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Ein Ökosystem besitzt die Fähigkeit zur Selbstregulation. Es kann mittels Rückkopplungskreisen Störungen im System ausgleichen und so das System in den ursprünglichen Zustand zurücksteuern. Eine artenreiche Populationsdynamik innerhalb des Ökosystems ist grundlegend für seine Fähigkeit zur Selbstregulierung. Je größer die Artenvielfalt in einer Biozönose ist, desto höher ist das Ausmaß an Regulationsvermögen.
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Selbstregulation ist die Fähigkeit eines Ökosystems nach einer Störung den ursprünglichen Zustand anzusteuern. Je größer die Artenvielfalt im Ökosystem, desto höher das Regulationsvermögen.
Ein uneingeschränkter Stoff- und Energiefluss zwischen den Trophiestufen wird erreicht durch eine langfristig ausgeglichene Anzahl an Individuen in einem Ökosystem, in dem die Produzenten, Konsumenten und Destruenten in Balance miteinander leben.
Eine Reihe von Störfaktoren treten entweder auf natürliche oder menschengemachte Art und Weise in der Natur auf. Oft kann sich die Natur noch selbst regulieren und sich von diesen Störfaktoren wieder erholen. Jedoch haben Menschen immer häufiger die Finger im Spiel und die natürlichen Rückkopplungskreise in Ökosystemen werden gestört.
Durch Naturkatastrophen, wie Waldbrände, Überschwemmungen oder Erdbeben, entstehen Veränderungen in der Natur und in den Ökosystemen. Durch Selbstregulation kann der vorherige Zustand wieder hergestellt werden.
Unter biotischen Umweltfaktoren verstehen sich alle Lebewesen innerhalb eines Ökosystems, die im ständigen Wechsel miteinander leben und durch ihre Regulationssysteme die Fähigkeit zur Selbstregulierung haben. Entstehen Unregelmäßigkeiten in der Populationsdichte, besteht die Gefahr eines ökologischen Ungleichgewichts.
Alle unbelebten Elemente innerhalb eines Ökosystems werden als abiotisch bezeichnet. Dazu gehören Wasser, Klima, Licht, die Konzentration an Nährsalzen oder anderen chemischen Stoffen. Sind die Verhältnisse der Elemente unausgeglichen, ist die Funktion der Selbstregulation gestört.
Die Übernutzung und Zerstörung der Natur von Menschen ist einer der größten Störfaktoren in natürlichen Ökosystemen. Heute gibt es auf der Erde kaum noch Lebensräume, die keinen Einfluss von menschlichem Handeln zu spüren bekommen haben. Dadurch werden die natürlichen Rückkopplungskreise gestört. Durch Waldrodungen, Wilderei, der Luftverschmutzung durch den CO2 Ausstoß oder durch den Abbau natürlicher Ressourcen wie Stein und Sand wird das biologische Gleichgewicht der Natur gestört. So kommt es nicht nur zum Verlust der Biodiversität in Ökosystemen, sondern auch zu weiteren Naturkatastrophen.
Im Buch „Deutschland 2050 – wie der Klimawandel unser Leben verändern wird“ von den Fachjournalisten Toralf Staud und Nick Reimer werden verschiedene Szenarios dargestellt, in welchen Zuständen sich die Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit in 30 Jahren befinden wird. Nach Berechnungen der Forscher muss die Menschheit damit rechnen, dass die Erde bis zum Jahr 2050 deutlich wärmer sein wird und die Folgen des Klimawandels, um einiges stärker zu spüren sein werden. Milliarden Menschen werden unter der massiveren Wasserverschmutzung und Trinkwasserknappheit leiden. Die Ernten werden schlecht ausfallen, da es weniger Bestäuber gibt. Etwa 500 Millionen Menschen werden durch Sturmfluten und Überschwemmungen von den Küsten vertrieben und es wird mehr Tage im Jahr geben, an denen die Hitze die Schwelle menschlicher Überlebensfähigkeit überschreitet. Die Journalisten erklären, dass Klimaschutz keine Umstellung ist, sondern lediglich Stabilität bedeutet und wenn die Menschheit ein stabiles Leben führen möchte, muss jetzt intensiv das Klima geschützt werden.
Die Natur findet normalerweise immer einen Weg zurück zum Ausgangszustand. Jedes Ökosystem hat seine eigenen Methoden sich selbst zu korrigieren und somit im Gleichgewicht zu bleiben. Zu den wichtigsten Ökosystemen gehören Gewässer und Wälder. Sie arbeiten Tag und Nacht daran, dass ihre Kreisläufe normal ablaufen. Dafür haben sie ausgeklügelte Rückkopplungssystemen entwickelt.
In Gewässern entstehen, wie in anderen Ökosystemen auch, Stoffkreisläufe. Tiere und Pflanzen teilen sich das Ökosystem mit anderen Mikroorganismen, wodurch ein selbstregulierender Kreislauf entsteht.
