Umweltfaktor Licht
Planet Erde: Fotosynthese als Grundlage allen terrestrischen Lebens
Leben auf der Erde – in der Form, wie wir es momentan kennen – ist ca. 4 Milliarden Jahre alt.
- Sauerstoff produzierende Lebewesen (z.B. Cyanobakterien) können als Fossilien nachgewiesen werden.
- Alter: ca. 3,8 Milliarden Jahre
- seither: Herstellung von Biomasse mithilfe von Sonnenlicht/Lichtenergie
- Auf dieser Biomasse beruht alles Leben auf der Erde!
Primärproduktion: Biomasse, die mithilfe von Sonnenlicht oder Chemosynthese hergestellt wird. Produzenten sind Pflanzen, Cyanobakterien, chemosynthetische Bakterien. Ca. 1–3 % des gesamten Sonnenlichts wird dazu verwendet.
Bruttoprimärproduktion (BPP): Fotosyntheseprodukte gesamt
Nettoprimärproduktion (NPP): gesamte Fotosyntheseprodukte – Energie, die die Pflanze benötigt (Atmung/Respiration R)
NPP = BPP –R
pro Jahr: 1,5 x 1011 Tonnen Biomasse (Trockenmasse)
Methode
Zum Nachdenken:
Welche Ökosysteme haben den größten Anteil an der Bruttoprimärproduktion der Erde?
CO2 Haushalt: Was halten Sie von der Idee, das Kohlenstoffdioxid-Problem dadurch zu lösen, überschüssiges CO2 in die Tiefen der Ozeane zu pumpen?
Wodurch wird in aquatischen Ökosystemen die Primärproduktion limitiert?
Wodurch geschieht die Limitierung der Primärproduktion in terrestrischen Ökosystemen?
Wie können Sie die Fotosyntheseleistung einer Pflanze optimieren, wenn Ihnen die Absorptionsspektren von Chlorophyll und Carotinoiden bekannt sind?
Umweltfaktor Licht – Lichtsättigungskurve der Fotosynthese
Im Dunkeln kann die Pflanze keine Lichtreaktion betreiben, da die Lichtstärke für die Fotosysteme I + II nicht ausreicht. Reservestoffe (z.B. Stärke) müssen nun veratmet werden. Es wird CO2 freigesetzt und Sauerstoff benötigt. Licht stellt den limitierenden Faktor dar.
Je mehr Licht zur Verfügung steht, umso besser kann Fotosynthese (Lichtreaktion) betrieben werden. Nun aber wird CO2 zum limitierenden Faktor!
Der Punkt, an dem die CO2-Produktion und die CO2-Aufnahme gleich groß sind, wird Lichtkompensationspunkt genannt.
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Einfluss der Lichtfrequenz und Lichtintensität
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