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Kompaktlexikon der Biologie: Energiefluss

Energiefluss, die an den Stoffstrom in den Nahrungsketten bzw. Nahrungsnetzen gekoppelte Weitergabe von Energie in einem Ökosystem. Als offene Systeme sind Ökosysteme grundsätzlich auf eine Energiezufuhr von außen angewiesen. Diese Energie stammt primär von der Sonne (Globalstrahlung) und wird im ersten Schritt des Energieflusses bei der Fotosynthese der Pflanzen und fototropher Bakterien in chemische Energie umgewandelt. Die Bildung organischer Substanz (Biomasse) in der Fotosynthese wird als Primärproduktion bezeichnet. Bei der Fotosynthese werden nur maximal 5 % der Sonnenenergie genutzt. Das organische Material der Primärproduzenten wird im Netzwerk von Primär-, Sekundär- und Tertiärkonsumenten und Destruenten genutzt, bis die gesamte Energie zum Schluss in nicht mehr weiter verwertbare Wärmeenergie überführt wurde. Bei jedem Übergang von einer Trophiestufe zur nächsten treten erhebliche Verluste an verwertbarer Energie auf. Als Faustregel gilt: Von Trophieebene zu Trophieebene verringert sich die Energie der Biomasse um eine Zehnerpotenz (Zehn-Prozent-Regel); d.h., 90 % der Energie werden nicht an die nächste Trophieebene weitergegeben, sondern gehen bei der Respiration (Atmung) und der Abgabe organischer Stoffe (Fäzes u.a.) verloren.

In einem Energieflussdiagramm lässt sich der E. eines Ökosystems vereinfacht darstellen ( vgl. Abb. ).
Während E. stets linear verlaufen, ist der Materialfluss ein Kreislauf (Stoffkreisläufe).



Energiefluss: Stark schematisiertes Energieflussdiagramm eines autochthonen Ökosystems gemäßigter Breiten. Die Zahlen geben den Energieverbrauch in kJ m-2 pro Tag an. Die Nettoproduktion (Pn) der Primärproduzenten (Pp) steht einer Kette von Primär-, Sekundär- und Tertiärkonsumenten (K1, K2, K3), Detritivoren und Destruenten (D) zur Verfügung. R = Respiration

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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