Biodiversitätsforschung

Biodiversitätsforschung
in der Leibniz-Gemeinschaft:
Eine nationale Aufgabe
Prof. Dr. Dr. h.c. Volker Mosbrugger
Prof. Dr. Heribert Hofer
Impressum
Biodiversitätsforschung in der Leibniz-Gemeinschaft:
Eine nationale Aufgabe (3. Auflage)
Herausgeber:
Leibniz-Gemeinschaft
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Assistenz
Dr. Tobias Schneck (SGN)
Dipl. Soziologe Steven Seet (IZW)
Silke Ehle (IZW)
Unter Verwendung von Text- und Bildbeiträgen zahlreicher Leibniz-Einrichtungen des Leibniz-Verbundes
Biodiversität und der Mitarbeit des Arbeitskreises Presse
der Gemeinschaft unter der Leitung von Josef Zens.
Text & Redaktion
Prof. Dr. Dr. h.c. Volker Mosbrugger (SGN)
Prof. Dr. Heribert Hofer (IZW)
Layout und Satz
UNICOM GmbH · Hentigstr. 14a, 10318 Berlin
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN)
Druck
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Bildnachweis Cover
© E. Flückinger, Pixelio.de­­­­­
Copyright
Leibniz-Gemeinschaft 2009
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1. Vielfalt des Lebens – eine wertvolle Ressource
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2.1 Taxonomie und Systematik
2.2 Sammlungen
2.3 DNA-Banken und Arche-Noah-Projekte
2.4 Museen und Öffentlichkeit
2.5 Die Perspektiven
3.1 Nahrung
3.2 Agrobiodiversität – Agrofuel – Forstwirtschaft
3.3 Heilpflanzen und tierische Gesundheitsprodukte
3.4 Wirk- und Naturstoffe aus Mikroorganismen
3.5 Krankheitserreger, Überträger (Vektoren) und ihre Kontrolle (Schädlingsbekämpfung)
3.6 Bionik und weitere Biodiversitätsgüter
4.1 Stoffkreisläufe
4.2 Wenn alles so einfach wäre...
4.3 Quantifizierung komplexer Systeme
4.4 Unverstandene Dienstleistungen ohne Ende
4.5 Schutzprogramme und Schutzzonen
4.6 Anthropogene Lebensräume und Kulturlandschaften
4.7 Biodiversitätsdienstleistungen und Klimawandel
5. Die großen Herausforderungen
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1.4 Biodiversitätsforschung in der Leibniz-Gemeinschaft
4. Biodiversitätsdienstleistungen
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1.3 Der volkswirtschaftliche Wert der Biodiversität
3. Biodiversitätsgüter
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1.2 Biodiversitätsgüter und Biodiversitätsdienstleistungen
2. Erfassung und Dokumentation der Biodiversität
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1.1 Biodiversitätsverluste und Konsequenzen
5.1 Kenntnis
5.2 Verständnis
5.3 Bewertung
5.4 Nutzung
5.5 Management
5.6 Biodiversitätsforschung als nationale und internationale Aufgabe
6. Die Biodiversitätsforschungsthemen der einzelnen Leibniz-Einrichtungen
Inhalt
3
Vorwort des Präsidenten
also einer durch fachliche Exzellenz fundierten Politikberatung. Es geht bei der Bewahrung der natürlichen
Vielfalt um nichts Geringeres als um unsere Zukunft.
Daher ist auch der Untertitel unserer Broschüre bewusst gewählt: Biodiversitätsforschung ist eine nationale Aufgabe.
4
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
In Deutschland bearbeiten die Einrichtungen der Leibniz-Gemeinschaft die vielen Facetten des Themas seit
langem in einer Tiefe sowie Breite wie sonst in keiner anderen deutschen Forschungsorganisation. Damit
meine ich nicht nur die Institute aus unseren Sektionen
C (Lebenswissenschaften) und E (Umweltwissenschaften), sondern auch Wirtschaftsforschungsinstitute,
Forschungsmuseen sowie viele weitere Einrichtungen:
Wer Biodiversität sagt, der muss auch Klima und Global Change sagen, der muss Wasser, Boden und Luft
sagen, der muss Wirtschaft und Bildung ebenso sagen
wie neue Krankheitserreger, Stadtplanung und wissenschaftliche Sammlungen. All diese Themenfelder vereint die Leibniz-Gemeinschaft in einzigartiger Weise.
Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen diese Themen nicht isoliert voneinander, sondern inter- und transdisziplinär.
mit unserer Broschüre zur Biodiversitätsforschung in
der Leibniz-Gemeinschaft haben wir ganz offensichtlich einen Nerv getroffen: Keine andere unserer Publikationen war so schnell vergriffen wie dieses Heft.
Deshalb haben wir uns zu einem Nachdruck der Broschüre entschlossen – schließlich hat sich an der Aktualität und Dringlichkeit des Themas nichts geändert.
Biodiversität und die Forschung dazu sind längst keine
Randthemen mehr, sondern bewegen die Gesellschaft
auf allen Ebenen. Entscheidungsträger in kleinen ländlichen Gemeinden ebenso wie Regierungschefs großer
Staaten müssen den Erhalt der Biodiversität im Blick
haben. Sie bedürfen dafür des Rats der Wissenschaft,
Wir wollen diese Vielfalt noch besser als bisher vernetzen und haben deshalb unsere Kompetenzen in
Sachen Biodiversität gebündelt. Der Leibniz-Verbund
Biodiversität hat sich konstituiert und seine Arbeit
aufgenommen. Er wird koordiniert von Prof. Klement
Tockner, dem Direktor des Berliner Leibniz-Instituts für
Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Dieser
Initiative aus den Einrichtungen heraus misst die Leibniz-Gemeinschaft große Bedeutung bei, und ein großer
Dank gilt hierbei Prof. Tockner, der sich bereit erklärt
hat, die Rolle des Sprechers des Leibniz-Verbundes
Biodiversität zu übernehmen. Das Präsidium unterstützt die Vernetzung nachhaltig und hat Prof. Volker
Mosbrugger vom Senckenberg Forschungsinstitut und
Naturmuseum (SFN) aus Frankfurt am Main zum Präsidiumsbeauftragten für Biodiversität ernannt. Innerhalb
des Leibniz-Verbundes Biodiversität haben sich bereits
sehr aktive Themenkreise gebildet, die unterschiedliche Bereiche des Forschungsfeldes vertieft bearbeiten.
Eine Übersicht über unsere Einrichtungen, die zur Biodiversität forschen, finden Sie ab der Seite 24 dieser
Broschüre.
Es gibt einige Forschungsfelder, bei denen Öffentlichkeitsarbeit von herausragender Bedeutung ist. Dazu
gehören Gesundheit, Klima und Energie – und eben in
ganz besonderer Weise auch die Biodiversität. Denn
es ist oftmals das Verhalten des Menschen – sei es im
Tourismus, in der Industrieproduktion oder im Straßenverkehr und der Siedlungstätigkeit –, das zu einem Verlust der Biodiversität führt. Das kann geschehen durch
Zerschneidung von Lebensräumen, durch schleichende Vergiftung oder durch Übernutzung, um nur einige
Beispiele zu nennen. So messen wir neben der Politikberatung der Information der Öffentlichkeit eine große
Bedeutung bei.
Forschungsinstitut und Naturmuseum (SFN) sowie
Prof. Heribert Hofer vom Leibniz-Institut für Zoo- und
Wildtierforschung (IZW) aus Berlin. Ohne sie würde es
diesen Überblick nicht geben.
Wir wollen Ihnen mit dieser Broschüre die Vielfalt unserer Einrichtungen vorstellen, die sich mit der Biodiversität und den daran unmittelbar anknüpfenden Fragestellungen befassen. Ich bin mir sicher: Sie werden
erstaunt sein über die Diversität unserer Biodiversitätsforschung.
Eine informative Lektüre wünscht Ihnen
Prof. Dr. Dr. h.c. Ernst Th. Rietschel,
Präsident der Leibniz-Gemeinschaft
Aus diesem Grund hatten unsere Einrichtungen die
Leibniz-Woche der Biodiversität konzipiert, die vom
14. bis 19. September 2009 stattfand. In sieben deutschen Städten gab es Sonderprogramme und Führungen, die der breiten Öffentlichkeit zeigten, wie
spannend und wie wichtig Biodiversitätsforschung ist.
Schwerpunkt ist der Treffpunkt der Wissenschaft in
Dresden, wo im Rahmen der „Forschungsexpedition
Deutschland“ auch der Wissenschaftszug „ScienceExpress“ Halt machte.
Mein besonderer Dank gilt den Koordinatoren dieser
Broschüre: Prof. Volker Mosbrugger vom Sencken­berg
Grußwort
5
1. Vielfalt des Lebens –
eine wertvolle Ressource
·· J ährlich wird weltweit eine Fläche von etwa 13 Millionen ha entwaldet.
·· Bedeutende Ökosysteme sind bedroht: Von den verbleibenden Urwäldern werden jährlich rund 6 Millionen ha vernichtet, die karibischen Korallenriffe sind
zu 80 % zerstört, über 30 % aller Mangroven wurden innerhalb der letzten 20 Jahre vernichtet.
·· Die Aussterberate von Arten liegt um den Faktor 100
bis 1.000 höher als normal, knapp 40 % aller untersuchten Arten sind vom Aussterben bedroht. Dabei
kennen wir bisher vermutlich nur 2–10 % der tatsächlich existierenden Arten, wichtige Lebensräume
wie die Tiefsee sind noch weitgehend unerforscht.
·· Bei den Nahrungsmittelpflanzen sind seit dem 19. Jahrhundert 75 % der Kulturvarietäten a­ usgestorben.
Erholungs„wert“ naturnaher Lebensräume.
(© Mandy Kretschel,
Pixelio.de)
6
D
as Forschungsfeld „Biodiversität“ („­Biologische
Vielfalt“) entwickelt sich gegenwärtig zu
einem neuen Megathema. Dies spiegelt sich
insbesondere in der 9. „UN-Naturschutzkonferenz“
(der ­Konvention über die biologische Vielfalt) wider, die
vom 19. bis 30. Mai 2008 in Bonn veranstaltet wurde
und an der Umweltminister und Delegationen aus über
190 Ländern teilnahmen. Mit dieser Konferenz sollten
die internationalen Bemühungen zum Schutz der biologischen Vielfalt entscheidend vorangebracht werden.
Entsprechend umfangreich war die Medienberichterstattung in den großen Tageszeitungen und Wochenmagazinen sowie in Funk und Fernsehen. Auch die nationalen,
europäischen und ­internationalen Forschungsförderorganisationen widmen dieser ­Problematik wachsende
Aufmerksamkeit. In Deutschland ist ­Biodiversität ein
zentrales Thema der Allianz der deutschen Wissenschaftsorganisationen, bestehend aus Alexander von
Humboldt-Stiftung, Deutscher Akademischer Austausch
Dienst, Deutsche Forschungs­gemein­schaft, Fraun­hofer­Gesellschaft, Helmholtz-Gemeinschaft, Hoch­schu­lrek­
­­­
to­renkonferenz, Leibniz-Gemeinschaft, Max-PlanckGesellschaft und Wissenschaftsrat.
1.1
Biodiversitätsverluste und Konsequenzen
Die wachsende Aufmerksamkeit für das Thema „Biodiversität“ ist in der Tat berechtigt. Denn die Biodiversität
– die Vielfalt des Lebens in seiner Gesamtheit, von der
Vielfalt der Gene, über die Vielfalt der Arten, Ökosysteme bis hin zur Vielfalt der Lebensräume (Biome) und
der Wechselwirkungen in ihnen – schrumpft gegenwärtig mit einer außerordentlichen Geschwindigkeit,
und zwar auf allen Hierarchieebenen:
Die zentrale Frage lautet: Wie notwendig ist es, diesem
Biodiversitätsschwund Einhalt zu gebieten? Als eine wesentliche Begründung für den Schutz der biologischen
Vielfalt werden vielfach ethische und naturromantische
Argumente angeführt. Danach darf der Mensch Leben, das sich über Jahrmillionen entwickelt hat, nicht
ausrotten; die natürliche Vielfalt an Organismen und
Lebensräumen muss erhalten werden. Ungeachtet der
Argumente für und wider die wissenschaftlich-philosophische Schlüssigkeit dieser Position sticht an dieser
Stelle insbesondere aber ein rein utilitaristisches Argument: Die Biodiversität muss erhalten werden, weil die
Menschheit auf sie angewiesen ist. Die „Schutzwürdigkeit“ der Biosphäre ergibt sich also schon zwingend
aus ihrem relativen, d. h. bedingten und beschränkten
„Wert“ als Ressource für menschliche Zwecke, der sich
aus zwei Komponenten zusammensetzt.
1.2
Biodiversitätsgüter und Biodiversitätsdienstleistungen
Einerseits besitzt Biodiversität für den Menschen einen
unmittelbaren Nutzwert über ihre Produkte („Biodiversitätsgüter“). So werden zahlreiche Pflanzen als Nahrungsmittel, das Holz der Bäume als Baumaterial oder
für die Papierproduktion sowie pflanzliche und tierische
Inhaltsstoffe für Produkte der medizinisch-pharmazeutischen oder chemischen Industrie genutzt. Eine große
Sorge bereitet daher der Verlust von Agrobiodiversität –
also das Verschwinden von potentiell wichtigen Nutzpflanzen und Nutztieren – sowie das Aussterben bisher
noch unbekannter, unerforschter Arten, deren Inhaltsstoffe oder genetische Information für medizinische oder
technische Anwendungen bedeutsam sein können.
Darüber hinaus gibt es einen mittelbaren Nutzwert
der Biodiversität, der sich aus ihren „Dienstleistungswirkungen“ erschließt. Zu diesen Dienstleistungen im
Cassava-Pflanze als Virenreservoir. [Deutsche Sammlung
für Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)]
übertragenen Sinne gehören etwa die Bestäubung von
Nutzpflanzen, die natürliche Schädlingskontrolle, die
Regulation und Stabilisierung großer Stoffkreisläufe
wie der des Wassers und des Kohlenstoffs, die Erosionsminimierung sowie Einflüsse auf Klima, Luft-, Boden- und Wasserqualität. Auch der ästhetische oder
Erholungs„wert“ naturnaher Lebensräume (auch
im Sinne der Gesundheitsvorsorge) gehört zu den
„Dienstleistungen“ der Biodiversität. Alle diese Dienstleistungswirkungen der Biodiversität sind als Gemeinschaftsgüter von zentraler, ja eigentlich lebenswichtiger
Bedeutung. Sie werden aber meist ignoriert oder zumindest unterschätzt. Ihre ökonomische Relevanz ist
bis heute weitgehend unerforscht.
1.3
Der volkswirtschaftliche Wert der Biodiversität
Der volkswirtschaftliche Gesamtwert und -ertrag der
Biodiversität ist daher bisher auch kaum quantifiziert.
Eine umfangreiche Studie aus dem Jahre 1997 (Nature,
Band 387 , S. 253-260) nennt hier Werte von rund 33
Billionen US$, die wir jährlich der Biosphäre entnehmen – der überwiegende Teil davon außerhalb jeden
Marktgeschehens. Andere Schätzungen (z.B. von Lord
Robert May, dem ehemaligen Präsidenten der Royal
Society in Großbritannien) setzen den Wert noch höher
an. Unabhängig von einer korrekten Quantifizierung ist
aber inzwischen klar: Wohlstand und Wohlergehen des
Menschen sind direkt und indirekt abhängig von den
Produkten und Dienstleistungen der Biodiversität.
Südliches Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum simum); das
Nördliche Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum cottoni) ist
seit 2008 im Freiland ausgestorben.
Jeder Versuch, die ökologischen und wirtschaftlichen
Schadenspotentiale im Blick auf die bereits erfolgten
und die voraussichtlich noch eintretenden Verluste an
Biodiversität vorauszusagen, steht vor einem zentralen
Problem: Zwar ist allgemein bekannt, dass die Biodiversität, die „Festplatte des Lebens“, gerade schrittweise
gelöscht wird. Aber die sich daraus ergebenden Konsequenzen lassen sich bisher nicht zuverlässig abschätzen. Die sukzessive Zerstörung von Biodiversität gleicht
einer willkürlichen Herausnahme von Backsteinen aus
einem intakten Gebäude. Solange die Statik davon
nicht betroffen ist, bleibt das Gebäude stehen und ist
bewohnbar. Doch anders als bei einem Gebäude kann
heute bei der Biodiversität niemand alle „statisch“ relevanten Teile benennen; so kann ein Zusammenbruch
von kleineren oder größeren Teilen oder gar des ganzen
Systems jederzeit erfolgen. Es ist eine besondere Bringschuld moderner Biodiversitätsforschung, Verfahren
und Maßnahmen zu entwickeln, um solche Probleme
zuverlässig vorherzusagen und zu verhindern.
