Biologie

Biodiversität: Vielfalt verstehen und schützen

Biodiversität: Vielfalt verstehen und schützen
Biodiversität: Vielfalt verstehen und schützen
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Biodiversität ist die Vielfalt des Lebens. Sie umfasst die genetischen Unterschiede innerhalb einer Art, die Vielfalt der Arten und die Vielfalt der Ökosysteme. Artenzahl allein reicht deshalb nicht aus, um Biodiversität zu beschreiben.

Hier lernst du, wie die drei Ebenen zusammenwirken, warum Menschen von ihnen abhängen und wie du Schutzmaßnahmen begründet beurteilst.

Deine Lernziele

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Die drei Ebenen der Biodiversität

Stell dir eine Streuobstwiese vor: Dort wachsen unterschiedliche Obstsorten, leben zahlreiche Tier-, Pflanzen- und Pilzarten und wirken Boden, Wasser, Licht sowie Lebewesen zusammen. Um ihre Biodiversität vollständig zu beschreiben, musst du drei Ebenen betrachten.

Definition

Genetische Vielfalt

Genetische Vielfalt bezeichnet Unterschiede im Erbgut innerhalb einer Art. Verschiedene Apfelsorten gehören beispielsweise zu einer größeren Fortpflanzungsgemeinschaft, besitzen aber unterschiedliche genetisch bedingte Merkmale.

Genetische Vielfalt erhöht die Chance, dass einige Individuen einer Population mit Krankheiten oder veränderten Umweltbedingungen besser zurechtkommen. Das bedeutet nicht, dass jedes einzelne Lebewesen automatisch widerstandsfähiger ist.

Definition

Artenvielfalt

Artenvielfalt beschreibt, wie viele unterschiedliche Arten in einem Gebiet vorkommen. Tiere, Pflanzen, Pilze und Mikroorganismen werden dabei berücksichtigt.

Definition

Ökosystemvielfalt

Ökosystemvielfalt ist die Vielfalt unterschiedlicher Lebensräume und ihrer Wechselwirkungen. Zu einem Ökosystem gehören Lebewesen, unbelebte Umweltfaktoren sowie Stoff- und Energieflüsse.

Eine Wiese, eine Aue und ein Wald bieten unterschiedliche Bedingungen. Ein spezialisierter Wattwurm kann daher nicht einfach in einem artenreichen Regenwald leben. Viele Arten an einem ungeeigneten Ort ersetzen seinen benötigten Lebensraum nicht.

Merke

Biodiversität bedeutet Vielfalt innerhalb der Arten, zwischen den Arten und zwischen den Ökosystemen.

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Frage 1 von 1LeichtWelche Beobachtung beschreibt genetische Vielfalt?
Lösung: Auf einem Feld wachsen Pflanzen derselben Art mit unterschiedlichen erblichen Merkmalen. — Genetische Vielfalt findest du innerhalb einer Art. Verschiedene Arten gehören zur Artenvielfalt, verschiedene Lebensräume zur Ökosystemvielfalt.
Wie die drei Ebenen zusammenwirken

Warum genügt es nicht, einfach viele Arten zu zählen? Die drei Ebenen erfüllen unterschiedliche Aufgaben und können einander nicht ersetzen.

Eine Art mit geringer genetischer Vielfalt kann gegenüber einer Krankheit besonders anfällig sein. Umgekehrt ersetzen viele genetisch verschiedene Individuen weniger Arten nicht: Wenn wichtige Organismen für Bestäubung, Samenverbreitung oder Abbau fehlen, bleiben ökologische Funktionen unbesetzt.

Auch der Lebensraum zählt. Arten benötigen passende Nahrung, Temperaturen, Böden und Beziehungen zu anderen Lebewesen. Wird ein Ökosystem zerstört oder stark verändert, können spezialisierte Arten verschwinden, obwohl anderswo artenreiche Gebiete erhalten bleiben.

Beispiel

In einer Pflanzengemeinschaft wachsen manche Arten früh im Jahr, andere später. Flachwurzler erschließen obere, Tiefwurzler tiefere Bodenschichten. Hoch und niedrig wachsende Pflanzen nutzen das Licht unterschiedlich.

Weil die Arten Ressourcen zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten nutzen, ergänzen sie sich. Im Jena-Experiment wurden Pflanzengemeinschaften mit unterschiedlich vielen Arten unter vergleichbaren Bedingungen untersucht. Artenreichere Wiesen speicherten mehr Kohlenstoff und Stickstoff im Boden. Auch vielfältigere Bodengemeinschaften konnten mehr Biomasse verwerten.