Gewässer können sich selbst reinigen. Um das besser zu verstehen, sollte man den Wasserkreislauf betrachten. Durch Sonneneinstrahlung verdunstet Wasser und gelangt in die Atmosphäre. Kühlen die Wassermassen in der Luft (Wolken) wieder ab, fallen sie als Regen zurück auf die Erde. Dort versickert das Wasser im Boden oder es fließt gemeinsam mit einigen Nährstoffen in Bäche, Seen und Flüsse ab. Gemeinschaften von Mikroorganismen sorgen für den natürlichen Reinigungsprozess in Gewässern. Die sogenannten Biofilme lagern die Nährstoffe entweder an oder werden durch ihren Stoffwechsel wieder abgebaut. Dieser Vorgang wird als die Selbstreinigung von Gewässern bezeichnet.
Wälder stellen ein sehr langlebiges, stabiles Ökosystem dar. Es gibt verschiedene Waldarten, mit ihren eigenen Fähigkeiten. Grundsätzlich ist jeder Wald in Stockwerke aufgebaut und seine Vielfältigkeit ist der Lebensraum zahlreicher Lebewesen.
Der Wald hat eine Reihe an regulierenden Funktionen, wie die Sauerstoffproduktion, die Bindung von Kohlenstoffdioxid oder die Regulation des Wasserhaushalts innerhalb eines Ökosystems.
Du findest auch noch eine Erklärung mit weiteren Informationen zu den Funktionen des Waldes auf StudySmarter!
Die Populationsdynamik der Mitglieder in Lebensgemeinschaften ist die wichtigste Grundlage der Selbstregulation. Durch Rückkopplungssysteme kann die Abundanz (Populationsdichte) stetig nahe dem entsprechenden optimalem Mittelwert erhalten werden. Wenn es funktioniert, gibt es stets genauso viele Lebewesen, dass die natürlichen Kreisläufe ungestört ihren Lauf nehmen können. Am einfachsten erklärt sich die Selbstregulation von Populationen mit der Räuber-Beute-Beziehung.
In einem Lebensraum, in dem viel Beute existiert, haben Räuber größeren Erfolg bei der Nahrungssuche und daher bei ihrer Fortpflanzung. Durch die Fortpflanzung erhöht sich die Populationsdichte der Räuber, womit die Anzahl der Beute abnimmt. Da die Beute nun als Nahrungsquelle mangelt, nimmt auch wieder die Populationsdichte der Räuber ab, die Beute kann sich reproduzieren und der Kreislauf beginnt von vorn.
Zur Räuber-Beute-Beziehung findest Du auf StudySmarter noch einen Artikel mit weiteren Informationen!
Fast alle Flächen in Europa sind auf unnatürliche Art und Weise von Menschen verändert worden. Dadurch verschlechtert sich der Zustand der Biodiversität. Die Roten Listen der gefährdeten Arten in Europa zeigen, dass zu viele Amphibien, Säugetiere und Vögel stark gefährdet sind. Da die Artenvielfalt einer Biozönose die Grundlage für eine funktionierende Selbstregulation ist, kommt es zur Deregulierung.
Das menschliche Handeln hat Konsequenzen für die Selbstregulation der europäischen Ökosysteme. Fast alle Flächen der Natur sind schon mehr oder weniger von Menschen beeinflusst worden. Der Mensch und die Natur sind nicht mehr im Gleichgewicht. Viele Tier- und Pflanzenarten sind bereits ausgestorben oder sind kurz davor. Durch eine derartige Zerstörung der Biodiversität kann die Funktion der Selbstregulierung nicht mehr richtig arbeiten.
Hier sind zwei Beispiele für Dich, die den Einfluss von menschlichem Handeln auf die Natur einfach darstellen.
Über 10 Millionen Tonnen Plastikmüll landen jährlich in den Ozeanen. Zahlreiche Meerestiere und Seevögel sterben an den Folgen dieser Plastikverschmutzung. Mikroplastik schädigt Ökosysteme, indem es beim Zerfall toxische chemische Stoffe bildet. Diese machen die Umwelt krank und die Fähigkeit der Selbstregulierung ist gestört.
Durch das Abholzen von Wäldern werden ganze Lebensräume zerstört. Viele Tier- und Pflanzenarten sind bereits ausgestorben oder stehen kurz davor. Abgesehen vom Verlust der Artenvielfalt wird auch das Klima durch die Zerstörung der Wälder gestört. Wetteranomalien und Umweltkatastrophen sind die Konsequenz.
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Was versteht man unter Selbstregulation?
Ein Ökosystem besitzt die Fähigkeit zur Selbstregulation. Es kann mittels Rückkopplungskreisen Störungen im System ausgleichen und so das System in den ursprünglichen Zustand steuern.
Wie funktioniert die Selbstregulation?
Ein uneingeschränkter Stoff- und Energiefluss zwischen den Trophiestufen wird erreicht durch eine langfristig ausgeglichene Anzahl an Individuen in einem Ökosystem, in dem die Produzenten, Konsumenten und Destruenten in Balance miteinander leben.
Wie hat sich die Selbstregulation im Laufe der Zeit verändert?
Heute gibt es auf der Erde kaum noch Lebensräume, die keinen Einfluss von menschlichem Handeln zu spüren bekommen haben. Dadurch werden die natürlichen Rückkopplungskreise gestört.
Warum ist die Selbstregulation so wichtig?
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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