Licht als abiotischer Umweltfaktor

Licht als abiotischer Umweltfaktor

Licht wird oft unterschätzt. Es wird als gegeben angenommen und nicht weiter darüber nachgedacht, was es für einen Einfluss auf die Umwelt hat. Dabei gilt es unter den abiotischen Umweltfaktoren als der wichtigste und einflussreichste. Grund genug, genauer in die Materie zu blicken, zu klären, was abiotische Faktoren überhaupt sind, und was das Licht tatsächlich auszurichten vermag.

Licht – der wichtigste abiotische Umweltfaktor

sonnenstrahl durch loch im herbstblatt

Abiotische Umweltfaktoren – Licht

Das Wort „abiotisch“ stammt aus dem griechischen und bedeutet übersetzt „nichtlebend“. Abiotische Umweltfaktoren sind also zusammengefasst alle Faktoren, die nicht von Lebewesen bestimmt werden. Neben dem Licht gehören noch das Klima, die Atmosphäre, das Wasser, die Temperatur, oder die Zusammensetzung des Bodens dazu.

Was das Licht anbelangt, gehört es zu den einflussreichsten Faktoren, da es so gut wie alle Organismen im Ökosystem betrifft. Es steuert die Photosynthese und damit das Wachstum von Pflanzen sowie den circadianen Rhythmus von Mensch und Tier. Mithilfe von Lichtintensität und Wellenlängen werden verschiedenste Abläufe gesteuert, etwa Keim- und Blütezeit, sowie Schlaf-Wach-Rhythmus.

Um das zu gewährleisten, haben pflanzliche und tierische Organismen Möglichkeiten, das Licht aufzunehmen. Mithilfe von Pigmenten oder Photorezeptoren werden Photonen unterschiedlicher Wellenlängen absorbiert und die empfangene Energie für Zellaufbau, Bildung von Hormonen oder Sinneseindrücke genutzt.

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Pflanzen und Tiere nehemen Licht durch Pigmente und Photorezeptoren auf

licht als abiotischer umweltfaktor und wessentlicher Faktor bei pflanzen

Einfluss von Licht auf Lebewesen

Tiere richten ihren Lebensrhythmus nach dem Licht, sowohl auf die Jahreszeiten, als auch auf Tag und Nacht bezogen. Je nachdem, wie lang die Tage und wie lang die Wellen der Sonnenstrahlung sind, werden andere Mechanismen abgespielt. Brutzeiten, Ruhezeiten, Vorbereitung auf den Winter, etc. sind davon abhängig, ob – wie im ausgehenden Winter und Frühjahr – die Tage länger werden, oder ob sie kürzer werden. Dass Insekten beispielsweise ihre Flugbahn nach der Sonne ausrichten erkennt man daran, dass sie nachts von Straßenlaternen und anderen künstlichen Lichtquellen angezogen werden.

Auf den Menschen hat das Licht ebenso Einfluss. Aufgrund der starken Dominanz von künstlichem Licht, blenden wir diese Effekte aber oft aus. Dabei hat das Lichtspektrum, dem wir beim Sonnenaufgang ausgesetzt sind, eine aktivierende Wirkung, während die Dämmerung einschläfernden Einfluss ausübt. Untertags, wenn die kurzen Wellen dominieren, sind wir aktiv. Das zeigt sich auch wieder unter Bestrahlung durch Kunstlicht. Langes, abendliches Arbeiten am PC, der eher bläuliches, also kurzwelliges Licht ausstrahlt, kann zu Einschlafstörungen führen, da man vom Licht noch zu sehr aufgeputscht ist.

Licht kann eine aktivierende Wirkung sowie einen einschläfernden Einfluss haben

licht steuert den lebensrhythmus und ist energielieferant für die photosynthese

Faktor Licht in Bezug auf Pflanzen

Damit eine Pflanze wachsen kann, braucht es 5 Dinge: einen Samen, Nährstoffe aus der Erde, Wasser, Luft und Licht. Mit diesen wenigen Mitteln schafft es die Pflanze, aus anorganischen Stoffen, wie CO2 aus der Luft und Wasser, Zellen aufzubauen und damit organische Stoffe, wie Glucose und Fette herzustellen. Wie gut oder schlecht das funktioniert, bestimmen alle Faktoren gemeinsam, aber maßgeblich für den Pflanzenwachstum ist besonders Licht. Je nachdem, auf welche Bedingungen die Pflanze eingestellt ist, braucht sie mehr oder weniger Licht in dem einen oder anderen Wellenspektrum.

