Beispiele für geschlossene Ökosysteme, Definition, Eigenschaften, Fakten

Dieser Artikel würde Beispiele für geschlossene Ökosysteme mit einem Vergleich zwischen geschlossenen und offenen Ökosystemen definieren und hervorheben. 

Es gibt zwei Arten von Ökosystemen, offene und geschlossene, basierend auf der Bewegung der gesamten Materie in oder aus dem gesamten System. Geschlossene Systeme sind extrem in sich geschlossen und tauschen nur Energie und keine Materie aus.  

Was ist ein geschlossenes Ökosystem?

Geschlossene Systeme werden als „selbstregenerierendes“ Ökosystem beschrieben, das die Fähigkeit hat, das Leben ohne die Hilfe einer externen Quelle aufrechtzuerhalten. Es gewährleistet die vollständige Wiederverwendung aller verfügbaren Materialien durch die Einrichtung kontinuierlicher Kreisläufe.

Hier werden ausgeatmetes Kohlendioxid und andere Abfallstoffe effektiv umgewandelt, entweder chemisch oder durch Photosynthese in Produkte wie Nahrung oder Wasser oder Sauerstoff. Das ist extrem eigenständig. Dies wird hauptsächlich zur Beschreibung der Miniaturform von menschengemachten Ökosystemen verwendet und ist wissenschaftlich interessant. Diese Ökosysteme neigen dazu, ein starkes Potenzial bei der Einrichtung eines Lebenserhaltungssystems zu zeigen, insbesondere während Raumflügen oder in Raumstationen oder sogar bei der Schaffung von Weltraumhabitaten. 

In einem geschlossenen Ökosystem ist es wichtig, mindestens einen Organismus aufzunehmen, der von Natur aus autotroph ist, da fast alle geschlossenen Ökosysteme, die auf Autotrophen basieren, z Beispiel die Grünalgen. Es ist auch wichtig dass jede Form von Abfallprodukt, das von einem Organismus produziert wird, von dem anderen innerhalb eines geschlossenen Ökosystems verwertet wird. 

Der gesamte Zweck bleibt, ein Leben zu erhalten, das ein Mensch oder eine andere Spezies sein kann, für das Abfallprodukte wie Fäkalien oder Urin oder Kohlendioxid in Nahrung, Wasser und Sauerstoff umgewandelt werden müssten. 

Beispiel eines geschlossenen Ökosystems

Biosphere 2: Ein groß angelegtes künstliches Ökosystem in Arizona, das darauf ausgelegt ist, das komplexe Netz von Interaktionen innerhalb von Lebenssystemen zu erforschen. Es umfasst verschiedene Biome wie Regenwald, Ozean und Savanne.

Aquarien: Geschlossene aquatische Ökosysteme mit Fischen, Pflanzen und Mikroorganismen. Diese Systeme sind sorgfältig ausbalanciert, um eine nachhaltige Umwelt für Wasserlebewesen zu gewährleisten.

Terrarien: Geschlossene Umgebungen für den Anbau von Pflanzen und manchmal auch kleinen Tieren wie Insekten. Sie simulieren ein Mini-Ökosystem mit kontrollierter Temperatur, Licht und Feuchtigkeit.

Flaschengärten: Flaschengärten und Kleinaquarien sind entweder ganz oder teilweise geschlossene Glasbehälter, die sich selbst versorgen. Andere menschengemachte geschlossene Ökosysteme können MELiSSA, Biosphere 2, BIOS 1, BIOS 2 und auch BIOS 3. Diese geschlossen und künstliche Ökosysteme wurden mit dem Ziel geschaffen, das menschliche Leben auf der Erde zu erhalten. 

Gewächshäuser: Kontrollierte Umgebungen für den Pflanzenanbau. Sie steuern Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Licht, um ideale Wachstumsbedingungen zu schaffen und ein geschlossenes Ökosystem zu simulieren.

Weltraumlebensräume: Konzeptionelle oder experimentelle Lebensräume, die für das Leben im Weltraum konzipiert sind. Ziel dieser Lebensräume ist es, ein autarkes Lebenserhaltungssystem für langfristige Weltraummissionen zu schaffen

Mikrobielle Matten: Natürliche Formationen von Mikroorganismen, die häufig in extremen Umgebungen vorkommen. Sie sind in sich geschlossene Ökosysteme, die in ihrer Struktur alle notwendigen biochemischen Prozesse durchführen.

