Nahrungsketten, Energiepyramiden und Kohlenstoffkreislauf
BiologieÖkologie und UmweltAlter 17–18
Im Unterricht einsetzen: Ihre Schülerinnen und Schüler öffnen sie über einen Link oder QR-Code, ganz ohne Konto.
Als Nächstes in Ökologie und Umwelt
Die von den Produzenten gebundene Sonnenenergie wird entlang einer Nahrungskette über aufeinanderfolgende Trophiestufen weitergegeben; auf jeder Stufe geht der größte Teil der Energie durch Zellatmung, Wärme und Ausscheidungen verloren, und nur etwa 10% gelangen zur nächsten Stufe – deshalb hat eine Energiepyramide immer eine breite Basis. Die Lernenden können die Zahl der Trophiestufen, den ökologischen Wirkungsgrad und die Nahrungskette (Wiese oder Teich) ändern, auf jede Stufe klicken, um aufgenommene, verlorene und weitergegebene Energie zu sehen, und beobachten, wie Kohlenstoff über Fotosynthese, Fressen, Zersetzung, Zellatmung und Verbrennung fossiler Brennstoffe zirkuliert. Der Tab Pyramidentypen vergleicht Zahlen-, Biomasse- und Energiepyramiden für ein Grasland, eine Eiche und das offene Meer, auch umgekehrte Pyramiden.
Lektion: Ökosysteme: Nahrungsketten, Energiefluss, ökologischer Wirkungsgrad, Zahlen-, Biomasse- und Energiepyramiden; Stoffkreisläufe (Kohlenstoff)
Was sie zeigt
Energie gelangt meist als Sonnenlicht, das Produzenten einfangen, in ein Ökosystem und wandert die Nahrungskette hinauf, wenn Organismen gefressen werden. Auf jeder Trophiestufe wird der größte Teil für die Zellatmung verbraucht oder geht als Wärme und Abfall verloren; nur etwa 10 % erreichen die nächste Stufe, daher haben Nahrungsketten selten mehr als vier oder fünf Stufen. Kohlenstoff dagegen wird recycelt. Der Tab Pyramidentypen vergleicht Zahlen-, Biomasse- und Energiepyramiden: Eine Eiche mit Tausenden Raupen ergibt eine umgekehrte Zahlenpyramide, das offene Meer eine umgekehrte Biomassepyramide, eine Energiepyramide aber ist nie umgekehrt.
So funktioniert es
Wählen Sie in Energie und Kohlenstoff mit der Schaltfläche Kette eine Nahrungskette, stellen Sie die Regler Wirkungsgrad und Stufen ein und klicken Sie auf eine Stufe, um die Energie abzulesen; mit C-Kreislauf verfolgen Sie den Kohlenstoff. Wählen Sie in Pyramidentypen Ökosystem und Pyramide, stellen Sie Balkenbreite auf Log-Skala, um kleine Stufen zu sehen, und klicken Sie auf Aufrecht oder Umgekehrt, um jede Form festzuhalten.
Einstellbare Parameter
- Anzahl der Trophiestufen 3–5
- Ökologischer Wirkungsgrad zwischen den Stufen 5–20 %
- Von Produzenten gebundene Energie 1000–1000000 kcal/m²/Jahr
- Nahrungskette Wiese: Gras → Heuschrecke → Frosch → Schlange → Habicht, Teich: Algen → Kleinkrebs → kleiner Fisch → großer Fisch → Eisvogel
- Kohlenstoffkreislauf zeigen
- Ansicht Energie und Kohlenstoff, Pyramidentypen
- Ökosystem Grasland, Eine Eiche, Offenes Meer
- Pyramide Zahlen, Biomasse, Energie
- Balkenbreite Maßstabsgetreu, Log-Skala
Fragen zum Erkunden
- Welcher Anteil der Energie der Produzenten erreicht bei 10% ökologischem Wirkungsgrad die fünfte Trophiestufe?
- Warum kann eine Energiepyramide nie auf dem Kopf stehen?
- Wie verändert die Verbrennung fossiler Brennstoffe das Gleichgewicht des Kohlenstoffkreislaufs?
