Netto-Ökosystemaustausch: Verständnis für Ökosystemgesundheit

Ökologen haben viele Möglichkeiten, zu messen, wie sich ein Ökosystem verhält. Einer der wichtigsten Faktoren in jedem Ökosystem ist, welche Stoffe in das System eintreten und welche es verlassen. Gesunde Ökosysteme haben eine vorhersehbare Menge an Materialien, die ständig eintreten und verlassen, während sie sie mit anderen nahegelegenen Umgebungen austauschen, manchmal bauen sie bestimmte Stoffe wie Kohlenstoff auf, während das System wächst und sich entwickelt. Ungesunde Umgebungen verlieren zu viel von lebenswichtigen Stoffen oder können Giftstoffe nicht effektiv loswerden. Der Netto-Ökosystemaustausch ist ein Konzept, das verwendet wird, um diese Unterschiede zu beurteilen.

Netto-Ökosystemaustausch

Der Netto-Ökosystemaustausch, allgemein als NEE bekannt, ist eine Messung dafür, wie viel Kohlenstoff in das Ökosystem eintritt und es verlässt. Obwohl dies auf den ersten Blick einfach erscheinen mag, ist Kohlenstoff ein sehr häufiges Element und kommt in allen Lebensformen vor. Eine der häufigsten Quellen für Kohlenstoffveränderungen beim Netto-Ökosystemaustausch ist CO2 oder Kohlendioxid, das als Gas leichter zwischen Umgebungen wandern kann.

GPP

GPP steht für Brutto-Primärproduktivität, also die Gesamtmenge an Kohlenstoffmaterialien, die aus Kohlenstoffquellen wie Kohlendioxid erzeugt werden. Wenn Pflanzen und Tiere diese Materialien erzeugen, erhöhen sie die GPP des Systems, weil dieser Kohlenstoff nun in der Umwelt verbleibt. GPP umfasst auch andere Kohlenstoffquellen wie Atmung oder natürliche Flüsse, was nicht bedeutet, dass das System tatsächlich Kohlenstoff gewonnen hat, sondern nur, dass Kohlenstoff auf natürliche Weise von Ort zu Ort wandert. GPP beeinflusst NEE direkt.

Positive Ergebnisse

In allen Ökosystemen, die Ökologen untersucht haben, bleibt NEE normal – mit anderen Worten, diese Systeme gewinnen konsequent Kohlenstoffmaterialien. Es gibt mehrere Möglichkeiten für diesen Effekt: Es könnte sein, dass Ökologen die Systeme, die Kohlenstoff verlieren, noch nicht vollständig untersucht haben. Es könnte auch sein, dass Ökosysteme auf natürliche Weise Kohlenstoff ansammeln, insbesondere wenn große Veränderungen eintreten. Es könnte auch sein, dass Kohlenstoff aufgrund höherer Kohlendioxidwerte auf natürliche Weise in der Biosphäre zunimmt.

Ursachen für Veränderungen

NEE berücksichtigt alle vertikalen Kohlenstoffaustausche. Dazu gehören natürliche Gasflüsse, wenn Gase aufgrund von atmosphärischen Bedingungen und Atmung in das Ökosystem hinein und aus ihm heraus gelangen. Einige Ereignisse, wie ein Brand, können leicht eine große Menge Kohlenstoff vertikal entfernen. NEE berücksichtigt auch Advektion und Drainage von Kohlenstoff durch Temperaturveränderungen, Lebensraumbewegungen und fließendes Wasser.

Laterale Flüsse

NEE berücksichtigt keinen seitlichen Kohlenstofftransfer. Dies bezieht sich auf den Transfer von Kohlenstoff durch den Boden, wenn Bodenelemente sich langsam verändern. Es berücksichtigt auch nicht die Flüsse, die auftreten, wenn Materialien aus der Tiefe nach oben oder unten sickern.