Biodiversität

Biodiversität bezeichnet die Vielfalt der Lebewesen auf der Erde und umfasst die Vielfalt innerhalb von Arten (z.B. genetische Unterschiede zwischen Individuen und Populationen), zwischen Arten sowie die Vielfalt von Lebensgemeinschaften und Ökosystemen.

Der Begriff wurde 1985 in die wissenschaftliche 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" und "biodiversity") und hat sich im wissenschaftlichen und nichtwisschenschaftlichen Gebrauch durchgesetzt. Manchmal wird fälschlicherweise der Begriff "Artenvielfalt" synonym für Biodiversität verwendet. Artenvielfalt ist jedoch immer nur ein Teil von Biodiversität (neben der genetischen Vielfalt und der Vielfalt der Lebensräume).

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 In-Kraft-Tretens).^*

Drei Stufen der Vielfalt

Die Biodiversität einer Region umfasst vier verschiedenen Stufen der Vielfalt:

genetische Diversität - Diversität aller Gene innerhalb einer Art. (Siehe auch genetischer Flaschenhals.)
Artendiversität
Ökosystem-Diversität (= Vielfalt an Lebensräumen)
Vielfalt biologischer Interaktionen (Symbionten,Herbivore...)

Eine Schätzung der Biodiversität sollte alle drei 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 Abundanz und Verteilung von Arten
die Waldfläche
die Fläche geschützter Areale (Naturschutzgebiete etc.)
die Wasserqualität von Meer- und Süßwasser (Eutrophierung, Verschmutzung, etc.)
Zahl der Träger von traditionellem Naturwissen durch Ureinwohner

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 unabhängig von der Absolutzahl sind und somit zum Vergleich der Vielfalt zwischen den Lebensräumen dienen. Es seien N o.B.d.A. die Anzahl aller Individuen, n_i die Anzahl der Individuen von Spezies i und S die Gesamtzahl der Spezies.

Diversität

Das am häufigsten gewählte Maß ist der Shannon-Index

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

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

D_{max} = \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. ^* ^* [http://www.dfg.de/biodiversitaet/poster_1/biodiv_poster1.html

Ökologische Bedeutung

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 weggespühlt. 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.

Ökonomische Aspekte

Die umgerechnete monetäre Leistung des Weltökosystems laut Robert Costanza (University of Maryland) liegt bei 30 Billionen Euro/Jahr.

Hotspots

Die global tätige Umweltschutzorganisation Conservation International nennt eine Zone (geografisches Gebiet), in der die Biodiversität besonders groß ist Biodiversitätshotspot.

Selektion der Biodiversitäts-Hotspots

Conservation International hat 34 Gebiete als Biodiversitäts-Hotspots ausgewählt. Die Kriterien, nach denen diese Gebiete selektioniert wurden, sind folgende:

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

Ökologie

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