Nährstoffkreislauf

Nährstoffkreislauf, Gesamtheit der in einem Ökosystem ablaufenden Prozesse, die Aufnahme und Abgabe von Nährstoffen durch Lebewesen betreffen.

Der Nährstoffkreislauf ist ein grundlegendes Konzept in der Ökologie. Prinzipiell umfasst er alle Nährstoffe, aber beim Vergleich verschiedener Ökosysteme miteinander werden vor allem die wichtigsten Nährstoffe Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff (siehe Kohlenstoffkreislauf; Stickstoffkreislauf) sowie der Kreislauf des Wassers näher betrachtet. Andere für fast alle Lebewesen wichtige Nährstoffe sind meist in Form von Mineralsalzen aufgenommene Elemente wie Phosphor, Schwefel, Kalium, Calcium oder Natrium sowie verschiedene Spurenelemente.

Der Nährstoffkreislauf ist verbunden mit dem Nahrungsnetz innerhalb eines Ökosystems. Die als Produzenten bezeichneten Pflanzen (und photosynthetisch aktive Mikroorganismen) nehmen Nährstoffe aus dem Boden, dem Wasser oder der Luft auf, produzieren aber auch selbst Nährstoffe im Rahmen der Photosynthese. Die Konsumenten (zunächst Pflanzenfresser, dann Fleischfresser) nehmen mit der Nahrung Nährstoffe von den Produzenten auf. Nach dem Tod dieser Lebewesen sorgen schließlich Destruenten wie Pilze, Bakterien und andere Mikroorganismen durch die Zersetzung der organischen Materie (siehe Fäulnis und Verwesung) dafür, dass die Nährstoffe in den Boden gelangen und dort wiederum von den Produzenten aufgenommen werden können. Die Freisetzung der in Pflanzen gebundenen Nährstoffe kann auch ohne Konsumenten ablaufen; dabei führen Destruenten nach Absterben der Pflanzen oder einzelner Teile (z. B. Blätter) die Nährstoffe direkt dem Boden zu.

Ein geschlossener Nährstoffkreislauf ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass ein Ökosystem im ökologischen Gleichgewicht bleibt. Wenn beispielsweise in ein Gewässer zu viele Nährstoffe gelangen (etwa durch den Eintrag von Dünger aus landwirtschaftlichen Abwässern) und dort verbleiben, führt dies zur Eutrophierung. Falls eine Selbstreinigung des betreffenden Ökosystems nicht mehr stattfindet, kommt es in der weiteren Folge zur Abwanderung bzw. zum Tod vieler dort lebender Organismen und zu Veränderungen im Artenspektrum. Auch die Auswaschung von Nährstoffen, z. B. in von Kahlschlag und Bodenerosion betroffenen ehemaligen Regenwaldgebieten, kann zu einer teilweise drastischen Änderung der Artenzusammensetzung in einem regenerierten Ökosystem oder zum dauerhaften Zusammenbruch desselben führen.