Ökonomie und Biodiversität - Materialien zum Workshoptag im Futurium am 22.05.2024

Film: Wieso China Krieg gegen Spatzen führte

URL (Facebook): https://www.facebook.com/watch/?v=976222759392492 (ZDFinfo)

Dieser Dokumentarfilm beleuchtet ein bemerkenswertes Kapitel in der chinesischen Geschichte. In den späten 1950er Jahren, während der Mao-Ära, ordnete der chinesische Präsident Mao Zedong die Ausrottung der Spatzen an, um Hungersnöte zu verhindern. Dieser Eingriff in die Natur sollte jedoch katastrophale Folgen haben.

2 Wie kann Biodiversität gemessen werden?

Die Artendiversität einer Lebensgemeinschaft - die Vielfalt verschiedenartiger Organismenarten — umfasst zwei Parameter. Der eine ist der Artenreichtum die Anzahl der verschiedenen Arten in der Biozönose, der andere die relative Häufigkeit oder Abundanz der einzelnen Arten, der Anteil, den die jeweilige Art an der Gesamtzahl der Individuen einer Lebensgemeinschaft ausmacht Stellen wir uns zum Beispiel zwei Waldbestände vor, in denen sich jeweils 100 Individuen auf vier Baumarten (A, B, C und D) verteilen:

Gemeinschaft 1: 25A, 25B, 25C, 25D

Gemeinschaft 2: 80A, 5B, 5C, 10D

Der Artenreichtum ist in beiden Lebensgemeinschaften der gleiche, denn beide enthalten vier Baumarten, aber in ihrer relativen Häufigkeit unterscheiden sich diese Baumarten stark voneinander (Abbildung 54.7). In der Gemeinschaft 1 sind alle vier Baumarten in weitgehend gleicher Anzahl vertreten, in dem Zweiten Wald dagegen dominiert die Art A, während die anderen Bäume aufgrund ihrer geringen Individuenzahl nur schwer zu entdecken sind. Die meisten Beobachter würden der Gemeinschaft 1 intuitiv eine größere Vielfalt (Artendiversität) zuschreiben. Für den quantitativen Vergleich der zeitlichen und räumlichen Unterschiede in der Artendiversität von Lebensgemeinschaften gibt es in der Ökologie eine Vielzahl von quantitativen Methoden. Häufig berechnet man aus Artenreichtum und Individuenhäufigkeit einen Diversitätsindex. Gebräuchlich ist zum Beispiel der Shannon-Index (H).

Beispiel Diversitätsindex

Abb 1 Welcher Wald zeigt eine größere Artendiversität?

In der Ökologie kommt man zu folgendem Schluss: Die Lebensgemeinschaft 1 hat eine größere Artendiversität; in die Beurteilung fließen dabei sowohl der Artenreichtum als auch die relative Häufigkeit (Abundanz) der einzelnen Arten ein.

Quelle:  
Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane: Campbell Biologie Gymnasiale Oberstufe, 3., aktualisierte und erweiterte Auflage, Mündchen, Pearson Deutschland GmbH, 2021, S. 870

Aufgabe

Abb 1 Vielfalt beim Wildapfel (Malus siversii)

Erläutere die Bedeutung der Vielfalt des Wildapfels für:

• das Überleben der Art bei Veränderungen der Umwelt (z.B. Klimawandel)
• die Züchtung neuer Apfelsorten unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten

Quelle:
Bedeutung der Biodiversität, In: Peters, Jörn (Hrsg.), Bioskop Gesamtband SII, Braunschweig, Bildungshaus Schulbuchverlage Westermann Schroedel Diesterweg Schöningh Winkler GmbH, 2019, S.401 

4 Gefahren für die Biodiversität

Biodiversität bezieht sich auf das Vorhandensein vieler unterschiedlicher Organismen in einem Ökosystem. Die Biodiversität ist für die Gesundheit des Ökosystems und auch für die Menschen wichtig. Gesunde Ökosysteme produzieren Sauerstoff, reinigen Luft und Wasser, haben einen nährstoffreichen Boden und Bestäuberpopulationen. Zusätzlich bieten Ökosysteme mit einer hohen Biodiversität Menschen eine Vielzahl von Nahrungs- und Heilpflanzen, Baustoffe, Möglichkeiten für den Tourismus und Erholung. Außerdem haben viele indigene Völker eine starke kulturelle Bindung zur Natur ihrer Heimat.

