Unter Biodiversität versteht man das Formenreichtum der Tier- und Pflanzenwelt. Auch wird der Begriff als Ausdruck für die Anzahl der Arten in einem Ökosystem verwendet. Die biologische Vielfalt umfasst dabei alle lebenden Organismen sowie ihre Lebensräume und Ökosysteme.
Anstatt dem Begriff Biodiversität wird oftmals auch von Artenvielfalt gesprochen.
Die Vielfalt der Arten und die der Lebensräume sind so wichtig, weil sie zu einer vielfältigen Landschaft beitragen. Es existieren Organismen, die z. B. die Luft reinigen, für die Bestäubung von Pflanzen, für fruchtbare Böden oder ein gutes Klima sorgen.
Biodiversität – Definition
Biodiversität beschreibt die Artenvielfalt sowie die genetische Vielfalt von Tier- und Pflanzenarten in einem bestimmten Ökosystem. Auch die Vielfalt der Lebensräume/Ökosysteme fällt mit unter den Begriff Biodiversität.
Ein Ökosystem gilt als stabiler, je mehr Arten in ihm leben. Somit zeigt eine hohe biologische Vielfalt auch, dass ein Ökosystem in sich stabil ist. Die Biodiversität umfasst die biologische Vielfalt in drei verschiedenen Organisationsstufen.
Ein Ökosystem wird definiert durch einen Lebensraum (Biotop) und den darin lebenden Organismen (Biozönose).
Biodiversität auf verschiedenen Systemebenen
In Abbildung 1 siehst du die bereits erwähnten drei Organisationsstufen der Biodiversität als Übersicht grafisch abgebildet.
Abbildung 1: Die drei Ebenen der Biodiversität.Quelle: economiesuisse.ch
Vielfalt der Ökosysteme
Bei der Biodiversität wird auch die Diversität von Ökosystemen untersucht. Dabei geht es auch darum, wie viele (verschiedene) Ökosysteme es gibt.
Beispiele für Ökosysteme wären: Wälder, Moore, Weisen, Flüsse, Seen oder auch Meere.
Die Vielfalt der Ökosysteme und die der Lebewesen bedingen sich gegenseitig. Vielseitige Ökosysteme bieten den Tieren und Pflanzen unterschiedlichste Lebensräume. Unterschiedlich angepasste Arten besiedeln die unterschiedlichen Lebensräume. Eine Vielfalt der Ökosysteme führt so also auch zu einem erhöhten Artenreichtum.
Vielfalt zwischen Arten
Einer der Untersuchungsebenen der Biodiversität ist die Untersuchung der Artenvielfalt in einem Ökosystem. Hierbei wird versucht, durch unterschiedliche Erfassungs- und Kartierungsmethoden die globale Anzahl der Arten oder die Anzahl der Arten in bestimmten Ökosystemen zu messen oder zu schätzen.
Die Verteilung der biologischen Vielfalt ist auf unserem Planeten sehr ungleich. So gibt es manche Ökosysteme, die eine große Vielfalt aufweisen, und andere, die weniger divers sind. Zum Beispiel finden sich in tropischen Regenwäldern unzählige Arten, von denen viele auch noch nicht entdeckt wurden. In Wüsten und Tundren sieht das Ganze jedoch anders aus. Hier koexistieren typischerweise nur wenige Arten.
Im Zuge der Verteilung der biologische Vielfalt wird häufig auch vom sogenannten "Breitengradient des Artenreichtums" gesprochen. Damit ist gemeint, dass die Artenvielft in den Tropen am größten ist und an den Polen am geringsten.
Interessant ist auch noch, dass die tropischen Regenwälder etwa 1/16 der Landoberfläche einnehmen und trotzdem über die Hälfte aller bekannten Arten enthalten. Warum genau das so ist, ist allerdings noch nicht exakt erforscht – gibt jedoch sehr viele Theorien dazu. Die meisten davon berufen sich mehr oder weniger auf den Klimawandel bzw. auf die Folgen der Eiszeiten.
Vielfalt innerhalb der Arten
Die Vielfalt innerhalb der einzelnen Arten wird bei der Biodiversität berücksichtigt. Je mehr unterschiedliche Merkmalsausprägungen in einer Art vorhanden sind, desto höher ist die Vielfalt. Die unterschiedlichen Merkmalsausprägungen sind auf die genetischer Vielfalt der Art zurückzuführen.
Unter der genetischen Vielfalt oder auch der genetischen Diversität versteht man unterschiedliche genetische Informationen innerhalb einer Art.. Unterschiedliche Evolutionsfaktoren beeinflussen die genetische Diversität einer Art und können zu geringerer oder höherer Vielfalt innerhalb einer Art führen.
