Aufgabe 1 und 4 - Umweltfaktoren und ökologische Nische · Abitur NRW Biologie GK · Pinguin 2025

Thema: Umweltfaktoren und ökologische Nische · Aus der Prüfung GK · Pinguin (2025)

Aufgabenstellung

Nahrungsbeziehungen im Südlichen Ozean

Der Südliche Ozean umgibt den Kontinent Antarktis. Dieses Meeresgebiet weist eine Vielzahl komplexer Zusammenhänge zwischen den dort lebenden Organismen auf.

Material 1: Krill – Nahrung der Pinguine

Kleine Krustentiere aus der Ordnung der Euphausiacea bilden Krill und kommen in allen Ozeanen vor. In den Gewässern der Antarktis herrschen sehr niedrige Temperaturen bei einem für Meere relativ niedrigen Salzgehalt. Im Südlichen Ozean gehört der Antarktische Krill ( Euphasia superba) zu den tierischen Spezies mit der höchsten Gesamtbiomasse. Diese kleinen Krebstiere sind hauptsächlich Allesfresser, die sowohl pflanzliche (Phytoplankton), als auch tierische Kleinstlebewesen (Zooplankton) aus dem Wasser aufnehmen. Im Winter gibt es wenig Phytoplankton und dadurch auch weniger Zooplankton. Für eine hohe Zahl an Nachkommen beim Krill ist eine ausgedehnte antarktische Eisdecke wichtig. Insbesondere Krill-Larven sind auf die sogenannten Eisalgen als Nahrungsquelle spezialisiert, da diese Algen direkt unter dem Meereis in genügend großer Zahl vorkommen. Die Ausdehnung der Eisschicht ändert sich jährlich.

Krill ist die Beute vieler Fressfeinde. Dazu zählen u. a. Pinguine, Seebären und Bartenwale. Zudem wird Krill intensiv befischt (Abb. 1). Krill wird als Nutztierfutter eingesetzt, insbesondere für die Fischzucht in Aquakulturen. Daneben wird er zur Gewinnung von Nahrungsmittelzusätzen sowie von Ölen für die Kosmetikindustrie verwendet. Als Maßnahme zur Stabilisierung des Nahrungsnetzes im Südlichen Ozean wird die Reduktion der Fangmenge von Krill diskutiert.

Material 2: New Island Nature Reserve

Die Falklandinseln sind eine abgelegene Inselgruppe im Südlichen Ozean. In dem New Island Nature Reserve der Falklandinseln wurden dort ansässige Pinguinarten in Bezug auf ihre Brut- und Jagdgebiete untersucht. Auf der Insel befinden sich ebenfalls Kolonien von Seebären, die unter anderem auch Pinguine fressen (Abb. 2). Alle untersuchten Arten ernähren sich von Meereslebewesen wie Fischen, Tintenfischen, Krill und anderen Krustentieren in den umgebenden Gewässern (Abb. 3).

1

Beschreiben Sie fünf Umweltfaktoren des Südlichen Ozeans, die auf Krill wirken (M 1). [5 BE]

4

Fassen Sie die Untersuchungsergebnisse zu den Pinguinarten im New Island Nature Reserve zusammen und erklären Sie diese hinsichtlich der interspezifischen Beziehungen (M 2). [13 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe 1 und 4 - Umweltfaktoren und ökologische Nische · Abitur NRW Biologie GK · Pinguin 2025

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

1 Beschreiben Sie fünf Umweltfaktoren des Südlichen Ozeans, die auf Krill wirken (M 1).

Lösung: Abiotische Umweltfaktoren: - Salzwasser mit niedrigem Salzgehalt im Südlichen Ozean - sehr niedrige Wassertemperaturen - ausgedehnte Eisdecke Biotische Umweltfaktoren: - Nahrung: Phytoplankton und Zooplankton sowie Eisalgen - Fressfeinde: Pinguine, Seebären und Bartenwale

4 Fassen Sie die Untersuchungsergebnisse zu den Pinguinarten im New Island Nature Reserve zusammen und erklären Sie diese hinsichtlich der interspezifischen Beziehungen (M 2).

Lösung: Zusammenfassen: Räumliche Verteilung der untersuchten Pinguinarten: Brutkolonien: - Kolonien von Magellan- und Eselspinguin in enger Nachbarschaft im Süden - Nördlicher Felsenpinguin und Eselspinguin im Norden in enger Nachbarschaft - alle entfernt von den Kolonien des Seebären Jagdgebiete: - Alle drei Pinguinarten jagen dicht an den eigenen Brutkolonien in der Nähe des Festlandes. - Nördlicher Felsenpinguin jagt auch weiter vom Land entfernt im Südlichen Ozean sowie im Norden auch weiter entfernt von Brutkolonien. - Jagdreviere vom Eselspinguin überschneiden sich mit den Jagdgebieten des Magellan-Pinguins und des Nördlichen Felsenpinguins. - Magellan-Pinguin und Nördlicher Felsenpinguin besitzen teilweise auch eigene Jagdreviere. Nahrungsquellen der untersuchten Pinguinarten: - sind nicht identisch, aber überschneiden sich, bestehen aus Fisch und Krill sowie Tintenfisch Erklären: - Ähnliche Ansprüche an die Umwelt zur gleichen Zeit am gleichen Ort führen zu interspezifischer Konkurrenz um Nahrung und Raum. - Seebär ist Fressfeind, daher Pinguinkolonien auf kleinen Raum begrenzt. Konkurrenzsituation für die Tierarten unterschiedlich, durch Unterschiede bei den Anteilen der Beutearten: - Eselspinguin starke Gewichtung auf Fisch, Magellan-Pinguin hauptsächlich Tintenfisch und Fisch, Felsenpinguin bevorzugt Krill. - Prozentuale Verteilungen an der Gesamtnahrung sind unterschiedlich und stellen eine Differenzierung der ökologischen Nischen dar. Unterschiede bei den Ausweichgebieten: - Nördlicher Felsenpinguin unterliegt der Konkurrenz am wenigsten, da es relativ viele Ausweichgebiete gibt. - Konkurrenzvermeidung ermöglicht Koexistenz.

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