Artenvielfalt

Artenvielfalt oder Biodiversität (griech. bios: das Leben, lat. diversitas: Vielfalt, Vielfältigkeit) ) ist ein Maß für die Anzahl der verschiedenen Lebensformen innerhalb eines Lebensraumes und somit die Vielfalt von Flora und Fauna.

Der Kurzbegriff Biodiversität anstelle von biologischer Diversität wurde von dem Entomologen E.O. Wilson 1986 in einem Bericht zur Artenvielfalt für eine Veranstaltung des National Research Council geprägt.

Ökologische Bedeutung

Die Vielfalt der Arten ist eine der Grundvoraussetzungen für die Stabilität der weltweiten Ökosysteme. Allerdings ist Vielfalt in speziellen Fällen nicht automatisch mit hoher Resilienz gleichzusetzen. Als Standard-Gegenbeispiel werden oft die relativ artenarmen borealen Fichtenwälder genannt, die Waldbrandschäden gegenüber sehr tolerant sind; im Gegensatz zu den tropischen Urwäldern, deren Erholungsfähigkeit nach Brandrodung gleich Null ist. In der Regel sind jedoch artenreichere Zönosen durch ihre vielfältigen negativen Rückkopplungen stabiler gegenüber äußeren Einflüssen.

Auf der anderen Seite bedeutet die Ausrottung der Arten, wie sie durch Umweltverschmutzung, Flächenversiegelung und Raubbau hervorgerufen wird, eine unwiederbringliche genetische Verarmung der Fauna und Flora dieses Planeten. Es handelt sich ja nicht nur um Arten im systematischen Sinn, die aussterben, sondern auch um Gattungen einer Art und deren Varietäten. Das heißt, dass auch den überlebenden Arten die genetische Vielfalt allmählich entzogen wird, die ihnen in längeren Zeiträumen Anpassung und - letztendlich - Evolution ermöglichen würde.

Ökonomische Aspekte

Die umgerechnete monetäre Leistung des Weltökosystems laut Robert Costanza (University of Maryland) liegt bei 30 Billionen Euro/Jahr.

Drei Stufen der Vielfalt

Die Biodiversität einer Region kann streng genommen auf drei verschiedenen Stufen quantifiziert werden

genetische Diversität - Diversität aller Gene innerhalb einer Art. (Siehe auch genetischer Flaschenhals.)
Artendiversität
Ökosystem-Diversität

Eine Schätzung der "Diversität" sollte alle drei Ebenen einbeziehen, direkt zugänglich ist jedoch nur die Anzahl und die Verteilung der Arten, also die Artenvielfalt.

Indikatoren für Biodiversität

Die Biodiversitäts-Konvention (CBD) hat eine Reihe von messbaren direkten und v.a. indirekten Indikatoren für Biodiversität und deren Entwicklung zusammengestellt. Dazu zählen:

die Abundanz und Verteilung von ausgewählten Spezies (direkt!)
die Waldfläche
die Fläche geschützter Areale (Naturschutzgebiete etc.)
die Wasserqualität von Meer- und Süßwasser (Eutrophierung, Verschmutzung, etc.)
Zahl der Träger von traditionellem Naturwissen durch Ureinwohner

Die vollständige Liste findet man unter www.twentyten.net.

Schätzungen der Artenvielfalt

Die globale Gesamtzahl aller Arten wird je nach Erhebungsgrundlage zwischen 2,5 Millionen bis zu 30 Millionen geschätzt. Terry Erwin vom Smithsonian Institution geht sogar von bis zu 100 Millionen Arten aus.

Die besten Schätzungen bewegen sich um die 10 Millionen Arten, von denen bisher allerdings erst 1,5-1,75 Millionen erfasst worden sind. Zur Zeit existiert allerdings keine zentrale Datenbank für alle systematisierten Arten, so dass auch diese Zahl nur eine Vermutung darstellt. Bisher sind rund 260 000 Pflanzen, 50 000 Wirbeltiere und 750 000 Insekten entdeckt und beschrieben.

Die größte unbekannte Vielfalt verbirgt sich dem Menschen in den durch seine Eingriffe rapide schrumpfenden Urwäldern. Deren potenzieller Reichtum ist sogar von gesundheitlichem und wirtschaftlichem Interesse, da unzählige sekundäre Pflanzenstoffe mögliche Phytopharmaka darstellen.

Wie hoch/niedrig darf sie höchstens sein & warum gibt es so viele Arten?