Anlegen eines satellitengestützten Halsbandsenders bei einem
Afrikanischen Elefanten
(Loxodonta africana).
[Leibniz-Institut für
Zoo- und Wildtierforschung (IZW)]
1.4
Biodiversitätsforschung in der Leibniz-Gemeinschaft
Die Leibniz-Gemeinschaft stellt sich dieser Herausforderung von globaler Bedeutung und begreift sie als
nationale Aufgabe. Biodiversitätsforschung nimmt in
ihrem Wissenschaftsportfolio eine zentrale Stellung ein:
für 11 Leibniz-Einrichtungen ist Biodiversitätsforschung
profilbildender Schwerpunkt, weitere 16 Einrichtungen
leisten substantielle Beiträge zur Erforschung der biologischen Vielfalt und ihrer ökologischen, ökonomischen
und gesellschaftlichen Bedeutung. Diese Broschüre
fasst die großen Herausforderungen für die Biodiversitätsforschung zusammen und gibt einen Überblick über
hochaktuelle Themen, die in der Leibniz-Gemeinschaft
verfolgt werden.
7
2. Erfassung und Dokumentation
der Biodiversität
G
egenwärtig sind rund 1,8 Millionen Arten beschrieben, davon sind allein etwa 1 Million
Insekten-Arten, weitere etwa 300.000 Arten
entfallen auf die Pflanzen. Tatsächlich leben aber auf
unserer Erde weit mehr Tier- und Pflanzenarten; Schätzungen, die sich wesentlich auf gesetzmäßige Zusammenhänge zwischen Fläche und Artenvielfalt beziehen,
gehen von 20 bis 100 Millionen Arten aus. Wir kennen bisher also vermutlich nur 2–10 % der tatsächlich
existierenden biologischen Vielfalt. Allein die Erfassung
der heute lebenden Arten ist somit eine Jahrhundertaufgabe. Zwar werden jährlich mehrere tausend Arten
neu entdeckt – das Senckenberg Forschungsinstitut
und Naturmuseum (SFN) in Frankfurt am Main beschreibt etwa 50–100 neue Arten pro Jahr, die Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen
(DSMZ) mehr als 80 neue Arten, Gattungen oder Familien von Mikroorganismen –, doch ist dies nicht mehr
als ein Tropfen auf den sprichwörtlichen heißen Stein.
Untersuchungen zeigen, dass die Beschreibung einer
neuen Art etwa 1 Wissenschaftler-Jahr benötigt. Gehen wir also von rund 50 Millionen noch unbekannten
Organismenarten aus, erfordert deren Erfassung und
Beschreibung rund 50 Millionen Wissenschaftler-Jahre
oder 50 Jahre, wenn sich weltweit 1 Million Taxonomen
dieser Aufgabe zuwenden.
2.1
Taxonomie und Systematik
Tatsächlich sind aber gerade die Taxonomen und Systematiker, die sich der Erfassung und Beschreibung von
Organismen widmen, eine durchaus vom Aussterben
bedrohte Gruppierung der Biologen. An den Universitäten wird eine entsprechende Fachkompetenz (fast)
nicht mehr gelehrt, national wie international fehlen inzwischen Spezialisten für zahlreiche Organismengruppen. Damit wird der Mangel an Taxonomen auch zunehmend zum limitierenden Faktor weiterführender
Forschungsvorhaben, z.B. der Ökologie oder Evolution,
aber auch der Erforschung von Naturstoffen. Letztlich
hat jegliche Inwert-Setzung der Biodiversität (siehe unten) ihre Basis in der Taxonomie.
8
Unter den großen Wissenschaftsorganisationen in
Deutschland stellt die Leibniz-Gemeinschaft mit ihren Forschungseinrichtungen, Naturmuseen und Forschungssammlungen die umfangreichste taxonomische
Fachkompetenz bereit und trägt entscheidend zur Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses bei – sie
übernimmt hier bereits heute eine nationale Aufgabe.
Dabei muss mit einem klassischen, von vielen Biologen
und Wissenschaftsmanagern geliebten Vorurteil aufgeräumt werden: Taxonomie ist nicht „Opas Biologie“,
sondern ein höchst anspruchsvolles High-Tech-Unterfangen. 3D-und 4D-bildgebende Verfahren (wie Computertomografie, Laserscanning, etc.), Ultrastruktur,
Molekulargenetik, multivariate Statistik und Modellierungen, Labor- und Freilandexperimente gehören heute ebenso zum Handwerkszeug eines Taxonomen wie
aufwändige Expeditionen, umfangreiche Feldarbeiten
und -untersuchungen.
2.2
Sammlungen
Eine zentrale, gleichwohl immer unterschätzte Komponente taxonomischen Arbeitens stellt die Dokumentation der Arten in Form von Sammlungen dar:
Sammlungen sind die Archive des Lebens, aber auch
die „Urmeter“ der biologischen Vielfalt. Was genau ein
Bellis perennis (Gänseblümchen), ein Pan troglodytes
(Schimpanse) oder eine der anderen 1,8 Millionen bekannten Arten ist, wird durch den Holotypus bestimmt,
also durch das Originalstück, das mit der Erstbeschreibung der Art festgelegt wurde und in einer der Sammlungen als Referenz allgemein zugänglich aufbewahrt
wird. Allein in den drei großen Sammlungen des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig
(ZFMK) in Bonn, des Museums für Naturkunde Berlin
(MfN) und des Senckenberg Forschungsinstituts und
Naturmuseum (SFN) in Frankfurt lagern über 70 Millionen Objekte. Die im Konsortium „Deutsche Naturwissenschaftliche Forschungssammlungen“ (DNFS)
zusammengefassten Einrichtungen umfassen gar über
100 Millionen Objekte, darunter viele zehntausende
von Holotypen; international einmalig ist die DSMZ mit
ihren Sammlungen an 30.000 Mikroorganismen und
Zellkulturen und ihrem weltweiten, höchsten Sicherheitsstandards genügenden Versand entsprechender
biologischer Ressourcen.
Dass der Wert der Sammlungen mit der Zeit und jedem
Neuzugang wächst, ist offenkundig. Als Archive des Lebens sind sie eine zentrale Forschungsinfrastruktur der
Biodiversitätsforschung; sie geben nicht nur Aufschluss
über das Evolutionsgeschehen, sondern auch über Veränderungen der Umwelt, von Schadstoffbelastungen
oder über Ursachen des Aussterbens. Im Vergleich zu
Pflanzen, die in Herbarien seit dem 18. und 19. Jahrhundert aufbewahrt sind, kann man etwa zeigen, dass
heute viele Pflanzen als Anpassung an die deutlich gestiegenen atmosphärischen Kohlendioxidgehalte eine
wesentlich geringere Dichte der Spaltöffnungen aufweisen und dadurch auch ihre „Wassernutzungseffizienz“ verbessert haben; die Spaltöffnungen sind kleine
Poren auf den Blättern, über die der Gasaustausch der
Landpflanzen erfolgt.
Zusätzlich gesteigert wird der Wert der Sammlungen
durch das gegenwärtige anthropogene Massenaussterben, das um den Faktor 100 bis 1.000 über dem normalen Hintergrundaussterben liegt und das vor allem
durch Landnutzungsänderungen, eingeschleppte, invasive Arten (Neobiota), Krankheitserreger und Klimawandel verursacht wird. Viele vom Menschen ausge­
rottete Arten werden künftig nur noch in Sammlungen
zugänglich sein; Quagga, Riesenalk und Stellersche
Seekuh sind hierfür besonders bekannte Beispiele.
2.3
DNA-Banken und Arche-Noah-Projekte
Mit dem Aussterben von Arten gehen auch wichtige
biologische Ressourcen und Ökosystemfunktionen verloren. Populär wurde kürzlich das Beispiel der beiden
Magenbrüterfrösche Rheobatrachus silus und Rheobatrachus vitellinus. Mit diesen Arten verband sich
die Hoffnung, ein effizientes Mittel gegen Magenentzündungen zu entwickeln, da die Magenbrüterfrösche
ihre Jungen im Magen aufwachsen lassen, ohne sie zu
verdauen – allerdings sind alle fraglichen Arten inzwischen ausgestorben. Sammlungen können hier gewisse
Möglichkeiten bieten, auch die biologischen Ressourcen von bereits völlig oder weitgehend ausgestorbenen
Organismen zu nutzen. Nicht nur, aber auch aus diesem Grunde gewinnen DNA- und Gewebebanken (mit
Spezialsammlungen für Samen, Ejakulate, Eizellen oder
Fortpflanzungsorgane) gegenwärtig rasch an Bedeutung. Neben den großen Museen ZFMK, MfN, Senckenberg (mit SMNG in Görlitz und SNSD in Dresden),
haben hier auch das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben,
das Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle
und das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung
(IZW) in Berlin international bedeutsame Bestände. Bei
der Nutzung solcher Bestände für die assistierte Reproduktion bedrohter Wildtierarten ist das IZW sogar
weltweit führend. Die Bereitstellung von genetischem
Material für weitergehende Untersuchungen in der
Grundlagen- und angewandten Forschung entwickelt
sich zu einem wachsenden Geschäftszweig der naturhistorischen Sammlungen; die einschlägigen Institute der
Leibniz-Gemeinschaft sind hier bundesweit führend.
Besonders fatal für die Menschheit könnte sich das
rasche Verschwinden von Nutztierrassen und Nutzpflanzensorten auswirken. Gegenwärtig basieren 60 %
der weltweiten Ernährung auf nur wenigen Pflanzenund Tierarten, viele der ursprünglich kultivierten und
genutzten Nutztiere und Nutzpflanzen sind bereits
verschwunden oder gehen rasch verloren. Jede 5. Farnund Blütenpflanzenart ist eine Heilpflanze, von diesen
über 80.000 Arten sind etwa 15.000 Arten in ihrem Bestand gefährdet oder vom Aussterben bedroht. Ohne
Zweifel besteht hier akuter Handlungsbedarf, will man
nicht lebenswichtige Ressourcen unwiederbringlich
verlieren. Die einschlägigen Institute der Leibniz-Gemeinschaft reagieren auf diese Herausforderung mit
wegweisenden Vorhaben. Ein beispielhaftes „ArcheNoah-Projekt“ ist etwa die vom Leibniz-Institut für
Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in
Gatersleben wesentlich mit organisierte internationale
Samenbank in Longyearbyen in Spitzbergen; dort werden in den nächsten Jahren über 150.000 GenbankMuster des IPK eingelagert und für die kommenden
Generationen nachhaltig konserviert.
Labor für molekulare
Evolutionsforschung
[Senckenberg Gesellschaft f. Naturforschung (SGN)]
9
Der Lebensraum
Tiefsee ist
noch weitgehend
unerforscht. Das Bild
zeigt Muscheln in
3000 Meter Tiefe.
[Leibniz-Institut für
Meereswissenschaften
an der Universität Kiel
(IFM-GEOMAR)]
10
2.4
Museen und Öffentlichkeit
Ohne ein breites Wissen um die Bedeutung und die Gefährdung der biologischen Vielfalt wird es keine nachhaltige Nutzung und keinen ausreichenden Schutz der
Biodiversität geben. Neben öffentlichkeitswirksamen
Aktivitäten von Universitäten, Forschungseinrichtungen, Behörden, Verbänden und Nicht-RegierungsOrganisationen (NGO) spielen hier vor allem die naturhistorischen Museen eine wichtige Rolle: in diesen
Einrichtungen werden biologische Vielfalt, Evolution
und Aussterben unmittelbar greifbar.
Auch auf diesem kommunikativen Feld der Biodiversitätsforschung ist die Leibniz-Gemeinschaft prominent
aktiv. Drei Forschungseinrichtungen mit angeschlossenen Museen, das Zoologische Forschungsmuseum
Alexander Koenig (ZFMK), das Museum für Naturkunde Berlin (MfN) und das Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum (SFN) in Frankfurt/Main mit
weiteren Instituten und Museen, den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden (SNSD) und dem
Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz (SMNG)
erreichen pro Jahr über 1 Million Besucher. Tatsächlich bieten diese Einrichtungen die einmalige Chance,
Forschung aus erster Hand zu präsentieren, für Biodiversität zu werben und ein „Public Unde­­rstanding of
Science“ bzw. „Public Understanding of Research“ zu
fördern.
2.5
Die Perspektiven
Die Erfassung und Dokumentation der biologischen
Vielfalt ist ohne Zweifel eine der zentralen Aufgaben
aktueller Biodiversitätsforschung. Die Notwendigkeit
dafür ergibt sich nicht nur aus der Tatsache, dass wir
bisher erst 2–10 % der existierenden Biodiversität
kennen und gleichzeitig über 100 Arten pro Tag ver-
lieren. Nicht weniger wichtig ist das Problem der „bad
taxonomy“ – neuere Studien zeigen klar, dass zu viele
biologische und ökologische Studien auf völlig ungenügenden taxonomischen Grundlagen basieren, damit
fehlerhaft und nicht reproduzierbar sind. Auch das Phänomen der „kryptischen Arten“, dass nämlich morphologisch anscheinend identische Organismen tatsächlich
zu mehreren verschiedenen Arten gehören, wird zunehmend als ein zentrales Problem der Biodiversitätsforschung deutlich.
Besonders vielfältig sind daher auch die Herausforderungen für die Zukunft. Einerseits müssen schnelle und
zuverlässige Verfahren der Artbestimmung und Taxonomie entwickelt werden; „BarCoding“, bildgebende
Verfahren, international verfügbare Sammlungen und
Datenbanken sind hierbei nur einige der notwendigen
Entwicklungen. Andererseits sollte die Charakterisierung von Arten weiter gehen, als dies zur reinen Identifizierung notwendig wäre. Im Vordergrund stünde
dabei die Kenntnis von Merkmalen und Anpassungen
und ihrer genetischen Grundlagen, mit denen Organismen auf anthropogene Faktoren wie Habitatverlust,
Störung durch menschliche Anwesenheit und Aktivität,
Umweltverschmutzung durch chemische Substanzen,
Lärm oder Licht, Einschleppung von invasiven Konkurrenten oder Krankheitserregern (Neobiota) oder der
globalen Klimaänderung reagieren. Mehrere LeibnizInstitute sind führend auf diesem Gebiet, so das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei
(IGB), das Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB),
das Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN), das Leibniz-Institut für Zoo- und
Wildtierforschung (IZW), das Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ), das Leibniz-Zentrum
für Marine Tropenökologie (ZMT) und das Museum für
Naturkunde Berlin (MfN).
Nicht weniger wichtig ist die Erforschung der großen
unbekannten Lebensräume und Organismengruppen.
So ist die Tiefsee immer noch der größte bisher unerforschte Lebensraum, Tiefsee-Expeditionen liefern laufend, insbesondere bei kleinen Organismen wie Copepoden, mehr neue als bereits bekannte Organismen.
Auch die tropischen Klimazonen oder aber die Böden
bergen unendlich viel Unbekanntes. Selbst unsere heimischen Buchenwälder sind längst nicht so gut erforscht,
wie immer geglaubt. Im Rahmen von „All Species Inventories“ konnten zum Beispiel Wissenschaftler des
Senckenberg Forschungsinstitutes und Naturmuseum
(SFN) in hessischen Buchenwäldern mehr als doppelt
so viel Arten nachweisen, als bisher bekannt waren.
3. Biodiversitätsgüter
A
uch wenn die Vielfalt des Lebens bisher erst in
Ansätzen erfasst ist, so liefert sie doch bereits
heute eine Vielfalt von „Produkten“, die für
den Menschen einen unmittelbaren Nutzwert haben.
Diese „Biodiversitätsgüter“ reichen von Genen über
Naturstoffe bis zu Teilen des Organismus oder dem
gesamten Organismus selbst. Die Produkte werden im
natürlichen Lebensraum gesammelt oder erlegt oder
für Nutzungszwecke speziell angebaut, gehalten, gezüchtet und „geerntet“.
In den folgenden Abschnitten werden ausgewählte Beispiele für Biodiversitätsgüter vorgestellt. Es gibt jedoch
mehrere wichtige und große Lebensräume, die in dieser
Hinsicht bisher nur ansatzweise untersucht sind und bei
denen wir Gefahr laufen, viele Güter zu verlieren, bevor
sie jemals zur Kenntnis genommen werden.
3.1
Nahrung
Seitdem es Menschen gibt, werden Pilze, Pflanzen und
Tiere und ihre Produkte als Nahrungsquelle genutzt
und aus natürlichen Beständen gesammelt und erlegt. Für die Menschheit war es eine wichtige Umstellung,
als mit der „Landwirtschaft“ der gezielte Anbau von
Sowohl das Sammeln als auch die Jagd auf Wildtiere
zu Lande und zu Wasser werden weltweit mit groß- Nutzpflanzen und die Haltung von Nutztieren begannen. Die heutige Ernährung der Menschheit beruht
em Engagement betrieben. Die Konsequenzen für die
Biodiversität sind erheblich. Einerseits wurden gefürch- großenteils auf der Nutzung von wenigen Pflanzen
tete Feinde und Nahrungskonkurrenten, insbesondere (Reis, Mais, Weizen, Hafer, Roggen, Gerste, Hirse u.a.)
