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Ökologie

  Ernst Haeckel prägte 1866 den Begriff Ökologie.   Vergrößern Ernst Haeckel hat den Begriff geprägt Ökologie im Jahr 1866.

Ökologie bzw Ökologische Wissenschaft , ist die wissenschaftliche Untersuchung der Verbreitung und Häufigkeit von lebende Organismen und wie die Verbreitung und Häufigkeit durch Wechselwirkungen zwischen den Organismen und ihrer Umgebung beeinflusst werden. Die Umgebung eines Organismus umfasst sowohl physikalische Eigenschaften, die als Summe lokaler abiotischer Faktoren wie Sonneneinstrahlung (Sonnenlicht), Klima , und Geologie , sowie die anderen Organismen, die seinen Lebensraum teilen. Der Begriff Ökologie wurde 1866 von dem deutschen Biologen Ernst Haeckel geprägt, obwohl es so aussieht Henry David Thoreau hatte es bereits 1852 erfunden; das Wort leitet sich vom griechischen οικος ( oikos , 'Haushalt') und Grund ( Logos , 'lernen'); daher bedeutet 'Ökologie' die 'Lehre vom Haushalt [der Natur]'.

Das Wort 'Ökologie' wird im allgemeinen Sprachgebrauch oft als Synonym für die natürliche Umwelt oder Umweltschutz verwendet. Ebenso wird „ökologisch“ oder „ökologisch“ oft im Sinne von umweltfreundlich verstanden.

Zielfernrohr

Ökologie wird normalerweise als ein Zweig von angesehen Biologie , die allgemeine Wissenschaft, die das Leben untersucht Organismen . Organismen können auf vielen verschiedenen Ebenen untersucht werden, von Proteinen und Nukleinsäuren (in der Biochemie und Molekularbiologie) bis hin zu Zellen (in der Zellbiologie), an Individuen (in Botanik , Zoologie und andere ähnliche Disziplinen) und schließlich auf der Ebene von Populationen, Gemeinschaften und Ökosystemen bis hin zu den Biosphäre als Ganzes; diese letzteren Schichten sind die primären Gegenstände ökologischer Untersuchungen. Ökologie ist eine multidisziplinäre Wissenschaft. Aufgrund ihrer Ausrichtung auf die höheren Ebenen der Organisation des Lebens auf der Erde und auf die Wechselbeziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt orientiert sich die Ökologie insbesondere stark an vielen anderen Wissenschaftszweigen Geologie und Erdkunde , Meteorologie , Bodenkunde, Chemie , und Physik . Daher wird die Ökologie von einigen als eine ganzheitliche Wissenschaft angesehen, die ältere Disziplinen wie die Biologie überspannt, die aus dieser Sicht zu Unterdisziplinen werden, die zum ökologischen Wissen beitragen.

Landwirtschaft, Fischerei, Forstwirtschaft, Medizin und Stadtentwicklung gehören zu den menschlichen Aktivitäten, die unter die Erklärung von Krebs (1972: 4) zu seiner Definition von Ökologie fallen würden: 'wo Organismen gefunden werden, wie viele dort vorkommen und warum'.

Als wissenschaftliche Disziplin diktiert die Ökologie nicht, was „richtig“ oder „falsch“ ist. Allerdings ökologische Erkenntnisse wie die Quantifizierung von Biodiversität und Bevölkerungsdynamik haben eine wissenschaftliche Grundlage geschaffen, um die Ziele des Umweltschutzes auszudrücken und seine Ziele und Politiken zu bewerten. Darüber hinaus wird sowohl in der Ökologie als auch im Umweltschutz eine ganzheitliche Betrachtung der Natur betont.

