Biodiversität

Ausstellungsvitrine zur Biodiversität im Berliner Naturkundemuseum

Biodiversität oder biologische Vielfalt bezeichnet gemäß dem Übereinkommen über biologische Vielfalt (CBD) „die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher Herkunft, darunter Land-, Meeres- und sonstige aquatische Ökosysteme und die ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören. Dies umfasst die Vielfalt innerhalb der Arten und zwischen den Arten und die Vielfalt der Ökosysteme“.^[1] Nach dieser völkerrechtlich verbindlichen Definition besteht die Biodiversität also neben der Artenvielfalt aus der genetischen Vielfalt und der Vielfalt von Ökosystemen.^[2] Der Begriff der Biodiversität bezieht sich daher auf alle Aspekte der Vielfalt in der lebendigen Welt.^[3][4] Erhaltung und nachhaltige Nutzung der biologischen Vielfalt bzw. ihrer Elemente gelten als wichtige Grundlagen für das menschliche Wohlergehen.

Zur Entwicklung des Begriffs und seine Bedeutungsimplikationen

Biodiversität ist die Kurzform des Begriffs biologische Vielfalt (engl.: biological diversity oder biodiversity) (d.h. ein als Fachwort verwendeter Pseudo-Anglizismus). Der Begriff wurde Anfang der 1980er in die wissenschaftliche und politische Diskussion um den Natur- und Artenschutz eingeführt. Der Titel des 1986 vom Evolutionsbiologen E.O. Wilson herausgegebene Buch Biodiversity (engl. Ausgabe) war die erste weithin wahrgenommene Verwendung des Begriffs. Dem Buch war eine US-amerikanische Tagung zum Thema vorausgegangen. Im deutschsprachigen Raum wird „Biodiversität“ seit der Debatte um die Verabschiedung der Konvention zur Biologischen Vielfalt (CBD) 1992 auf dem Erdgipfel vermehrt eingesetzt. Die CBD wurde mittlerweile von 190 Staaten und der Europäischen Union ratifiziert.

Reinhard Piechocki weist darauf hin, dass mit der Einführung des Begriffes der biological diversity bzw. seiner öffentlichkeitstauglicheren Kurzform biodiversity eine Politisierung eines naturwissenschaftlichen Forschungsfeldes einherging. Die Etablierung des Begriffes diente demnach zur Durchsetzung politischer Foderungen mit sozialem, öknomischen und wissenschafts-politischem Hintergrund.^[5]

Manchmal wird der Begriff Artenvielfalt synonym für Biodiversität verwendet. Die in der CBD gewählte Definition umfasst darüber hinaus jedoch weitere Bedeutungen (siehe unten). Ein Prinzip der CBD ist das sogenannte Access and Benefit Sharing, d.h. Zugang zur biologischen Vielfalt und gerechter Vorteilsausgleich für deren Nutzung. Die Erhaltung der Biodiversität wird gemeinhin als Bestandteil einer Politik der Nachhaltigkeit aufgefasst.

Bereits seit längerem existiert der Begriff der „Diversität“ als ökologischer Fachterminus zur Beschreibung der „Verschiedenheit“ der Eigenschaften von Lebensgemeinschaften oder ökologischen Systemen (α- und γ-Diversität (siehe unten). Das bekannteste Beschreibungsmaß für die Diversität ist neben der Artenzahl (species richness) der aus der Informationstheorie abgeleitete Shannon-Wiener-Index. Der Shannon-Wiener-Index berücksichtigt sowohl die Häufigkeitsverteilung als auch den Artenreichtum. Verbreitete Diversitätsindices in der Biologie sind der Simpson-Index und der Shannon-Index. Die Diversität einer Lebensgemeinschaft im hier definierten Sinn ist als ökologischer Beschreibungsbegriff zunächst nicht wertend gemeint. So können Diversitätsindices nicht ohne weiteres zum Vergleich des Naturschutzwerts von Lebensgemeinschaften herangezogen werden.

Im deutschen Sprachraum gilt der Begriff allgemein als „sperrig“ und schwer in der Öffentlichkeit vermittelbar. Selbst die Bundesrepublik Deutschland, Ausrichter der 9. Vertragsstaatenkonferenz 2008, bemühte sich für die öffentliche Wahrnehmung um einen Ersatzbegriff und nannte die Veranstaltung „Naturschutzkonferenz“.