Raubtiere und Greifvögel, an vielen Stellen ausgerot- und fünf Tierarten (Rind, Schwein, Huhn, Schaf, Ziege).
Sie wurden in den letzten 8.000 bis 12.000 Jahren dotet – so ist West- und Mitteleuropa weitgehend frei
von Großraubtieren wie Wolf, Braunbär oder Luchs, mestiziert und in einer großen Anzahl von lokalen RasAfrika und Südasien von Löwe oder Gepard und Süd- sen gezüchtet. Um nicht auf die zuerst domestizierten
Pflanzen und Tiere beschränkt zu sein, die hauptsächund Ostasien vom Tiger. Und die bei der Jagd für den
menschlichen Verzehr und für weitere Nutzung, ins- lich aus dem Nahen und Mittleren Osten stammten,
wurden in den letzten Jahrhunderten weitere Pflanzen
besondere Trophäen, in Savanne, Regenwald oder im
und Tiere auf ihr Potential als domestizierbare NahMeer erlegten Beutetiere wurden und werden vielfach
rungsquelle untersucht. Weltweit gehören dazu eine
in ihren Beständen reduziert und langfristig bedroht
(viele Wal-, Delfin-, Raubtier- und Huftierarten) oder Vielzahl fruchttragender, Blatt oder Knollen bildender
Kräuter, Stauden, Büsche und Bäume, Süß- und Salzsogar ausgerottet (Stellersche Seekuh, Dodo). Dies gilt
wasserorganismen wie Fische und Krabben sowie Vönicht nur für historische Zeiträume – möglicherweise
hat die Jagd durch Menschen bereits vor 12.000 bis gel wie der Truthahn in Amerika und Säugetiere wie
14.000 Jahren zur Ausrottung ganzer Artengemein- das Meerschweinchen in Südamerika oder das Rentier
schaften großer Säugetiere in Südamerika geführt. An- in Europa. Um Erträge zu steigern und Anbau oder Haltung einfacher und zuverlässiger zu gestalten, konzendererseits hat mancherorts die planmäßige Hege von
Wildtieren für Jagdzwecke eine Sicherung von Wild- trierten sich Landwirte im Laufe der Zeit auf einige wenige Eigenschaften in der Züchtung (Wachstumsrate,
tierbeständen und der für sie wichtigen Lebensräume
ermöglicht (zum Beispiel im Tieflandurwald in Bialowie- Ertragshöhe, Biomasseproduktion), wählten dafür geeignete Rassen und Sorten aus und entwickelten diese
za in Polen und Weißrussland und in Deutschland und
anderswo) und teilweise hohe Bestandsdichten erzeugt. zu Hochleistungsprodukten. Damit verbunden war eine
Es gehört zu den zentralen Aufgaben des Leibniz-In- erhebliche Steigerung des Einsatzes von Düngern, des
stituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin, Futterpflanzenanbaus und der Nutzung zusätzlicher
die wissenschaftlichen Grundlagen für den Erhalt der „natürlicher“ Ressourcen wie das aus Fängen der Hochfür den Menschen wichtigen Wildtierbestände bereit- seeflotten gewonnene „Fischmehl“ zur Fütterung von
Fisch- und Krabbenzuchten.
zustellen.
Höhlenmalerei mit
Jagdszene. [LeibnizInstitut für NaturstoffForschung und
Infektionsbiologie Hans-Knöll-Institut]
11
Vielfalt der Kürbissorten. [Leibniz-Institut
für Pflanzengenetik
und Kulturpflanzenforschung (IPK)]
12
3.2
Agrobiodiversität – Agro-Fuel – Forstwirtschaft
Als „Agrobiodiversität“ wird die Diversität der Nutztiere und Nutzpflanzen in Agrarlandschaften bezeichnet. Angesichts des raschen Verschwindens alter Nutztier- und Nutzpflanzensorten bzw. -rassen ist der Erhalt
dieser Agrobiodiversität und ihre nachhaltige Nutzung
eine Zukunftsaufgabe, auf deren Bedeutung bereits
hingewiesen wurde und der sich mehrere Leibniz-Institute (s.o.) verschrieben haben. Auch natürliche oder
gepflanzte Wälder werden in der westlichen Welt, wie
in den Tropen und Subtropen, für die Gewinnung von
Energie, Baumaterialien und für die Herstellung von
Papier und hochwertiger Möbel genutzt. Die einst klar
erscheinenden Unterschiede zwischen Agrarlandschaft
und Wäldern verschwinden angesichts der Bedrohung
der gesamten Biodiversität in diesen Lebensräumen
und eines parallel verlaufenden Umbaus von relativ ertragsarmen natürlichen Ausgangszuständen mit reichhaltiger Biodiversität zu Oligo- oder Monokulturen in
Form von Plantagen mit verarmter Vielfalt.
Jetzt droht einem Großteil (alter) Nutzpflanzensorten
und Haustierrassen die endgültige Verdrängung; viele
sind akut vom Aussterben bedroht. Dabei haben viele
Haustierrassen große Vorteile, wenn nicht nur Hochleistungserträge im Vordergrund stehen, sondern die
Herausforderungen der Zukunft berücksichtigt werden:
Etwa die Genügsamkeit und hohe Flexibilität bei der
Wahl und Verwertung „minderwertiger“ Futterpflanzen, die große Toleranz gegenüber extremen, veränderlichen Umweltbedingungen einschließlich Klimaschwankungen, die hohe Resistenz gegen Krankheitserreger
und die insgesamt geringen Hegeansprüche einschließlich eines geringen Energie- und Ressourceneinsatzes.
Um diese Probleme und rassenspezifischen Leistungen
umfassender zu verstehen, ist das Verständnis der genomischen und physiologischen Diversität und die damit assoziierte Variation in Leistungsparametern von
Haustieren und Nutzpflanzen essentiell. Hierfür liefern
Weitere Verknüpfungen zwischen Agrarlandschaft und
das Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaft- Wäldern ergeben sich auch aus anderen Bezügen. Eine
licher Nutztiere (FBN) in Dummerstorf, das Leibniz-In- „doppelte“ Nutzung ist nicht nur durch traditionelle
stitut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung „slash-and-burn“ Landwirtschaft in vielen tropischen
(IPK) in Gatersleben und das Leibniz-Institut für Gemü- Savannen und Regenwäldern oder die traditionelle
se- und Zierpflanzenbau (IGZ) in Großbeeren/Erfurt in- Nutzung der Waldweide in Deutschland dokumentiert.
ternational bedeutsame Beiträge.
Die Verknüpfung zwischen Agrarlandschaft und Wald
wird auch durch Entwicklungsvorhaben gefördert, bei
Intensiver Anbau und Haltung von Pflanzen und Tie- der die partikulären Stärken von Landwirtschaft und
ren für menschliche und tierische Nahrungsmittel sind
Waldbau zur Regulierung und Förderung von Mikrokliohne Umgestaltung der Umwelt nicht möglich. So
ma, verbesserten Nährstoffkreisläufen, besserer Raumwurde ein erheblicher Bestand natürlicher Lebensräu- nutzung und mechanischem Schutz gegen Unwetter in
me in Agrarlandschaften umgewandelt. In Deutschland
kombinierter Form als Agroforstsysteme („Agrofores­
sind das 47,7 %, in Europa 43 % und global immer- try“) genutzt werden.
hin 37 %. Ein wichtiges Problem ist die Umgestaltung
der europäischen Agrarlandschaften, so dass hohe
Und Agrarlandschaften und Wälder sind dort schicksalErträge oder eine hohe Wertschöpfung einerseits und
haft miteinander verknüpft, wo vor allem in den Tropen
eine hohe Naturverträglichkeit andererseits ermöglicht und Subtropen natürliche Urwälder und Savannen gewerden, also eine hohe Biodiversität im Agrarbereich
rodet werden, um Weidelandschaften für Fleisch und
und im ländlichen Raum erhalten bleibt oder wieder Milch liefernde Rinder zu etablieren oder zusätzliche
geschaffen wird. Neben gezielten Maßnahmen zur Le- Anbauflächen für Nutzpflanzen wie Zuckerrohr oder
bensraumverbesserung im konventionellen Anbau gel- Mais zu gewinnen, um daraus Agrokraftstoffe („Agroten als weitere Möglichkeiten der ökologische Anbau
fuel“) für Fahrzeuge herzustellen. Technologische Fortund der zunehmende Einsatz extensiver Gehegehal- schritte ermöglichen die Nutzung von Abfallprodukten
tung von Rothirsch, Damhirsch und anderen jagdbaren
von Land- und Forstwirtschaft (Streu, Holzspäne u.a.m.)
Wildtieren in heißen, trockenen und nährstoffarmen
zur Herstellung von Agrofuel der zweiten Generation
Agrarlandschaften. Mit diesen und verwandten The- und machen diese Form der Zerstörung natürlicher
matiken beschäftigen sich das Leibniz-Zentrum für
Lebensräume besonders überflüssig. Die Bewertung
Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg und
verschiedener „Agrofuelquellen“ auf ihre ökologische
das Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Mittel- und
Nachhaltigkeit, Klimaverträglichkeit und wirtschaftOsteuropa (IAMO) in Halle.
liche Effizienz ist ein wichtiges Forschungsthema, mit
dem sich unter anderem das Institut für Weltwirtschaft
(IfW) in Kiel beschäftigt. In der Entwicklung befinden
sich ebenfalls Praxisbiogasreaktoren, die durch Einsatz
von Lebensgemeinschaften aus Mikroorganismen als
künftige Energiequelle dienen könnten, wie dies zum
Beispiel intensiv am Leibniz-Institut für Agrartechnik
(ATB) in Potsdam-Bornim untersucht wird.
3.3
Heilpflanzen und tierische Gesundheitsprodukte
Viele Pilze, Pflanzen, Tiere und deren Produkte enthalten Wirkstoffe, die zur Förderung menschlicher (aber
auch pflanzlicher und tierischer) Gesundheit und zur
Heilung bei Erkrankungen eingesetzt werden können.
Die Nutzung spezieller Pflanzen zur Heilung von Krankheiten hat Vorläufer im Tierreich – von Menschenaffen
bis Elefanten sind eine Reihe von Wildtierarten bekannt,
die sich durch gezielte Einnahme spezieller Pflanzen
oder Substanzen selbst behandeln.
Die chemische Identität der Substanzen, ihre Wirkung
und deren Dosisabhängigkeit sowie mögliche Nebenwirkungen sind nur von wenigen der bisher traditionell
genutzten Pflanzenarten erforscht. Und es spricht viel
dafür, dass weitere, traditionell nicht genutzte Pflanzenarten wichtige Substanzen beherbergen. So ist der
Echte Sternanis (Illicium verum) die bisher einzige
Quelle der Shikimisäure, eines erfolgreichen Neuraminidase-Hemmers zur Bekämpfung von Influenzavi-
ren – ein frostempfindlicher immergrüner Baum, der in
Vietnam und China heimisch ist. Und wer hätte vermutet, dass das Madagaskar-Immergrün (Catharanthus
roseus) einen effizienten Wirkstoff produziert, der zur
Bekämpfung mehrerer Krebsarten eingesetzt wird? In
diesem Bereich ist unter anderem das Leibniz-Institut
für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle führend, das sich
mit der Isolation und Charakterisierung biologisch aktiver Substanzen (Naturstoffe) traditionell genutzter
Heilpflanzen Afrikas, Asiens und Südamerikas sowie
von Ständerpilzen Europas beschäftigt.
Viele Tierarten produzieren ebenfalls hochinteressante
Wirkstoffe. Insbesondere Frösche und Lurche gelten
als besonders „erfindungsreich“ in der Produktion
natürlicher Wirkstoffe oder besonderer biochemischer
Prozesse, die im Laufe der Evolution als Anpassungen
zur Feindabwehr, Erlegung von Beute oder die erfolgreiche Durchführung von Winterschlaf, Fortpflanzung oder Überleben in der Trockenheit entstanden
sind. Ob potentielle Inhibitoren saurer Magensäfte
aus Australien (die bereits erwähnten ausgestorbenen
Magenbrüterfrösche), Schmerzmittel aus Ecuador
(Dreistreifen-Baumsteiger Epipedobates tricolor), Antibiotika aus dem südlichen Afrika (Krallenfrosch Xenopus laevis) oder Mittel gegen Herzkrankheiten aus
Panama (Erdbeerfröschchen Dendrobates pumilio) –
sie stammen alle von Arten der weltweit am stärksten bedrohten Wirbeltierklasse, der Amphibien. Auch
Aufgrund seiner harntreibenden Inhaltsstoffe
wird der Wacholder
(Juniperus communis)
seit altersher gegen
rheumatische Beschwerden eingesetzt.
(© SueSchi, Pixelio.de)
13
andere Wirbeltierarten wie viele Knochenfische und
Haie oder Insekten und andere Wirbellose sind reiche
Quellen interessanter Wirkstoffe. Und manche Säugetierarten zeichnen sich durch besondere medizinische
Leistungen aus, die bis heute unerforscht sind – wie
das Immunsystem der Zwergmanguste (Helogale parvula) aus Ostafrika, die den für Menschen tödlichen
Biss der afrikanischen Puffotter unbeschadet übersteht.
Eine andere Form des „Wirkstoffeinsatzes“ ist die weitverbreitete traditionelle Nutzung von Organextrakten
mehrerer Raub- und Huftierarten zur Steigerung der
männlichen Potenz oder der weiblichen Fertilität. Deren medizinische Wirksamkeit ist bis heute nicht belegt,
hat aber solche Arten, wie viele Heilpflanzen auch,
durch intensive Wilderei, hemmungslosen Raubbau
oder überzogene Ernte stark gefährdet.
Vielfach ist die Kenntnis um die (Heil-) Wirkungen der
Biodiversität als traditionelles Wissen auf lokale Ethnien beschränkt; der Zugang zu diesem lokalen Fachwissen ist die Voraussetzung der Nutzung dieser Produkte. Eines der wichtigsten Themen in der Nutzung
von Biodiversitätsgütern ist daher eine angemessene
Vergütung von Produzentenländern und ihren Ethnien,
besonders Entwicklungsländern, wenn private Firmen,
staatliche oder nicht-staatliche Organisationen dieses
Wissen nutzen wollen, oder Organismen oder deren
Teile besonders für die pharmazeutische Forschung
ausführen möchten (Stichwort „Biopiraterie“).
3.4
Wirk- und Naturstoffe aus Mikroorganismen
Mikroorganismen sind eine reichhaltige Quelle von
Natur- und Wirkstoffen und biochemischer Prozesse,
die als Anpassungen zur Verarbeitung besonderer Rohstoffe oder für die Abwehr missliebiger Konkurrenten
oder Fressfeinde entstanden sind. Geradezu unglaubliche Beispiele sind in jüngster Zeit wiederholt in lebensfeindlichen Umwelten wie den heißen Quellen der Tiefsee entdeckt worden. Aber andere Lebensräume, von
großen und kleineren Gewässern bis zum Boden, sind
in dieser Hinsicht aufschlussreich. Mit der Charakterisierung von Wirkstoffen aus Mikroorganismen solcher
Lebensräume beschäftigt sich unter anderem auch das
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) an der Universität Kiel.
14
Naturstoffe haben gegenüber chemisch synthetisierten
Wirkstoffen den Vorteil, dass sie im Laufe von Jahrmillionen durch die Evolution für ihre „Aufgabe“ optimiert
wurden. Solche Stoffe oder biochemischen Prozesse
sind besonders für den Einsatz zur schonenden Beseitigung umweltschädlicher Substanzen (Teere, Öle)
interessant. Besonderes Potential verspricht auch die
Verbindung von Naturstoff-Forschung mit der Infektionsbiologie zur Bekämpfung von Krankheitserregern
(Antibiotika, Antimykotika), wie sie beispielsweise am
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Hans-Knöll-Institut) in Jena umgesetzt
wird. Durch die anhaltende Resistenzentwicklung ist
die Entwicklung immer neuer Naturstoffe für die Therapie essentiell.
3.5
Krankheitserreger, Überträger (Vektoren)
und ihre Kontrolle (Schädlingsbekämpfung)
Krankheitserreger sind ein Teil der Biodiversität, der auf
den ersten Blick als besonders überflüssig, wenn nicht
sogar schädlich erscheint. In Evolutionstheorie, Ökologie und Infektionsforschung hat sich in den letzten
Jahrzehnten allerdings ein Verständnis entwickelt, das
Krankheitserregern eine komplexe Rolle bescheinigt.
