Biodiversitätsforschung

Austellungsvitrine zur Biodiversität im Berliner Naturkundemuseum

Biodiversität oder biologische Vielfalt bezeichnet gemäß dem Übereinkommen über biologische Vielfalt (CBD) die Vielfalt der Arten auf der Erde, die genetische Vielfalt sowie die Vielfalt von Ökosystemen.

Die Biodiversität ist eine Lebensgrundlage für das menschliche Wohlergehen, weshalb ihr Erhalt von besonderem Interesse ist. Dabei treffen die Folgen einer abnehmenden Biodiversität oft als erstes die Armen der Welt, da diese häufig auf die eigenen aus der Natur gewonnenen Erzeugnisse angewiesen sind. ^[1]

Zur Entwicklung des Begriffs

Der Begriff Biodiversität wurde 1985 in die wissenschaftliche und politische Diskussion eingeführt und insbesondere durch das 1988 vom Evolutionsbiologen E.O. Wilson herausgegebene Buch Biodiversity geprägt. Biodiversität ist die Kurzform des Begriffs 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 der Biodiversität (siehe unten).

Biodiversität ist auch ein zentraler politischer Begriff geworden, insbesondere seit der Konvention zur Biologischen Vielfalt, die 1992 auf dem Erdgipfel ausgehandelt wurde und mittlerweile von 190 Staaten und der Europäischen Union ratifiziert worden ist. Die UN 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).^[2]

Hierarchische Ebenen und Indikatoren der Biodiversität

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

1. genetische Diversität - einerseits die genetische Vielfalt aller Gene innerhalb einer Art (= genetische Variation), 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 (z.B. Stoffabbau-Kapazitäten)

Eine Charakterisierung der Biodiversität sollte alle vier Ebenen einbeziehen, was allerdings theoretisch und praktisch schwierig umzusetzen ist. Am leichtesten konzeptionell zugänglich ist die Artenvielfalt einer Biozönose, insbesondere die jeweilige Artenzahl.

Die Biodiversitäts-Konvention (CBD) hat eine Reihe von messbaren direkten und v. a. indirekten Indikatoren für Biodiversität und deren Entwicklung zusammengestellt.^[3] 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

Maße für Biodiversitätsabschätzungen

Um die Diversität der Gene, Genotypen, Arten oder ganzer Lebensgemeinschaften zu charakterisieren und zu vergleichen, sind verschiedene Verfahren und Maßzahlen eingeführt worden.

Nach Robert H. Whittaker (1960, 1977) wird Artendiversität häufig in Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Epsilon-Diversität eingeteilt. Diese Einteilungen beschreiben Diversitätsmuster in Abhängigkeit von der beobachteten Fläche bzw. Flächenverteilungsmustern. ^{[4] [5] [6] [7]}

Näheres zur Diversität der Arten vergleiche unter Artenvielfalt und unter Shannon-Index.

Biodiversität und ökologische Stabilität

Die biologische Vielfalt wird vielfach als eine der Grundvoraussetzungen für die Stabilität der weltweiten Ökosysteme gegenüber Störeinflüssen betrachtet. Biologische Vielfalt ist jedoch nicht in allen Fällen mit ökologischer Stabilität oder gar hoher Resilienz ("ökologischer Elastizität") gleichzusetzen. Als Gegenbeispiele werden oft die relativ artenarmen borealen Fichtenwälder genannt, die Waldbrandschäden gegenüber sehr tolerant sind, während artenreiche tropische Regenwälder nach Brandrodung eine meist geringe Erholungsfähigkeit zeigen. Ein Hauptgrund hierfür liegt darin, dass die dünne Humusschicht des Regenwalds rasch verlorengeht, da das verbrannte feine organische Material vom Regen leicht weggespült wird und sich dadurch die Nährstoffreserve des Ökosystems erschöpft. Fichtenwälder andererseits entwickeln sehr dicke Streuschichten, die schwer verrotten. Sie halten pflanzliche Konkurrenten zurück und schützen letztendlich die darunterliegende Humusschicht. In vielen anderen Fällen scheinen jedoch artenreiche Zönosen durch ihre vielfältigen Rückkopplungen stabiler gegenüber äußeren Störeinflüssen.