Ebenen, Indikatoren und Maße für die Biodiversität

Die Biodiversität einer Region umfasst verschiedene Ebenen (Stufen) der Vielfalt, die (vereinfacht) wie folgt gegliedert werden können:

1. genetische Diversität – einerseits die genetische Vielfalt aller Gene innerhalb einer Art (= Genetische Variabilität), andererseits die gesamte genetische Vielfalt einer Biozönose oder eines Ökosystems;
2. Artendiversität – die Vielzahl an Arten in einem Ökosystem;
3. Ökosystem-Diversität – die Vielfalt an Lebensräumen und Ökosystemen;
4. Funktionale Biodiversität – die Vielfalt realisierter ökologischer Funktionen und Prozesse im Ökosystem (zum Beispiel abgeschätzt anhand der Anzahl verschiedener Lebensformtypen oder ökologischer Gilde (Biologie)n).

Eine Charakterisierung der Biodiversität sollte im Prinzip alle vier Ebenen einbeziehen. Am besten definiert ist dabei die Artenvielfalt einer Biozönose, insbesondere die jeweilige Artenzahl.

Die Biodiversitäts-Konvention (CBD) nutzt eine Reihe von messbaren direkten und vor allem indirekten Indikatoren für Biodiversität und deren Entwicklung.^[6] 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.

Dabei handelt es sich aufgrund methodischer Schwierigkeiten teilweise nicht um Maßzahlen für die Biodiversität selbst, sondern um besser bekannte oder leichter messbare Ersatzgrößen, d. h. Indikatoren (eng.: indicators, proxies).

Zur Messung der Artenvielfalt in größerem Zusammenhang als dem der einzelnen Lebensgemeinschaft ist besonders der Ansatz von Whittaker bedeutsam. Nach Robert H. Whittaker (1960, 1977) wird Artendiversität in Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Epsilon-Diversität eingeteilt. Diese Einteilungen beschreiben Diversitätsmuster in Abhängigkeit von der beobachteten Fläche bzw. Flächenverteilungsmustern.^[7][8]

Ein geografisches Gebiet, in der die Biodiversität besonders groß ist, wird auch als Biodiversitäts-Hotspot bezeichnet.

Biodiversität und Funktionalität von Ökosystemen

Die Bedeutung der biologischen Vielfalt für die Funktion von Ökosystemen wird seit mehreren Jahrzehnten kontrovers diskutiert. Ende der 1960er Jahre erreichten diese Diskussionen einen ersten Konsens: Diversität begünstigt Stabilität.^[9][10] Dieser Konsens wurde jedoch kurze Zeit später empfindlich gestört, als Robert May anhand mathematischer Simulationen nachwies, dass die Artenkonstanz in zufällig zusammengesetzten artenreichen Modellökosystemen geringer ist als in artenarmen.^[11] Die Konstanz der Artenzusammensetzung galt damals als wichtigster Indikator für die Stabilität eines Ökosystems. Eine intensive Neubeschäftigung mit der Diversitäts-Stabilitäts-Frage brachten die ab Mitte der 1980er Jahre veröffentlichten Ergebnisse von David Tilman.^[12]

Bezüglich der Bedeutung der Biodiversität für die Funktionalität von Ökosystemen gibt es heute folgenden breiten wissenschaftlichen Konsens.^[13] Als gesichert gilt:

• Die funktionalen Eigenschaften von Arten haben einen starken Einfluss auf die Eigenschaften eines Ökosystems. Aus der relativen Häufigkeit einer Art allein lässt sich dabei nicht immer die Bedeutung dieser Art für das Ökosystem ableiten.
• Die Effekte von Artensterben und Veränderungen von Artenhäufigkeiten weichen in verschiedenen Ökosystemen voneinander ab.
• Manche Eigenschaften von Ökosystemen sind anfangs unempfindlich gegenüber dem Aussterben von Arten, da mehrere Arten dieselbe Funktion innerhalb eines Ökosystems erfüllen, einzelne Arten relativ geringe Beiträge zur Funktionalität eines Ökosystems leisten (Redundanz) und da abiotische Faktoren häufig entscheidender sind als die Artenzusammensetzung.
• Mit zunehmender räumlicher und zeitlicher Variabilität nimmt die Zahl der für die Funktion von Ökosystemen notwendigen Arten zu.

Als wahrscheinlich gilt:

• Es bestehen für die Funktion von Ökosystemen wichtige Komplementaritäten zwischen Arten.
• Die Anfälligkeit einer Lebensgemeinschaft für das Eindringen von Neobiota hängt von der Artenzusammensetzung ab, sie steigt mit sinkender Artenvielfalt. Allerdings hängt die Anfälligkeit für Neobiota oft stärker von anderen Faktoren als der Artenvielfalt ab („Sättigung“ der Lebensgemeinschaft), wie Propagule pressure, Störfaktoren oder Rohstoffverfügbarkeit.
• Wenn vorhandene Arten unterschiedlich auf Störfaktoren reagieren, dann kann die Funktion des Ökosystems bei Störeinflüssen eher erhalten bleiben, als wenn die vorhandenen Arten ähnlich auf Störfaktoren reagieren.

