LUFTÖKOSYSTEM: EIGENSCHAFTEN, TYPEN UND TIERE - BIOLOGIE - 2025

Das Luftökosystem besteht aus allen biotischen (Lebewesen) und abiotischen (inerten Elementen) Faktoren, die in der Troposphäre interagieren. Im engeren Sinne handelt es sich um ein Übergangsökosystem, da kein lebender Organismus seinen gesamten Lebenszyklus in der Luft abschließt.

Das wichtigste abiotische Merkmal des Luftökosystems ist, dass das Substrat, in dem es sich entwickelt, Luft ist. Dies ist eine Mischung von Gasen und daher ein Substrat mit geringerer Dichte als terrestrisch oder aquatisch.

Kraniche (Grus grus) im Flug in Spanien. Quelle: Arturo de Frias Marques

Andererseits ist die Atmosphäre der Raum, in dem klimatische Prozesse stattfinden, insbesondere Regen, Wind und Sturm.

Obwohl Vögel in der Luft schlechthin dominieren, gibt es auch Insekten und fliegende Säugetiere. In anderen Tiergruppen wie Fischen und Reptilien gibt es Arten, die Gleitflüge durchführen können.

Ebenso nutzen Pflanzen mit anemophiler Bestäubung (durch Wind) das Luftökosystem als Transportmittel für Pollen. In ähnlicher Weise verteilen viele Pflanzen ihre Früchte oder Samen auf dem Luftweg.

Allgemeine Charakteristiken

Luftökosysteme bilden sich hauptsächlich im unteren Teil der Troposphäre, der unteren Schicht der Atmosphäre. Diese Schicht erreicht am Äquator eine Dicke von 16 km und an den Polen eine Dicke von 7 km, da sich die Erdrotation ausbaucht.

Diese Ökosysteme haben im Gegensatz zu den terrestrischen und aquatischen keine permanente biotische Komponente. Daher schließt kein lebender Organismus seinen gesamten Lebenszyklus in diesem Ökosystem ab und es gibt keine Primärproduzenten, so dass er nicht autark ist.

Luftökosysteme weisen drei allgemeine Merkmale auf: Das Substrat ist Luft, hier entwickeln sich Klimaphänomene und die lebende Komponente ist vorübergehend.

- Abiotische Komponenten

Zu den abiotischen Komponenten des Luftökosystems gehört Luft mit den Gasen, aus denen es besteht, und dem Wasserdampf, der eingebaut wird. Zusätzlich befindet sich eine große Menge an Staubpartikeln in Suspension.

Die Luft

Es ist der Bestandteil der Troposphäre (untere Schicht der Atmosphäre), der direkt mit der Erdoberfläche in Kontakt steht. Luft besteht hauptsächlich aus 78,08% Stickstoff und etwa 21% Sauerstoff sowie CO2 (0,035%) und Inertgasen (Argon, Neon).

Dichte

Die Luftdichte nimmt mit der Höhe und Temperatur ab, was ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen Luftökosystemen darstellt. In Hochgebirgsregionen ist die Luft daher weniger dicht als in Gebieten auf Meereshöhe.

Ebenso nehmen Luftmassen über Wüstengebieten tagsüber an Dichte ab (hohe Temperaturen) und nachts dichter (niedrige Temperaturen).

Temperatur

Die Troposphäre erwärmt sich von unten nach oben, da Luft für ultraviolette Strahlung der Sonne im Allgemeinen unsichtbar ist. Diese Strahlung trifft auf die Erdoberfläche und erwärmt sie, wodurch sie Infrarotstrahlung oder Wärme emittiert.

Ein Teil der Strahlung entweicht in den Weltraum, ein anderer Teil wird durch den Treibhauseffekt einiger Gase in der Atmosphäre (CO2, Wasserdampf) zurückgehalten.