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Licht ist der Energielieferant für die Photosynthese und steuert die pflanzliche Entwicklung

Fensterbank Deko mit Kakteen und Saftpflanzen in runden glas- und metall- blumentöpfen

Sonnen- vs. Schattenpflanzen

Eine wesentliche Unterscheidung in Bezug auf den Lichtbedarf von Pflanzen ist jene zwischen Sonnen- und Schattenpflanzen. (Zudem unterscheidet man übrigens auch zwischen Langtags- und Kurztagspflanzen.) Wie die Namen bereits verraten, sind die einen auf Standorte eingestellt, wo viel Sonnenstrahlung herrscht, die anderen begnügen sich auch mit wenig Licht.

Das kann man auch am Blätterwachstum erkennen. Pflanzen, die bei sehr viel Lichteinstrahlung gut wachsen, haben meist dicke, dafür kleine Blätter, damit sie nicht so schnell verdorren und die Strahlung weit in das Blatt vordringen kann. Wo wenig Sonnenlicht hinkommt, haben die Blätter große Oberflächen und wenig tiefe, damit sie möglichst jedes Photon aufnehmen können.

Bei der Anzucht von Pflanzen kann man demnach auch darauf achten, Schattenpflanzen an eher schattigen Plätzen anzupflanzen. Hervorragend geeignet sind etwa Bereich unter Sonnenpflanzen. Somit bekommen diese die Sonne ab, die sie brauchen und schützen die Schattenpflanzen davor, verbrannt zu werden.

nach Lichtbedarf und Lichtintensität unterscheiden sich die Pflanzen in „Kurztagpflanzen“ und „Langtagpflanzen“

straßendeko mit grünen pflanzen in blumentöpfen

Spektrum und Intensität

Wie intensiv die Sonne auf die Pflanzen scheint, ist also essentiell dafür, wie gut die Pflanze wächst. Darüber hinaus reagiert sie auf das Spektrum des Lichts, das auf sie fällt. Die elektromagnetische Strahlung Licht reicht in etwa von einer Wellenlänge von 450 Nanometer (nm) bis 750 nm. Das ist auch in etwa der Spektralbereich, auf den die Pflanzenzellen reagieren. Allerdings ist bei manchen Pflanzen das Wachstum stärker, wenn das Licht insgesamt eher langweilig ist und umgekehrt.

Genauer gesagt, sollte dieses Spektrum sogar von Wachstumsphase zu Wachstumsphase variieren. Wenn eine Pflanze etwa im Frühjahr, wo noch wenig kurzwelliges Licht vorhanden ist, keimt sie am besten bei langwelligem und wenig intensivem Licht und blüht richtig auf, je länger die Wellen werden. Beginnt der Wachstumszyklus etwas später im Jahr, braucht die Pflanze vorwiegend kurzwelliges und besonders intensives Licht, das im Sommer ja hauptsächlich vorhanden ist.

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bei ungünstigen Fällen ist eine Pflanzenbeleuchtung mit künstlichem Licht empfehlenswert

bürotisch dekorieren mit grüner pflanze im glasgefäß, laptop silber und moderner tischlampe weiß

Dieses Wissen macht man sich im Bereich der künstlichen Pflanzenbeleuchtung zu Nutze. In Bereichen, wo nicht die gewünschte bzw. benötigte Art von Licht hinfällt, etwa in Gewächshäusern oder generell im Winter, hilft man mit Pflanzenlampen nach. Besonders zur Anzucht und in der Lebensmittelindustrie werden solche Systeme vermehrt eingesetzt. Zur jahrhundertealten künstlichen Bewässerung gesellt sich nun also auch die künstliche Beleuchtung zur Kultivierung von Pflanzen hinzu.

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