Die genetische Variabilität beschreibt die Vielfalt innerhalb eines Genpools einer Art. Tiefere Einblicke zur Evolution und Genetik erhältst du in den entsprechenden StudySmarter Kapiteln.
Die genetische Diversität oder Vielfalt wird durch die Demökologie und Populationsgenetik untersucht. Hierbei wird die Genetik der Population sowie das Verhalten der Population betrachtet. Zum Beispiel bilden sich aus Untersuchungen in der Populationsgenetik konkrete Konsequenzen zum Artenschutz, wie die Populationsgefährdungsanalyse.
Die Populationsgefährdungsanalyse besagt, dass zur Erhaltung einer Population eine bestimmte Anzahl der Art notwendig ist. Um kurzfristig Inzucht zu vermeiden, sollten mindestens 50 Tiere in einer Population leben. Langfristig gesehen sollten aber mindestens 500 Tiere in einer Population leben, um genetische Varianz zu sichern, damit die Tiere sich so auch an Veränderungen im Ökosystem besser anpassen können.
Biodiversität – ökologische Bedeutung
Eine große Biodiversität kann in vielerlei Hinsicht ein Vorteil sein. Im nächsten Abschnitt erklären wir, in welchen Aspekten eine große biologische Vielfalt helfen kann.
Ökonomische Aspekte
Ökonomisch gesehen bezieht der Mensch viele seiner Ressourcen, wie Nahrung, Nutzpflanzen und Energieträger, aus Ökosystemen. Je diverser diese sind, desto mehr verschiedene Ressourcen und Rohstoffen kann der Mensch aus ihnen gewinnen.
Unter anderem werden viele Wirkstoffe in der Medizin, wie zum Beispiel Penicillin (Antibiotika), aus der Natur extrahiert.
Ökologische Aspekte
Eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein stabiles Ökosystem ist eine hohe Biodiversität. Eine große Vielfalt an Pflanzenarten und eine hohe, natürliche Bewaldung schützt Ökosysteme zum Beispiel vor Erosionen und trägt zur Stabilisierung des natürlichen Wasserkreislaufs bei. Außerdem ermöglicht eine große Artenvielfalt eine bessere Anpassung an sich verändernde Umweltbedingungen.
Bioindikatoren
Eine große Biodiversität führt auch zu einer höheren Anzahl an Bioindikatoren. Bioindikatoren sind Organismen, die durch ihre Existenz, Rückschlüsse auf den Zustand eines Ökosystems zulassen. Sie können das langfristige Zusammenwirken von Umweltfaktoren, aber auch kurzfristige Änderungen einzelner Faktoren anzeigen.
Pflanzen treten häufig als solche Bioindikatoren auf. Das Wachsen bestimmter Pflanzen kann bei Rückschlüssen über die Bodenfeuchtigkeit, das Mineralstoffangebot oder die Temperatur- und Lichtverhältnisse helfen. Hier sind einige Indikatorpflanzen und ihre Indikationen:
Indikation für: | Indikatorpflanzen |
Trockenheit | Wundklee, Wiesenknopf |
Feuchtigkeit | Wollgras, Wasserminze |
Stickstoffüberschuss | Brennnessel, Weiße Taubnessel |
Stickstoffmangel | Arnika, Preiselbeere |
Kalküberschuss | Frauenschuh, Leberblümchen |
Kalkmangel | Heidekraut, Heidelbeere |
Salz (NaCl) | Salzmelde, Queller |
Auch kann die Qualität von Gewässern mithilfe von Bioindikatoren erkannt werden. So gibt es Leitorganismen, die bei einer bestimmten Wasserqualität häufiger auftreten als bei anderen. An der Konzentration der Arten kann somit die Gewässergüteklasse identifiziert werden.
Mehr Informationen sowie detailliertere Beispiele zu den Bioindikatoren findest du im entsprechenden Artikel unter dem Reiter "Umweltschutz".
Menschliche Einflüsse auf die biologische Vielfalt
Es gibt eine Vielzahl von anthropogenen (menschlichen) Einflüssen, die sich negativ auf die biologische Vielfalt auswirken können.
Vernichtung von Lebensräumen
In den letzten Jahrzehnten hat sich in der Landwirtschaft der ökonomische Aspekt gegenüber dem ökologischen durchgesetzt. Das heißt, dass die Bauern so hohe Erträge wie möglich pro Hektar Fläche einnehmen wollen. Um das zu erreichen wurden viele Hecken vernichtet, Bäche begradigt und Drainagen entwässert, damit die Flächen möglichst maschinengerecht sind und höhere Erträge erreicht werden können.