Die Lufttemperaturen sind weniger stabil als die von Land und Wasser und variieren je nach Windströmung und Höhe. Mit steigender Troposphäre sinkt die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 6,5 ºC / km. Im oberen Teil der Troposphäre (der Tropopause) sinkt die Temperatur auf -55 ºC.

Feuchtigkeit

Als Teil des Wasserkreislaufs in seiner Evapotranspirationsphase wird Wasser im gasförmigen Zustand oder Wasserdampf in die Atmosphäre eingebaut. Die Menge an Wasserdampf in der Luft (relative Luftfeuchtigkeit) ist ein wichtiges Merkmal der verschiedenen Luftökosysteme.

Die Luft in Wüstengebieten hat eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 20% am Mittag und 80% in der Nacht. In der Luft des tropischen Regenwaldes wird mittags eine Luftfeuchtigkeit von 58-65% und am frühen Morgen eine Luftfeuchtigkeit von 92-86% festgestellt.

Die Winde

Luftströme. Quelle: Der ursprüngliche Uploader war Ellywa bei Dutch Wikipedia.

Die Temperaturunterschiede, die durch die Bewegungen der Erde in Bezug auf die Sonne erzeugt werden, erzeugen Unterschiede im atmosphärischen Druck zwischen den Regionen. Dies bewirkt, dass sich die Luftmassen von den Hochdruckbereichen zu den Niederdruckbereichen bewegen und die Winde erzeugen.

Regen und Stürme

Die Troposphäre ist die Domäne klimatologischer Phänomene, einschließlich der Ansammlung von Wasserdampfwolken. Das verdampfte Wasser steigt mit den heißen Luftmassen auf und kondensiert beim Abkühlen um suspendierte Partikel unter Bildung von Wolken. Wenn die Kondenswasserlast einen kritischen Punkt erreicht, tritt Regen auf.

Stürme, Hurrikane, Tornados

Eine weitere Störung, die sich auf das Ökosystem der Luft auswirkt, sind Stürme, die in einigen Fällen zu Hurrikanen mit starken Winden und starken Regenfällen werden. Stürme sind meteorologische Phänomene, die auftreten, wenn sich zwei Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen gegenüberstehen.

In anderen Fällen bilden sich Tornados, bei denen es sich um Luftsäulen handelt, die sich mit sehr hoher Geschwindigkeit drehen und deren Scheitelpunkt mit der Erde in Kontakt kommt.

Staubpartikel

Eine weitere abiotische Komponente des Luftökosystems ist Staub (kleine suspendierte Materialpartikel). Winde und Verdunstung ziehen Partikel von der Erdoberfläche und Gewässern in die Troposphäre.

Saharastaub. Quelle: Geologische Bilddatenbank

Beispielsweise zieht jährlich eine Staubwolke aus den afrikanischen Wüsten nach Amerika. Es sind ungefähr Hunderte Millionen Tonnen Staub, die den Atlantik überqueren und an verschiedenen Orten in Amerika abgelagert werden.

Die Staubkonzentration aus der Sahara in einigen Teilen Amerikas kann 30 bis 50 Mikrogramm pro Kubikmeter erreichen.

- Biotische Komponenten

Wie bereits erwähnt, gibt es kein Lebewesen, das seinen gesamten biologischen Zyklus im Luftökosystem abschließt. Es wurde jedoch das Vorhandensein einer großen Vielfalt von terrestrischen und marinen Mikroorganismen in der Troposphäre festgestellt.

Bakterien, Pilze und Viren

In Luftproben von NASA-Flugzeugen wurden suspendierte Bakterien, Pilzsporen und Viren nachgewiesen. In diesem Sinne werden Studien durchgeführt, um festzustellen, ob einige Bakterienarten in dieser Umgebung Stoffwechselfunktionen ausführen können.

Bakterium. Quelle: NIAID

Bakterien werden von der Meeresoberfläche weggetragen oder zusammen mit Landstaub von Winden und aufsteigenden Heißluftmassen getragen. Diese Bakterien leben in Staubpartikeln und suspendierten Wassertröpfchen.