Leider wirkt sich das Wachstum der menschlichen Bevölkerung negativ auf die Biodiversität aus. Der weltweite Temperaturanstieg belastet viele Spezies. Populationen gehen aufgrund der Zerstörung von Lebensräumen, um für den menschlichen Lebensraum und die Landwirtschaft Platz zu schaffen, zurück. Menschen verbrauchen oft mehr natürliche Ressourcen, als reproduziert warden können, was zu Ausbeutung von Ressourcen wie Bäumen oder Fischen führt. Umweltverschmutzung kann ebenso Habitate zerstören oder anderen Spezies direkt schaden, wenn diese die Schadstoffe der Menschen fressen. Beim Reisen bringen Menschen viele andere Spezies mit sich und führen sie so in neue Habitate ein. Diese Spezies können invasiv werden und einheimische Arten verdrängen, die ein wichtiger Teil des Nahrungsnetzes sind. Zudem können Krankheitserreger zu einem tödlichen Problem werden, wenn sie in neue Populationen eingeführt werden. Wenn die Auswirkungen unkontrolliert bleiben, wird es laut Wissenschaftlern zu einem rapiden Verlust von Spezies kommen, was zu einem Massenaussterben führen wird, das sie als sechstes Massensterben bezeichnen.

Aufgabe

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Quelle: 
Ph.D. Fester Kratz, René: Das Lehrbuch der Biologie, Kerkdriel, Niederlande, Librero IBP, 2019, S. 187

5 Bewertung von Hecken für die Biodiversität

Unter Biodiversität versteht man die biologische Vielfalt der Ökosysteme, der Arten und der Unterarten. Eine kleinräumige Heckenlandschaft beherbergt eine wesentlich höhere Biodiversität als eine intensiv genutzte Landschaft mit monotonen Äckern und Wiesen.

Artenvielfalt durch Hecken und Brachland

Abb 1 Hecken zwischen landwirtschaftlichen Nutzflächen

Manche Regionen Deutschlands sind geprägt durch großflächige Äcker und Wiesen. Als Folge der Flächenzusammenlegungen ist ein starker Rückgang der Artenvielfalt zu beobachten. Damit sind auch die Voraussetzungen für eine natürliche Schädlingsbekämpfung durch räuberisch lebende Arten verlorengegangen.

Untersuchungen haben gezeigt, dass ein wesentlicher Beitrag zur Erhaltung oder Wiedererlangung der Artenvielfalt erreicht werden kann, indem man auf 3% der möglichen landwirtschaftlichen Nutzfläche verzichtet. Eine Möglichkeit ist die Anlage oder der Erhalt von naturbelassenen Hecken (Abb. 1). Sie bestehen überwiegend aus Sträuchern, zwischen denen sich auch viele Kräuter ansiedeln. Beobachtungen zeigen, dass die dort vorkommenden Tiere nicht nur die Hecken selbst als Lebensraum nutzen (Abb. 2).

Abb 2 Bewegungsradius von räuberischen Heckentieren

Eine weitere Möglichkeit zur Förderung der Artenvielfalt stellen Brachflächen dar. Darunter versteht man Rächen, die periodisch oder dauerhaft nicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden. Bei der Anlage wird eine Samenmischung aus Grasarten und Wildkräutern ausgebracht. Auf angrenzenden Äckern unerwünschte Arten werden dabei vermieden. Nach zwei oder drei Jahren wird die Fläche wieder landwirtschaftlich genutzt und eine andere Fläche als Brachland angelegt. Brachen werden nicht gedüngt und nicht mit Pestiziden behandelt.

Bei sogenannten Brutbrachen richtet sich der Termin für das jährliche Mähen nach den Brutzeiten dort vorkommender am Boden brütender Vögel. In einer Untersuchung wurden die Auswirkungen dieser Maßnahme über mehrere Jahre beobachtet (Abb. 3).

Abb 3 Bestandsentwicklung auf Brutbrachen

Aufgaben

1. Erläutern Sie anhand von Abb. 2, dass selbst bei einem Heckenabstand von 0,5 km ein nahezu flächendeckender Rückgang von Ernteschädlingen erhofft werden kann.
2. Werten Sie Abb. 3 aus.
3. Stellen Sie unter Verwendung des gesamten Materials Argumente für und gegen die Errichtung von Hecken bzw. Brachflächen zusammen.

Quelle: 
Dreher, Claudia; Kießling, Justine; Langer, Franziska; Langjahr, Marlene; Maier, Alexander: Natura Kursstufe Biologie für Gymnasien, 1. Auflage, Stuttgart, Leipzig, Ernst Klett Verlag, 2019, S. 280 

7 Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie

Auf der einen Seite stehen unsere Wünsche nach Wachstum und Wohlstand auf der anderen Seite die damit verbundenen Umweltprobleme wie Klimawandel, Verschmutzung, Übernutzung von Ressourcen und das Schwinden der biologischen Vielfalt. Der bei der Verteilung knapper Ressourcen für die Produktion von Gütern und Dienstleistungen sonst so erfolgreiche Marktmechanismus scheint nicht in der Lage zu sein, eine optimale Lösung zu finden. Es kommt zu einem Marktversagen und damit zu der Notwendigkeit mit umweltpolitischen Maßnahmen gegenzusteuern. Welche Instrumente stehen hierfür zur Verfügung und kann der Markt sogar Teil der Lösung sein?

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