Nährstoffkreislauf

Der Nährstoffkreislauf bezeichnet den Zyklus von Nährstoffen (z.B. Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor) von Pedosphäre (Boden) zu Biosphäre (Lebewesen, Pflanzen) und zurück.


Erklärung

Nährstoffe sind Elemente, die Pflanzen zum Leben brauchen

  • Hauptnährstoffe (Makronährstoffe): Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K), Magnesium (Mg), Calcium (Ca) und Schwefel (S)
  • Spurennährstoffe (Mikronährstoffe): Eisen (Fe), Mangan (Mn), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Bor (B), Molybdän (Mo) und Chlor (Cl).

Kreislauf

Nährstoffe im Boden → werden über Wurzel von Pflanze aufgenommen und in organische Verbindungen eingebaut → Pflanzen sterben ab und werden von Destruenten/ Bakterien im Boden zersetzt → Nährstoffe sind zurück im Boden

Geschlossener vs Unterbrochener Nährstoffkreislauf

Geschlossener Nährstoffkreislauf

Unterbrochener Nährstoffkreislauf

z.B. Regenwald

z.B. Laubwald der gemäßigten Breiten

Nährstoffarme Böden (sehr alte Böden, Nährstoffe bereits stark ausgewaschen)

Fruchtbare Böden (Nährstoffe werden in Form von Humus gespeichert)

Schnelle Zersetzung von Biomasse

  • ständig warmes und feuchtes Klimas
  • Mykorrhiza: Symbiose von Bäumen und Pilzen (Pilz hilft Baum beim Nährstoffaufnahme und erhält dafür Fotosyntheseprodukte)

→ Mykorrhiza kann 15 bis 40 Zentimeter dick werden

→ Nährstoffe (insbesondere Stickstoff und Phosphor) werden sofort wieder von Pflanzen aufgenommen, versickern also nicht erst im Boden

→ sehr effizientes Recyclingsystem

Langsame Zersetzung von Biomasse

Nährstoffe werden in Humusschicht zwischengespeichert

Nährstoffe in Pflanzen gespeichert

z.B. Stickstoffgehalt des Bodens: 58 % in Pflanzen, 42 % im Boden gespeichert

Nährstoffe im Boden gespeichert

z.B. Stickstoffgehalt des Bodens: 94 % in Pflanzen, nur 6 % im Boden gespeichert

Ackerbau nur in Form des kurzfristigen Wanderfeldbaues möglich

Ackerbau möglich


Beispiel

Abholzen des Regenwaldes

  • Brandrodung, um Ackerflächen zu gewinnen (z.B. Sojaplantagen)
  • Asche der Bäume steigert zunächst die Fruchtbarkeit des Bodens
  • Aber Mykorrhiza-Gemeinschaften wird zerstört

→ Gut lösliche Elemente wie Kalium, Kalzium oder Magnesium werden schnell aus dem Boden ausgewaschen

→ Zusätzlich fehlt Stickstoff im Boden, der bei der Verbrennung in die Atmosphäre freigesetzt wurde

  • Massiver Düngeeinsatz kann Anbauzeit etwas verlängern aber Langzeitkultivierung nicht möglich
  • Rodung neue Flächen → Teufelskreislauf
  • Zurück bleibt Wüste
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