Überlegen Sie, wie ein Ökologe an das Studium des Lebens von Honigbienen herangehen könnte:

  • Die Verhaltensbeziehung zwischen Individuen einer Art ist Verhaltensökologie – zum Beispiel das Studium der Bienenkönigin und ihrer Beziehung zur Arbeiterin Bienen und die Drohnen.
  • Die organisierte Aktivität einer Art ist Gemeinschaftsökologie; So sichert beispielsweise die Aktivität von Bienen die Bestäubung von Blütenpflanzen. Bienenstöcke produzieren zusätzlich Honig die von noch anderen Arten verbraucht wird, wie z Bären .
  • Die Beziehung zwischen der Umwelt und einer Art ist Umweltökologie – zum Beispiel die Folgen von Umweltveränderungen auf die Bienenaktivität. Bienen können aufgrund von Umweltveränderungen aussterben (vgl Rückgang der Bestäuber ). Die Umwelt beeinflusst und ist gleichzeitig eine Folge dieser Aktivität und ist somit mit dem Überleben der Art verflochten.

Disziplinen der Ökologie

Die Ökologie ist eine breite Disziplin, die sich aus vielen Teildisziplinen zusammensetzt. Eine übliche, breite Klassifizierung, die sich von der niedrigsten zur höchsten Komplexität bewegt, wobei die Komplexität als die Anzahl der Entitäten und Prozesse im untersuchten System definiert ist, lautet:

  • Ökophysiologie und Verhaltensökologie untersuchen Anpassungen des Individuums an seine Umwelt.
  • Die Autekologie untersucht die Dynamik von Populationen einer einzelnen Art.
  • Gemeinschaftsökologie (bzw Synökologie ) konzentriert sich auf die Wechselwirkungen zwischen Arten innerhalb einer ökologischen Gemeinschaft.
  • Die Ökosystemökologie untersucht die Energie- und Stoffflüsse durch die biotischen und abiotischen Komponenten von Ökosystemen.
  • Landschaftsökologie untersucht Prozesse und Beziehungen über mehrere Ökosysteme oder sehr große geografische Gebiete hinweg.

Die Ökologie kann auch nach den interessierenden Arten in Bereiche wie Tierökologie, Pflanzenökologie, Insektenökologie usw. unterteilt werden. Eine weitere häufige Methode der Unterteilung ist die nach untersuchten Biomen, z. B. Arktische Ökologie (oder Polarökologie), Tropenökologie, Wüstenökologie usw. Die primäre Untersuchungstechnik wird häufig verwendet, um die Disziplin in Gruppen wie chemische Ökologie, genetische Ökologie zu unterteilen , Feldökologie, statistische Ökologie, theoretische Ökologie und so weiter. Beachten Sie, dass diese unterschiedlichen Systeme nicht zusammenhängen und oft gleichzeitig angewendet werden; man könnte ein theoretischer Pflanzenökologe oder ein an Tiergenetik interessierter Polarökologe sein.

Geschichte der Ökologie

Grundprinzipien der Ökologie

Biosphäre

Für moderne Ökologen kann Ökologie auf mehreren Ebenen untersucht werden: Populationsebene (Individuen derselben Art), Biozönoseebene (oder Artengemeinschaft), Ökosystemebene und Biosphäre eben.

Die äußere Schicht des Planeten Erde kann in mehrere Kompartimente unterteilt werden: die Hydrosphäre (oder Sphäre aus Wasser), die Lithosphäre (oder Sphäre aus Böden und Gesteinen) und die Atmosphäre (oder Luftsphäre). Das Biosphäre (oder Sphäre des Lebens), manchmal als 'die vierte Hülle' bezeichnet, ist die gesamte lebende Materie auf dem Planeten oder dem Teil des Planeten, der von Leben besetzt ist. Es reicht weit in die anderen drei Sphären hinein, obwohl es keine ständigen Bewohner der Atmosphäre gibt. Die Biosphäre ist im Verhältnis zum Erdvolumen nur die sehr dünne Oberflächenschicht, die sich von 11.000 Meter unter dem Meeresspiegel bis 15.000 Meter über dem Meeresspiegel erstreckt.