Das Beispiel zeigt einen Mechanismus: Vielfalt kann die Ressourcennutzung ergänzen. Daraus folgt jedoch nicht, dass in jeder Situation allein eine hohe Artenzahl jede Störung verhindert.

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Frage 1 von 1MittelIn einer Wiese verschwinden alle tief wurzelnden Pflanzen. Warum kann das die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen?
Lösung: Eine bisher genutzte Möglichkeit, Wasser und Nährstoffe aus tieferen Bodenschichten zu erschließen, fällt weg. — Arten können unterschiedliche ökologische Nischen nutzen. Fällt eine Gruppe aus, lässt sich ihre Funktion nicht immer vollständig ersetzen.
Was Biodiversität für Menschen leistet

Menschen sind Teil der Natur und hängen von funktionierenden Ökosystemen ab. Deren Beiträge werden Ökosystemleistungen genannt.

Definition

Ökosystemleistungen

Ökosystemleistungen sind Beiträge von Ökosystemen zum menschlichen Leben und Wohlergehen. Dazu gehören bereitgestellte Güter, regulierende Prozesse, Lebensräume sowie Erholung und kulturelle Bedeutung.

Beispiele sind:

  • Versorgung: Nahrung, Wasser, Rohstoffe und medizinisch nutzbare Wirkstoffe
  • Regulation: Kohlenstoffspeicherung sowie Schutz vor Hochwasser, Erosion oder anderen Umweltgefahren
  • Lebensraum: Rückzugs-, Fortpflanzungs- und Entwicklungsräume für Organismen
  • Erholung und Wohlbefinden: Naturerfahrung, Ruhe und Heimatgefühl

Bestäubung und Samenverbreitung sind Funktionen, an denen verschiedene Tiere beteiligt sein können. Bakterien und Pilze bauen Biomasse um und halten dadurch Nährstoffe im Kreislauf. Wälder, Wiesen und Böden können Kohlenstoff speichern.

Gut zu wissen

Der wirtschaftliche Nutzen ist nur ein Schutzargument. Biodiversität kann außerdem aus ethischen Gründen, zur Vorsorge und aus Verantwortung gegenüber künftigen Generationen geschützt werden. Da die Folgen des Verschwindens einzelner Arten oft nicht zuverlässig vorhersehbar sind, ist ein sicherer tolerierbarer Verlust kaum festzulegen.

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Frage 1 von 1MittelEin Auwald hält bei Hochwasser Wasser zurück. Welche Art von Ökosystemleistung steht im Mittelpunkt?
Lösung: eine regulierende Leistung — Der Auwald beeinflusst einen Umweltprozess und kann Hochwasserfolgen mildern. Das ist eine regulierende Ökosystemleistung.
Wie Biodiversität verloren geht

Biodiversitätsverlust betrifft nicht nur ausgestorbene Arten. Auch schrumpfende Populationen, abnehmende genetische Vielfalt und zerstörte oder voneinander getrennte Lebensräume gehören dazu.

Wichtige menschengemachte Treiber sind:

  1. Landnutzungsänderung und Lebensraumzerstörung: Lebensräume werden beseitigt, verkleinert oder stark verändert.
  2. Übernutzung: Bestände werden durch zu intensive Jagd, Fischerei oder andere Nutzung schneller verringert, als sie sich erholen können.
  3. Klimawandel: Veränderte Temperaturen und Wetterextreme verändern Lebensbedingungen.
  4. Verschmutzung: Dünger, Spritzmittel und andere Chemikalien belasten Boden, Wasser und Luft.
  5. Invasive Arten: Eingeschleppte Arten können heimische Arten verdrängen, besonders wenn regulierende Gegenspieler fehlen.

Diese Treiber können sich gegenseitig verstärken. Eine kleine, isolierte Population besitzt beispielsweise häufig weniger Möglichkeiten zum Genaustausch. Zusätzliche Umweltveränderungen können sie dann besonders stark belasten.

Beispiel

Wird eine artenreiche Wiese in eine Monokultur umgewandelt, sinken mehrere Ebenen der Biodiversität gleichzeitig: Andere Pflanzenarten verlieren Fläche, von ihnen abhängige Tiere und Bodenorganismen können zurückgehen, und der einheitliche Pflanzenbestand besitzt häufig nur geringe genetische Vielfalt.

