Nährstoffströme

Nährstoffströme beschreiben die quantitativen Bewegungen chemischer Elemente durch die Bestandteile eines Ökosystems oder Systems, etwa Boden, Wasser, Vegetation und Organismen. Sie erfassen, wie Nährstoffe wie Stickstoff oder Phosphor durch Inputs, Transfers und Outputs fließen und wie schnell sie sich in verschiedenen Pools austauschen. Die Größe der Flüsse wird häufig als Menge pro Fläche und Zeit angegeben (z. B. kg N ha^-1 yr^-1).

Ein Nährstoffsystem wird durch Eingänge, Ausgänge und innere Umlagerungen bestimmt: Eingänge umfassen äußere Zufuhr wie Verwitterung, atmosphärische Deposition oder biologische Fixierung; Ausgänge schließen Leaching, gasförmige Verluste, Pflanzenentnahmen und Bodenschichtung ein; innere Umlagerungen erfolgen zwischen Boden, Detritus, Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen und erzeugen fortlaufende Zirkulation.

Die Analyse von Nährstoffströmen erfolgt oft im Sinne von Bilanzansätzen, Box-Modellen oder Sankey-Diagrammen. Messungen stützen sich auf Felddaten, Laboranalysen von Böden und Wasser sowie stabile Isotopenverhältnisse. Die Ergebnisse liefern Hinweise auf Vorräte, Turnover-Zeiten und die Effizienz der Ressourcen-Nutzung.

Beispiele finden sich in terrestrischen Systemen wie Wäldern, Feldern und Feuchtgebieten sowie in Gewässerökosystemen, wo menschliche Eingriffe, etwa Düngung und Abwassereinträge, Nährstoffströme erhöhen und zu Eutrophierung beitragen können. Strategien zur nachhaltigen Nutzung zielen auf geringere Verluste, Recycling von organischer Substanz und effizientere Düngung.

Zusammenfassend beschreiben Nährstoffströme die dynamischen Verlagerungen von Nährstoffen innerhalb eines Systems und sind zentral für das Verständnis von Produktivität, Bodengesundheit und Umweltbelastungen.