So sind Krankheitserreger eine wesentliche Triebkraft
in der Evolution, die den Selektionsdruck für die Entwicklung hochwirksamer effizienter Wirkstoffe und
unzähliger anderer Anpassungen bei Wirtsorganismen
erzeugte, die wir nun wiederum als Biodiversitätsgüter
schätzen. Krankheitserreger haben vermutlich auch zur
Artbildung bei den Wirtsorganismen beigetragen, eine
bisher nur ansatzweise untersuchte Fragestellung. Und
sie sorgen in vielen Pflanzen und Tierarten für eine Begrenzung oder Regulierung des Bestandes und ermöglichen mittelbar die Koexistenz vieler ähnlicher Arten im
gleichen Lebensraum.
Die enorme Artaufspaltung unter den Wirtsorganismen
(einschließlich der Überträger der Krankheitserreger!)
hat dazu geführt, dass die Wirkung von Krankheitserregern in den meisten Fällen hoch artspezifisch ist. Somit
sind durch den Artenreichtum in natürlichen Lebensräumen Barrieren entstanden, die die Ausbreitung von
Krankheitserregern einschränken und von nur wenigen
Krankheitserregern geknackt werden. Wie genau diese Einschränkungen funktionieren, wird an zahlreichen
Stellen untersucht; für auf Menschen übertragbare (zoonotische) und menschliche Krankheitserreger liefert
dafür das Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle
Virologie und Immunologie (HPI) in Hamburg weltweit
beachtete Beiträge.
Ein Beispiel für die gefürchteten Ausnahmen sind das
Tollwutvirus und verwandte Lyssaviren, die bei fast allen
Säugetieren eine Tollwuterkrankung auslösen. Selbst für
diese gefährlichen Krankheitserreger – und andere wie
das Ebola-Virus, die bisher unheilbare, meist tödliche
Krankheiten verursachen – gibt es Beispiele von Säuge-
tierarten, die eine Infektion völlig schadlos überstehen.
Bei Tollwut ist dies die Natal-Vielzitzenmaus aus dem
südlichen Afrika (Praomys natalensis), für Ebola sind
dies unter anderem drei Flughundarten (Hypsignathus
monstrosus, Epomops franqueti, Myonycteris torquata)
aus Gabun. Die Wirkungsweisen ihrer Immunsysteme
harren der Aufklärung.
Ein akutes, nicht verstandenes und für die öffentliche
Gesundheitsfürsorge enorm wichtiges Problem ist die
rasante Zunahme neuer Krankheitserreger, die Zunahme in ihrer Verbreitung und der häufiger zu beobachtende Wirtswechsel von Krankheitserregern zwischen
Wildtieren, Nutz- und Haustieren und der menschlichen Bevölkerung. Hier arbeiten an vorderster Front
das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNI) in
Hamburg und das Leibniz-Institut für Zoo- und Wild­
tierforschung (IZW) in Berlin. Neben der zunehmen­
den Populationsdichte und dem Anstieg des Gesamtbestandes der Nutztiere spielen sicher auch der globale
Klimawandel und die Verarmung natürlicher Lebensräume eine Rolle, die zum Verschwinden natürlicher
Feinde der Überträger von Krankheitserregern führen.
Die einseitige Fokussierung auf die Bekämpfung von
Krankheitserregern und deren Überträger (Vektoren)
hat zu Bekämpfungsprogrammen geführt, deren gute
Absichten durch ihre Konsequenzen auf den Kopf gestellt wurden. So sollten in den 70er und 80er Jahren
des vorigen Jahrhunderts von der EU finanzierte Programme die Tsetse-Fliege im südlichen und östlichen
Afrika ausrotten, weil Tsetse-Fliegen als Überträger
von Trypanosomen agieren, den Verursachern der
Schlafkrankheit bei Nutztieren und Menschen. Die flächendeckende Verteilung gefährlicher Insektizide über
große natürliche Landschaften vernichtete einen Teil der
natürlichen Biodiversität in den betroffenen Lebensräumen und hinterließ zugleich Residuen, die bis heute für
die einheimische Bevölkerung und ihre Nutztiere Nachteile bergen. Die nachträgliche Erkenntnis aus solchen
Programmen ist, dass sie vor allem Biodiversität vernichten und dass artspezifisch gezielte Maßnahmen in
Form der biologischen Schädlingsbekämpfung häufig
wesentlich erfolgreicher und effizienter sind und weniger unbeabsichtigte ökosystemare oder individuelle
Nebenwirkungen bergen.
3.6
Bionik und weitere Biodiversitätsgüter
Immer häufiger werden Naturstoffe, Konstruktionsprin­
zipien und effiziente Produktionsverfahren an natürli­
chen Organismen untersucht, um als Ideengeber und
Vor­bilder für neue Materialien oder für Lösungen tech-
nischer Probleme zu dienen. Diese als Bionik oder Biomimetik bezeichnete Wissenschaftsdisziplin nutzt also
gezielt das schier unerschöpfliche Innovationspotential
der Evolution für Anwendungen in der Technik. Beein­
druckende Beispiele dafür sind etwa die aerodynami­
sche und hydrodynamische Optimierung von mit
Was­ser oder Luft umströmten Körpern bei der Fortbe­
wegung (Schiffe, U-Boote, Fahrzeuge, Flugzeuge, Raketen), der bekannte Lotuseffekt, der Schmutz und
Was­ser von einer speziell präparierten Oberfläche abperlen lässt oder Material sparende Bauweisen, die sich
an Konstruktionsprinzipien von Säugetierknochen und
In­sek­tenkörpern anlehnen.
Verschiedene Krankheitserreger haben effiziente Vervielfältigungs-, Verpackungs- und Einschleustechniken
für Erbgut entwickelt, die bereits jetzt vielfach in der
medizinischen Forschung eingesetzt werden.
Biodiversitätsgüter besonderer Art liefern einige ­Arten
in Form von hochspezifischen Arbeitsleistungen für den
Menschen. Gemeint ist damit insbesondere die hochentwickelte Sensorik einiger Arten, deren Leistungs­
fähigkeit die Qualität vergleichbarer technischer ­Geräte
entweder übertrifft oder – für Entwicklungsländer besonders wichtig – sie im Sinne von „appropriate technology“ wesentlich günstiger anbietet. So wurden
traditionell Kanarienvögel unter Tage als besonders
empfindlicher Sensor für das Auftreten von Kohlenmonoxid gehalten – der plötzliche Tod der Kanarienvögel
war eine rechtzeitige Warnung für Bergleute, dass sich
die Atmosphäre mit dem gefürchteten Atemgift anreicherte. Afrikanische Riesenbeutelratten (Cricetomys
gambianus) wurden erfolgreich als hocheffiziente und
preis­werte Sucher von Landminen in Mosambik trainiert. In diesen Bereich gehören auch Jagdhunde oder
Polizeihunde, die Fährten verfolgen oder die Präsenz
von Drogen und anderer Substanzen erkennen. Tradi­
tionell nutzen verschiedene Ethnien im Nahen und
Mittleren Osten die Dienste leicht abzurichtender Beutegreifer wie Geparden oder Falken, um jagbare Tiere
zu erlegen.
Die Beispiele für Biodiversitätsgüter aus Bionik oder
spezifischen organismischen Arbeitsleistungen sind
Legion; den in den noch nicht entdeckten Arten verborgenen Schatz können wir noch nicht einmal erahnen. Arten-, bzw. Biodiversitätsschutzprogramme, wie
sie von zahlreichen Leibniz-Instituten entwickelt und
vorange­trieben werden, tragen entscheidend dazu bei,
dass dieses unerschöpfliche Potential auch künftigen
Generationen erhalten bleibt.
15
4. Biodiversitätsdienstleistungen
gesamten Atmosphäre, deren C-Reservoir mit etwa
750 Gt C beziffert wird. Auch nimmt die Vegetation
pro Jahr durch den Prozess der Photosynthese ca. 110
Gt Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf, so dass im
Prinzip in weniger als zehn Jahren das gesamte Kohlenstoffreservoir der Atmosphäre durch die Vegetation
geschleust wird.
Wer allerdings meint, der Kohlenstoffkreislauf – und
damit auch der Kreislauf eines der wichtigsten Treib­
hausgase – sei umfassend bekannt, der irrt. So ist heute
immer noch nicht geklärt, in welche Senken der jährlich vom Menschen zusätzlich emittierte Kohlenstoff
von etwa 7 Gt geht: Knapp die Hälfte davon speichert
die Atmosphäre, einen weiteren Teil der Ozean, doch
ist für einen Rest von 1–2 Gt des jährlich emittierten
Kohlenstoffs der Verbleib bisher nicht völlig geklärt –
möglicherweise spielen hier Pflanzen und Böden wiederum eine zentrale Rolle. So weiß man, dass viele
Pflanzen ihre Photosynthese und damit auch ihre CAufnahme und ihr Wachstum in Abhängigkeit von
Klima, Wasserverfügbarkeit und der atmosphärischen
CO2-Konzentration gestalten.
Die Atmosphäre
der Erde (© Katrin
Schulze, Pixelio.de)
16
N
icht weniger wichtig als die Biodiversitätsgüter,
aber noch weniger erforscht und verstanden
sind die zahlreichen allgemeinen Dienstleistungen, die wir der Biodiversität verdanken. Sie sind die
große Unbekannte der Biodiversitätsforschung, denn
tatsächlich beginnen wir erst zu ahnen, wie sehr wir
von diesen Biodiversitätsdienstleistungen abhängen –
Bestäubung, Schädlingskontrolle, Gesundheit, Dämpfung von natürlichen und anthropogenen Umweltveränderungen, Stoffkreisläufe sind nur einige Beispiele
einer schier endlosen Liste.
4.2
Wenn alles so einfach wäre ...
Qualitativ sind die Verhältnisse also recht klar: Pflanzen
beeinflussen den Kohlenstoffkreislauf und damit das Klima, umgekehrt wirken ein verändertes Klima und eine
veränderte atmosphärische CO2-Konzentration auf das
Wachstum der Pflanzen und den Kohlenstoffkreislauf
ein. Quantitativ sind die Wechselwirkungen aber alles
andere als verstanden. Gleichwohl versucht man bereits heute intensiv, die Dienstleistungen der Pflanzen
im Sinne eines Klimaschutzes einzusetzen – aufgrund
der Unkenntnis der Zusammenhänge aber nicht immer
mit dem gewünschten Erfolg.
Im Rahmen des Kyoto-Protokolls zur Reduktion der
Treibhausgasemissionen ist es eine geübte Praxis, zusätzlichen Ausstoß von CO2 durch Aufforstung von
Wäldern zu kompensieren: Da wachsende Wälder ihren Kohlenstoff aus der Atmosphäre beziehen, sollten
sie in der Tat zu einer Reduktion der atmosphärischen
Kohlendioxidkonzentration beitragen. Das tun sie auch
– gleichwohl können sie zu einer Erwärmung und damit
4.1
zu einem unerwünschten Klimaeffekt führen. Pflanzen
Stoffkreisläufe
spielen eben nicht nur im Kohlenstoffkreislauf eine
Alle großen, lebenswichtigen Stoffkreisläufe, etwa
Rolle, sondern ebenso im Strahlungshaushalt der Erde
des Kohlenstoffs, des Wassers, des Stickstoffs und des
Phosphors, werden durch die Biosphäre wesentlich be- und im Wasserkreislauf. Während Wasserflächen und
immergrüne Wälder 90 % bzw. 80 % der eingestrahleinflusst. So sind in der Vegetation heute knapp 600
ten Sonnenenergie absorbieren, liegt dieser Wert zum
Gt (Gigatonnen = Milliarden Tonnen) an Kohlenstoff
Beispiel für Schnee und Sand bei 10 % bzw. 35 %. Wie
gespeichert und damit annähernd so viel wie in der
nun Modellierungen unter anderem am Senckenberg
Forschungsinstitut und Naturmuseum (SFN) gezeigt
haben, können daher Aufforstungen – je nachdem wo
und in welchem Umfange sie stattfinden – zu einer
deutlichen Erwärmung mit einem regionalen Temperaturanstieg von mehreren Grad führen.
folgreich versucht, die Veränderungen der Ökosystemdienstleistungen durch Klimawandel zu erfassen; ein
wichtiger Durchbruch gelang mit einer kürzlich veröffentlichten Studie, die für verschiedene Klimawandelszenarien die in Europa zu erwartenden Konsequenzen
für wichtige Ökosystemdienstleistungen erfasst.
4.3
Quantifizierung komplexer Systeme
Dieses Beispiel ist paradigmatisch: Wir wissen viel
Grundsätzliches und Qualitatives über Ökosysteme
und Biodiversitätsdienstleistungen, für ihre konsequente nachhaltige Nutzung und Inwertsetzung, und
damit auch für die Entwicklung von Managementstrategien, fehlt es aber an einem quantitativen Systemverständnis, also an einer umfassenden Kenntnis aller
Prozesszusammenhänge. Der Wasserkreislauf ist hierfür ein weiterer Beleg. In stark bewaldeten Regionen
stammt ein großer Teil der lokalen Niederschläge aus
der Verdunstung von Pflanzen, im Amazonas-Becken
sind dies etwa 50 %. Eine Rodung dieser Wälder hat
damit erheblichen Einfluss auf den regionalen Wasserkreislauf, auf die Wolkenbildung, auf die Grundwasserneubildung, auf Böden, Erosion, Temperatur; über so
genannte „Telekonnektionen“ sind dabei auch Auswirkungen auf entfernte Regionen und andere Kontinente
möglich – all diese komplexen Konsequenzen einer Rodung von großen Waldflächen quantitativ zu modellieren und vorherzusagen ist bisher unmöglich.
4.4
Unverstandene Dienstleistungen ohne Ende
Letztlich gelten die am Beispiel der Stoffkreisläufe und
Wälder aufgezeigten Probleme für alle Ökosysteme im
gleichen Sinne: Wir haben in vielen Fällen ein solides
qualitatives Grundverständnis der Komplexität und
Funktionsweise von Lebensräumen und Ökosystemen,
sind aber von einem umfassenden quantitativen Prozessverständnis noch weit entfernt, so dass belastbare
Beurteilungen und Bewertungen von Biodiversitätsdienstleistungen bisher nur schwer möglich sind. Gerade hier muss aber ein Schlüssel zur Eindämmung des
aktuellen Verlustes an Biodiversität gesehen werden,
denn nicht alle Biodiversitätsdienstleistungen können
für jedermann kostenlos und an jedem Marktgeschehen
vorbei genutzt werden. Mit den Problemen einer angemessenen Bewertung von Biodiversitätsdienstleistungen
beschäftigen sich unter anderem das Institut für Weltwirtschaft (IfW) an der Universität Kiel, das LeibnizInstitut für ökologische Raumentwicklung (IÖR), das
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und
das Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT).
Auswirkungen der
Damit können auch die Dienstleistungen der Wälder
bisher nur schwer bewertet werden. Wir wissen, Wälder
sind wichtig, nur wie wichtig sie sind, wissen wir nicht.
Dabei kommen immer neue Puzzle-Teile hinzu. So wird
die Bedeutung des Bodens und seiner Organismen immer noch stark unterschätzt – immerhin sind Bodenorganismen für 2/3 der gesamten Biomasse-Umsätze
an Land verantwortlich. Auch mehren sich die Hinweise, dass Wälder tatsächlich wichtige Produzenten von
Methan, einem weiteren wichtigen Treibhausgas, sowie von klimawirksamen organischen Molekülen sein
können. Zudem sind Wälder nicht gleich Wälder: Die
Biodiversitätsdienstleistungen hängen wiederum von
Struktur und Zusammensetzung der Wälder ab. Alles in
allem eine bisher kaum beherrschbare Komplexität!
Gerade hier setzen mehrere Leibniz-Institute mit ihren
Untersuchungen an. Mit globalen und regionalen Ansätzen werden etwa im Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) diese Wechselwirkungen von terrestrischen Ökosystemen mit dem Klimasystem erforscht.
Durch Einbeziehung von wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Komponenten wird hier zudem sehr er-
Eine zentrale Herausforderung für die Biodiversitätsforschung ist daher, die vielfältigen Biodiversitätsdienstleistungen der verschiedenen Lebensräume und ihre
(ökologische und wirtschaftliche) Relevanz besser zu
verstehen. An der Bewältigung dieser riesigen Aufgabe
sind zahlreiche Leibniz-Institute maßgeblich beteiligt,
Hitzewelle 2003 auf
die Biodiversität in
der Agrarlandschaft
Lothringens. [PotsdamInstitut für Klimafolgenforschung (PIK)]
17
Meeresforschung; die großen Stoffkreisläufe der Ozeane, insbesondere des Nordatlantik und Nordpazifik, gehören zu den Forschungsprioritäten des Leibniz-Institut
für Meereswissenschaften an der Universität Kiel (IFMGEOMAR).
