Dynamik der Biosphäre Endogene Dynamik I

Dynamik der Biosphäre
Endogene Dynamik I
Wintersemester 2005/2006
Wolfgang Cramer
Lehrstuhl "Globale Ökologie"
http://www.pik-potsdam.de/~cramer
-> "Teaching"
2.12.2005
Endogene Dynamik I
Letzte Woche…
• Der C-Kreislauf ist maßgeblich vom
Menschen beeinflusst
• Der Wasserkreislauf ist stark mit dem
C-Kreislauf verbunden
• Stickstoff- und andere Stoffkreisläufe
werden ebenfalls stark verändert und
beinhalten Unsicherheiten für die
Zukunft
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Endogene Dynamik I
Exogene und endogene Dynamik
Endogene Dynamik:
• Veränderungen der Biosphäre aufgrund biologischer
Prozesse
– Produktivität, Respiration, Mortalität, Migration etc.
Exogene Dynamik:
• Beeinflussung der Biosphäre durch Klima und Mensch
– Energie, Wasser, CO2, Nährstoffe
– Landnutzung
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Endogene Dynamik
Prozesse (u.a.):
• Produktivität & Respiration (C Aufnahme,
Speicherung und Abgabe)
• Mortalität, Regeneration
• Konkurrenz
• Migration
⇒Biodiversität
• Bodenprozesse
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Biodiversität
• Die Verschiedenheit und Variabilität von
lebenden Organismen und den
ökologischen Komplexen, in denen sie
leben
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Warum Biodiversität untersuchen?
...eine "unmoralische Frage"?
...weil Menschen bestimmte Aspekte von
Biodiversität schützen wollen?
...weil Biodiversität die "Funktion" der
Biosphäre beeinflusst?
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Definitionen
• Biodiversität: die Verschiedenheit und Variabilität von
lebenden Organismen und den ökologischen
Komplexen, in denen sie leben
• Diversität: Anzahl von Objekten oder ihre relative
Häufigkeit
• Für Biodiversität gibt es Objekte auf verschiedenen
Organisationsebenen, von vollständigen
Ökosystemen bis zur chemischen Struktur der DNA
• Der Begriff Biodiversität umfasst daher Ökosysteme,
Arten, Gene und ihre relative Häufigkeit.
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Hierarchische Ebenen
• Ökosystemdiversität (Landschaft)
• Artenzahl
• Genetische Diversität
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Arten...
• Populationen, innerhalb derer in der
Natur ein freier Fluss von Genen
stattfindet
• ...sind unscharf voneinander abgegrenzt
• ...haben begrenzte Lebensdauer
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Artenzahlen
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Endogene Dynamik I
Aussterberate
• ...kann nicht direkt beobachtet werden
• ...ist vor allem im Ozean fast unbekannt
• ...hat mit Beginn des 19. Jahrhunderts
zugenommen
• ...vergleichbar mit der Aussterberate während
der großen Katastrophen am Ende des
Paläozoikums
• ...am größten in Tropenwäldern (ca 10000
Arten pro Jahr)
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Evolution (Artenbildung)
• "Death is one thing; an end to birth is
something else"
• Differenzierung neuer Arten ist eingeschränkt
durch den Verlust an Biotopen
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Indizes
• Alpha-Diversität: Zahl der Arten in
einem homogenen Habitat
• Beta-Diversität: Zahl der Arten in einem
Landschaftsausschnitt
• Gamma-Diversität: Zahl der Arten in
einer großen Region
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Strukturelle / funktionale Biodiversität
• Strukturelle D.: Einheiten sind Taxa
(z.B. Arten)
• Funktionale D.: Einheiten unterscheiden
sich (nur) hinsichtlich der Funktion (z.B.
Lebensformen, funktionale
Pflanzentypen, Nahrungspyramide)
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Mechanismen zur Erhaltung der
Biodiversität
• Populationsdynamik
• Sukzession
• Stabilität / resilience
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Populationsdynamik
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Endogene Dynamik I
„Take home messages“
Endogene Dynamik der Biosphäre ist
geprägt durch...
... Wachstum & Atmung
... Biodiversität (Populationsdynamik/
Sukzession)
(... Bodenentwicklung)
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