Ökologie an der Universität Bielefeld

Biodiversität ist die Summe aller biologischen Variation, von Genen bis zu Ökosystemen 

Anzahl
    > Gene
    > Arten (Artenreichtum)
    > höherer Taxa
    > Habitate

Stürme reduzieren Artenanzahl (Bsp. Korallen)
→ bei mittlerer Störung maximale Diversität

globale Diversität (Vertebraten und Gefäßpflanzen)
→ Diversität nimmt zu den Tropen hin zu
- existiert in vielen taxonomischen Gruppen (Vertebraten, Invertebraten, Pflanzen)
- Diversität nimmt mit steigenden Breitengraden zu (Bsp. marine Tiere des Atlantiks, Eidechsen der USA, Vögel der Neuen Welt)

Was sind die Gründe für den geographischen Diversitätsgradienten? (Frage der Ökologie)

Aussterberate entscheidend
- Verlust der Anzahl von 
    > Genen
    > Arten 
    > Ökosystemvielfalt

ästhetische und ethische Gründe
- natürliche Ressourcen für Nutzpflanzen
- Bioprospecting (z.B. INBio in Costa Rica)
- Grundlage für Leben auf der Erde
- Funktion für Erhalt der Ökosysteme

- Ecosystem services: Leistungen, die von Natur erbracht werden und den Menschen das Leben auf der Erde ermöglichen 

geschätzte Kosten für den Raubbau an der Natur bis 2050: 2 Billionen Euro

- erhöht Diversität die Stabilität von Lebensgemeinschaften?
- welche Lebensgemeinschaften sind besonders schutzbedürftig?
- wie lassen sich stabile Gemeinschaften schaffen?

- einfache Gemeinschaften zeigen stärkere Fluktuationen als vielfältige Gemeinschaften
- Invasion oft in (artenarmen) Kulturland
- Massenauftreten von Herbivoren nur in borealen, nicht in tropischen Wäldern 

- Johanniskraut als Einwanderer auf Weideland in Australien
- Borkenkäferkalamität in der Hohen Tatra

Biodiversity enhances ecosystem stability (Charles Elton)

- Test der Hypothese: Resistenz von 207 Testflächen Grasland gegen Trockenheit in 1988 → Resistenz nimmt mit Artenzahl zu 

Veränderung von Lebensräumen
- eingeschleppte und gebietsfremde Arten
- Übernutzung
- Umweltverschmutzung
- Klimawandel

Zusammenhang zwischen Landnutzung, Landnutzungsintensität und Biodiversität verschiedener Taxa und verschiedener Ebenen, von der genetischen Ebene bis zu der des Ökosystems
- Auswirkungen von Biodiversitätsveränderungen auf das Funktionieren von Ökosystemen, Gemeinschaften, Populationen und Individuen

Warum werden Arten in fremden Gebieten invasiv, während sie im heimischen Gebiet kein Problem darstellen?
→ chemische Diversität erschwert Anpassungen von Antagonisten

Biodiversität wird v.a. in Artenzahl und Artenhäufigkeit gemessen
- Biodiversität hängt ab von
    > Energiegehalt der Umwelt
    > Prädation und Störungen
    > Abstand von Habitatinseln
    > Arealgröße
- Diversität nimmt zu den Tropen hin zu
- Diversität führt zu Stabilität von Gemeinschaften
- Biodiversität durch Mensch empfindlich gestört

- Eingriff in Stoffkreisläufe

- Critical load = Menge an Stoffen, die Ökosystem gerade noch aufnehmen kann, ohne dass es geschädigt wird → anthropogene Eutrophierung

- Anstieg der atmosphärischen Kohlendioxidproduktion v.a. durch Verbrennung fossiler Energieträger
→ Veränderungen in Atmosphäre
→ Veränderungen in Artenzusammensetzung 

- Zerstörung der Ozonschicht
- in Stratosphäre: Abnahme des Ozons → mehr UV-Strahlung auf Erde (17-25 km über Erde)
- in Troposphäre: Zunahme der Ozonmenge → Treibhauseffekt (bis 10 km Höhe)
- Beitrag zu Treibhauseffekt: CO2, CH4, O3

- Bergbau und Gesteinsabbau

- Strahlung radioaktiver Stoffe
- natürliche Radioaktivität:
    > kosmische Strahlung
    > radioaktiver Zerfall von Elementen der Erdkruste
- anthropogene Quellen:
    > Kernwaffentests
    > Tschernobyl-Katastrophe
    > medizinische Anwendungen 

- Windkraft
→ Abwägen von Vor- und Nachteilen bei Energiegewinnung

- Freisetzen von Umweltgiften, z.B. Insektizid
- Bsp. Herbizid   Glyphosat + gentechnisch veränderte resistente Pflanzen

- Anreicherung von Giftstoffen in Nahrungskette