Es wird angenommen, dass sich das Leben zuerst in der Hydrosphäre entwickelt hat, in geringen Tiefen, in der photischen Zone. (Obwohl kürzlich eine konkurrierende Theorie aufgetaucht ist, dass das Leben in der Nähe von hydrothermalen Quellen in den tieferen Ozeanen entstand. Siehe Ursprung des Lebens.) Dann tauchten mehrzellige Organismen auf und besiedelten benthische Zonen. Photosynthetische Organismen erzeugten nach und nach die chemisch instabile, sauerstoffreiche Atmosphäre, die unseren Planeten charakterisiert. Das Leben auf der Erde entwickelte sich erst später, nachdem die Ozonschicht die Lebewesen davor schützte UV Strahlen entstanden. Es wird angenommen, dass die Diversifizierung der terrestrischen Arten durch das Auseinanderdriften oder abwechselnd Zusammenstoßen der Kontinente erhöht wird. Biodiversität drückt sich auf der ökologischen Ebene (Ökosystem), der Bevölkerungsebene (intraspezifische Vielfalt), der Artebene (spezifische Vielfalt) und der genetischen Ebene aus. Vor kurzem hat die Technologie die Entdeckung der Gemeinschaften der Tiefseeschlote ermöglicht. Dieses bemerkenswerte Ökosystem ist nicht vom Sonnenlicht abhängig, aber Bakterien, die die Chemie der heißen Vulkanschlote nutzen, sind die Basis seiner Nahrungskette.

Die Biosphäre enthält große Mengen an Elementen wie z Kohlenstoff , Stickstoff- und Sauerstoff . Andere Elemente, wie z Phosphor , Kalzium , und Kalium , sind ebenfalls wichtig Leben , sind jedoch in geringeren Mengen vorhanden. Auf der Ebene des Ökosystems und der Biosphäre gibt es ein kontinuierliches Recycling all dieser Elemente, die zwischen dem mineralischen und dem organischen Zustand wechseln.

Während es einen geringen Eintrag von geothermischer Energie gibt, basiert der Großteil der Funktion des Ökosystems auf dem Eintrag von Sonnenenergie. Pflanzen und photosynthetische Mikroorganismen wandeln sich um hell in chemische Energie durch den Prozess der Photosynthese , das Glukose (ein einfacher Zucker) erzeugt und freisetzt Sauerstoff . Glukose wird so zur sekundären Energiequelle, die das Ökosystem antreibt. Ein Teil dieser Glukose wird direkt von anderen Organismen zur Energiegewinnung verwendet. Andere Zuckermoleküle können in andere Moleküle wie Aminosäuren umgewandelt werden. Pflanzen verwenden einen Teil dieses Zuckers, der in Nektar konzentriert ist, um Bestäuber dazu zu verleiten, ihnen bei der Fortpflanzung zu helfen.

Zellatmung ist der Prozess, durch den Organismen (wie Säugetiere ) die Glukose wieder in ihre Bestandteile zerlegen, Wasser und Kohlendioxid , wodurch die gespeicherte Energie zurückgewonnen wird, die die Sonne den Pflanzen ursprünglich gegeben hat. Das Verhältnis der photosynthetischen Aktivität von Pflanzen und anderen Photosynthesemitteln zur Atmung anderer Organismen bestimmt die spezifische Zusammensetzung der Erdatmosphäre, insbesondere ihren Sauerstoffgehalt. Globale Luftströmungen mischen die Atmosphäre und halten in Gebieten mit intensiver biologischer Aktivität und in Gebieten mit geringer biologischer Aktivität nahezu das gleiche Gleichgewicht der Elemente aufrecht.

Wasser wird auch zwischen Hydrosphäre, Lithosphäre, Atmosphäre und Biosphäre in regelmäßigen Kreisläufen ausgetauscht. Die Ozeane sind große Tanks, die Wasser speichern, für thermische und klimatische Stabilität sowie den Transport chemischer Elemente dank großer Meeresströmungen sorgen.

Für ein besseres Verständnis der Funktionsweise der Biosphäre und verschiedener Funktionsstörungen im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten simulierten amerikanische Wissenschaftler die Biosphäre in einem kleinen Modell namens Biosphere II.