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 und der Varietäten der Arten. Eine hohe genetische Vielfalt ist aber vielfach Voraussetzung für eine evolutionäre 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 und anders zu bewerten ist 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 Grasland-Ökosystemen von David Tilman wird der Zusammenhang seit Mitte der 1980er Jahre intensiv untersucht.

Ökonomische Aspekte der Biodiversität und Eigentumsrechte

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 Kollege/innen liegt die umgerechnete monetäre Leistung der irdischen Ökosysteme 30 Billionen Euro/Jahr; dies ist ein Mehrfaches des weltweit in der Geldwirtschaft erarbeiteten Sozialprodukts.

Bedeutsam ist der Versicherungswert der biologischen Vielfalt (Optionswert), da dieser durch die funktionale Vielfältigkeit der Arten die Anpassung der Ökosysteme an sich ändernde Umweltbedingungen erleichtert kann (vgl. Ecological Insurance Hypothesis; Yachi & Loreau 1999). Wirtschaftliche Bedeutung hat die Biodiversität 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/innen und Firmen-Vertreter/innen 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-&-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 der Biodiversität

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

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

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

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.

Siehe auch

• Artenschutz
• Berner Konvention
• Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie
• Biodiversitätsinformatik
• Naturschutzbiologie
• Etagenanbau (Regenwald)
• Agrobiodiversität

Literatur

• Forum Biodiversität Schweiz: Biodiversität in der Schweiz – Zustand, Erhaltung, Perspektiven. Haupt Verlag, Bern 2004.
• Gaston, K.J., Spicer, J.I.: Biodiversity: An Introcution. 2nd ed., Blackwell 2005.
• Hobohm, C.: Biodiversität. Quelle & Meyer, Wiebelsheim 2000.
• Lovejoy, T.E. Hannah, L.: Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, 2006.
• Alexander V. Markov, and Andrey V. Korotayev (2007) "Phanerozoic marine biodiversity follows a hyperbolic trend" Palaeoworld 16(4): pp. 311-318.
• Streit, B.: Was ist Biodiversität? Erforschung, Schutz und Wert biologischer Vielfalt. C.H. Beck, 2007.
• Wilson, E.O.: Biodiversity. National Academy Press, Washington D.C 1988.

Einzelnachweise

1. ↑ Vgl. den UN Biodiversitätsbericht Punkt 5 und 7.
2. ↑ [1]
3. ↑ Die vollständige Liste findet man unter www.twentyten.net.
4. ↑ [2]
5. ↑ [3]
6. ↑ [4]
7. ↑ [5]

Weblinks

• Arbeitsgruppe Biodiversität der Helmholtzgemeinschaft deutscher Forschungszentren
• Zentrales und offizielles (BfN) deutschsprachiges Portal zur Biodiversitäts-Konvention
• Aufbereitung auf Deutsch des Biodiversitätsbericht des Millennium Ecosystem Assessment durch greenfacts.org
• Sekretariat der Vereinten Nationen zur Biodiversitäts-Konvention (englisch)
• Naturallianz - Seite zur Kampagne für biologische Vielfalt des BMU
• vielfaltleben - Seite zur Kampagne für biologische Vielfalt des BMLFUW (Österreich)
• Biodiversitätshotspots der Conservation International (englisch)
• Institut für Biodiversität e.V. (ibn)
• Eintrag in der Stanford Encyclopedia of Philosophy (englisch, inklusive Literaturangaben)Vorlage:SEP/Wartung/Parameter 1 und weder Parameter 2 noch Parameter 3
• Biodiversity-Seiten des World Resource Institute (englisch)
• Beiträge zum Thema Biologische Vielfalt im Online-Magazin sciencegarden
• Reportagen und Analysen zum Thema Biodiversität (englisch)
• "Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt", beschlossen vom deutschen Bundeskabinett am 07.11.07
• "Biologische Vielfalt - Clearing House Mechanism", Österreichische Informationsplattform zum Thema Biodiversität
• "Forum Biodiversität Schweiz", Kompetenzzentrum für Biodiversitätsforschung in der Schweiz