Pollen und Sporen

Andere lebende Komponenten, die das Ökosystem der Luft passieren, sind Pollenkörner und Sporen. Spermatophyten (Samenpflanzen) führen ihre sexuelle Vermehrung durch die Verschmelzung von Pollenkorn und Eizelle durch.

Pollenkörner. Quelle: Dartmouth College Electron Microscope Facility

Dazu muss das Pollenkorn (männlicher Gamet) zur Eizelle (weiblicher Gamet) wandern. Dieser Vorgang erfolgt entweder durch Wind, Tiere oder Wasser.

Bei Bestäubung durch Wind (anemophil) oder durch fliegende Tiere (Zooidiophyll) wird Pollen zu einem vorübergehenden Bestandteil des Luftökosystems. Gleiches gilt für die Sporen, aus denen die Vermehrungsstruktur von Farnen und anderen kernlosen Pflanzen besteht.

Tiere

Es gibt eine große Anzahl von Tieren, die sich an den Eintritt in das Luftökosystem angepasst haben. Dazu gehören fliegende Vögel, fliegende Insekten, fliegende Säugetiere, fliegende Reptilien und sogar fliegende Fische.

Arten von Luftökosystemen

Ansätze für die Luftumgebung als Ökosystem sind rar und in diesem Sinne gibt es keine Klassifikationen, die Arten von Luftökosystemen unterscheiden. Im Kontext der Troposphäre gibt es jedoch Unterschiede zwischen Regionen, sowohl im Breiten- und Längssinn als auch vertikal.

Latitudinal Zoning

Das Luftökosystem unterscheidet sich in Höhe, Druck und Temperatur zwischen Äquator und Polen. Ebenso variiert es je nachdem, ob sich die Luftsäule über dem Land oder über dem Meer befindet.

Daher variieren die Lebewesen, die das Luftökosystem durchlaufen, je nach Region, in der sich die Luftsäule befindet.

Vertikale Zonierung

Beim Aufstieg in die Troposphäre variieren auch die abiotischen Bedingungen des Luftökosystems. Die Temperatur nimmt ebenso ab wie die Dichte der Luft. Auf den ersten 5.000 Metern über dem Meeresspiegel dringen Vögel und einige Insekten in das Luftökosystem ein.

Der Rest der Tiere interagiert in diesem Ökosystem nur auf der Höhe von Baumkronen. Darüber hinaus finden sich im Luftökosystem Bakterien und Pilzsporen über 5.000 m.ü.M.

Gleichzeitig manifestiert sich eine territoriale Zonierung, bei der festgestellt wird, dass Arten von Landbakterien auf dem Land und Meeresbakterien auf dem Meer vorherrschen.

Tiere des Luftökosystems

Es gibt verschiedene Tiergruppen, die fliegen oder zumindest gleiten können, um sich durch die Luft zu wagen. Obwohl einige bis zu Monaten fliegen können, müssen alle dieses Ökosystem irgendwann verlassen, um sich zu ernähren, auszuruhen oder sich zu vermehren.

- Vögel

Es gibt ungefähr 18.000 Vogelarten auf der Welt, von denen die meisten flugfähig sind. Vögel bewegen sich nicht nur durch die Luft, viele jagen ihre Beute im Flug und erfüllen sogar einen Teil ihres Fortpflanzungszyklus.

König Swift (

Diese Art kann monatelang im Flug bleiben und laut einer durchgeführten Studie bis zu 200 aufeinanderfolgende Tage in der Luft bleiben.

König Swift (Tachymarptis melba) im Flug. Quelle: Vogelbeobachtung in Barcelona

Studien untersuchen weiterhin, wie dieser Vogel es schafft, so lange in der Luft zu bleiben, insbesondere wenn er im Flug schlafen kann. Der König Swift muss nicht aufhören zu essen, da er sich von Insekten ernährt, die er mitten im Flug fängt.