Das Ökosystemkonzept

Das erste Prinzip der Ökologie ist, dass jeder lebende Organismus in ständiger und kontinuierlicher Beziehung zu jedem anderen Element steht, aus dem seine Umgebung besteht. Ein Ökosystem kann als jede Situation definiert werden, in der es eine Wechselwirkung zwischen Organismen und ihrer Umwelt gibt.

Das Ökosystem besteht aus zwei Einheiten, der Gesamtheit des Lebens, der Biozönose und dem Medium, in dem das Leben existiert, dem Biotop. Innerhalb des Ökosystems sind Arten durch Nahrungsketten oder Nahrungsnetze verbunden. Energie von der Sonne, erfasst von Primärproduzenten über Photosynthese , fließt durch die Kette nach oben zu Primärverbrauchern (Pflanzenfressern) und dann zu Sekundär- und Tertiärverbrauchern (Fleischfressern), bevor sie schließlich als Abwärme an das System verloren geht. Dabei Angelegenheit wird in lebende Organismen eingebaut, die ihre Nährstoffe durch Zersetzung an das System zurückgeben und biogeochemische Kreisläufe wie den Kohlenstoff bilden Stickstoffkreisläufe .

Das Konzept eines Ökosystems kann auf Einheiten unterschiedlicher Größe angewendet werden, wie z Teich , ein Feld oder ein Stück Totholz. Eine Einheit kleinerer Größe heißt a Mikroökosystem . Ein Ökosystem kann zum Beispiel ein Stein und alles Leben darunter sein. EIN Mesoökosystem könnte ein sein Wald , und ein Makroökosystem eine ganze Ökoregion mit ihrem Einzugsgebiet.

Die Hauptfragen bei der Untersuchung eines Ökosystems sind:

  • Ob die Besiedlung einer öden Fläche durchführbar wäre
  • Untersuchen Sie die Dynamik und Veränderungen des Ökosystems
  • Die Methoden, mit denen ein Ökosystem auf lokaler, regionaler und globaler Ebene interagiert
  • Ob der aktuelle Zustand stabil ist
  • Untersuchung des Werts eines Ökosystems und der Art und Weise, wie das Zusammenspiel ökologischer Systeme dem Menschen zugute kommt, insbesondere bei der Bereitstellung von gesundem Wasser.

Ökosysteme werden oft anhand der betreffenden Biotope klassifiziert. Folgende Ökosysteme können definiert werden:

  • B. kontinentale Ökosysteme, wie Waldökosysteme, Wiesenökosysteme wie Steppen oder Savannen) oder Agrarökosysteme
  • B. Ökosysteme von Binnengewässern, wie lentische Ökosysteme wie Seen oder Teiche ; oder lotische Ökosysteme wie z Flüsse
  • Als ozeanische Ökosysteme.

Eine andere Klassifizierung kann unter Bezugnahme auf seine Gemeinschaften erfolgen, wie im Fall eines menschlichen Ökosystems.

Dynamik und Stabilität

Ökologische Faktoren die dynamische Veränderungen in einer Population oder Art in einer bestimmten Ökologie oder Umwelt beeinflussen können, werden normalerweise in zwei Gruppen eingeteilt: abiotisch und biotisch.

Abiotischen Faktoren sind geologische, geografische, hydrologische und klimatologische Parameter. EIN Biotop ist eine ökologisch einheitliche Region, die durch eine bestimmte Reihe abiotischer ökologischer Faktoren gekennzeichnet ist. Zu den spezifischen abiotischen Faktoren gehören:

  • Wasser , die gleichzeitig ein wesentliches Element des Lebens und eines Milieus ist
  • Luft , das lebende Arten mit Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid versorgt und die Verbreitung von Pollen und Sporen ermöglicht
  • Boden , Nahrungsquelle und körperliche Unterstützung zugleich
    • pH-Wert, Salzgehalt, Stickstoff- und Phosphorgehalt des Bodens, die Fähigkeit, Wasser zu speichern, und die Dichte sind alle einflussreich
  • Temperatur, die bestimmte Extreme nicht überschreiten sollte, auch wenn die Hitzetoleranz für einige Arten erheblich ist
  • Licht , die das Ökosystem durch Energie versorgt Photosynthese
  • Naturkatastrophen kann auch als abiotisch angesehen werden

