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Biodiversität

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Gemäß dem Übereinkommen über Biologische Vielfalt (CBD) bezeichnet Biodiversität die Vielfalt der Arten auf der Erde, die Vielfalt innerhalb der Arten (genetische Unterschiede zwischen Individuen und Populationen) sowie die Vielfalt von Ökosystemen.

Der Begriff wurde 1985 in die wissenschaftliche und politische Diskussion eingeführt und insbesondere durch den Evolutionsbiologen Edward Osborne Wilson durch das 1988 von ihm herausgegebene Buch Biodiversität geprägt. Biodiversität ist die Kurzform von dem Begriff biologische Vielfalt (engl.: biological diversity oder biodiversity) und hat sich im wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Gebrauch durchgesetzt. Manchmal wird fälschlicherweise der Begriff Artenvielfalt synonym für Biodiversität verwendet. Artenvielfalt ist jedoch nur ein Teil von Biodiversität.

Der Begriff wird mittlerweile auch in politischen Zusammenhängen häufig verwendet. So beispielsweise in der Konvention zur Biologischen Vielfalt, die 1992 auf dem Erdgipfel ausgehandelt wurde und mittlerweile von 187 Staaten und der Europäischen Union ratifiziert worden ist. Die UN haben den Internationalen Tag der biologischen Vielfalt im Jahr 2000 auf den 22. Mai festgesetzt, den Tag der Verabschiedung der Konvention (zuvor war seit 1994 der 29. Dezember dafür benannt, der Tag ihres Inkrafttretens).[1]

Inhaltsverzeichnis

Vier Stufen der Vielfalt

Die Biodiversität einer Region umfasst vier verschiedenen Stufen der Vielfalt: Und zwar:

  1. genetische Diversität - einerseits die genetische Variation, Diversität aller Gene innerhalb einer Art, andererseits die Vielfalt nur sehr entfernt miteinander verwandter Taxa in einer Biozönose
  2. Artendiversität
  3. Ökosystem-Diversität (= Vielfalt an Lebensräumen)
  4. Vielfalt biologischer Interaktionen (Symbionten,Herbivore...); auch funktionale Biodiversität genannt

Eine Schätzung der Biodiversität sollte alle vier Ebenen einbeziehen, am leichtesten zugänglich ist jedoch die Anzahl und die Verteilung der Arten, also die Artenvielfalt sowie die von Lebensräumen.

Indikatoren für Biodiversität

Die Biodiversitäts-Konvention (CBD) hat eine Reihe von messbaren direkten und v. a. indirekten Indikatoren für Biodiversität und deren Entwicklung zusammengestellt. Dazu zählen:

Die vollständige Liste findet man unter www.twentyten.net.

Maße für Vielfalt

Da die absolute Anzahl der Genotypen/Arten/Biotoptypen je nach Fläche variiert, hat man verschiedene Maßzahlen eingeführt, die nicht nur von der Absolutzahl abhängig sind und dem Vergleich der Vielfalt zwischen Lebensräumen dienen. Bezogen auf ein Beispiel zur Artenvielfalt seien N o.B.d.A. die Anzahl aller Individuen, ni die Anzahl der Individuen von Spezies i und S die Gesamtzahl der Spezies.

Diversität

Das am häufigsten gewählte Maß nach der Absolutzahl der Arten (species richness) ist der Shannon-Index

D = -\sum p_i \cdot \log(p_i)\qquad\mbox{mit }p_i = \frac{n_i}{N}=1

Die maximale Diversität (bei Gleichverteilung aller Arten) divergiert allerdings mit S:

Dmax = log(S)

Deswegen normiert man D mit diesem Maximalwert, um ein relatives Maß zu bekommen, die so genannte:

Evenness

H = \frac{D}{\log(S)}

Einteilungen nach räumlichen Skalen

Nach Robert H. Whittaker (1960, 1977) wird Diversität häufig in Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Epsilon-Diversität eingeteilt. Diese Einteilungen beschreiben Diversitätsmuster in Abhängigkeit von der beobachteten Fläche bzw. Flächenverteilungsmustern. [2] [3] [4] [5]

Ökologische Bedeutung/Stabilität

Die biologische Vielfalt gilt als eine der Grundvoraussetzungen für die Stabilität der weltweiten Ökosysteme. Allerdings ist Vielfalt nicht in allen Fällen mit Stabilität oder gar hoher Resilienz gleichzusetzen. Als Standard-Gegenbeispiel werden oft die relativ artenarmen borealen Fichtenwälder genannt, die Waldbrandschäden gegenüber sehr tolerant sind; im Gegensatz zu den tropischen Urwäldern, deren Erholungsfähigkeit nach Brandrodung gering ist. Der Grund für den unterschiedlichen Umgang der beiden Ökosysteme mit solcherart Stress liegt darin, dass der Regenwald sich nicht leicht regenerieren kann, weil ihm die Grundlage einer dünnen Humusschicht rasch verlorengeht. Alles organische Material wird sehr schnell zersetzt und die feinen Stoffe vom Regen weggespült. Andersherum verhält es sich mit den Fichtenwäldern. Sie entwickeln sehr dicke Streuschichten die schwer verrotten. Sie halten pflanzliche Konkurrenten nieder und schützen letztendlich die darunterliegende Humusschicht. In der Regel sind jedoch artenreichere Zönosen durch ihre vielfältigen Rückkopplungen stabiler gegenüber äußeren Einflüssen.