Ökonomische und soziale Bedeutung der Biodiversität

Vielfach treffen die Folgen einer abnehmenden Biodiversität als erstes die arme ländliche Bevölkerung, da diese häufig unmittelbar von Ökosystemdienstleistungen abhängig ist, die wiederum auf einer vielfältigen biologischen Umwelt bzw. der nachhaltigen Nutzung ihrer Elemente aufbauen. Ersatz für diese Ökosystemdienstleistungen ist diesen Bevölkerungsteilen oft nicht zugänglich oder nicht erschwinglich.^[14]

Es gibt verschiedene Ansätze, den ökonomischen Wert der biologischen Vielfalt abzuschätzen. Nach einer fachwissenschaftlich stark kritisierten, aber für die Wahrnehmung des Problems wichtigen Studie von Robert Costanza und Kollegen^[15] liegt die umgerechnete monetäre Leistung der irdischen Ökosysteme bei 33 Billionen Euro pro Jahr. Dies ist ein Mehrfaches des weltweit in der Geldwirtschaft erarbeiteten Sozialprodukts.

Bedeutsam ist auch der Versicherungswert der biologischen Vielfalt (Optionswert), da dieser durch die funktionale Vielfältigkeit der Arten die Anpassung der Ökosysteme an sich ändernde Umweltbedingungen erleichtern kann (vgl. Ecological Insurance Hypothesis; Yachi & Loreau 1999^[16]). Wirtschaftliche Bedeutung hat die Biodiversität aus Sicht der Umweltökonomie außerdem als Reservoir von potenziellen Arznei-Wirkstoffen und von Genen für die landwirtschaftliche Sortenzüchtung, für biotechnologische Prozesse oder für bionische Entwicklungen (Optionswert).

Während sich interessierte Wissenschaftler und Firmen-Vertreter in der Vergangenheit frei an der Biodiversität fremder Länder bedienen konnten (Biopiraterie), führte die Biodiversitäts-Konvention Eigentumsrechte eines Staates an seinen genetischen Ressourcen ein. Über einen Access and 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.

Sonstiges

• Die Vereinten Nationen haben den Internationalen Tag der biologischen Vielfalt seit dem 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).
• Das Jahr 2010 wurde von der UNO als Internationales Jahr der biologischen Vielfalt ausgerufen.
• Nach neuesten Untersuchungen hat die Biodiversität Einfluss auf die Prävalenz von Infektionskrankheiten in einem Ökosystem.^[17] So förderere der zunehmende Rückgang der Artenvielfalt die Verbreitung von Krankheitserregern wie Viren, Bakterien und auch pathogenen Pilzen. Mit anderen Worten gefährde der Niedergang der Biodiversität die Gesundheit des Menschen, aber auch die der verbleibenden Tiere und Pflanzen.
• Die Europäische Kommission veröffentlichte am 2. Mai 2011 eine eigene Biodiversitätsstrategie, mit der sie bis 2020 den Verlust der biologischen Vielfalt stoppen will.^[18] Die Strategie umfasst sechs Ziele:
  1. Die volle Umsetzung der Richtlinie 92/43/EWG (Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie) von 1992.
  2. Den Erhalt und die Aufwertung der Ökosysteme
  3. Den Beitrag von Agrar- und Forstwirtschaft zum Erhalt und zur Aufwertung von Ökosystemen zu vergrößern
  4. Die nachhaltige Nutzung von Fischbeständen zu sichern
  5. Die Ausbreitung von invasiven Arten zu identifizieren und zu kontrollieren
  6. Dazu beizutragen, den globalen Verlust der biologischen Vielfalt zu stoppen.^[19]

Neuere Literatur

• Bruno Baur: Biodiversität. UTB, Bern u. a. 2010, ISBN 978-3-8252-3325-9 (UTB 3325, UTB Profile).
• Forum Biodiversität Schweiz: Biodiversität in der Schweiz. Zustand, Erhaltung, Perspektiven. Wissenschaftliche Grundlagen für eine nationale Strategie. Haupt Verlag, Bern 2004, ISBN 3-258-06800-3.
• Kevin J. Gaston, John I. Spicer: Biodiversity. An Introduction. 2nd edition, Nachdruck. Blackwell, Malden MA 2005, ISBN 1-405-11857-1.
• Carsten Hobohm: Biodiversität. Quelle & Meyer, Wiebelsheim 2000, ISBN 3-8252-2162-8 (UTB 2162 Biologie, Ökologie).
• Thomas E. Lovejoy, Lee Jay Hannah (Hrsg.): Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, New Haven CT u. a. 2006, ISBN 0-300-11980-1.
• Josef H. Reichholf: Ende der Artenvielfalt? Gefährdung und Vernichtung der Biodiversität. Herausgegeben von Klaus Wiegand. Fischer-Taschenbuch-Verlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-596-17665-6 (Fischer 17665).
• Bruno Streit: Was ist Biodiversität? Erforschung, Schutz und Wert biologischer Vielfalt. C. H. Beck, München 2007, ISBN 978-3-406-53617-5 (Beck'sche Reihe 2417).