Albatros (Diomedeidae)

Albatros. Quelle: Duncan Wright

Sie sind eine Familie von Seevögeln, die sehr effizient im Gleitflug sind und auf der ganzen Welt verbreitet sind. Zu seinen Arten gehört der wandernde oder wandernde Albatros (Diomedea exulans), der eine durchschnittliche Flügelspannweite von 3 m erreicht.

Grauköpfige Albatrosse (Thalassarche chrysostoma) fliegen 950 km pro Tag von Südgeorgien um die Antarktis. Diese Vögel brauchen 46 Tage, um ihre Reise abzuschließen.

- Insekten

Insekten sind die größte Tiergruppe, sowohl in Bezug auf Arten als auch in Bezug auf die Populationsgröße. Viele Insektenarten fliegen, darunter Bienen, Wespen, Fliegen, Mücken, Käfer, Hummer und andere.

Die Biene (Anthophila)

Biene besucht Blume (Quelle: pixabay.com/)

Bienen sind aufgrund ihrer Honigproduktion und ihrer Rolle bei der Bestäubung von Pflanzen hoch geschätzte Insekten. Die häufigste Art in der Bienenzucht (Honigproduktion) ist Apis mellifera.

Sie sind soziale Insekten und die Arbeiter machen ständige Reisen über weite Strecken, um nach Pollen und Nektar zu suchen. Bienenarten haben unterschiedliche Flugbereiche, dh die maximale Entfernung, aus der sie zu ihrem Nest zurückkehren können.

In Melipona sp. Die maximale Entfernung beträgt 2,1 km, während sie für Bombus terrestris 9,8 km und für Apis mellifera 13,5 km beträgt. Das maximal erfasste Maximum beträgt jedoch 23 km und wird von der Euplusia surinamensis-Art erreicht.

Der Hummer (Acrididae)

Diese Insektenfamilie umfasst etwa 7.000 wandernde Arten, die schließlich riesige Populationen bilden und zu Schädlingen werden. Sie legen viele Kilometer in großen Schwärmen zurück und verschlingen die Ernte und andere Pflanzen, die sie auf ihrem Weg finden.

- Säugetiere

Unter den Säugetieren, die in das Luftökosystem gelangen, stechen die Fledermäuse (Chiroptera) hervor. Dies sind die einzigen Säugetiere, die einen aktiven Flug durchführen (mit dem Impuls ihrer Flügel).

Es gibt andere passive fliegende oder gleitende Säugetiere wie das Sibirische Flughörnchen (Pteromys volans) oder das zentralamerikanische Eichhörnchen (Glaucomys volans).

Unter den Nagetieren gibt es auch Segelflugzeuge wie die der Gattung Idiurus und in anderen Gruppen wie die Dermoptera oder Colugos (Plazentasäuger) und die Petauriden (Beuteltiere).

- Reptilien

Einige asiatische Arten, die die Fähigkeit entwickelt haben, flüchtig durch das Luftökosystem zu fliehen. Sie tun dies, indem sie von Bäumen springen und ihren Körper auf das Doppelte ihrer normalen Breite platt machen, und sie schaffen es, noch besser zu gleiten als fliegende Eichhörnchen.

- Fische

Es gibt eine Gruppe sogenannter fliegender Fische (Exocoetidae), die vorübergehend in das Luftökosystem eindringen können, um ihren Raubtieren zu entkommen. Es sind ungefähr 70 Arten, die über ausreichende Schwanzflossen verfügen, um sie aus dem Wasser zu treiben.

Fliegender Fisch (Cheilopogon melanurus). Quelle: Patrick Coin (Patrick Coin)

Von diesem Moment aus können diese Fische eine Entfernung von etwa 50 m gleiten und Geschwindigkeiten von bis zu 60 km / h erreichen. Diese Fähigkeit zu gleiten ist auf ihre ungewöhnlich großen Brustflossen zurückzuführen.

Verweise

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