Ein Beispiel für die Vernichtung von Lebensräumen speziell durch Abholzung ist der Regenwald. Die Rodung zerstört dabei nicht nur Bäume und Pflanzen, sondern nimmt auch vielen Tierarten ihren Lebensraum. Das führt im schlimmsten Fall bis hin zum Aussterben vieler Arten, da manche Tiere und auch Pflanzen an ganz bestimmte Umweltverhältnisse angepasst sind und auf nur in entsprechende Lebensräume vorkommen.
Gefährdung der Biodiversität durch die Landwirtschaft
Auch die Einführung von verschiedenen Schadstoffen in die Umwelt lässt sich auf den Menschen zurückführen. Dies geschieht hauptsächlich durch Düngung und Pestizide. Bei landwirtschaftlicher Düngung kommt es oft zur Überdüngung, was zur einer Nährstoffbelastung von umliegenden Ökosystemen führen kann.
Pestizide sind dazu dar um Schädlinge zu bekämpfen, leider beeinflussen sie häufig auch die Flora und Fauna der natürlichen Ökosysteme und beeinflussen so die Biodiversität negativ.
Mehr zum Thema Überdüngung findest du im entsprechenden Artikel.
Gewässerbelastung
Gelangt eine erhöhte Anzahl an Nährstoffen, wie Düngemittel oder ähnliches, in einen See, kann dies schwerwiegende Folgen haben. Eine Folge der erhöhten Nährstoffe in einem Gewässer, ist die starke Vermehrung von Algen, insbesondere des Phytoplanktons. Das Phytoplankton kann hierbei große Biomasse aufbauen. Stirbt das Phytoplankton zu einen Zeitpunkt ab, kann der Abbau durch Mikroorganismen zu einen hohen Sauerstoffverbrauch im Gewässer führen.
Bei einer zu hohen Sauerstoffzehrung sind vermehrt anerobe ("ohne Luft") Abbauprozesse möglich, wodurch giftige Stoffwechselprodukte wie Schwefelwasserstoff und Methan produziert werden. Die giftigen Stoffwechselprodukte und der geringe Sauerstoffgehalt im Wasser können dazu führen, dass ein Großteil der Tiere im Gewässer stirbt. Ist das Gewässer schlussendlich aus seinem Gleichgewicht geraten wird es als "umgekippt" bezeichnet.
Das Umkippen eines Sees ist eine Folge der Eutrophierung des Gewässers. Mehr Informationen findest du im gleichnamigen Artikel auf StudySmarter.
Weitere menschliche Einflüsse
Es gibt noch eine Reihe von weiteren negativen Einflüssen auf die Biodiversität, die von Menschen ausgehen. Hierzu gehören z. B. Ozonlöcher, der Treibhauseffekt, Saurer Regen und Smog.
Biodiversität – Beispiel
In Abbildung 2 sieht man die Verluste bei Ernten von verschiedenen Acker- und Wiesenpflanzen durch den Rückgang der Bienenpopulation. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass der Schaden durch die fehlende Bestäubung relativ groß ist.
Wildbienen gehören in Deutschland mit zu den wichtigsten Bestäubern. Etwa 41 Prozent sind dabei in ihrem Fortbestehen bedroht.
Abbildung 2: Ertragsminderung bei Acker- und Wiesenpflanzen durch den Rückgang der Bienenpopulation.Quelle: boell.de
Biodiversität – Das Wichtigste
Bei der Biodiversität werden drei verschiedene Aspekte unterschieden: die Artenvielfalt, die Vielfalt der Ökosysteme, und die genetische Vielfalt innerhalb einer Art.
Biologische Vielfalt ist wichtig, sowohl ökologisch als auch ökonomisch. Ökologisch gesehen ist eine hohe Biodiversität wichtig für die Stabilisierung der Ökosysteme und die Anpassungsfähigkeit an Umweltveränderungen.
Ökonomisch gesehen sorgt die Biodiversität dafür, dass immer ausreichend Ressourcen verfügbar sind.
Die Biodiversität wird durch eine Reihe von menschlichen Einflüssen gefährdet. Als Beispiel hierfür gilt Düngung, egal ob natürlich oder künstlich, sowie die Nutzung von Pestiziden.
Des Weiteren können Faktoren wie Saurer Regen, Smog oder der Treibhauseffekt die Biodiversität in einem Ökosystem beeinflussen.
Erklärungen 
Magazine 
