Erdkunde

Biodiversität: Bedeutung, Verteilung und Schutz

Biodiversität: Bedeutung, Verteilung und Schutz
Biodiversität: Bedeutung, Verteilung und Schutz
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Biodiversität bedeutet Vielfalt des Lebens. Sie umfasst nicht nur verschiedene Arten, sondern auch genetische Unterschiede innerhalb einer Art und die Vielfalt der Ökosysteme. Ihre räumliche Verteilung hängt unter anderem von Klima, Wasser und Relief ab. Menschliche Nutzung kann dieses Wirkungsgefüge verändern.

Deine Lernziele

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Biodiversität hat drei Ebenen

Biodiversität ist umfassender als Artenvielfalt. Artenvielfalt beschreibt nur, wie viele unterschiedliche Arten vorkommen. Biodiversität verbindet drei Ebenen:

Definition

Biodiversität

Biodiversität oder biologische Vielfalt ist die Variabilität aller Lebewesen und der ökologischen Systeme, zu denen sie gehören. Sie umfasst die Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme.

  1. Genetische Vielfalt: Individuen derselben Art besitzen unterschiedliche Erbanlagen. Dadurch können sie verschieden auf Krankheiten oder veränderte Umweltbedingungen reagieren.
  2. Artenvielfalt: In einem Gebiet leben unterschiedliche Pflanzen-, Tier- und andere Organismenarten.
  3. Ökosystemvielfalt: Unterschiedliche Lebensräume und Lebensgemeinschaften bilden verschiedene Ökosysteme, etwa Wald, Moor oder Wiese.
Beispiel

Eine Wiese kann viele Pflanzenarten enthalten. Das ist Artenvielfalt. Unterscheiden sich die Pflanzen einer Art in ihren Erbanlagen, liegt genetische Vielfalt vor. Gehören zur Landschaft außerdem Hecken, Teiche und Wälder, zeigt sich auch Ökosystemvielfalt.

Merke

Viele Arten bedeuten nicht automatisch ein gesundes Ökosystem. Entscheidend ist auch, ob die Arten zum Standort passen und ihre Lebensgemeinschaft funktioniert.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Unterschiedliche Erbanlagen innerhalb einer Art gehören zur . Verschiedene Tier- und Pflanzenarten zeigen . Wald, Moor und Wiese stehen für .

Lösungen: Lücke 1: genetischen Vielfalt; Lücke 2: Artenvielfalt; Lücke 3: Ökosystemvielfalt. Biodiversität verbindet drei Ebenen: Unterschiede innerhalb einer Art, Unterschiede zwischen Arten und Unterschiede zwischen Ökosystemen.
Vielfalt unterstützt Funktionen und Anpassung

Arten erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Manche Pflanzen wachsen früh, andere spät. Flachwurzler nutzen andere Bodenbereiche als Tiefwurzler. Insekten bestäuben Pflanzen, verbreiten Samen oder bauen organische Reste ab. Solche Unterschiede können dazu führen, dass Licht, Wasser und Nährstoffe zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten genutzt werden.

Auch genetische Vielfalt ist wichtig: Ein größerer Genpool erhöht die Chance, dass einige Individuen mit veränderten Umweltbedingungen zurechtkommen. Das garantiert ihr Überleben nicht, erweitert aber ihre Anpassungsmöglichkeiten.

Beispiel

Im Jena-Experiment wurden Pflanzengemeinschaften mit unterschiedlicher Artenzahl untersucht. Artenreichere Wiesen speicherten mehr Kohlenstoff und Stickstoff im Boden. Ein Grund war die ergänzende Ressourcennutzung: Früh und spät wachsende Pflanzen sowie Flach- und Tiefwurzler nutzten unterschiedliche Zeiten und Bodenbereiche.

Biodiversität ermöglicht außerdem Ökosystemleistungen. Dazu gehören beispielsweise Bestäubung, Bodenbildung, Wasserreinigung, die Bereitstellung von Nahrung und die Speicherung von Kohlenstoff. Vielfältige Natur trägt auch zu Erholung und Wohlbefinden bei.