Biodiversitätsleistungen
aus der Tiefe.
(© Hennie Kissling,
Fotolia.com)
Bergbaufolgelandschaften weisen
spezifische Probleme,
aber auch erhebliche
Potenziale bei der
Entwicklung von
Biodiversität auf - der
Stiebsdorfer See in den
Schlabendorfer Feldern
in der Niederlausitz
wurde deshalb unter
Naturschutz gestellt.
[Leibniz-Institut für
Regionalentwicklung
und Strukturplanung
(IRS)]
18
weltweit und in den unterschiedlichsten Lebensräumen.
Mit Biodiversität, Funktionsweise und Dienstleistungen
in Wald-, Savannen- und Graslandökosystemen von
den Tropen bis in die polaren Breiten befassen sich etwa
die Forschungsinstitute und Museen in Berlin (MfN),
Bonn (ZFMK) und Frankfurt (Senckenberg, einschließlich der assoziierten Einrichtungen in Görlitz und Dresden) und das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin. Für Seen und Flüsse führt dies
das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) durch. Im marinen Bereich übernimmt
das Leibniz-Institut für Ostseeforschung (IOW) in
Warnemünde im Rahmen der Helsinki-Konvention das
Ostsee-Monitoring und untersucht die Einflüsse natürlicher und anthropogener Veränderungen auf marine
Lebensgemeinschaften und ihre Dienstleistungen. Riffe
und Küstenökosysteme der Tropen, einschließlich der
für den Küstenschutz so bedeutsamen Mangroven, bilden den Forschungsschwerpunkt des Leibniz-Zentrums
für Marine Tropenökologie (ZMT); Wattenmeer, Nordsee und Tiefsee sind Schwerpunkte senckenbergischer
Die dabei untersuchten Dienstleistungen sind nicht weniger vielfältig. Stoffkreisläufe, Qualität von Umweltgütern wie Luft, Wasser, Boden, Fischerträge oder Bestäubung (ob durch Insekten oder Fledermäuse) gehören
hier ebenso dazu wie Küstenschutz, Schädlingskontrolle,
Gesundheit oder Stabilität von Ökosystemen gegenüber
anthropogenen oder natürlichen „Störfaktoren“. Auch
hier gilt es, zahlreiche offene Fragen zu klären. Für die
Dienstleistung der „ökosystemaren Stabilität“ gibt es
zum Beispiel die Vermutung, dass erst eine strukturierte
und vielfältige Artengemeinschaft ein Ökosystem gegen unterschiedlichste Einflüsse und Eingriffe abpuffert
und so seine Stabilität im Rahmen biologischer Zeiträume gewährleistet. Ein sauberer Nachweis einer solchen
generellen Regel steht noch aus. Mehrere Teilbefunde
weisen darauf hin, dass diese Vermutung in den meisten Fällen in der Praxis stimmt, auch wenn sich bereits
1973 gezeigt hat, dass aus rein theoretischen Gründen
die Stabilität von Ökosystemen durch Artenreichtum
per se nicht unbedingt erhöht wird. Ein solcher Befund
ist die erhöhte Stabilität natürlicher, nährstoffarmer,
artenreicher Mahdwiesen im Vergleich zu gedüngten,
nährstoffreichen, artenarmen Wiesen.
4.5
Schutzprogramme und Schutzzonen
Alle die genannten Einrichtungen sind maßgeblich an
der Entwicklung von Schutzprogrammen und Schutzzonen beteiligt. Auf europäischer Ebene sind hier
vor allem die EU-Wasserrahmenrichtlinie, die Natura
2000-Richtlinie oder die Naturparks und BiosphärenReservate zu nennen. Aber auch auf internationaler
Ebene sind Leibniz-Institute in zahlreichen Regionen
an großen internationalen Schutz-Initiativen aktiv, dies
betrifft etwa Madagaskar (Deutsches Primatenzentrum
DPZ), Afrika (ZFMK, IZW, Senckenberg), Mittel- und
Südamerika (Senckenberg, IZW), die Tiefsee, Ozeane
und Riffe (IFM-GEOMAR, MfN, ZMT, Senckenberg).
Wie wichtig Schutzprogramme und -zonen sind, wurde
auf der 9. UN-Naturschutzkonferenz in Bonn deutlich.
Strategisch gut geplant, erlauben sie den Erhalt einer
gewissen Biodiversität und die Aufrechterhaltung regional oder global besonders wichtiger Dienstleistungen.
Alle Probleme des gegenwärtigen Biodiversitätsverlustes
werden aber auch so nicht gelöst werden können. Denn
der Mensch benötigt Biodiversitätsdienstleistungen insbesondere auch in seinen eigentlichen Lebensräumen,
den Städten, Agrar- und Kulturlandschaften.
4.6
Anthropogene Lebensräume und Kulturlandschaften
Diese anthropogenen Lebensräume werden in unterschiedlichem Umfang vom Menschen direkt gestaltet,
hier ist er aber auch sehr viel unmittelbarer von Biodiversitätsdienstleistungen wie Bestäubung, Luft-, Wasser- und Bodenqualität oder Regionalklima abhängig,
die wiederum aufgrund des dynamischen Einflusses des
Menschen besonderen Veränderungen unterworfen
sind. Die nachhaltige Nutzung und Weiterentwicklung
dieser anthropogenen Lebensräume im Sinne einer
Verbesserung der Lebensqualität ist wichtiger Bestandteil des Forschungsportfolios mehrerer Einrichtungen
wie dem Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und
Strukturplanung (IRS) in Erkner, dem Leibniz-Institut für
ökologische Raumentwicklung (IÖR) in Dresden, dem
Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Mittel- und
Osteuropa (IAMO) in Halle, dem Leibniz-Zentrum für
Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg und
der Akademie für Raumforschung und Landesplanung
(ARL) in Hannover.
Kennzeichnend für diese Forschungen zur Biodiversität bzw. zu Biodiversitätsdienstleistungen in den vom
Menschen dominierten Lebensräumen ist die Einbeziehung von planerischen sowie landwirtschaftlichen,
wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Aspekten. In
diesen Räumen liegt tatsächlich der Schlüssel für die
künftige Entwicklung unserer Ernährung und Lebensqualität. Die „Versöhnung von Ökonomie und Ökologie“ stellt hier eine besondere Herausforderung dar, die
Erfassung und Bewertung der Biodiversitätsdienstleistungen kann dabei eine wichtige Rolle spielen.
4.7
Biodiversitätsdienstleistungen und Klimawandel
Ohne Zweifel sind also Biodiversitätsdienstleistungen
von zentraler Bedeutung nicht nur für die Lebens­
qualität, sondern auch für das Überleben des Menschen. Diese Dienstleistungen sind gefährdet. Der
­rasche Verlust an Biodiversität ist umso bedrohlicher, als
wir die Funktion dieser Arten in ihren Lebensräumen
bisher kaum verstehen. Der Klimawandel schafft ein
weiteres Problem, da er zu erheblichen Arealverschiebungen von Arten führt. Viele wärmeliebende Arten
erweitern gegenwärtig ihr Areal um 6 km pro Dekade nach ­Norden bzw. in Gebirgsregionen um 6 m pro
Dekade in die Höhe. ­Damit kommt es aber auch zu
einer komplexen Neustrukturierung nahezu aller Ökosysteme. Nicht zuletzt aus paläontologischen Untersuchungen wissen wir, dass bei Klimawandel tatsächlich
nicht ganze Ökosysteme wandern, sondern einzelne
Arten, so dass die Ökosysteme selbst sich verändern
und nicht stabil bleiben. Auch wenn dies im Grundsatz
erkannt ist, kann bisher für kein Ökosystem umfassend
vorhergesagt werden, wie es sich als Folge des Klimawandels verändern und welche Konsequenzen dies für
die Ökosystemdienstleistungen haben wird.
Dauergarten. [LeibnizInstitut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)]
19
5. Die großen Herausforderungen
haltsstoffe), Lebensgeschichte, genutzte Lebensräume
(Biotope), Habitatansprüche, Verbreitung, Gesamtbestand, Beziehungen zu anderen Arten sowie die Beiträge
zu Stoffumsätzen und Stoffflüssen. In Ergänzung dazu
eine Charakterisierung des Potentials als Biodiversitätsgut und des Beitrages zu Dienstleistungswirkungen der
Biodiversität. Weiterhin die Schlüsselinformationen, die
die Bestandssituation und voraussichtliche Bestandsentwicklung beschreiben und die Faktoren charakterisieren, die eine nachhaltige Bestandsentwicklung besonders gefährden oder verbessern. Mit einer solchen
Datenbasis ließe sich eine umfassende Kenntnis und
Identifikation besonders wichtiger, schützenswerter Arten, Lebensräume, Biodiversitätsgüter und der Dienstleistungswirkungen der Biodiversität ableiten. Hier sind
Taxonomie und Systematik, funktionelle Morphologie,
ökologische und genomische Physiologie, Verhaltens­
ökologie, Immungenetik, Reproduktionsbiologie, Reproduktions- und Wildtiermedizin und Wirkstoffforschung besonders gefragt.
Der Iberische Luchs
(Lynx pardinus) ist die
weltweit bedrohteste
Wildkatzenart. Der
Gesamtbestand beläuft
sich auf weniger als
200 Wildkatzen im
südlichen Spanien.
[Leibniz-Institut für
Zoo- und Wildtierforschung (IZW)]
20
D
ie eingangs gestellte zentrale Frage lautete:
Wie notwendig ist es, dem Biodiversitätsschwund Einhalt zu gebieten? Die bisherigen
Abschnitte verdeutlichen, dass der jetzige Wissensstand
bereits unmissverständlich deutlich macht, dass die
Menschheit auf die Biodiversität in erheblichem Maße
angewiesen ist – und dass der „Wert“ der Biodiversität
als Ressource für menschliche Zwecke enorm ist. Die
bisherigen Abschnitte zeigen auch, dass wir bisher noch
viel zu wenig über Biodiversität, Biodiversitätsgüter und
die Dienstleistungswirkungen der Biodiversität wissen,
um sie angemessen schätzen, bewahren und nachhaltig zum Wohle aller nutzen zu können. Der Mangel an
Wissen stellt große Herausforderungen an Forschung,
Gesellschaft und Politik. Die sich jetzt besonders aufdrängenden Forschungsfragestellungen konzentrieren
sich auf fünf Bereiche: Kennen, Verstehen, (Be)werten,
Nutzen und Managen der Biodiversität.
5.1
Kenntnis
Der Biodiversitätsforschung fehlen bis heute die einfachsten Grundlagen: Eine (öffentlich leicht zugängliche) Beschreibung möglichst aller vorhandenen Arten
und ihrer Wechselwirkungen, oder zumindest eine Liste aller bekannten Arten. Dazu eine Dokumentation
von Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von Referenzexemplaren (Holotypen), idealerweise ergänzt durch eine
Beschreibung der biologischen Eigenschaften jeder Art:
Besondere Merkmale (zum Beispiel Anpassungen im
Verhalten, im Bauplan, der Physiologie, besondere In-
5.2
Verständnis
Mit Ausnahme artifizieller Winzigexperimentalökosys­
teme (Chemostate) gibt es bis heute kein einziges natürliches Ökosystem, dessen Lebensgemeinschaften,
Nah­rungsketten, Pathogen-Wirt-Dynamiken,­ Stoff­
flüs­se, Widerstandsfähigkeit („resilience“) gegenüber
na­türlichen oder anthropogenen Störungen, mithin
dessen gesamte Bestandteile und Prozessdynamik entweder theoretisch-analytisch, im Modell oder empirisch
umfassend charakterisiert ist. Erst dann aber ist es möglich, die Konsequenzen des Verlustes von Biodiversität,
also das Herauslösen bestimmter Arten (Bausteine) und
ihrer Wechselwirkungen und Funktionen aus der Statik
des Ökosystems (Gebäude), akkurat vorherzusagen.
Daher ist die Beschreibung der Anfälligkeit einzelner
Arten (Bausteine) und die Qualität, der Grad und der
Typ der Vernetzung mit anderen Arten in einem Ökosystem und ihre gegenseitige Beeinflussung ein wichtiges
Desiderat, dicht gefolgt von der Entwicklung eines Prozessverständnisses über die Dynamik von Artengemeinschaften und Ökosystemen über kurze und längere
biologische (und geologische) Zeiträume. Es beginnt
also mit dem Verständnis von der Vorhersagbarkeit des
Grades der Gefährdung von Populationen, Arten und
Lebensräumen als Funktion klar identifizierter anthropogener Faktoren wie Habitatverluste, Umweltverschmutzung und Klimawandel, Entnahme (Ernten, Sammeln,
Fischen, Jagen), Einschleppung von invasiven Konkurrenten (Neobiota) oder Krankheitserregern. Idealerweise mündet dies in einer evolutionär, ökologisch und
physiologisch sauber begründeten „Stresstheorie“, also
einer Theorie, die die Fähigkeit von Organismen und
Arten vorhersagt, mit ihren spezifischen Anpassungen
solche Herausforderungen bewältigen zu können.
Aus der daraus resultierenden Vorhersage zur Populationsdynamik einzelner Arten ließe sich die Vorhersagbarkeit von Aussterbeereignissen verbessern. Und der
Einfluss einzelner Arten auf die Vernetzung und die Dynamik der Artengemeinschaften und des Ökosystems
insgesamt ließe sich besser vorhersagen. Eng damit
verbunden ist ein besseres Verständnis fundamentaler
Evolutionsprozesse wie der Populationsdifferenzierung
und Artentstehung, die auch in anthropogen beeinflussten oder sogar dominierten Landschaften unverändert, aber in bisher nicht vorhersagbar geglaubten
Richtungen weitergehen wird.
Neben der Organismus-zentrischen Perspektive ist
für das Verständnis der Dynamik von Lebensgemeinschaften auch das Verständnis globaler und lokaler
Stoffkreisläufe und Stoffflüsse wichtig. Diese sind bis
heute in keinem Falle befriedigend geklärt, ebenso
bleibt der Grad der Abhängigkeit lokaler und regionaler
Lebensräume von Stoffeinträgen aus und weiteren
Wechselwirkungen mit anderen Regionen des Planeten
(„Telekonnektionen“) unklar.
5.3
Bewertung
Eine angemessene, faire Bewertung von Biodiversitätsgütern und Biodiversitätsdienstleistungen nutzt gesellschaftliche, politische und ökonomische (betriebs- wie
volkswirtschaftliche) Perspektiven, berücksichtigt die
Partikularinteressen von Produzentenländern, bewältigt die Spannung, die sich aus der Überschreitung
nationalstaatlicher Grenzen durch die Dienstleistungswirkungen der Biodiversität ergibt und gleicht den Interessenkonflikt entlang der Wertschöpfungskette ab.
Wichtige Aspekte sind dabei Änderungen und Verluste,
die Kosten alternativer „Produktionswege“, das Ziel einer nachhaltigen Entwicklung in Entwicklungs-, Schwellen- und Industrieländern und das Idealbild einer an der
ökologischen Nachhaltigkeit orientierten gleichwohl
wirtschaftlich erfolgreichen Agrar- und Industriepolitik.
Bis heute gibt es weder ein einziges Biodiversitätsgut
noch eine einzige Biodiversitätsdienstleistung, für die
eine solche Bewertung angemessen vorliegt. Und dies
nicht nur, weil eine wissenschaftlich begründete Bewertung von Biodiversitätsgütern und Biodiversitätsdienstleistungen die Raum-, Sozial-, Wirtschafts- und Politikwissenschaften vor erhebliche Herausforderungen stellt.
5.4
Nutzung
Idealerweise ist eine sinnvolle Nutzung von Biodiversitätsgütern und -dienstleistungen im ökologischen
Sinne nachhaltig, also ohne den Bestand von Arten zu
gefährden, ihre ökosystemare Funktion erheblich einzuschränken oder Stoffkreisläufe substantiell zu verändern.
Weder kennen wir in den meisten Fällen die tatsächlich
vorhandenen Güter oder Dienstleistungen, noch den
optimalen Anteil, der eine nachhaltige Ernte zuließe.
Der massive Einbruch der Fischbestände weltweit ist
ein Paradebeispiel, wie komplex der Versuch sein kann,
partikuläre lokale und nationale Fischerei-Interessen in
Harmonie mit der Vorstellung einer moderaten, langfristig bestandsschützenden (nachhaltigen) Nutzung zu
vereinbaren, die nationale Grenzen übersteigen muss,
wenn sie erfolgreich sein will. Hier besteht die Herausforderung, stabile und erfolgreiche Institutionen und
Governanceansätze zu entwickeln.