Biozönose , oder Gemeinschaft, ist eine Gruppe von Populationen von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen. Jede Population ist das Ergebnis der Fortpflanzung zwischen Individuen derselben Art und des Zusammenlebens an einem bestimmten Ort und für eine bestimmte Zeit. Wenn eine Population aus einer unzureichenden Anzahl von Individuen besteht, ist diese Population vom Aussterben bedroht; das Aussterben einer Art kann nahen, wenn alle aus Individuen der Art bestehenden Biozönosen zurückgehen. In kleinen Populationen kann Blutsverwandtschaft (Inzucht) zu einer verringerten genetischen Vielfalt führen, die die Biozönose weiter schwächen kann.

Biotische ökologische Faktoren beeinflussen auch die Lebensfähigkeit der Biozönose; diese Faktoren werden entweder als intraspezifische oder interspezifische Beziehungen betrachtet.

Innerartliche Beziehungen sind solche, die zwischen Individuen derselben Art errichtet werden und eine Population bilden. Sie sind Kooperations- oder Konkurrenzbeziehungen mit territorialer Aufteilung und manchmal Organisation in hierarchischen Gesellschaften.
Interspezifische Beziehungen – Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten – sind zahlreich und werden normalerweise nach ihrer vorteilhaften, schädlichen oder neutralen Wirkung beschrieben (z. B. Gegenseitigkeit (Beziehung ++) oder Konkurrenz (Beziehung –). essen oder gefressen werden), was zu den wesentlichen Konzepten in der Ökologie von Nahrungsketten führt (z. B. das Gras wird vom Pflanzenfresser verzehrt, selbst von einem Fleischfresser verzehrt, selbst von einem größeren Fleischfresser verzehrt). Das Beuteverhältnis kann einen negativen Einfluss sowohl auf die Räuber- als auch auf die Beutebiozönosen haben, da eine geringe Verfügbarkeit von Nahrung und eine hohe Sterblichkeitsrate vor der Geschlechtsreife die Populationen beider verringern (oder deren Zunahme verhindern) Selektive Jagd auf Arten durch Menschen, die zu Bevölkerungsrückgang führt, stellt ein Beispiel für ein hohes Räuber-Beute-Verhältnis dar. Andere interspezifische Beziehungen umfassen Parasitismus, Infektionskrankheiten und Konkurrenz um begrenzte Ressourcen, was möglich ist treten auf, wenn zwei Arten dieselbe ökologische Nische teilen.

Die bestehenden Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Lebewesen gehen mit einer permanenten Vermischung von mineralischen und organischen Stoffen einher, die von Organismen zu ihrem Wachstum, ihrer Erhaltung und ihrer Fortpflanzung aufgenommen und schließlich als Abfall verworfen werden. Diese permanenten Wiederverwendungen der Elemente (insbesondere Kohlenstoff , Sauerstoff und Stickstoff- ) ebenso wie Wasser werden biogeochemische Kreisläufe genannt. Sie garantieren eine dauerhafte Stabilität der Biosphäre (zumindest wenn man von unkontrollierten menschlichen Einflüssen und extremen Wetter- oder geologischen Phänomenen absieht). Diese Selbstregulierung, unterstützt durch Gegenkopplungskontrollen, sichert die Dauerhaftigkeit der Ökosysteme. Dies wird durch die sehr stabilen Konzentrationen der meisten Elemente jedes Kompartiments gezeigt. Dies wird als Homöostase bezeichnet. Das Ökosystem neigt auch dazu, sich zu einem idealen Gleichgewichtszustand zu entwickeln, der nach einer Reihe von Ereignissen den Höhepunkt erreicht (zum Beispiel kann ein Teich zu einem Torfmoor werden).