Geschlossenes Wasserökosystem

Als geschlossene aquatische Ökosysteme werden die von der Außenwelt abgeschlossenen Ökosysteme bezeichnet. Diese sind autark und sind eine Miniaturform der Wasserwelt. Sobald diese Einrichtung mit geeigneten Pflanzen, Sedimenten und Tieren ordnungsgemäß ausgeführt ist, werden alle Elemente der Umwelt, die zum Überleben erforderlich sind, auf natürliche Weise erzeugt. Diese aquatischen Miniaturökosysteme benötigen keine Form der Fütterung oder Filtration oder andere externe Quellen als das natürliche Sonnenlicht. 

Aquaponik-System: Ein nachhaltiges Ökosystem, das Aquakultur (Fischzucht) und Hydrokultur (Pflanzenanbau im Wasser) kombiniert. In diesem System liefern die von Zuchtfischen produzierten Abfälle Nährstoffe für Pflanzen, die wiederum das Wasser reinigen.

Ökosphäre (geschlossenes Ökosystem): Ein versiegelter Glasbehälter, der ein aquatisches Ökosystem enthält, das Garnelen, Algen und Mikroorganismen umfasst. Die Organismen und die Umwelt in der Ökosphäre interagieren, um ein ausgeglichenes Ökosystem aufrechtzuerhalten.

Künstliches Korallenriff: Dies sind künstliche Unterwasserstrukturen, die die Eigenschaften natürlicher Korallenriffe nachahmen sollen. Sie bieten Lebensraum für Meereslebewesen und tragen zum Gleichgewicht der lokalen Meeresökosysteme bei.

Wie erstelle ich ein geschlossenes Ökosystem?

Eine sich selbst erhaltende geschlossene Umwelt, die eine aquatische Umwelt sein kann, würde drei wesentliche Dinge benötigen, eines ist Licht, das nächste sind Nährstoffe und das dritte ist die Abfallbewirtschaftung. 

Die Lichtquelle ist meistens die Sonne, die von den Pflanzen zur Energieerzeugung genutzt wird, und die Nährstoffe werden von den anderen Elementen der Umwelt weiterverwendet. Es wurde festgestellt, dass alle Organismen Abfall erzeugen, aber bestimmte Bakteriengruppen die Fähigkeit haben, Abfallelemente abzubauen, was zur Entgiftung des Ökosystems beiträgt. 

Um eines herzustellen, würden bestimmte Zutaten ein Glas mit einem dichten Deckel, einen natürlichen Teich, einen Eimer, eine Schaufel, ein Netz und eine optionale Lupe umfassen. Die einfache Reihe von Schritten, um das geschlossene Ökosystem mit den Zutaten herzustellen, ist wie folgt:

Schritt 1: Mit der Schaufel wäre es wichtig, ein paar Sedimente oder Erde zu sammeln, die auf den Boden des Gefäßes gegeben werden.  

Schritt 2: Sammeln Sie Wasser aus dem nahe gelegenen Teich und lassen Sie es einige Tage stehen, damit sich das Wasser setzen kann. 

Schritt 3: Fügen Sie ein paar Pflanzen wie Wassergras, Wasserlinsen, Hornkraut hinzu, da Algen normalerweise im Glas wachsen würden, was auch als Autotroph funktionieren würde. 

Schritt 4: fügen Sie ein paar Sätze Süßwasserschnecken oder jede Form von Krebstieren hinzu. Bitte achten Sie darauf, keine großen Tiere oder Fische hinzuzufügen, da diese tendenziell eine hohe Biolast produzieren, da die von diesen großen Tieren erzeugten Abfallprodukte nicht in dem kleinen geschlossenen Ökosystem verarbeitet werden können. 

Schritt 5: halten Sie es für ein paar Tage versiegelt und lassen Sie das Leben in dem geschlossenen Ökosystem überleben und halten Sie es dann im Sonnenlicht. 

Geschlossenes vs. offenes Ökosystem

Die Tabelle würde die Unterschiede zwischen den beiden großen Arten von Ökosystemen hervorheben: 

• Die linke Seite des Bildes zeigt ein geschlossenes Ökosystem, dargestellt als in sich geschlossen mit minimalen externen Interaktionen.
• Die rechte Seite stellt ein offenes Ökosystem dar, das mit seiner Umgebung verbunden ist und den Austausch von Ressourcen und Arten veranschaulicht.

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