Kreislauf organischer Materie

Woran denkst du, wenn du den Begriff Recycling hörst? Wahrscheinlich daran, Müll in verschiedene Behälter zu trennen, oder an das Recycling von Abfallprodukten, wie Plastikflaschen oder Papier. Aber Wasser, Mineralien, Gase, und andere Materialien auf der Erde, wurden kontinuierlich verwendet und wiederverwendet, lange bevor Menschen das Recycling erfunden haben! Tatsächlich kann fast keine Materie jemals die Erde verlassen, und keine neue Materie kann die Erde erreichen. Nun – es sei denn, es ist auf einem Meteoriten.

Aber ansonsten war die gleiche Materie, in gleichen Mengen, auf dem Planeten schon lange bevor Dinosaurier umherstreiften! Aber warte mal. Lebende Organismen verwenden Wasser, Mineralien und Gase, um am Leben bleiben. Wie können diese in den gleichen Mengen erhalten bleiben? Werfen wir einen Blick darauf, wie Materie auf der Erde zirkuliert.

Ein Kreislauf ist ein kontinuierlicher Prozess, ohne Anfang und Ende. Aber da wir unsere Geschichte irgendwo beginnen müssen, fangen wir hier an, im Boden dieses natürlichen Systems – eines Waldes. In der Erde, finden wir einfache anorganische Verbindungen, wie Wasser, Ionen, Mineralien und Gase. Diese Verbindungen werden von Pflanzen aufgenommen, zum Beispiel von Gras, und verwendet, um komplexere organische Moleküle herzustellen wie Zucker, Fette und Proteine. Jetzt sind die Verbindungen in die Nahrungskette gelangt.

Wenn ein Tier, wie ein Reh, das Gras frisst, werden diese Moleküle von der Pflanze zum Tier übertragen. Wenn der Hirsch von einem Wolf gefressen wird, bewegen sich die Moleküle wieder entlang der Nahrungskette. Wenn irgendein Teil dieser Nahrungskette stirbt, sei es die Pflanze am Anfang oder der Wolf am Ende, kehren die komplexen biologischen Moleküle zu ihren einfacheren, anorganischen Formen zurück – durch den Zersetzungsprozess. Tote Organismen werden durch Organismen, die als Zersetzer bekannt sind, zersetzt. Es gibt viele verschiedene Arten von Zersetzern, von Tieren wie Regenwürmern, über Pilze und sogar Bakterien.

Zersetzer setzen Enzyme in den Boden oder direkt auf die toten Organismen frei. Diese Enzyme bauen dann organisches Material wie Zucker, Fette und Proteine in kleinere, einfachere Verbindungen ab. Diese einfacheren Verbindungen, wie Gase und Mineralien, stehen dann im Boden zur Verfügung, damit die Pflanzen sie wieder aufnehmen können. Also in unserem Waldökosystem, werden Stoffe aus dem Boden durch den Prozess des Pflanzenwachstums entfernt und durch den Zersetzungsprozess zurückgegeben. In einem stabilen Ökosystem sind diese beiden Prozesse ausgeglichen – Materialien werden im gleichen Rhythmus entnommen und zurückgegeben.

Was ist in einem künstlichen Ökosystem, wie ein Gemeinschaftsgarten? Hier bauen die Menschen Gemüse an. Wenn sie das Gemüse pflücken, um es zu verzehren, wie kommen die Nährstoffe in den Boden zurück? Eine Möglichkeit ist die Kompostierung. Küchenabfälle, Zweige, abgestorbene Pflanzen und Unkraut aus dem Garten werden in einer Holzkiste gesammelt.

Im Laufe der Zeit können Zersetzer wie Käfer, Wanzen und Regenwürmer, die Kiste betreten und die Pflanzenabfälle abbauen. Wie in der Natur, werden komplexe biologische Moleküle in Wasser, Mineralien und Gase abgebaut. Dann wird der Kompost in das Gemüsebeet gegeben, und Nährstoffe kehren in den Boden zurück. Sie werden von den Pflanzen aufgenommen, und der Kreislauf geht weiter.