Aus der Perspektive der rasch fortschreitenden Biodiversitätsverluste ist der wichtigste Faktor die Habitatund Lebensraumzerstörung, -umwandlung oder -beeinträchtigung. Der Erhalt von Biodiversität, ihrer Güter
und Dienstleistungen steht also in Konkurrenz zu anderen Anforderungen der Landnutzung. Landnutzungskonkurrenz und die dabei entstehenden Konflikte sind
ein essentielles Thema für Biodiversitätsforschung im
weiteren Sinn. Dazu gehören die Erforschung und Entwicklung von Institutionen und Governanceansätzen
zur Lösung von Nutzungskonflikten sowie die Entwicklung alternativer Handlungsoptionen. Beispiele dafür
sind etwa die Modellierung und Analyse von Landnutzungskonkurrenz im Zusammenhang mit Bioenergie
oder die Sicherung von Biodiversität im Planungsprozess für Naturschutz – oder NATURA 2000-Gebieten
bei Nutzungskonflikten.
Belebtschlamm im
Biogasreaktor, eines
von vielen Biodiversitätsgütern. [LeibnizInstitut für Agrartechnik Potsdam-Bornim
(ATB)]
21
4D-Ultraschallbild
eines lebenden Fötus
vom Rhesusaffen
(Macaca mulatta).
[Leibniz-Institut für
Zoo- und Wildtierforschung (IZW)]
5.5
Management
Weil der Einfluss des Menschen auf den Planeten mittlerweile allumfassend ist, bleiben selbst die größten
ursprünglichen Lebensräume und Ökosysteme nicht
mehr frei von anthropogenen Einflüssen. Auch der
Erhalt der Biodiversität in natürlichen Lebensräumen
erfordert daher mehr als ein „Nicht-Berühren“-Schild,
sondern aktives Vorgehen, um Verluste von Biodiversität zu verhindern, zu minimieren, oder – soweit möglich – zu kompensieren.
Dies beginnt bei der Entwicklung geeigneter Prognoseinstrumente. Dazu gehören Modelle, die lokale, regio­
nale oder globale Biodiversitäts-, Landnutzungs- und
Klimaveränderungen abbilden und die bei der Prioritätensetzung von Managementaktivitäten hilfreich
sein können, um avisierte Verluste zu verhindern oder
zu minimieren. Solche Instrumente wären auch in der
Politikberatung hilfreich – mit Ausnahme der Klimaänderungsmodelle gibt es sie allerdings erst in Ansätzen.
Und selbst die modernsten Klimasystemmodelle berücksichtigen bis heute die beschriebenen Rückkopplungseffekte zwischen Biodiversität und globalem, regionalem oder lokalen Klima nur unvollständig.
Bild rechts:
Ausstellung zur Biodiversität und Evolution.
[Museum für Naturkunde Berlin (MfN)]
22
Bei bedrohten Tier- und Pflanzenarten wie bei unter
Druck geratenen Biodiversitätsgütern und Biodiversitätsdienstleistungen sind kurzfristige Feuerwehr- und
langfristige Sicherungsmaßnahmen unerlässlich. Dies
beinhaltet zunächst die Etablierung und den Ausbau
von Genbanken bis hin zu Gewebebanken (mit Fortpflanzungsorganen, Gameten oder Samen) und der
Ausbau biologischer Sammlungen. Hinzu kommen die
Entwicklung assistierter Reproduktion für bedrohte
Wildtierarten und die wissenschaftliche Unterstützung
von Zoos und Botanischen Gärten in ihrer Weiterent-
wicklung zu Naturschutz- und Nachzuchtzentren. Ein
wichtiger Aspekt der Forschungen ist die Frage, wie die
Raumwissenschaft mit geeigneten Instrumenten zum
Erhalt und der Wiederherstellung einer hohen Biodiversität beitragen kann. Beispiele dafür sind der Umgang
mit Brachflächen in städtischen Räumen oder die Entwicklung von Instrumenten einer proaktiven kommunalen Umweltplanung in Agrarlandschaften, die sich
für die Erhaltung der Biodiversität einsetzt.
5.6
Biodiversitätsforschung als nationale
und internationale Aufgabe
Angesichts der globalen Bedrohung der Biodiversität
und ihrer zentralen Bedeutung für die Zukunft des
Menschen sind nationale, aber auch internationale
Anstrengungen notwendig. Schutzmaßnahmen und
ökonomische Ansätze zu einem fairen „access and benefit sharing“ reichen dabei nicht aus; vielmehr bedarf
es dringend einer groß angelegten Forschungsinitiative,
um fatale Kenntnislücken zu schließen. Zwar gibt es bereits eine Reihe von wichtigen Forschungsprogrammen,
so etwa die internationalen Großprogramme DIVERSITAS, ESSP (Earth System Science Partnership), GTI
(Global Taxonomic Initiative), auf europäischer Ebene
das ALARM-Netzwerk oder auf bundesdeutscher Ebene DIVERSITAS Deutschland und die von der DFG geförderten Biodiversitäts-Exploratorien. Diese Vorhaben
sind wichtig und gut, haben aber jeweils ihre eigenen
Schwerpunkte und werden in Umfang und Thematik
der Breite und Bedeutung der Biodiversitätsproblematik, wie sie oben geschildert wurde, nicht wirklich
gerecht. Noch hat Biodiversitätsforschung im publizistischen Gerangel zwischen Umweltpolitik und Naturschutz nicht die Aufmerksamkeit, die ihr in unser aller
Interesse gebührt.
23
6. Die Biodiversitätsforschungsthemen
der einzelnen Leibniz-Einrichtungen
D
ie nachstehende Übersicht beschreibt zunächst
die Leibniz-Einrichtungen, für die Biodiversitätsforschung einen profilbildenden Schwerpunkt darstellt. Danach schließen sich Kurzprofile der
Institute an, die ebenfalls Beiträge zur Biodiversitätsforschung leisten, ohne dass dies ein profilbildender
Schwerpunkt ist. Die Übersicht beruht auf aktualisierten Selbstdarstellungen der Einrichtungen und schließt
die für Biodiversitätsforschung zuständigen Ansprechpartner ein. Die Übersicht enthält nicht nur Einrich-
tungen, die über Biodiversität im engen, traditionellen
Sinne forschen, sich also mit der Beschreibung der Arten, ihren Anpassungen und ihren Wechselwirkungen
mit anderen Arten beschäftigen. Sie berücksichtigt
auch Einrichtungen, die sich mit der Bewertung oder
den Auswirkungen von Biodiversität im politischen,
gesellschaftlichen oder ökonomischen Sinne beschäftigen, oder für die die Biodiversität Grundlage ihrer Forschungstätigkeit ist – zum Beispiel im Zusammenhang
mit Naturstoffen.
Computer-generiertes 3-D-Bild
eines Delfin-Fötus
im Uterus.­­[LeibnizInstitut für Zoo- und
Wildtierforschung
(IZW)]
24
Leibniz-Einrichtungen mit Biodiversität
als profilbildendem Forschungsschwerpunkt 
Deutsche Sammlung für Mikroorganismen
und Zellkulturen (DSMZ)
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie
Dummerstorf (FBN)
Profil der Einrichtung
Diversität und Bereitstellung von Prokaryonten, Hefe
und Pilzen, Pflanzenviren, menschlichen, tierischen und
pflanzlichen Zelllinien; molekulare und phänotypische
Systematik; Genomanalysen
Profil der Einrichtung
Nutztierbiologie; funktionale Biodiversität; Tierzucht;
ressourcen- und umweltschonende Tierproduktion; Tiergesundheit; Tierverhalten; Nahrungsmittelerzeugung
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Die DSMZ ist international die einzige Sammlung biologischer Ressourcen mit derzeit rund 30.000 ausgezeichnet charakterisierten Kulturen, die international
anerkannte sammlungsbezogene Forschung mit einem
Identifizierungsservice, der Möglichkeit zur Hinterlegung biologischer Patente und dem Angebot eines
breiten Spektrums von Material hoher Qualität und
raschem Versand verbindet. Als führendes Zentrum für
biologische Ressourcen in Europa ist allein die DSMZ in
der Lage, höchst diverse und schwierig zu kultivierende
Mikroorganismen aufzunehmen und zu konservieren.
In den Jahren 2002–2004 war die DSMZ als Exzellenzzentrum für Ressourcenmanagement von der EU anerkannt. Seit 2007 liefert die DSMZ als einzige Sammlung Material für die vollständige Sequenzierung von
Genomen an das „Joint Genome Institute“. DSMZMitarbeiter sind maßgeblich an der OECD-Initiative
zur Definition von „Biological Ressource Centers“ und
anderen Initiativen zur Netzwerkbildung biologischer
Information beteiligt. Mitarbeiter publizieren jährlich
mehr als 80 neue Arten, Gattungen und Familien von
Prokaryonten und führen ökologische Untersuchungen
in diversen Habitaten durch, die der Ermittlung der Populationsstruktur und Artenvielfalt dienen.
Deutsche Sammlung für Mikroorganismen
und Zellkulturen (DSMZ)
Inhoffenstr. 7B
38124 Braunschweig
www.dsmz.de
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Der Erhalt der biologischen Vielfalt der Nutztiere stellt
ein wesentliches Potential für die langfristige globale
Ernährungssicherung dar. Genomanalytische Untersuchungen zeigen, dass auch in Hochleistungspopulationen von Nutztieren sehr unterschiedliche Genomregionen für ein und dieselbe Hochleistung verantwortlich
sind. Die Aufklärung der genetisch-funktionalen Aspekte der Biodiversität der Nutztiere stellt eine wichtige
Voraussetzung für den Erhalt der biologischen Vielfalt
der Nutztiere als „Rohstoff“ der Züchtung und für die
Gestaltung tiergerechter Haltungsbedingungen dar. Der
Erhalt der biologischen Vielfalt unserer Nutztiere bildet
das wesentliche Potential für die zukünftige effiziente
Inanspruchnahme der biologischen Ressource „Nutztier“ im Zusammenhang mit neuen Anforderungen
an die Nutztiere für die menschliche Ernährung, die
Landschaftspflege und die Entwicklung des ländlichen
Raumes unter sich verändernden Umwelt- und Produktionsbedingungen.
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie
Dummerstorf (FBN)
Wilhelm-Stahl-Allee 2
18196 Dummerstorf
www.fbn-dummerstorf.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Manfred Schwerin
Tel.: +49 (0)38208 68 600
[email protected]
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität:
Prof. Dr. Jörg Overmann
Tel.: +49 (0)531 2616 352
[email protected]
25
Leibniz-Institut für Gewässerökologie
und Binnenfischerei (IGB)
Leibniz-Institut für ökologische
Raumentwicklung (IÖR)
Profil der Einrichtung
Biodiversität, Seen, Flüsse, Auen; Stoffkreislauf; ökologische Dienstleistung; Fische, Aquakultur; Nachhaltigkeit; Ökosystem
Profil der Einrichtung
Nachhaltige und umweltgerechte Raumentwicklung;
Entwicklung und Management von Landschaften,
Landschaftswandel und Biodiversität; Raumplanung
und Umweltplanung; Ökosystemdienstleistungen, Umweltrisiken und Risikovorsorge; Geodaten und Fernekundung; Klimawandel, europäische Raumentwicklung
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) ist das größte deutsche Zentrum für
ökosystemare Forschung an limnischen Systemen. Die
Arbeiten am IGB verbinden Grundlagen- mit Vorsorgeforschung als Basis für die nachhaltige Bewirtschaftung
der Gewässer. Die Biodiversität in Seen, Flüssen und im
Grundwasser steht dabei im Zentrum der Forschung.
Bundesweit gibt es kein vergleichbares Institut, das
Biodiversitätsforschung in Binnengewässern in einem
Umfang wie das IGB betreibt. So sind die Langzeitdaten vom Müggelsee und Stechlinsee sowie der Spree
einzigartig für Deutschland. Im Rahmen des Projektes
„Rivers of Europe“ wird die biologische Vielfalt in Europas Gewässern dokumentiert. Zugleich werden am IGB
die evolutionären und funktionellen Konsequenzen der
rapiden Veränderung der Biodiversität untersucht – von
den Mikroben bis zu den Fischen. Das IGB-Wiederansiedlungsprogramm des Störs gilt als Leuchtturmprojekt
der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt.
Leibniz-Institut für Gewässerökologie
und Binnenfischerei (IGB)
Müggelseedamm 310
12587 Berlin
www.igb-berlin.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Klement Tockner
Tel. +49 (0)30 641 81 601
[email protected]
Dr. Hans-Peter Grossart
Tel.: +49 (0)33082 699 91
[email protected]
26
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Das IÖR erforscht den Einfluss von Landnutzung und
Landnutzungsänderungen auf die verschiedenen Gegenstände der Biodiversität, insbesondere die landschaftliche Vielfalt (Vielfalt von Lebensräumen und
Ökosystemen). Projekte befassen sich mit den Auswirkungen von Siedlungsentwicklung, insbesondere
der Suburbanisierung, der Verkehrsentwicklung und
der damit einhergehenden Landschaftszerschneidung,
den Veränderungen der Freiräume und ihrer Struktur,
dem großräumigen und grenzüberschreitenden Biotopverbund sowie den Auswirkungen des Klimawandels
auf die ökologische Vielfalt in Städten. Ein wichtiger
Aspekt der Forschungen ist die Frage, wie die Raumwissenschaft mit geeigneten Instrumenten zum Erhalt
und zur Wiederherstellung einer hohen Biodiversität
beitragen kann. Beispiele dafür sind der Umgang mit
Brachflächen in städtischen Räumen oder die Entwicklung von Instrumenten einer proaktiven kommunalen
Umweltplanung, die sich für die Erhaltung der Biodiversität einsetzen.
Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung
(IÖR)
Weberplatz 1
01217 Dresden
www.ioer.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wende
Tel.: +49 (0) 351 4679-242
[email protected]
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN)
Profil der Einrichtung
Phylogenetisch-systematische sowie taxonomische Forschung; Phylogeografie; fossile, marine, terrestrische
Systeme inklusive einer Expertise für Bodenzoologie;
DNA- und Gewebebanken; Forschungssammlungen mit
online-Zugriff; Spezialbibliotheken; Naturschutz-, Ökound Erdsystemforschung; Biodiversitätsdienstleistungen
(ecosystem services); Naturmuseen in Frankfurt/M. und
Görlitz.
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Der Hauptsitz der SGN ist Frankfurt/Main. Neben dem Frankfurter Institut mit den Standorten
Messel,Gelnhausen und Weimar sowie dem Wilhelmshavener Institut mit dem Forschungsschwerpunkt Küsten- und Meeresforschung, gehören seit 2009 die
Forschungsinstitute in Dresden, Görlitz und Müncheberg zur Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung.
Die Sammlungen einschließlich der DNA- und Gewebeproben stehen Gastforschern, im internationalen
Leihverkehr und als Datenbank per Online-Zugriff zur
Verfügung. Seit 2008 ist die SGN mit weiteren Partnern
wie der Goethe-Universität Frankfurt im Rahmen der
hessischen Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) auch federführend am Biodiverstität und Klimaforschungszentrum (BiK-F) beteiligt.
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN)
Generaldirektor: Prof. Dr. Dr. h.c. Volker Mosbrugger
Senckenberganlage 25
60325 Frankfurt am Main
www.senckenberg.de
Senckenberg Forschungsinstitut u. Naturmuseum
Frankfurt (SFN)
Senckenberg Naturhistorische Sammlungen Dresden
(SNSD)
Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz (SMNG)
Senckenberg Deutsches Entomologisches Institut
Müncheberg (SDEI)
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr.Georg Zizka
Tel.: +49 (0)69 75 42 1166
[email protected]
Bearbeitet werden drei große Forschungsthemen:
(1) die Taxonomie, Systematik und Phylogenie mariner
und terrestrischer sowie fossiler Organismen;
(2) die Ökofaunistik, Biodiversitätsgüter und Biodiversitätsitätsdienstleistungen wichtiger Lebensräume mit
verschiedenen regionalen Schwerpunkten (mitteleuropäische Wälder und Flusssysteme, tropisch-subtropische Wälder und Savannen in Südostasien, Afrika,
Mittel- und Lateinamerika, Küsten-, Riff- und Landökosysteme des arabischen Raumes, des Wattenmeers,
der Nordsee und des Mittelmeers sowie der Tiefsee);
(3) die Erdsystemdynamik mit Schwerpunkten in der
Devon- und Tertiärforschung sowie in der Klima-Biosphäreninteraktion.
Mit diesem Forschungsprofil ist die SGN an zahlreichen
nationalen und internationalen Biodiversitätsschutzprogrammen beteiligt. Von zentraler Bedeutung sind die
umfangreichen Forschungssammlungen (inklusive der
DNA- und Gewebepräparate) sowie die Naturmuseen
in Frankfurt und Görlitz.