Räumliche Beziehungen und Unterteilungen von Grundstücken

Ökosysteme sind nicht voneinander isoliert, sondern stehen in Wechselbeziehung. Zum Beispiel, Wasser kann zwischen Ökosystemen zirkulieren durch a Fluss oder Meeresströmung. Wasser selbst definiert als flüssiges Medium sogar Ökosysteme. Einige Arten wie Lachse oder Süßwasseraale bewegen sich zwischen Meeressystemen und Süßwassersystemen. Diese Beziehungen zwischen den Ökosystemen führen zum Konzept von a Biom .

Ein Biom ist eine homogene ökologische Formation, die über eine große Region als Tundra oder Steppe existiert. Das Biosphäre umfasst alle Biome der Erde – die Gesamtheit der Orte, an denen Leben möglich ist – von den höchsten Bergen bis in die Tiefen der Ozeane.

Biome entsprechen ziemlich gut Unterteilungen, die entlang der Breitengrade verteilt sind, vom Äquator bis zu den Polen, mit Unterschieden, die auf der physischen Umgebung (z. B. Ozeane oder Bergketten) und auf der Klima . Ihre Variation hängt im Allgemeinen mit der Verteilung der Arten gemäß ihrer Fähigkeit zusammen, Temperatur und/oder Trockenheit zu tolerieren. Man findet zum Beispiel photosynthetisch Algen nur in der photisch Teil des Ozeans (wo Licht eindringt), während Nadelbäume hauptsächlich in Bergen zu finden sind.

Obwohl dies eine Vereinfachung eines komplizierteren Schemas ist, nähern sich Breite und Höhe einer guten Darstellung der Verteilung von an Biodiversität innerhalb der Biosphäre. Ganz allgemein nimmt der Artenreichtum (sowohl für Tier- als für Pflanzenarten) in Äquatornähe am schnellsten ab und weniger schnell, wenn man sich den Polen nähert.

Die Biosphäre kann auch in Ökozonen unterteilt werden, die heute sehr gut definiert sind und hauptsächlich den Kontinentalgrenzen folgen. Die Ökozonen sind selbst in Ökoregionen unterteilt, obwohl es keine Einigung über ihre Grenzen gibt.

Ökosystemproduktivität

In einem Ökosystem hängen im Allgemeinen die Verbindungen zwischen Arten zusammen Lebensmittel und ihre Rolle in der Nahrungskette. Es gibt drei Kategorien von Organismen:

  • Produzenten - normalerweise Pflanzen, die dazu in der Lage sind Photosynthese Es könnten aber auch andere Organismen wie Bakterien in der Nähe von Meeresschlote sein, die zur Chemosynthese fähig sind.
  • Verbraucher -- Tiere, die Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) oder Sekundär- oder Tertiärkonsumenten (Fleischfresser) sein können.
  • Zersetzer -- Bakterien , Pilze, die organische Stoffe aller Kategorien abbauen und der Umwelt Mineralien zurückgeben.

Diese Beziehungen bilden Sequenzen, in denen jedes Individuum das vorhergehende konsumiert und vom nachfolgenden konsumiert wird, in sogenannten Nahrungsketten oder Nahrungsnetzwerken. In einem Nahrungsnetzwerk gibt es auf jeder Ebene weniger Organismen, wenn man den Gliedern des Netzwerks in der Kette nach oben folgt.

Diese Konzepte führen zu der Vorstellung von Biomasse (der gesamten lebenden Materie an einem bestimmten Ort), der Primärproduktivität (der Zunahme der Pflanzenmasse während einer bestimmten Zeit) und der Sekundärproduktivität (der von Verbrauchern und Zersetzern produzierten lebenden Materie). eine bestimmte Zeit).