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Frage 1 von 1MittelWarum kann eine Pflanzengemeinschaft aus unterschiedlichen Wuchs- und Wurzelformen Ressourcen besonders gut nutzen?
Lösung: Die Pflanzen erschließen teilweise unterschiedliche Zeiten und Bereiche des Lebensraums. — Vielfalt kann die Ressourcennutzung verbessern, weil Arten verschiedene ökologische Nischen besetzen. Ressourcen bleiben trotzdem begrenzt.
Biodiversität ist räumlich ungleich verteilt

Biodiversität gibt es überall, aber nicht überall in gleicher Ausprägung. Bei höheren Pflanzen steigt die Artenzahl im Allgemeinen von den Polen zum Äquator. Dieses großräumige Muster heißt latitudinaler Biodiversitätsgradient.

Der Breitengrad allein erklärt die Verteilung jedoch nicht. Mehrere Geofaktoren wirken zusammen:

  • Temperatur und die Länge der Vegetationszeit beeinflussen das Pflanzenwachstum.
  • Niederschlag bestimmt, wie viel Wasser verfügbar ist.
  • Relief schafft Höhenstufen, Hänge und unterschiedliche Standortbedingungen.
  • klimatische Ausgeglichenheit beeinflusst, wie stark Bedingungen im Jahresverlauf schwanken.
  • Trockenheit kann den allgemeinen Anstieg der Artenzahl zum Äquator unterbrechen.
Beispiel

Feuchte, klimatisch und topographisch stark gegliederte Tropengebiete können viele Lebensräume auf engem Raum bieten. Dazu zählen Teile Mittel- und Südamerikas sowie Südostasiens. Große Trockengebiete in ähnlichen Breiten können dagegen deutlich artenärmer sein.

Auch in subtropischen Feuchtwäldern und mediterranen Winterregengebieten treten Zentren hoher Pflanzenartenvielfalt auf. Deshalb wäre die Aussage „Je näher am Äquator, desto artenreicher“ zu einfach.

Gut zu wissen

Die beschriebenen Muster beziehen sich besonders auf höhere Pflanzen, also Gefäßpflanzen. Sie lassen sich nicht ohne Prüfung auf jede Organismengruppe übertragen. Auch der Vergleich verschieden großer Untersuchungsflächen kann täuschen, weil Fläche und gefundene Artenzahl nicht linear zusammenhängen müssen.

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Frage 1 von 1MittelZwei gleich große Gebiete liegen auf ähnlicher Breite. Eines ist feucht und stark gegliedert, das andere großflächig trocken. Welche Erklärung ist fachlich überzeugend?
Lösung: Niederschlag und Relief können unterschiedliche Lebensräume schaffen und so die Pflanzenartenvielfalt mitbestimmen. — Räumliche Biodiversitätsmuster entstehen durch das Zusammenwirken mehrerer Faktoren, besonders Klima, Wasser und Relief.
Gefährdungen wirken im Geoökosystem zusammen

Ein Geoökosystem ist ein Wirkungsgefüge aus natürlichen und gesellschaftlichen Faktoren. Dazu gehören beispielsweise Klima, Wasser, Boden, Relief, Lebewesen und menschliche Nutzung. Verändert sich ein Faktor, können weitere Teile des Systems betroffen sein.

Fünf wichtige Gefährdungen der Biodiversität sind:

  1. Verlust und Zerschneidung von Lebensräumen,
  2. Übernutzung, etwa durch Überfischung oder übermäßige Beweidung,
  3. Verschmutzung und Schadstoffeinträge,
  4. schneller Klimawandel,
  5. invasive Arten, die außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets unerwünschte Wirkungen entfalten.
Beispiel

Wird ein Feuchtgebiet entwässert, sinkt der Wasserstand. Der Boden und die Vegetation verändern sich. Arten, die auf nasse Bedingungen angewiesen sind, verlieren ihren Lebensraum. Eine einzelne Nutzungsentscheidung löst damit eine Wirkungskette im Geoökosystem aus.

Mehrere Belastungen können sich überlagern. Eine Art kann beispielsweise gleichzeitig unter Lebensraumverlust und raschen Klimaveränderungen leiden. Deshalb reicht eine lineare Erklärung mit nur einer Ursache oft nicht aus.