Auf der anderen Seite bedeutet die Ausrottung der Arten, wie sie durch Umweltverschmutzung, Flächenversiegelung, Massenproduktion und Raubbau hervorgerufen wird, eine unwiederbringliche Verarmung der Fauna und Flora dieses Planeten und der Varietäten der Arten. Eine hohe genetische Vielfalt ist aber Voraussetzung für Anpassung der Arten z.B. an sich insbesondere durch den Menschen rapide verändernde Umweltbedingungen und - letztendlich - die weitere Evolution.

Bei der Diskussion der Stabilität von Ökosystemen ist generell zu beachten, dass die Stabilität der Artenzusammensetzung anderen Einflüssen unterliegt als die funktionale Stabilität von Ökosystemen, d.h. die Stabilität von Prozessen wie der Netto-Primärproduktion oder des Wasser- und Energiehaushalts. Ende der 1960er Jahre hatte der Lehrsatz vom positiven Einfluss der (Arten-) Vielfalt auf die ökologische Stabilität dogmatischen Status erreicht. Skeptischen empirischen Befunden verhalfen schließlich Simulationsexperimente von Robert May Mitte der 1970er Jahre zum Durchbruch. Ausgehend von experimentalen Ergebnissen zur Stabilisierung ökologischer Prozesse durch die Artenvielfalt von Grassland-Ökosystemen von David Tilman wird der Zusammenhang seit Mitte der 1980er Jahre intensiv untersucht.

Ökonomische Aspekte

Die umgerechnete monetäre Leistung des Weltökosystems laut Robert Costanza (University of Maryland) liegt bei 30 Billionen Euro/Jahr. Dieser Wert ist jedoch kein Wert der biologischen Vielfalt als solcher.

Von besonderer ökonomischer Bedeutung ist der Versicherungswert der biologischen Vielfalt, da es die (funktionale) Vielfältigkeit der Lebewesen die Anpassung des Ökosystems an sich - teilweise unvorhergesehen - ändernde Umweltbedingungen erleichtert. Angesichts der nicht absehbaren, durch den Menschen verursachten Umweltveränderungen kommt diesem Aspekt eine nicht zu unterschätzende ökonomische Bedeutung zu.

Wirtschaftliche Bedeutung hat die Biodiversiät aus Sicht der Umweltökonomie auch als Reservoir von potenziellen Arznei-Wirkstoffen (Optionswert) und von Genen für die landwirtschaftliche Sortenzüchtung. Während in sich interessierte Wissenschaftler/innen und Firmen-Vertreter/innen in der Vergangenheit frei an der Biodiversität fremder Länder bedienen konnten (Biopiraterie), führte die [CBD] Eigentumsrechte eines Staates an seinen genetischen Ressourcen ein. Über einen Access-&-Benefit-Sharing (ABS) genannten Mechanismus wird versucht, die Nutzung der genetischen Ressourcen zu erleichtern, gleichzeitig die Quellen-Ländern der Biodiversität an deren wirtschaftlicher Nutzung teilhaben zu lassen.

Hotspots

Die global tätige Umweltschutzorganisation Conservation International nennt eine Zone (geografisches Gebiet), in der die Biodiversität besonders groß ist Biodiversitätshotspot. Die klassische wissenschaftliche Referenz ist ein Artikel von Myers et al. (2000) in Nature 403:853-858.

Selektion der Biodiversitäts-Hotspots

Conservation International hat 34 Gebiete als Biodiversitäts-Hotspots ausgewählt. Sie wurden nach folgenden Kriterien ausgewählt:

  • das Gebiet beherbergt mind. 1500 einzigartige oder endemische Tier- und Pflanzenspezies
  • 70 % der ursprünglichen Flora und Fauna sind in diesem Gebiet durch Rodung oder invasive Arten verloren gegangen

Signifikanz der Biodiversitäts-Hotspots

Auf nur 2,3 % der globalen Landfläche, die die Hotspots ausmachen, leben drei Viertel aller bedrohten Säugetiere, Vögel und Amphibien, 42 % der Landwirbeltiere und etwa die Hälfte der weltweiten Pflanzenarten.

Weblinks

Wikipedia
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Siehe auch

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