Nährstoffe zirkulieren in Ökosystemen. Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und andere Elemente wechseln zwischen Atmosphäre, Boden, Wasser und Lebewesen. Anders als Energie, die als Wärme verloren geht, zirkulieren Stoffe. Dasselbe Kohlenstoffatom kann innerhalb weniger Jahre Bestandteil eines Baumes, eines Rehs, eines Pilzes und der Atmosphäre sein. Nährstoffkreisläufe sorgen dafür, dass Ökosysteme mit den lebensnotwendigen Elementen versorgt werden.

Jeder Kreislauf verläuft in seinem eigenen Tempo. Der Kohlenstoffkreislauf bewegt sich schnell in Lebewesen, aber langsam in Gesteinen und fossilen Brennstoffen. Der Stickstoffkreislauf ist auf Bakterien angewiesen, die atmosphärischen Stickstoff in nutzbare Formen umwandeln. Der Phosphorkreislauf hat keine Gasphase und findet daher hauptsächlich in Böden, Gewässern und Organismen statt. Menschliche Aktivitäten haben alle drei gestört. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe setzt Kohlenstoff frei. Düngemittel führen Stickstoff und Phosphor in Gewässer ein. Diese Störungen verursachen Probleme, die von Algenblüten bis zum Klimawandel reichen.

Wichtige Nährstoffkreisläufe

• Kohlenstoffkreislauf: Atmosphäre, Organismen, Ozeane, Gesteine.
• Stickstoffkreislauf: Bakteriengesteuerte Umwandlungen.
• Phosphorkreislauf: Boden, Wasser und Organismen.
• Wasserkreislauf: Verdunstung, Kondensation, Niederschlag.

Nährstoffkreisläufe sind keine geschlossenen Kreisläufe. Sie versickern, sammeln sich an und verändern sich mit den jeweiligen Bedingungen. Ihr Verständnis ist unerlässlich für das Management von Boden, Wasser und Klima.