Das Zitat „Alles hängt – irgendwie – mit allem zusammen“ von Hans Albert aus dem Jahr 1991 lässt sich besonders gut auf die Ökosysteme der Erde und die naturräumliche Gliederung und Organisation von Mutter Natur anwenden. Als im Jahr 1866 erstmals der Begriff der Ökologie definiert wurde, war dieser noch lange nicht in dieser Komplexität denkbar, wie wir heute den Begriff Ökologie formen. Damals stellte die Ökologie lediglich die Grundlagen der Wechselbeziehungen der Lebewesen mit ihrer physischen und biologischen Umwelt in den Mittelpunkt und schuf damit aber die Grundlage für alle weiteren Betrachtungsebenen.

Die zentralsten Elemente in einem Ökosystem sind seine Umweltfaktoren. Ein Umweltfaktor ist per Definition ein Element der natürlichen Umwelt, welches mit anderen Umweltfaktoren, also anderen Elementen der Umwelt, in Verbindung und engen Wechselbeziehungen steht. Alle Umweltfaktoren senden und empfangen ständig Einflüsse auf andere Teile der lebenden oder physischen Umwelt.
Zur besseren Klassifizierung lassen sich die Umweltfaktoren dabei in zwei Kategorien unterteilen.

Abiotische Umweltfaktoren

Abiotische Umweltfaktoren beziehen sich auf die nicht lebenden Komponenten eines Ökosystems. Damit sind also alle Faktoren der physischen, unbelebten Umwelt gemeint. Beispielsweise gehören Temperatur, Bodenart, Wasserverfügbarkeit oder weitere klimatische Bedingungen zu den wichtigsten abiotischen Umweltfaktoren in einem Ökosystem.

Die abiotische Umwelt ist für die Zusammensetzung der biotischen Lebenswelt in einem Ökosystem verantwortlich, da sie die Bedingungen des Lebensraumes prägt, gestaltet und somit entscheidet, für welche Tier- und Pflanzenarten ein Überleben nach ihrer ökologischen Nische im jeweiligen Ökosystem möglich ist. Die physikalischen Bedingungen ermöglichen oder beschränken die Arten, welche in der Umwelt leben können und bedingen das ökologische Gefüge zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten.

Abiotische Faktoren stehen auch untereinander mit den biotischen Faktoren in Wechselwirkungen, um Ökosystemprozesse zu regulieren.

Auch wenn die Teile der unbelebten, physischen Umwelt oft als der passive Teil eines Ökosystems wahrgenommen werden, sind sie jedoch aktiv an der Veränderung der Umwelt und deren Gesundheit beteiligt. Die wichtigsten abiotischen Umweltfaktoren sind die Temperatur, die Verfügbarkeit von Wasser, die Bodenqualität und die Lichteinstrahlung. Insbesondere Letztere spielt eine zentrale Rolle in der Funktionsweise eines gesunden Ökosystems und im Bestehen eines Ökosystems überhaupt. Durch die Lichteinstrahlung der Sonne können Pflanzen ihre Fotosynthese betreiben und so die benötigte Biomasse und den Sauerstoff für weitere Organismen des Ökosystems zur Verfügung stellen.

Abiotische Umweltfaktoren
Beispielsweise gehören Temperatur, Bodenart, Wasserverfügbarkeit oder weitere klimatische Bedingungen zu den wichtigsten abiotischen Umweltfaktoren in einem Ökosystem | Fotos: © Volodymyr #299945761 – stock.adobe.com

Zudem beeinflusst die Lichteinstrahlung das Verhalten und die Physiologie der Tiere. Diese orientieren sich in ihrem Tagesrhythmus an der Lichteinstrahlung und nehmen so ihre Umgebung wahr. Die Temperatur beeinflusst die Gesundheit und das Wachstum von Organismen in einem Lebensraum. Durch das Einhalten der Temperaturspanne des Toleranzbereiches einer Art wird ihr Überleben am jeweiligen Standort gesichert.
Eine Änderung der Temperatur wirkt sich auch auf die anderen abiotischen Faktoren, insbesondere auf die Verfügbarkeit von Wasser, aus. Schlussendlich hat auch die Topografie einen bedeutenden Einfluss auf das Ökosystem und die Gesundheit der darin lebenden Organismen, da die Lage, einschließlich der Höhe und Neigung des Reliefs, Auswirkungen auf die Bodenzusammensetzung und die Niederschlagsmenge sowie den Einstrahlungswinkel der Sonne haben.

Biotische Umweltfaktoren

Biotische Umweltfaktoren sind die lebenden Bestandteile eines Ökosystems. Sie beziehen sich auf die Komponenten der biologischen Umwelt und dabei insbesondere auf die Tier- und Pflanzenwelt (Flora und Fauna), aber auch auf Pilze oder Mikroorganismen.

Die lebenden Bestandteile der Umwelt interagieren auf verschiedenste Weisen miteinander um Ressourcen oder Lebensraum.

Diese Wechselwirkungen können sich positiv oder negativ auf das Ökosystem auswirken, z. B. durch eine Zunahme der Artenvielfalt oder eine verstärkte Ausbreitung von Krankheiten. Einer der wichtigsten biotischen Umweltfaktoren ist dabei immer das Konkurrenzverhalten zwischen den Individuen verschiedener Arten.
Diese Konkurrenz lässt sich dabei um bestimmte Umweltfaktoren wie beispielsweise Nahrung, Licht, Wasser, Lebensraum oder Brutplätze beobachten. Unterschieden wird in der Betrachtung des Konkurrenzverhaltens nochmal zwischen der intraspezifischen Konkurrenz und der innerspezifischen Konkurrenz. Die intraspezifische Konkurrenz bezieht sich dabei auf den Wettbewerb um Ressourcen zwischen Individuen derselben Art. Dies kann in vielen verschiedenen Formen auftreten, einschließlich Konkurrenz um Nahrung, Wasser, Territorium, Fortpflanzungspartner und andere Ressourcen, die für das Überleben und das Wachstum von Individuen notwendig sind.

Biotische Umweltfaktoren
Biotische Umweltfaktoren sind die lebenden Bestandteile eines Ökosystems | Fotos: © Dmitry Rukhlenko #73798945 – stock.adobe.com

Die innerspezifische Konkurrenz prägt sich in der Regel auf nahezu die gleichen Faktoren wie die intraspezifische Konkurrenz aus, betitelt jedoch das konkurrierende Verhalten von Individuen verschiedener Arten. Dieses Konkurrenzverhalten kann im schlimmsten Falle zum Verdrängen und Aussterben einer Art führen.

Ein gesundes Gleichgewicht der Umweltfaktoren

Ein gesundes Gleichgewicht zwischen biotischen und abiotischen Faktoren ist für ein funktionierendes Ökosystem unerlässlich. Das Gleichgewicht zwischen biotischen und abiotischen Faktoren beeinflusst die Vielfalt, Produktivität und Stabilität eines Ökosystems.

So kann beispielsweise ein Temperaturanstieg die Häufigkeit kälteangepasster Arten verringern, was zu einem Rückgang der Artenvielfalt führt. Umgekehrt kann ein Anstieg der Bodenfeuchtigkeit zu einem Anstieg der Pflanzenproduktivität führen. Wenn wir die Wechselwirkungen zwischen biotischen und abiotischen Faktoren verstehen, können wir die Ökosysteme im Hinblick auf langfristige Nachhaltigkeit besser schützen.


Autorin: Carina Pfeil