Diese beiden letzten Ideen sind entscheidend, da sie es ermöglichen, die Belastungskapazität zu bewerten – die Anzahl von Organismen, die von einem bestimmten Ökosystem unterstützt werden können. In jedem Lebensmittelnetzwerk wird die auf der Ebene der Erzeuger enthaltene Energie nicht vollständig auf die Verbraucher übertragen. Und je höher man in der Kette aufsteigt, desto mehr Energie und Ressourcen gehen verloren und werden verbraucht. Aus energetischer und ökologischer Sicht ist es daher für Menschen effizienter, Primärverbraucher zu sein (um sich von Gemüse, Getreide, Hülsenfrüchten, Obst, Baumwolle usw. zu ernähren) als Sekundärverbraucher (durch den Verzehr von Pflanzenfressern, Allesfressern). , oder deren Produkte wie Milch, Hühner, Rinder, Schafe usw.) und noch mehr als als Drittkonsument (durch den Verzehr von Fleischfressern, Allesfressern oder deren Produkten wie Pelz, Schweine, Schlangen, Alligatoren usw. ). Ein oder mehrere Ökosysteme sind instabil, wenn die Belastungskapazität überschritten wird, und sind besonders instabil, wenn eine Bevölkerung keine ökologische Nische und Überkonsumenten hat.

Die Produktivität von Ökosystemen wird manchmal geschätzt, indem drei Arten von landgestützten Ökosystemen und die Gesamtheit der aquatischen Ökosysteme verglichen werden:

  • Die Wälder (1/3 der Landfläche der Erde) enthalten dichte Biomassen und sind sehr produktiv. Die Gesamtproduktion der Wälder der Welt entspricht der Hälfte der Primärproduktion.
  • Savannen, Wiesen und Sümpfe (1/3 der Landfläche der Erde) enthalten weniger dichte Biomasse, sind aber produktiv. Diese Ökosysteme stellen den größten Teil dessen dar, wovon die Menschen auf Nahrung angewiesen sind.
  • Extreme Ökosysteme in Gebieten mit extremerem Klima – Wüsten und Halbwüsten, Tundra, Almwiesen und Steppen – (1/3 der Landfläche der Erde) haben sehr spärliche Biomasse und geringe Produktivität
  • Schließlich enthalten die Meeres- und Süßwasserökosysteme (3/4 der Erdoberfläche) sehr spärliche Biomassen (abgesehen von den Küstenzonen).

Die Handlungen der Menschheit in den letzten Jahrhunderten haben die von Wäldern bedeckte Fläche der Erde erheblich reduziert ( Entwaldung) und die Agrarökosysteme vergrößert ( Landwirtschaft ). In den letzten Jahrzehnten ist eine Zunahme der von extremen Ökosystemen besetzten Flächen eingetreten (Wüstenbildung).

Ökologische Krise

Im Allgemeinen tritt eine ökologische Krise mit dem Verlust der Anpassungsfähigkeit auf, wenn sich die Widerstandsfähigkeit einer Umwelt oder einer Art oder Population in einer Weise entwickelt, die ungünstig für die Bewältigung von Störungen ist, die das Überleben dieses Ökosystems, dieser Landschaft oder dieser Art beeinträchtigen.

Es kann sein, dass sich die Umweltqualität nach einer Änderung eines abiotischen ökologischen Faktors (z. B. Temperaturanstieg, weniger starke Niederschläge) im Vergleich zu den Bedürfnissen der Art verschlechtert.
Es kann sein, dass die Umwelt für das Überleben einer Art (oder einer Population) aufgrund eines erhöhten Prädationsdrucks (z. B. Überfischung) ungünstig wird.
Schließlich kann es sein, dass die Situation durch eine Zunahme der Individuenzahl (Überbevölkerung) für die Lebensqualität der Art (oder der Population) ungünstig wird.

Ökologische Krisen können mehr oder weniger brutal sein (sie treten innerhalb weniger Monate auf oder dauern mehrere Millionen Jahre). Sie können auch natürlichen oder anthropogenen Ursprungs sein. Sie können sich auf eine einzigartige Art oder auf viele Arten beziehen (siehe den Artikel über das Aussterben).

