Nährstoffkreislaufleistung

Der Nährstoffkreislauf bezeichnet die räumliche und zeitliche Bewegung chemischer Elemente durch Organismen, Boden, Wasser und Luft in einem Ökosystem. Nährstoffe werden gespeichert, freigesetzt, transportiert und wieder aufgenommen. In natürlichen Systemen sind Kreisläufe oft eng verzahnt und nahezu geschlossen: Mineralstoffe gelangen über Gestein und Verwitterung in Böden, werden von Pflanzen aufgenommen, von Tieren genutzt und durch Abbauprozesse wieder in anorganische Formen zurückgeführt.

Wichtige Prozesse sind Mineralisierung (Umwandlung organischer Substanz in anorganische Nährstoffe), Immobilisierung (Umwandlung von anorganischem zu organischem Material durch Mikroorganismen), Humifizierung, Aufnahme, Auswaschung und Erosion. Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere treiben den Kreislauf, während physikalische Prozesse wie Verwitterung kontinuierlich neue Mineralstoffe bereitstellen.

Zu den zentralen Kreisläufen gehören Stickstoff-, Kohlenstoff-, Phosphor- und Schwefelkreislauf. Beim Stickstoffkreislauf erfolgen Fixierung durch Bakterien, Nitrifikation, Assimilation, Ammonifikation und Denitrifikation. Der Kohlenstoffkreislauf wird durch Photosynthese, Zellatmung und Zersetzung gesteuert. Phosphor stammt überwiegend aus Gestein, gelangt durch Verwitterung in Böden und wird von Organismen aufgenommen; Rückführung erfolgt durch Abbau und Verschlussprozesse. Schwefelkreislauf umfasst Mineralisierung, Assimilation und Wiederverfügbarkeit aus Gestein.

Die Kreisläufe sind grundlegend für Bodenfruchtbarkeit, Pflanzenwachstum, Ökosystemfunktionen und Wasserqualität. Sie beeinflussen Produktivität, Klimabalance und die Stabilität von Lebensgemeinschaften.

Menschen beeinflussen Kreisläufe durch Düngung, Entwaldung, Bodendeckung, Erosion, Abwasserbelastung und industrielle Emissionen. Solche Eingriffe können Nährstoffverluste beschleunigen, Umweltprobleme wie Eutrophierung und erhöhte Treibhausgasemissionen auslösen.