Die große Zahl bestehender Arten und ihre rasante Dezimierung ist Grundlage für wiederstreitende Thesen. Die umstrittene Meinungen werden flankiert von zwei extremen Ansichten:

"Nieten-Hypothese": Jede Niete eines Flugzeugrumpfs trägt zum Zusammenhalten bei und verhindert damit ein Abstürzen des Flugzeuges: jede Art ist zum Aufrechterhalten eines Ökosystems mehr oder weniger wichtig - Hypothese durch Versuche bestätigt
"Passagier-Hypothese": Kein Fluggast ist für die Flugfähigkeit des Flugzeuges vonnöten, dafür um so mehr die Crew: es kommt demnach nur auf wenige Schlüsselarten an.

Nach der Intermediale Disturbance Hypothesis von Joseph Connell an der University of California reagieren Ökosysteme auf leichte, regelmäßige Störungen (z.B. Brände, Stürme, Überschwemmungen) mit einer wachsende Artenvielfalt, vergleichbar einer Stärkung des Immunsystems nach leichten Infekten.

Artensterben

Laut WWF sind rund 34000 Arten vom Aussterben bedroht. In den vergangenen 600 Mio. Jahren gab es allerdings schon mindestens fünf Mal ein großes Artensterben. Mögliche Ursachen des Artensterbens:

geringe Nachkommenschaft\zu langsamer Ausgleich von Verlusten
Isolation auf einen einzigen Lebensraum (zu kleiner Genpool)
unvorhersehbare Störung eines Ökosystems

Das zentrale Problem ist hierbei wohl der Mensch. Aus die jährliche Zunahme der Erdbevölkerung um rund 80 Mio. folgt ein heftiger Anstieg von Ressourcen- und Landverbrauch.

Auf der Artenschutz-Konferenz in Nairobi im Mai 2005 wurde darauf hingewiesen, dass ca. 10% aller Vögel und ca. 25% aller Säugetiere und Pflanzenarten bedroht sind.

Rettungsversuche zum Erhalt der Artenvielfalt

Rettungsversuche zur Erhaltung von aussterbenden Arten sind wenig erfolgreich, da sich viele Tiere in Gefangenschaft nicht fortpflanzen und Kapazitäten zur Aufnahme weiterer Arten kaum vorhanden sind. „Frozen Zoos“: Konservierte Samenbanken, Aufzucht in der Retorte, danach extrem aufwendige Auswilderung.

Gefahr des Imports von „fremdem biotischem Material“ (Faunenvermischung) durch Tourismus fraglich, da viele ehemals fremde Arten nach Ansicht vieler Experten heimische ökologische Nischen besetzen und alteingesessene Arten kaum verdrängen.
Für zahlreiche Pflanzen und das Ökosystem generell ist die Landwirtschaft (Düngung/Pestizide) und die damit einhergehende Flurbereinigung das größte Problem - Lebensräume vieler Arten verschwinden.
Bedingungen zum Arterhalt nach tiefgreifender Veränderung eines jeweiligen Lebensraums:
- hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit,
- genug Individuen sowie
- große Verbreitungsgebiete.
Lösungsmöglichkeiten: Ausweisung von Schutzgebieten (z.B. WCS-Projekte in Afrika).
Problem: Eventuelle Interessen von Bewohnern und der (Land-)Wirtschaft, daher Integration aller Interessengruppen nötig, mit dem Ziel: Vielfalt und Nachhaltigkeit in einem, außerdem sorgsames Umgehen mit den vorhandenen Ressourcen

Global Environment Facility (GEF) zum Erhalt der Biodiversität: Industrieländer zahlen in ein Fond ein, das den Dritte-Welt-Nationen dabei hilft, schonend mit ihren natürlichen Ressourcen umzugehen.
Forest Stewardship Council (FSC) legt Kriterien für eine umweltverträgliche Waldnutzung fest - bereits 150000 km² Wald in fast 30 Ländern ausgewiesen. Bedingung für weiteren Erfolg: Akzeptanz des Verbrauchers von teureren Hölzern.

Maße für Artenvielfalt

Da die absolute Anzahl der Arten je nach Lebensraum variiert, hat man verschiedene Maßzahlen eingeführt, die unabhängig von der Absolutzahl, der so genannten Abundanz, sind und somit zum Vergleich der Vielfalt zwischen den Lebensräumen dienen. Es seien N die Anzahl aller Individuen, n_i die Anzahl der Individuen von Spezies i und S die Gesamtzahl der Spezies.