27
Leibniz-Institut für Ostseeforschung
Warnemünde (IOW)
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik
und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Profil der Einrichtung
Interdisziplinäre Meeresforschung in Küsten- und Randmeeren mit dem Schwerpunkt auf dem Ökosystem
Ostsee
Profil der Einrichtung
Biodiversität; Genbank; Cytogenetik; Molekulargenetik; Zellbiologie; Physiologie; Bioinformatik; Taxonomie;
Systembiologie; Biotechnologie; Genomics
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Ein Fokus im Forschungsprofil des IOW ist die Veränderung der Diversität mariner Lebensgemeinschaften
durch anthropogen bedingte und natürliche Einflüsse
und wie sich diese auf wichtige Funktionen des Ökosystems auswirken. Im Rahmen der Helsinki-Konvention
hat das IOW die Aufgabe des Ostsee-Monitorings
übernommen. Dafür werden in regelmäßigen Ausfahrten von der westlichen bis zur zentralen Ostsee
neben chemischen, physikalischen und geologischen
Daten die Diversität planktischer und benthischer Lebensgemeinschaften erfasst. Mit diesen Daten lassen
sich Trends zur Veränderung der Biozönosen und Ökosystemstruktur erkennen und in Bezug zu externen
Einflüssen setzen. In der aktuellen Forschung wird der
Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen und wie sich z.B. Klimaveränderungen
darauf auswirken intensiv untersucht. Dafür wird auch
die Diversität von Mikroorganismen (Bakterien, Einzeller) mit einbezogen, da diese in direktem Bezug zu
wichtigen biogeochemischen Stoffumsetzungen steht.
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Am IPK Gatersleben befindet sich die Bundeszentrale ex
situ-Genbank für Landwirtschaftliche und Gartenbauliche Kulturpflanzen. Diese zählt zu den weltweit größten Einrichtungen ihrer Art und leistet einen wichtigen
Beitrag zur Erhaltung der genetischen Vielfalt unserer
Nutzpflanzen. Die Diversitätsforschung an Kulturpflanzen bildet einen zentralen Forschungsschwerpunkt des
Instituts. Im Mittelpunkt der sammlungsbezogenen
Forschung stehen die weitere Verbesserung des Erhaltungsmanagements, die Bearbeitung taxonomischer
Fragen sowie die Aufklärung von Artbildungsprozessen
und den damit häufig verbundenen Anpassungen an
unterschiedliche Umweltbedingungen. Die nutzungsbezogene Forschung befasst sich mit der Entwicklung
von Strategien zur verbesserten züchterischen Nutzung
pflanzengenetischer Ressourcen. So werden mit Hilfe
der Genomforschung und systembiologisch orientierter Ansätze Gene gezielt identifiziert, um Prozesse
der pflanzlichen Merkmalsausprägung auf molekularer
Ebene aufzuklären und durch systematische DNA-Sequenzanalyse von Sammlungsmustern neue Allele zu
identifizieren. In Abstimmung mit anderen Institutionen
wirkt das IPK an der Umsetzung des Nationalen Fachprogramms zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung
pflanzengenetischer Ressourcen landwirtschaftlicher
und gartenbaulicher Kulturpflanzen mit.
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
(IOW)
Seestr. 15
18119 Rostock
www.io-warnemuende.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Klaus Jürgens
Tel.: +49 (0)381 5197 250
[email protected]
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik
und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
www.ipk-gatersleben.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Andreas Graner
Tel.: +49 (0)39482 5220
[email protected]
28
EVOLUTIONARY WILDLIFE
RESEARCH FOR CONSERVATION
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtier­
forschung (IZW)
Museum für Naturkunde Berlin (MfN)
Profil der Einrichtung
Anpassungen und Anpassungsfähigkeit von Wildtieren (Krankheitsresistenz, Fortpflanzung, Sozialverhalten und Paarungssystem, Ernährungsphysiologie);
Artenvielfalt und Einnischung; evolutionäre Konflikte;
Diversität von Krankheitserregern; nicht-invasives Monitoring von Wohlbefinden und Fertilität; bedrohte
Säugetiere und Großvögel; Mortalitätsursachen; Landnutzungskonflikte; assistierte Reproduktion
Profil der Einrichtung
Naturkundliche Sammlungen; Mechanismen d. Evolution; Erfassung d. Biodiversität; Biodiversitätsdynamik in
Raum & Zeit; Evolutionsökologie; Paläontologie; Folgen d. Klimawandels; Meteoritenforschung & Impaktgeologie; wissenschaftliche Dienstleistungen, öffentliche Bildung (Ausstellungen, Museumspädagogik etc)
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Das IZW erforscht die Lebensgeschichte, Ökologie, Ernährungs- und Fortpflanzungsphysiologie, Verhalten,
Krankheiten und Immunität von Wildtieren mit den
Konzepten und Methoden der evolutionären Ökologie und Genetik, Ernährungsphysiologie, Reproduktionsbiologie, Veterinär- und Reproduktionsmedizin. Im
Mittelpunkt stehen bedrohte, langlebige oder große
Säugetiere und Vögel in Zoos, im Freiland, in Savannen
und Waldökosystemen Europas, Afrikas und Südamerikas. Sie stellen besondere Herausforderungen an Natur- und Artenschutz und gestalten als Schlüsselarten
Ökosysteme mit. Dafür dokumentiert das IZW die Bedrohung durch und zugleich die Anpassungsfähigkeit
von Wildtieren an verschiedene menschliche Einflüsse
im Dialog mit Vertretern betroffener Interessensgruppen und entwickelt Grundlagen für neue Methoden
und Konzepte zu ihrem aktiven Schutz. Es ist international führend u.a. bei Methoden des nicht-invasiven
Monitoring und der assistierten Reproduktion. Unterstützt wird die Arbeit durch vier international bedeutsame Sammlungen (pathologisch-anatomische Referenzsammlung; morphologische Sammlung; Gameten-,
Blut- und Gewebebank bedrohter Arten; vergleichende
Video- und Ultraschalldokumentation von Reproduktionsorganen).
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)
Alfred-Kowalke-Str. 17
10315 Berlin
www.izw-berlin.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Heribert Hofer
Tel. +49 (0)30 5168 101
[email protected]
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Das Museum für Naturkunde beschäftigt sich mit der
räumlichen und zeitlichen Erfassung der Biodiversität
auf lokaler, regionaler und globaler Ebene sowie von
der molekularen Skala bis hin zu ganzen Ökosystemen.
Es untersucht die bei der Entstehung neuer Arten sowie
beim Umbau biologischer Systeme wirksamen Mechanismen in paläontologischen Studien an der Tier- und
Pflanzenwelt früherer Erdzeit-Alter, in „Naturlaboratorien“ wie großen und alten Seen, ozeanischen Inseln
oder Korallenriffen sowie an Hand seiner naturkundlichen Sammlungen. Auch die Erforschung der Toleranzgrenzen und Anpassungsfähigkeit von Organismen
und Ökosystemen sind für ein besseres Verständnis der
Reaktionsmuster der belebten Natur auf Klima- und
Umweltänderungen essenziell.
Das Museum betreibt hierzu Forschungsprojekte in
natürlichen Lebensräumen weltweit, sammelt Organismen, beschreibt neue Arten und hält eine über 30
Millionen Objekte umfassende naturkundliche Sammlung ausgestorbener und heute lebender Organismen
(incl. ihres Erbguts) vor. Als „Gedächtnis des Lebens“
bietet diese Sammlung Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern aus aller Welt eine umfassende Forschungsinfrastruktur. Das Museum beteiligt sich daneben aktiv an der Bewertung und Vermittlung der gesellschaftlichen Bedeutung der biologischen Vielfalt durch
wissenschaftsbasierte Ausstellungen, viele weitere öffentliche Aktivitäten, Beiträge zur Kommunikationsforschung sowie Politikberatung.
Museum für Naturkunde Berlin (MfN) –
Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung an der Humboldt-Universität zu Berlin (MfN)
Invalidenstraße 43
10115 Berlin
www.naturkundemuseum-berlin.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Reinhold Leinfelder
Tel.: +49 (0)30 2093 8544
[email protected]
29
­­­
Leibniz-Zentrum
für Agrarlandschafts­
forschung (ZALF)
Zoologisches Forschungsmuseum
Alexander Koenig (ZFMK)
Profil der Einrichtung
Biodiversitätsindikation, Insekten, Taxonomie; mikrobielle Diversität in Agrarlandschaften; Nahrungsnetze
im Agrarraum; Böden als Lebensraum; biotische Diversität in Waldökosystemen; Landnutzung, Landwirtschaft,
Forstwirtschaft; biotische Integrität, Amphibienreproduktionszentren, Naturschutzbrachen und teilflächenspezifische Bewirtschaftung; Landschaftsentwicklung;
Technologieentwicklungen; Landnutzungsänderung;
Habitatmodellierung; Nutzungseinfluss
Leibniz-Institut für terrestrische Biodiversität
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Landnutzung beeinflusst die räumlich-zeitliche Dynamik
des Vorkommens und der Qualität der Lebensräume von
Arten. Die Biodiversitätsforschung des ZALF orientiert
sich an der Aufklärung grundlegender landschaftsökologischer Prozesse, die die Komponenten der Biodiversität
beeinflussen, sowie der Entwicklung von Konzepten zur
Gestaltung und Nutzung der Lebensräume in der agrarisch genutzten Kulturlandschaft. Die Erkenntnisse werden in Form von szenarientauglichen Landschaftsmodellen auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen
Skalen integriert und verallgemeinert. Für die Lösung
von Konflikten im Bereich der Biodiversität werden im
ersten Schritt die vom Menschen erwarteten Wirkungen
zur Biodiversität ermittelt und mit den ökologischen
Ansprüchen von Arten bzw. den technischen Möglichkeiten der Landnutzung abgeglichen. Dazu vom ZALF
entwickelte moderne Techniken sind hoch wirksam aus
Sicht des Arten- und Lebensraumschutzes, grenzen aber
auch Verlust und Aufwand für die Landnutzer ein.
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF)
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
www.zalf.de
Institut für Landnutzungssysteme (LSE)
www.zalf.de/home_zalf/institute /lse/lse/index.html
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. agr. Armin Werner
Tel.: +49 (0)33432 82 310
[email protected]
Profil der Einrichtung
Taxonomie, Systematik, Faunistik; terrestrische Tierwelt; Afrika, Asien, Südamerika; molekulare Biodiversitätsforschung, DNA-Barcoding, Phylogenetik
Beitrag zur Biodiversitätsforschung
Das ZFMK erfasst die Tierwelt tropischer Länder, aber
auch in Europa, insbesondere zur Inventarisierung und
Erhaltung der Artenvielfalt. Schwerpunkte sind zur Zeit
u.a. die Entwicklung von Maßnahmen zum Schutz von
Wäldern in Ostafrika, Analyse von Klimafolgen und
Ausarbeitung von Empfehlungen, Analyse der Vogelwelt (Ökologie, Zugverhalten, Verbreitung) in Südamerika, Afrika und Europa, Entdeckung und Schutz
von Reptilien in Südostasien, Beschreibung der Insektenfauna inklusive neuer Arten, sowie die Entwicklung
von Techniken zur beschleunigten Bewertung der Artenvielfalt in komplexen Lebensräumen. Das ZFMK hat
ein besonders herausragendes Molekularlabor für die
Erforschung von Phylogenese, Evolutionsprozessen sowie zur genetischen Charakterisierung von Arten. Eine
besondere Stärke ist auch die Entwicklung von Algorithmen für die Datenanalyse auf diesem Forschungsgebiet. Als Forschungsmuseum verfügt das Institut
über Ausstellungen und eine leistungsfähige Öffentlichkeitsarbeit, die der außerschulischen Vermittlung
von Erkenntnissen der Biodiversitätsforschung dient.
Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig
(ZFMK) – Leibniz-Institut für terrestrische Biodiversität
Adenauerallee 160
53113 Bonn
www.zfmk.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. J. Wolfgang Wägele
Tel.: +49 (0)228 9122 200
[email protected]
Summerschool für Kinder
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[Senckenberg Gesellschaft f. Naturforschung (SGN)]
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Leibniz-Einrichtungen, bei denen Biodiversität
Forschungsgegenstand ist 
Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL)
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin
(BNI)
Analyse der Möglichkeiten einer nachhaltigen Raumentwicklung; Forschung und Wissenstransfer zur
Sicherung natürlicher Ressourcen durch räumliche Planung (u.a. Sicherung der Biodiversität durch Schutzgebiete, nachhaltige Landnutzung in ruralen, suburbanen
und urbanen Räumen; zukunftsfähiger Umgang mit
natürlichen Ressourcen, Möglichkeiten zur Erhaltung
und Gestaltung von Kulturlandschaften; ressourceneffiziente Raumentwicklung
Diversität und Genetik tropischer Infektionserreger;
Stammsammlungen von Parasiten, Viren, Bakterien;
Genbanken, Genomforschung; Wirtsgenetik und
Wirtsdiversität; Vektoren und Übertragung sowie deren Bekämpfung; Reservoire und Zoonosen; klinische
Forschung, Tourismus; Bedeutung tropischer Infektionskrankheiten für Entwicklungsländer; Epidemiologie
und Vorhersage.
Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL)
Leibniz-Forum für Raumwissenschaften
Hohenzollernstr. 11
30161 Hannover
www.ARL-net.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Gerhard Overbeck
Tel.: +49 (0)511 34842 22
[email protected]
Leibniz-Institut für Agrartechnik
Potsdam-Bornim (ATB)
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Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNI)
Bernhard-Nocht-Str. 74
20359 Hamburg
www.bni-hamburg.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Eleonora Setiadi
Tel.: +49 (0) 40 4 28 18 264
[email protected]
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Agrobiodiversität in der Energie- und Rohstoffgewinnung; Erfassung mikrobieller Biodiversität in Praxisbiogasreaktoren mit mikrobiologischen und molekulargenetischen Verfahren; Entwicklung effizienter Systeme
für eine wirtschaftliche Erzeugung von Biogas unter
Nutzung stabiler mikrobieller Lebensgemeinschaften
mit hohen Umsatzraten; Untersuchung der Einflüsse
von Konstruktion und Betriebsweise der Anlagen auf
Struktur und Zusammensetzung mikrobieller Lebensgemeinschaften.
Bedeutung der Biodiversität für die Geschmackswahrnehmung (Evolutionstheorie; Bittergeschmacksrezeptorgene bei Primaten, inklusive Mensch; vergleichende
Erfassung und Dokumentation von Populationsdifferenzierung und genetischer Vielfalt dieser Gene); biologische Vielfalt und Identifikation von Diabetesgenen
(Bedeutung der Biodiversität verschiedener Mausarten
und Mausstämme; vergleichende Erfassung und Dokumentation genetischer Vielfalt); Erfassung der Biodiversität der Mikrobiota (Darmflora); ­gesellschaftlicher
Nutzen (Gesundheit).
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim
(ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
www.atb-potsdam.de
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal
www.dife.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Michael Klocke
Tel.: +49 (0)331 5699 113
[email protected]
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Gisela Olias
Tel.: +49 (0)33200 882 78
[email protected]
Deutsches Primatenzentrum –
Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ)
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung
und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut
Das institutsinterne Netzwerk „Biodiversität der Primaten“
koordiniert Forschungsprojekte zur Erfassung, Ursachen
und Erhalt ausgewählter Gattungen. Unsere Expertisen
und Interessen liegen in den Bereichen Charakterisierung der Taxa durch genetische Merkmale und Lautäußerungen, geografische Verbreitung, Hybridisierung und
Artbildung, ökologische Rolle von Primaten als Samenausbreiter sowie in der Entwicklung von Schutzprogrammen.
Das DPZ unterhält dazu eigene Forschungsstationen in
Peru, Madagaskar, Indonesien und Senegal.
Naturstoff-Forschung; Suche nach neuen Naturstoffen
in bisher nicht untersuchten Habitaten; Strukturaufklärung von Naturstoffen; biotechnologische Herstellung
von Naturstoffen; die Rolle von Naturstoffen als Mediatoren der biologischen Kommunikation; Bekämpfung
von Infektionskrankheiten, die von resistenten Erregern
hervorgerufen werden, mit neuen Naturstoffen; Infektionsbiologie von human-pathogenen Pilzen.