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Frage 1 von 1SchwerEine Tierart geht in einer zerschnittenen Landschaft zurück. Welche Untersuchung berücksichtigt das Wirkungsgefüge am besten?
Lösung: Sie prüft Lebensraumgröße, Verbindungen zwischen Teilflächen und weitere Belastungen wie Klima oder Schadstoffe. — Eine gute geographische Analyse verbindet mehrere Faktoren und prüft, ob sie gemeinsam oder über Rückkopplungen wirken.
Schutzmaßnahmen müssen zur Ursache passen

Eine Schutzmaßnahme ist besonders überzeugend, wenn sie an der festgestellten Gefährdung ansetzt. Es gibt daher keine einzelne Maßnahme, die überall gleich gut wirkt.

  • Gegen Lebensraumverlust helfen Schutz, Wiederherstellung und schonende Nutzung von Lebensräumen.
  • Gegen Zerschneidung können Biotopverbünde getrennte Lebensräume miteinander verbinden.
  • Gegen Übernutzung braucht es eine Nutzung, die Bestände nicht schneller entnimmt, als sie sich erneuern können.
  • Gegen Schadstoffeinträge helfen die Vermeidung und Verringerung der verursachenden Stoffe.
  • Bei invasiven Arten müssen ihre konkreten Wirkungen auf heimische Lebensgemeinschaften geprüft werden.
Definition

Biotopverbund

Ein Biotopverbund verbindet geeignete Lebensräume miteinander. Tiere und Pflanzen können sich dadurch eher ausbreiten, wandern und genetisch austauschen.

Beispiel

Eine seltene Art lebt nur noch auf mehreren kleinen, voneinander getrennten Wiesen. Ein zusätzlicher Schutzzaun um eine einzige Wiese kann dort Störungen verringern. Wenn die Trennung das Hauptproblem ist, sind geeignete Verbindungselemente zwischen den Wiesen jedoch zielgenauer.

Bei der Bewertung stellst du vier Fragen:

  1. Welche Gefährdung liegt vor?
  2. An welcher Ursache setzt die Maßnahme an?
  3. Welche Wirkung ist zu erwarten?
  4. Welche Grenzen oder Nebenwirkungen bleiben?
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Frage 1 von 1SchwerEin Moor verliert Arten, weil sein Wasserstand durch Entwässerung sinkt. Welche Maßnahme setzt am direktesten an der Ursache an?
Lösung: Den Wasserhaushalt wiederherstellen und eine weitere Entwässerung verhindern. — Eine passende Maßnahme greift in die belegte Ursache-Wirkungs-Kette ein. Hier ist der veränderte Wasserhaushalt der entscheidende Ansatzpunkt.
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Biodiversität
    • Ebenen
      • Gene, Arten und Ökosysteme
    • räumliche Muster
      • Breitengrad, Klima, Wasser und Relief
    • Bedeutung
      • Anpassung und Ökosystemleistungen
    • Gefährdungen
      • Lebensraumverlust, Übernutzung, Verschmutzung, Klimawandel und invasive Arten
    • Schutz
      • Ursache erkennen, passende Maßnahme wählen und Grenzen prüfen
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage beschreibt Biodiversität vollständig?
Lösung: Sie umfasst die Vielfalt der Gene, Arten und Ökosysteme. — Biodiversität kommt überall vor und besteht aus drei miteinander verbundenen Ebenen.
Frage 2 von 3MittelWarum lässt sich die Pflanzenartenvielfalt nicht allein aus der Entfernung zum Äquator ableiten?
Lösung: Trockenheit, Temperatur, Niederschlag, Relief und weitere Standortfaktoren verändern das allgemeine Muster. — Der latitudinale Gradient ist eine allgemeine Beziehung. Regionale Bedingungen können ihn verstärken, abschwächen oder unterbrechen.
Frage 3 von 3SchwerEin Schutzgebiet ist klein und von ähnlichen Lebensräumen getrennt. Welche Begründung spricht am stärksten für einen Biotopverbund?
Lösung: Er kann Wanderung, Ausbreitung und genetischen Austausch zwischen Teilflächen erleichtern. — Schutzmaßnahmen müssen zur Ursache passen. Ein Biotopverbund verbessert die landschaftliche Durchgängigkeit, löst aber nicht jedes Umweltproblem.

Prüfe zum Schluss deinen Denkweg: Ebene der Biodiversität bestimmen, räumliche Faktoren verknüpfen, Gefährdung erklären und eine ursachengerechte Schutzmaßnahme beurteilen.

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