Nahrungsnetzen

Nahrungsnetze sind die Gesamtheit der Ernährungsbeziehungen zwischen Organismen in einem Ökosystem. Sie veranschaulichen, wer wen frisst, und zeigen, wie Energie und Nährstoffe durch die Populationen fließen. In Nahrungsnetzen werden Arten als Knotenpunkte und Fressbeziehungen als Kanten dargestellt. Produzenten wie Pflanzen, Algen oder Mikroorganismen bilden die Grundlage; darauf aufbauend folgen Primärkonsumenten (Herbivoren), Sekundärkonsumenten und so weiter, ergänzt durch Destruenten, die organische Reste zersetzen und Recyclingprozesse ermöglichen.

Die Struktur eines Nahrungsnetzes wird durch Merkmale wie die Anzahl der Arten, die Dichte der Verflechtungen und die Länge der Nahrungsbahnen bestimmt. Kennzahlen wie die Verbindungsdichte (connectance) geben an, wie viele mögliche Fressbeziehungen tatsächlich existieren. Durch die Einordnung der Arten in trophische Ebenen lässt sich der Energiefluss im System grob nachvollziehen.

Energie fließt vom Produzenten über die Konsumenten, wobei auf jeder Stufe ein Großteil der Energie durch Atmung und Wärme verloren geht. In vielen terrestrischen oder aquatischen Ökosystemen liegt die mittlere Energieübertragung zwischen 5 und 20 Prozent von einer Stufe zur nächsten.

Nahrungsnetze sind dynamisch und reagieren auf Umweltveränderungen. Der Verlust oder das Einführen einer Schlüsselart kann zu trophischen Cascaden führen, die ganze Populationen beeinflussen. Biodiversität und Produktivität erhöhen oft die Stabilität eines Netzes, während Habitatverlust, Übernutzung oder invasive Arten seine Struktur verändern können.

Zur Untersuchung werden Feldbeobachtungen, stabile-Isotopen-Analysen, DNA-Metabarcoding und Netzwerkanalysen eingesetzt. Das Verständnis von Nahrungsnetzen unterstützt Schutz- und Managementmaßnahmen, etwa bei der Bewahrung von Schlüsselhabitaten oder der Bewertung von Auswirkungen menschlicher Eingriffe.