Schließlich kann eine ökologische Krise lokal (wie eine Ölpest) oder global (ein Anstieg des Meeresspiegels aufgrund von Erderwärmung ).

Je nach Endemismusgrad hat eine lokale Krise mehr oder weniger schwerwiegende Folgen, vom Tod vieler Individuen bis zum vollständigen Aussterben einer Art. Unabhängig von seinem Ursprung führt das Verschwinden einer oder mehrerer Arten häufig zu einem Bruch in der Nahrungskette, was das Überleben anderer Arten weiter beeinträchtigt.

Im Falle einer globalen Krise können die Folgen viel schwerwiegender sein; Einige Aussterbeereignisse zeigten das Verschwinden von mehr als 90 % der damals existierenden Arten. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Verschwinden bestimmter Arten, wie der Dinosaurier, durch die Befreiung einer ökologischen Nische die Entwicklung und Diversifizierung der Säugetiere ermöglichte. Eine ökologische Krise begünstigte somit paradoxerweise die Biodiversität.

Manchmal kann eine ökologische Krise ein spezifisches und umkehrbares Phänomen auf Ökosystemebene sein. Aber im Allgemeinen werden die Auswirkungen der Krise anhalten. Tatsächlich handelt es sich vielmehr um eine zusammenhängende Reihe von Ereignissen, die bis zu einem letzten Punkt stattfinden. Ab diesem Stadium ist eine Rückkehr zum vorherigen stabilen Zustand nicht mehr möglich, und es wird allmählich ein neuer stabiler Zustand aufgebaut (siehe Homöorhesie).

Wenn schließlich eine ökologische Krise zum Aussterben führen kann, kann sie auch einfacher die Lebensqualität der verbleibenden Individuen beeinträchtigen. Auch wenn die Vielfalt der menschlichen Bevölkerung manchmal als bedroht angesehen wird (siehe insbesondere indigene Völker), stellen sich daher nur wenige Menschen das Verschwinden der Menschheit in kurzer Zeit vor. Epidemische Erkrankungen, Hungersnöte , Auswirkungen auf die Gesundheit durch Verringerung der Luftqualität, Ernährungskrisen, Verringerung des Lebensraums, Anhäufung von giftigen oder nicht abbaubaren Abfällen, Bedrohungen für Schlüsselarten (Menschenaffen, Panda, Wale) sind ebenfalls Faktoren, die das Wohlbefinden der Menschen beeinflussen.

In den letzten Jahrzehnten wurde diese zunehmende Verantwortung der Menschheit in einigen ökologischen Krisen deutlich beobachtet. Aufgrund des technologischen Fortschritts und einer schnell wachsenden Bevölkerung hat der Mensch mehr Einfluss auf seine eigene Umwelt als jeder andere Ökosystemingenieur.

Einige häufig zitierte Beispiele für ökologische Krisen sind:

  • Perm-Trias-Aussterben vor 250 Millionen Jahren
  • Kreide-Tertiär-Extinktionsereignis Vor 65 Millionen Jahren
  • Erderwärmung verwandt mit Treibhauseffekt . Die Erwärmung könnte eine Überflutung der asiatischen Deltas (siehe auch Ökoflüchtlinge), eine Vermehrung extremer Wetterphänomene und Veränderungen in Art und Menge der Nahrungsressourcen (siehe Globale Erwärmung und Landwirtschaft) beinhalten. Siehe auch international Kyoto-Protokoll .
  • Problem mit Löchern in der Ozonschicht
  • Entwaldung und Wüstenbildung mit dem Verschwinden vieler Arten.
  • Die Kernschmelze von Tschernobyl im Jahr 1986 forderte den Tod vieler Menschen und Tiere Krebs , und verursachte Mutationen bei einer großen Anzahl von Tieren und Menschen. Das Gebiet um die Anlage ist jetzt wegen der großen Menge an Strahlung, die durch die Kernschmelze erzeugt wird, von Menschen verlassen worden. Zwanzig Jahre nach dem Unfall sind die Tiere zurückgekehrt.