Letzte Aktualisierung: 18. Juni 2024

Die Schattenbiosphäre

Bildbeschreibung: Die Atolla-Qualle, die in der Schattenbiosphäre lebt, erzeugt Licht, um ihre Beute anzulocken.

Was ist die Schattenbiosphäre?

Die „Schattenbiosphäre“ bezieht sich auf einen bestimmten Bereich in aquatischen Ökosystemen, insbesondere in Ozeanen, in den kein Sonnenlicht eindringt genug. Diese Region liegt in der Tiefsee, wo das Sonnenlicht durch die oberen Wasserschichten gefiltert und gedämpft wird.
Der Begriff „Schattenzone“ wird oft informell und ungenau verwendet, um diesen speziellen Teil des Ozeans zu beschreiben.

Das Licht nimmt exponentiell mit der Tiefe ab

Um es genauer zu verstehen, muss man sich ansehen, wie sich Licht im Wasser verhält.
Wenn Sonnenlicht ins Meerwasser gelangt, wird es von Wassermolekülen, Schwebeteilchen und gelösten Stoffen absorbiert und gestreut. Diese Absorption und Streuung des Lichts führt zu einer fortschreitenden Abnahme der Lichtintensität mit zunehmender Tiefe. Dadurch fehlt ab einer bestimmten Tiefe sichtbares Licht.

Es gibt einen physikalischen Zusammenhang zwischen Helligkeit und Tiefe im Wasser. Es kann durch das Beer-Lambert-Gesetz beschrieben werden. Dieses Gesetz ist ein mathematischer Ausdruck, der die Schwächung von Licht beschreibt, wenn es ein absorbierendes Medium wie Meerwasser durchdringt.

Diese Gleichung zeigt, dass die Lichtintensität mit der Wassertiefe exponentiell abnimmt.
I(z)=I₀ . e^{−k⋅. z}
• I(z) ist die Intensität des Lichts in einer bestimmten Tiefe.
• z ist die Tiefe, in der die Lichtintensität gemessen wird.
• ICH₀ist die Intensität des Lichts auf der Wasseroberfläche.
• e ist Eulers mathematische Konstante, ungefähr gleich 2,71828.
• k ist der Lichtabsorptionskoeffizient durch Wasser, der Durchschnittswert beträgt k≈0,1m−1 (der Lichtabsorptionskoeffizient durch Wasser beträgt 0,1 pro Meter),

Was ist der Unterschied zwischen der Schattenbiosphäre und dem Abyss?

Die Schattenbiosphäre und der Abgrund sind beides Begriffe, die zur Beschreibung spezifischer Bereiche in den Ozeanen verwendet werden, sie beziehen sich jedoch auf leicht unterschiedliche Aspekte der Meeresumwelt. Obwohl sowohl die Schattenbiosphäre als auch der Abgrund mit Meerestiefen und schlechten Lichtverhältnissen verbunden sind, konzentriert sich die Schattenbiosphäre speziell auf die Reduzierung des Sonnenlichts in Tiefen, in denen die Photosynthese schwierig wird, während sich der Abgrund auf die tiefsten, am wenigsten erforschten Regionen des Ozeans bezieht.

Pelagische Zonen

Oberhalb der Schattenbiosphäre befindet sich die obere pelagische Zone, auch epipelagisch oder photisch genannt. Es entspricht dem Teil des Ozeans, in den ausreichend Sonnenlicht eindringt, um die Photosynthese zu ermöglichen. Diese Zone zeichnet sich durch ausreichend Licht für das Wachstum von Phytoplankton und die Entwicklung von Phytoplankton aus marine Nahrungskette. Hier leben die meisten Meeresorganismen, die für ihren Lebensunterhalt auf Licht angewiesen sind, etwa Fische, Meeressäugetiere, Krebstiere und viele andere Organismen.

Unterhalb der oberen pelagischen Zone befindet sich die mittlere pelagische Zone, in der die Helligkeit mit der Tiefe allmählich abnimmt. Diese Zone wird auch mesopelagisch genannt. Obwohl es weniger hell ist als die obere pelagische Zone, beherbergt es dennoch eine Vielzahl von Organismen, die an schlechte Lichtverhältnisse angepasst sind.

Unterhalb der mittleren pelagischen Zone befindet sich die tiefe pelagische Zone oder Bathypelagie, in der das Licht sehr begrenzt ist oder sogar fehlt. Dieser Bereich entspricht im Allgemeinen der Schattenbiosphäre, in der aufgrund unzureichender Sonneneinstrahlung keine Photosynthese mehr möglich ist. In dieser Zone finden sich Organismen, die an schlechte Lichtverhältnisse oder alternative Energiequellen angepasst sind, wie zum Beispiel biolumineszierende Organismen und chemosynthetische Gemeinschaften in der Nähe von hydrothermalen Quellen.

Die aphotische Zone oder Schattenzone

Der Bereich, in dem das Sonnenlicht für die Photosynthese nicht mehr ausreicht, wird als „aphotische Zone“ oder „Schattenzone“ bezeichnet. In dieser Region ist die Photosynthese, bei der Organismen Energie aus Sonnenlicht gewinnen, nicht mehr möglich, da nicht genügend Licht vorhanden ist, um diesen Prozess anzutreiben.

Obwohl das Sonnenlicht in der Schattenbiosphäre begrenzt ist, gibt es dennoch Lebensformen, die sich daran anpassen. Diese Organismen sind oft mit speziellen Mechanismen ausgestattet, um Energie zu gewinnen und bei schlechten Lichtverhältnissen zu überleben. Einige Arten von Tiefseefischen verfügen beispielsweise über biolumineszierende Organe, die Licht zur Jagd, Kommunikation oder Tarnung aussenden. Darüber hinaus gibt es komplexe biologische Gemeinschaften, die sich rund um hydrothermale Quellen in der Tiefsee entwickeln Mikroorganismen beziehen ihre Energie aus chemischen Prozessen und nicht aus Sonnenlicht.

Zusammenfassend

Meeresgebiete werden basierend auf der Tiefe und den Umweltbedingungen, einschließlich Licht und Druck, in verschiedene Schichten eingeteilt.
• Epilagische Zone (oder photische Zone): 0 - 200 m
• Mesopelagische Zone (oder Dämmerungszone): 200 – 1.000 m
• Bathypelagische Zone: 1.000 – 4.000 m
• Abyssopelagische Zone (oder Abgrundzone): 4.000 – 6.000 m
• Hadopelagische Zone (oder Hadalzone): 6.000 – 11.000 m
Die Schattenzone beginnt in der mesopelagischen Zone und umfasst diebathypelagische und die abyssopelagische Zone. Jedes Gebiet verfügt über einzigartige Umweltbedingungen, die die Artenvielfalt und Anpassungen der dort lebenden Meeresorganismen beeinflussen.