Weblinks

 Wiktionary: Biodiversität – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Commons: Kategorie: „Biodiversität“ – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Website von Bioversity International
• Sekretariat der Vereinten Nationen zur Biodiversitäts-Konvention
• Naturschutz / Biologische Vielfalt, Bundesumweltministerium

Einzelnachweise

1. ↑ Wortlaut der CBD (deutsche Fassung). Zitat aus Art.2[1]
2. ↑ United Nations: Multilateral Convention on biological diversity (with annexes). Concluded at Rio de Janeiro on 5 June 1992. In: United Nations Treaty Series Vol. 1760, S. 146 (Article 2. Use of Terms). (PDF). Deutsche Übersetzung unter: Begriffsbestimmungen, Art. 2 der SR 0.451.43 Übereinkommen über die Biologische Vielfalt. Stand vom 20. März 2007.
3. ↑ Wilson, E.O.: Ende der biologischen Vielfalt? : Der Verlust an Arten, Genen und Lebensräumen und die Chancen für eine Umkehr. Spektrum, Heidelberg, Berlin, New York, 1992, ISBN 3-89330-661-7
4. ↑ Streit, B.: Was ist Biodiversität? Erforschung, Schutz und Wert biologischer Vielfalt. C.H. Beck, 2007
5. ↑ Reinhard Piechocki(2010): Landschaft - Heimat - Wildnis: Schutz der Natur - aber welche und warum? Becksche Reihe
6. ↑ Eine vollständige Liste findet man unter Biodiversity Indicators Partnership.
7. ↑ www.redpath-museum.mcgill.ca [2]
8. ↑ www.gap.uidaho.edu [3]
9. ↑ vgl. Ergebnisse der Brookhaven Symposia in Biology auf denen diese Sichtweise „kodifiziert“ wurde: Diversity and Stability in Ecological Systems. Woodwell, G.M.; Smith, H.H. (Eds.) 1969. Brookhaven Symposia in Biology No. 22, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY.
10. ↑ siehe auch Kevin Shear McCann (2000) The diversity–stability debate. Nature 405, 228-233. doi:10.1038/35012234
11. ↑ Robert M. May (1973) Stability and complexity in model ecosystems. Princeton Univ. Press
12. ↑ Kevin Shear McCann (2000) The diversity–stability debate. Nature 405, 228-233. doi:10.1038/35012234
13. ↑ D. U. Hooper, F. S. Chapin, III, J. J. Ewel, A. Hector, P. Inchausti, S. Lavorel, J. H. Lawton, D. M. Lodge, M. Loreau, S. Naeem, B. Schmid, H. Setälä, A. J. Symstad, J. Vandermeer, D. A. Wardle (2005): Effects of Biodiversity on Ecosystem Functioning: A Consensus of Current Knowledge. Ecological Monographs, Vol. 75, Nr. 1, S. 3-35. [4]
14. ↑ Vgl. den UN Biodiversitätsbericht Punkt 5 und 7.
15. ↑ Robert Costanza, Ralph d'Arge, Rudolf de Groot, Stephen Farber, Monica Grasso, Bruce Hannon, Karin Limburg, Shahid Naeem, Robert V. O'Neill, Jose Paruelo, et al.: The value of the world's ecosystem services and natural capital. Nature 387, 253-260 (15 May 1997)doi:10.1038/387253a0
16. ↑ Shigeo Yachi and Michel Loreau: Biodiversity and ecosystem productivity in a fluctuating environment: The insurance hypothesis. Proceedings of the National Acadademy of Science USA 96 (1999): 1463–1468 [5]
17. ↑ Keesing, F. et al.: Impacts of biodiversity on the emergence and transmission of infectious diseases. In: Nature. 468, Nr. 7324, 2010, S. 647-652. PMID 21124449.
18. ↑ Mehr als Blumen und Bienen. Die Biodiversitätsstrategie der EU Presseportal Europa vor Ort. Mitteilung vom 3. Mai 2011.
19. ↑ Fragen und Antworten zur EU-Biodiversitätsstrategie (auf englisch) EU-Pressemitteilung vom 3. Mai 2011.