Wassergüte: Biologische Gütebestimmungen eignen sich, um den

Langzeitzustand eines Gewässers zu beurteilen. Bestimmte

Organismen, so genannte Bioindikatoren, lassen Rückschlüsse auf

die Wasserqualität zu. Saprobien, so genannte ,,Abbauer", verwerten

Schmutzstoffe im Wasser und reinigen es somit. Mit dem

Saprobienindex lassen sich die Gewässer mehreren Güteklassen (I ­

III) zuordnen.

Landschaftsökologische Bachbeurteilung:

Diese Form der Beurteilung beruht nach klar definierten Kriterien auf dem genauen

Beobachten und Beschreiben der Bachsohle so wie seiner Uferbereiche. Das Fließgewässer

lässt sich in verschiedene Kategorien von natürlich über naturnah, verbaut bis naturfremd

einteilen.

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9. Quellenangabe :

Abbildung 1: http://www.bayern.de/LFU/natur/flaechenschutz/oekoflaechen/fluss.jpg

Abbildung 2: http://www.vib-bw.de/tp4/Start/regal/ordner/bach/bilder/bach5c.jpg

Abbildung 3: http://www.bsl.oeaw.ac.at/images/section.jpg

Abbildung 4: http://www.bsl.oeaw.ac.at/images/flow.jpg

Abbildung 5: http://www.vib-bw.de/tp4/Start/regal/ordner/bach/bilder/bach12kl.jpg

,,Menschen und Umwelt"

,,Umwelt Lexikon"

,,Das große Buch des Allgemeinwissens Natur"

http://www.migy.de/oekologie/Oekosystem%20Bach.htm

http://www.bsl.oeaw.ac.at/funktion.htm

http://www.vib-bw.de/tp4/Start/regal/ordner/bach/sach.html

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