Deutsches Primatenzentrum –
Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ)
Kellnerweg 4 • 37077 Göttingen
http://dpz.eu
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Peter Kappeler • Tel.: +49 (0)551 385 12 84
[email protected]
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung
und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut
Beutenbergstraße 11a • 07745 Jena
www.hki-jena.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Christian Hertweck
Tel.: +49 (0)3641 532 1101
[email protected]
Forschungszentrum Borstel (FZB) LeibnizZentrum für Medizin & Biowissenschaften
Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle
Virologie und Immunologie (HPI)
Die Mission des Forschungszentrums Borstel ist umfassende biomedizinische und Gesundheitsforschung in der
Lungenheilkunde. Der Fokus liegt dabei auf Infektionen,
Allergien und entzündlichen Erkrankungen. Die Arbeit
des Zentrums ist von einem interdiszipinären Ansatz gekennzeichnet, der Grundlagenforschung (Immunologie,
Biochemie, molekulare Zellbiologie etc.) mit klinischer Forschung und klinischen Studien vereint. Eine wichtige Rolle
spielt dringend notwendige translationale Forschung, also
die Überführung von Forschung in die Praxis. Das große
Ziel der Forschungsarbeit ist die Verbesserung bestehender
und die Entwicklung neuer Methoden zur Erkennung,
Vermeidung und Behandlung von Lungenerkrankungen.
Grundlagenforschung zur Hepatitis-Virus-infektion von
Ente, Kranich etc. als Modellsystem (Viruspathogenese)
und Vergleich mit Humaninfektionen; Übertragungsund Infektionsmechanismen von Viren (Tier-Mensch);
molekularbiologische und biochemische Analyse und
Modifikation von Viren und deren ultrastrukturelle Analyse; Immunmodulation durch nicht primär humanpathogene Viren; Adaptationsmechanismen von Viren Tier/
Mensch; Analyse aller in einem Gewebe auffindbaren Viren oder Virusbestandteile; Modellsysteme für tier- und
humanspezifische Virusarten; Studien zur Pathogenese
von Viruserkrankungen in Zell-Modellsystemen.
Forschungszentrum Borstel (FZB)
Leibniz-Zentrum für Medizin & Biowissenschaften
Parkallee1-40 • D-23845 Borstel
www.fz-borstel.de
Kontakt / Biodiversitätsprojekte:
Dr. Sabine Rüsch-Gerdes • Tel.: 04537-188.213
Nationales Referenzzentrum für Mycobakterien
[email protected]
Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle Virologie
und Immunologie (HPI)
Martinistr. 52 • 20251 Hamburg
www.hpi-hamburg.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Dipl.-Ing. Heinrich Hohenberg
Tel.: +49 (0)40 48051 101
[email protected]
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Leibniz-Institut für Agrarentwicklung
in Mittel- und Osteuropa (IAMO)
Leibniz-Institut für Gemüse- und Zier­
pflanzenbau (IGZ)
Landnutzung und -veränderung; Agrarlandschaften;
Multifunktionalität der Landwirtschaft; Optionswerte,
sozioökonomische Rahmenbedingungen für den Agrarstrukturwandel und Auswirkungen auf Artenauswahl
und Agro-Biodiversität; Governance-Strukturen zur Nutzung natürlicher Ressourcen; Gewährleistung der Agrobiodiversität im Agrarbereich und ländlichen Raum.
Boden, Pflanze, Bakterien und Archaea; arbuskuläre
Mykorrhiza; Diversität; Symbiose; molekulare Analysen; Nährstoffkreislauf; Interaktion mikrobieller Diversität und Pflanzenernährung bzw. Pflanzengesundheit.
Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Mittel- und
Osteuropa (IAMO)
Theodor-Lieser-Str. 2 • 06120 Halle (Saale)
www.iamo.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Daniel Müller • Tel.: +49 (0)345 29 28 328
[email protected]
Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)
Theodor-Echtermeyer-Weg 1
14979 Großbeeren
www.igzev.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Dr. Silke Ruppel
Tel.: +49 (0)33701 78 337
[email protected]
Institut für Weltwirtschaft an der Universität
Kiel (IfW)
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften
an der Universität Kiel (IFM-GEOMAR)
Erfassung und Dokumentation der Biodiversität (Sammlung von Stämmen mariner Mikroorgansimen); Identifikation von Wirkstoffen aus marinen Mikroorganismen;
Bedeutung genetischer Diversität innerhalb von Arten
für Stabilität von Populationen; Bedeutung der Artenvielfalt für Kohlenstoff- und Nährstoffretention; Bedeutung von Artenvielfalt für Stabilität von Ökosystemen;
Modellexperimente zu diversitätserhaltenden Faktoren;
evolutive Anpassungen an globalen Wandel.
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften
an der Universität Kiel (IFM-GEOMAR)
Wischhofstr. 1-3 • 24148 Kiel
Düsternbrooker Weg 20 • 24105 Kiel
www.ifm-geomar.de
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Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Johannes F. Imhoff • Tel.: +49 (0)431 600 4450
[email protected]
Prof. Dr. Ulrich Sommer • Tel.: +49 (0)431 600 4400
[email protected]
Dr. Birte Matthiessen • Tel.: +49 (0)431 600 4408
[email protected]­
Zertifizierung und Bewertung von Biokraftstoffen (Analyse ökologischer Effektivität, der Effizienz, Potentiale,
Marktchancen und Rahmenbedingungen für die Nutzung von Biokraftstoffen); Vorschläge für Biokraftstoffpolitik; Modellierung und Analyse von Landnutzungskonkurrenz im Zusammenhang mit Bioenergie; Analyse
des Zusammenhangs von Nahrungsmittelpreisen und
Agrofuelnachfrage; Erklärung von Unterschieden im
Wohlbefinden (Wellbeing) in 80 Ländern durch Unterschiede in Artenvielfalt; Konservierung von „crop genetic diversity“ durch „on-farm conservation programs“.
Institut für Weltwirtschaft an der Universität Kiel (IfW)
Düsternbrooker Weg 120
24105 Kiel
www.ifw-kiel.de/forschung/umwelt-und-naturlicheressourcen
www.ifw-kiel.de/forschung/armuts minderung-undentwicklung
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Gernot Klepper Ph.D.
Tel.: +49 (0)431 8814 485
[email protected]
Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und
Strukturplanung (IRS)
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
(PIK)
Kulturlandschaften als regionales Gemeinschaftsgut; Kulturlandschaften als Handlungsräume einer kooperativen
Regionalentwicklung zur Sicherung von Nachhaltigkeit
und Biodiversität; Institutionen und Governanceansätze
zur Integration von Bewahrung und Entwicklung von
Kulturlandschaften und Lösung von Nutzungskonflikten;
Regionalentwicklung und Raumplanung für nachhaltigen Biodiversitätsschutz im Zeichen globalen Wandels.
Modellierung der Auswirkungen des globalen Klimawandels auf Biodiversitätsgüter und Biodiversitätsdienstleistungen; Biodiversität und ihr Wert für Naturschutz, funktionierende Kulturlandschaften und
nachhaltige Nutzung in Entwicklungsländern; makroskalige Biodiversität, Ökosystemfunktionen und Klimaund Landnutzungswandel in Europa; die sozialwissenschaftlichen Dimensionen der Biodiversität; Risiken und
Handlungsoptionen für Schutzgebiete Deutschlands
im Klimawandel; Sensitivitätsanalysen für europäische
Organismen und Ökosysteme gegenüber Klima- und
Landnutzungswandel und in Bezug auf invasive Arten;
globale Biodiversitätsanalysen auf der Basis von Biomverschiebungen und ihre weltwirtschaftliche Bedeutung
unter Berücksichtigung verstärkter Nutzung von Energie
aus Biomasse.
Leibniz-Institut für Regionalentwicklung
und Strukturplanung (IRS)
Flakenstr. 28-31
15537 Erkner
www.irs-net.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Andreas Röhring
Tel.: +49 (0)3362 793 170
[email protected]
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)
Telegraphenberg A 31
14473 Potsdam
www.pik-potsdam.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Wolfgang Cramer
Tel.: +49 (0)331 288 2521
[email protected]
Dr. Katrin Vohland
Tel.: +49 (0)30 2093 8945
[email protected]
Evolution, Naturstoffe, Heilpflanzen, Screening, Metabolomics, Proteomics, Transcriptomics; Bedeutung
der evolutiven Entwicklung metabolischer Diversität
bei Heilpflanzen; abiotische und biotische funktionelle
Aspekte der Diversität; Isolation und Charakterisierung
von biologisch aktiven Substanzen (Naturstoffe) traditionell genutzter Heilpflanzen Afrikas, Asiens und Südamerikas sowie von Ständerpilzen Europas.
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
Weinberg 3
06120 Halle
www.ipb-halle.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Norbert Arnold
Tel.: +49 (0)345 5582 1310
[email protected]
Prof. Dr. Dieter Strack
Tel.: +49 (0)345 5582 1500 [email protected]
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Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW)
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie
Bremen (ZMT)
Analyse von Energie- und Klimapolitiken (Vorschläge für nachhaltige energie- und klimapolitische Maßnahmen zum Schutz von Umwelt und Biodiversität,
Landnutzungskonkurrenz bei der Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen, ökonomische Effekte einer Integration des Regenwaldschutzes in den internationalen
Emissionshandel); Erhebung von Konsumentenpräferenzen (gentechnische Innovationen, genveränderte
Lebensmittel, Biokraftstoffe); ökonomische Analyse von
Biokraftstoffen (Bestimmungsfaktoren bei PKW-Kaufentscheidungen mit alternativen Antrieben, Beschäftigungseffekte von Biokraftstoffen); Vergleich von in der
Biodiversitätsforschung angewandten Methoden (etwa
ökonomische Experimente, ökonometrische Methoden
insbesondere diskrete Entscheidungsmodelle und Regressionsmodelle, technologiefundierte ökonomische
Simulationsmodelle wie beispielsweise angewandte
Gleichgewichtsmodelle – CGE, Realoptionen).
Erfassung von Arten in tropischen Küstenökosystemen
(Korallenriffe, Mangroven, Seegraswiesen, Küstengewässer); Widerstandsfähigkeit tropischer Küstenökosysteme gegen Umweltveränderungen; Managementempfehlungen basierend auf Forschungsergebnissen;
Nutzungskonflikte in tropischen Küstenökosystemen;
Erfassung der Biodiversitätsgüter von Mangroven und
Korallenriffen und ihre Bedeutung für die lokale Bevölkerung; Bedeutung tropischer Küstenökosysteme für
Stoffkreisläufe (Kohlenstoff, Stickstoff); Funktion von
tropischen Küstenökosystemen als Katastrophenschutz;
Beschreibung neuer Arten (z.B. neue Riesenmuschelart
aus dem Roten Meer); Erforschung von Aufzuchtsbedingungen von Zierorganismen aus Korallenriffen.
Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW)
L7,1
68161 Mannheim
www.zew.de
­­­
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
PD Dr. Andreas Löschel
Tel.: +49 (0)621 1235 200
[email protected]
Dr. Klaus Rennings
Tel.: +49 (0)621 1235 207
[email protected]
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie
Bremen (ZMT)
Fahrenheitstr. 6
28359 Bremen
www.zmt-bremen.de
Ansprechpartner zum Thema Biodiversität
Prof. Dr. Ulrich Saint-Paul
Tel: +49 (0)421 23800 22
[email protected]
Flechtenforschung i. d. A­­­ntarktis
36
[Senckenberg Gesellschaft f. Naturforschung (SGN)]
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Die Einrichtungen
der Leibniz-Gemeinschaft
Sektion A
Geisteswissenschaften und Bildungsforschung
DBM DIE Deutsches Bergbau-Museum, Bochum
Deutsches Institut für Erwachsenenbildung –
Leibniz-Zentrum für Lebenslanges Lernen, Bonn
DIPF Deutsches Institut für Internationale Pädagogische Forschung,
Frankfurt am Main
DM Deutsches Museum, München
DSM Deutsches Schiffahrtsmuseum, Bremerhaven
GNM Germanisches Nationalmuseum, Nürnberg
GEI
Georg-Eckert-Institut für internationale Schulbuchforschung
HI Herder-Institut, Marburg
IDS Institut für Deutsche Sprache, Mannheim
IfZ Institut für Zeitgeschichte München-Berlin
IPN Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften
an der Universität Kiel
IWM Institut für Wissensmedien, Tübingen
RGZM Römisch-Germanisches Zentralmuseum, Mainz
ZPID Zentrum für Psychologische Information und Dokumentation,
Trier
ZZF Zentrum für Zeithistorische Forschung Potsdam
Sektion B
Wirtschafts- und Sozialwissenschaften,
Raumwissenschaften
ARL DIW FÖV GESIS GIGA Akademie für Raumforschung und Landesplanung, Hannover
Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung, Berlin
Deutsches Forschungsinstitut für öffentliche Verwaltung Speyer
Leibniz-Institut für Sozialwissenschaften, Bonn-Köln-Mannheim
German Institute of Global and Area Studies. Leibniz-Institut
für Globale und Regionale Studien, Hamburg
HSFK Hessische Stiftung Friedens- und Konflikt­forschung, Frankfurt
am Main
IAMO Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Mittel- und Osteuropa,
Halle
IfL Leibniz-Institut für Länderkunde, Leipzig
ifo Institut für Wirtschaftsforschung, München
IfW Institut für Weltwirtschaft an der Universität Kiel
ILS Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung, Dortmund
[Assoziiert]
IÖR Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, Dresden
IRS Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung,
Erkner
IWH Institut für Wirtschaftsforschung Halle
RWI Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung, Essen
WZB Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung
ZBW Deutsche Zentralbibliothek für Wirtschaftswissenschaften –
Leibniz Informationszentrum Wirtschaft, Kiel
ZEW Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung, Mannheim
Sektion C
FZB Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und
Biowissenschaften, Borstel
HKI Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie
– Hans-Knöll-Institut, Jena
HPI Heinrich-Pette-Institut für Experimentelle Virologie und Immunologie an der Universität Hamburg
IfADo Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund
IfN Leibniz-Institut für Neurobiologie, Magdeburg
IPB Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Halle
IPK Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzen­
forschung, Gatersleben
IUF
Institut für umweltmedizinische Forschung an der HeinrichHeine-Universität Düsseldorf gGmbH [Assoziiert]
IZW Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung, Berlin
LIFA Leibniz-Institut für Arterioskleroseforschung an der Universität
Münster
MfN Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und
Biodiversitätsforschung an der Humboldt-Universität zu Berlin
SGN Senkenberg Gesellschaft für Naturforschung, Frankfurt am Main
ZB MED Deutsche Zentralbibliothek für Medizin, Köln
ZFMK Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig –
Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere, Bonn
Sektion D
Mathematik, Natur- und Ingenieurwissenschaften
AIP FBH FCH FIZ KA FZD IAP Astrophysikalisches Institut Potsdam
Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik, Berlin
Fachinformationszentrum Chemie, Berlin
Fachinformationszentrum Karlsruhe
Forschungszentrum Dresden – Rossendorf
Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik an der Universität
Rostock, Kühlungsborn
IFW Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung, Dresden
IHP Innovations for High Performance Microelectronics/LeibnizInstitut für innovative Mikroelektronik, Frankfurt (Oder)
IKZ Leibniz-Institut für Kristallzüchtung, Berlin
INM Leibniz-Institut für Neue Materialien, Saarbrücken
INP Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie,
Greifswald
IOM Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung, Leipzig
IPF Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden
ISAS Institute for Analytical Sciences, Dortmund und Berlin
KIS Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik, Freiburg
LIKAT Leibniz-Institut für Katalyse an der Universität Rostock
LZI Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik
MBI Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeit­
spektroskopie, Berlin
MFO Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
PDI Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Berlin
TIB Technische Informationsbibliothek, Hannover
WIAS Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik,
Berlin
Lebenswissenschaften
BIPS 38
Bremer Institut für Präventionsforschung und Sozialmedizin
[Assoziiert]
BNI Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg
DDZ Deutsches Diabetes-Zentrum – Leibniz-Zentrum für DiabetesForschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
DFA Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, Garching
DIfE Deutsches Institut für Ernährungsforschung, Potsdam-Reh­
brücke
DPZ Deutsches Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primaten­
forschung, Göttingen
DRFZ Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen,
Braunschweig
FBN Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere,
Dummerstorf
FLI Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut,
Jena
FMP Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie, Berlin
Sektion E
Umweltwissenschaften
ATB Leibniz-Institut für Agrartechnik, Potsdam-Bornim
IFM-GEOMAR
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Kiel
IfT Leibniz-Institut für Troposphärenforschung, Leipzig
IGB Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei,
Berlin
IGZ Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau, Großbeeren
& Erfurt
IOW Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde an der
Universität Rostock
LIAG Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, Hannover
PIK Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
ZALF Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, Müncheberg
ZMT Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie Bremen
BIPS
LIAG
GEI
ILS
SGN
39
Leibniz ist mehr.
Mehr Themen. Mehr Wissen. Mehr Rat.
Leibniz-Gemeinschaft
Berlin-Büro
Schützenstr. 6a
10117 Berlin
Telefon: (030) 20 60 49 - 0
Fax: (030) 20 60 49 - 55
www.leibniz-gemeinschaft.de