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Frage 1 von 1MittelWelche Aussage beschreibt den Biodiversitätsverlust am vollständigsten?
Lösung: Er kann Gene, Arten, Populationen, Lebensräume und ökologische Funktionen betreffen. — Biodiversität besitzt mehrere Ebenen. Deshalb müssen auch Verluste auf allen drei Ebenen betrachtet werden.
Wie du Schutzmaßnahmen beurteilst

Es gibt nicht eine einzige Maßnahme, die jedes Biodiversitätsproblem löst. Drei grundlegende Ansätze sind Schutz, nachhaltige Nutzung und Wiederherstellung.

  • Schutz soll noch intakte Lebensräume und ihre Funktionen erhalten.
  • Nachhaltige Nutzung begrenzt die Nutzung so, dass natürliche Grundlagen langfristig bestehen bleiben.
  • Wiederherstellung oder Renaturierung soll geschädigte Ökosysteme und ihre Prozesse wieder funktionsfähiger machen.

Eine Maßnahme kannst du mit vier Fragen prüfen:

  1. Wirkung: Welche Ebene der Biodiversität und welche Ursache erreicht sie?
  2. Zielkonflikt: Welche anderen Interessen, Nutzungen oder Rechte sind betroffen?
  3. Zeithorizont: Verhindert sie sofort weitere Schäden oder wirkt sie erst langfristig?
  4. Unsicherheit: Welche Wirkung ist belegt, und was muss weiter beobachtet werden?
Beispiel

Eine Landschaft enthält einen intakten Restlebensraum und eine angrenzende geschädigte Fläche.

Ein Schutzgebiet kann den verbliebenen Lebensraum kurzfristig vor weiteren Eingriffen sichern. Renaturierung kann auf der geschädigten Fläche langfristig ökologische Prozesse reaktivieren. Nachhaltige Nutzung im Umfeld kann den Nutzungsdruck verringern.

Die Ansätze verfolgen verschiedene Teilziele. Eine begründete Entscheidung prüft deshalb, ob eine Kombination sinnvoll ist. Sie berücksichtigt außerdem die lokale Bevölkerung sowie Menschen- und Landrechte. Ein politisch beschlossenes Programm ist dabei noch kein Beweis für seine tatsächliche Wirkung; diese muss beobachtet und ausgewertet werden.

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Frage 1 von 1SchwerIn einer Region soll ein geschädigtes Feuchtgebiet geschützt werden. Welche Begründung ist am stärksten?
Lösung: Intakte Reste werden gesichert, geschädigte Bereiche wiederhergestellt und die weitere Nutzung gemeinsam mit der lokalen Bevölkerung nachhaltig geregelt. — Eine tragfähige Maßnahme verbindet biologische Wirkung mit Zeithorizont, möglichen Zielkonflikten und den Rechten betroffener Menschen.
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Alles auf einen Blick
Mindmap
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Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage trifft den Begriff Biodiversität?
Lösung: Er umfasst die Vielfalt der Gene, Arten und Ökosysteme. — Biodiversität wird auf drei miteinander verbundenen Ebenen betrachtet.
Frage 2 von 3MittelWarum kann genetische Vielfalt einer Population wichtig sein?
Lösung: Bei Umweltveränderungen können unterschiedliche erbliche Merkmale die Chance erhöhen, dass einige Individuen zurechtkommen. — Genetische Unterschiede schaffen verschiedene Voraussetzungen. Arten und geeignete Ökosysteme bleiben dennoch unverzichtbar.
Frage 3 von 3SchwerEine Maßnahme schützt nur eine Art, lässt aber deren Lebensraum weiter schrumpfen. Wie ist sie zu bewerten?
Lösung: Sie greift wahrscheinlich zu kurz, weil Lebensraum, Prozesse und weitere Ebenen der Biodiversität nicht ausreichend berücksichtigt werden. — Prüfe bei Schutzmaßnahmen immer Ziel, erreichte Biodiversitätsebene, Ursache, Zeithorizont und mögliche Zielkonflikte.

Du hast das Thema verstanden, wenn du Biodiversität nicht mit Artenzahl gleichsetzt, Wirkungszusammenhänge erklären und Schutzvorschläge anhand nachvollziehbarer Kriterien beurteilen kannst.

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