Biodiversität

Eine Pilzprobe, die im Sommer 2008 in den Mischwäldern von Northern Saskatchewan in der Nähe von LaRonge gesammelt wurde, ist ein Beispiel für die Artenvielfalt von Pilzen. Auf diesem Foto sind auch Blattflechten und Moose zu sehen. ⓘ

Biodiversität oder biologische Vielfalt ist die Vielfalt und Variabilität des Lebens auf der Erde. Die biologische Vielfalt ist ein Maß für die Variation auf der Ebene der Gene (genetische Variabilität), der Arten (Artenvielfalt) und der Ökosysteme (Ökosystemvielfalt). ⓘ

Die biologische Vielfalt ist nicht gleichmäßig auf der Erde verteilt, sondern in der Regel in den Tropen größer, was auf das warme Klima und die hohe Primärproduktivität in der Äquatornähe zurückzuführen ist. Diese tropischen Waldökosysteme bedecken weniger als 10 % der Erdoberfläche und beherbergen etwa 90 % der weltweiten Arten. Die biologische Vielfalt der Meere ist in der Regel an den Küsten des westlichen Pazifiks, wo die Meeresoberflächentemperatur am höchsten ist, und in den mittleren Breitengraden aller Ozeane am größten. Es gibt Breitengradienten in der Artenvielfalt. Die Artenvielfalt konzentriert sich im Allgemeinen in Hotspots und hat im Laufe der Zeit zugenommen, wird aber in Zukunft wahrscheinlich abnehmen, was in erster Linie auf die Entwaldung zurückzuführen ist. Sie umfasst die evolutionären, ökologischen und kulturellen Prozesse, die das Leben erhalten. ⓘ

Schnelle Umweltveränderungen führen in der Regel zu Massenaussterben. Es wird geschätzt, dass mehr als 99,9 % aller Arten, die jemals auf der Erde gelebt haben, d. h. über fünf Milliarden Arten, ausgestorben sind. Die Schätzungen über die Zahl der heute auf der Erde lebenden Arten reichen von 10 bis 14 Millionen, von denen etwa 1,2 Millionen dokumentiert sind und über 86 % noch nicht beschrieben wurden. Die Gesamtmenge der miteinander verbundenen DNA-Basenpaare auf der Erde wird auf 5,0 x 10³⁷ geschätzt und wiegt 50 Milliarden Tonnen. Im Vergleich dazu wird die Gesamtmasse der Biosphäre auf bis zu vier Billionen Tonnen Kohlenstoff geschätzt. Im Juli 2016 berichteten Wissenschaftler, dass sie einen Satz von 355 Genen des letzten gemeinsamen Vorfahren (LUCA) aller auf der Erde lebenden Organismen identifiziert haben. ⓘ

Das Alter der Erde beträgt etwa 4,54 Milliarden Jahre. Die frühesten unbestrittenen Beweise für Leben auf der Erde stammen mindestens aus der Zeit vor 3,5 Milliarden Jahren, als sich die geologische Kruste nach dem früheren geschmolzenen Erdzeitalter Hadean zu verfestigen begann. In Westaustralien wurden mikrobielle Mattenfossilien in 3,48 Milliarden Jahre altem Sandstein gefunden. Ein weiterer früher physischer Beweis für eine biogene Substanz ist Graphit in 3,7 Milliarden Jahre alten Metasedimentgesteinen, die in Westgrönland entdeckt wurden. In jüngerer Zeit, im Jahr 2015, wurden in 4,1 Milliarden Jahre altem Gestein in Westaustralien "Überreste von biotischem Leben" gefunden. Einer der Forscher meint: "Wenn das Leben relativ schnell auf der Erde entstanden ist, könnte es im Universum weit verbreitet sein." ⓘ

Seit Beginn des Lebens auf der Erde haben fünf große Massenaussterben und mehrere kleinere Ereignisse zu einem starken und plötzlichen Rückgang der Artenvielfalt geführt. Das Phanerozoikum (die letzten 540 Millionen Jahre) war geprägt von einem raschen Anstieg der Artenvielfalt durch die kambrische Explosion - eine Periode, in der die meisten mehrzelligen Phyla erstmals auftraten. In den folgenden 400 Millionen Jahren kam es wiederholt zu massiven Verlusten der biologischen Vielfalt, die als Massenaussterben bezeichnet werden. Im Karbon führte der Zusammenbruch der Regenwälder zu einem großen Verlust an Pflanzen- und Tierleben. Das Aussterbeereignis im Perm und Trias vor 251 Millionen Jahren war das schlimmste; die Erholung der Wirbeltiere dauerte 30 Millionen Jahre. Das jüngste Ereignis, das Aussterben der Kreidezeit und des Paläogens, ereignete sich vor 65 Millionen Jahren und hat oft mehr Aufmerksamkeit erregt als andere, weil es zum Aussterben der nicht-avischen Dinosaurier führte. ⓘ

Der Zeitraum seit dem Auftauchen des Menschen ist durch einen kontinuierlichen Rückgang der biologischen Vielfalt und einen damit einhergehenden Verlust der genetischen Vielfalt gekennzeichnet. Dieser Rückgang, der als Holozänes Aussterben bezeichnet und oft als sechstes Massenaussterben bezeichnet wird, ist in erster Linie auf menschliche Einflüsse zurückzuführen, insbesondere auf die Zerstörung von Lebensräumen. Umgekehrt wirkt sich die biologische Vielfalt in vielerlei Hinsicht positiv auf die menschliche Gesundheit aus, obwohl auch einige negative Auswirkungen untersucht wurden. ⓘ

Die Vereinten Nationen haben die Jahre 2011-2020 zur UN-Dekade "Biologische Vielfalt" und die Jahre 2021-2030 zur UN-Dekade "Wiederherstellung der Ökosysteme" erklärt. Laut einem IPBES-Bericht zur globalen Bewertung der biologischen Vielfalt und der Ökosystemleistungen aus dem Jahr 2019 sind 25 % der Pflanzen- und Tierarten infolge menschlicher Aktivitäten vom Aussterben bedroht. Einem IPBES-Bericht vom Oktober 2020 zufolge haben dieselben menschlichen Handlungen, die den Verlust der biologischen Vielfalt vorantreiben, auch zu einer Zunahme von Pandemien geführt. ⓘ

In der fünften Ausgabe des UN-Berichts Global Biodiversity Outlook 2020, der als "Abschlussbericht" für die Aichi-Biodiversitätsziele diente, eine Reihe von 20 Zielen, die 2010 zu Beginn der UN-Dekade für biologische Vielfalt festgelegt wurden und von denen die meisten bis Ende 2020 erreicht werden sollten, wurde festgestellt, dass keines der Ziele - die den Schutz von Ökosystemen und die Förderung der Nachhaltigkeit betreffen - vollständig erreicht wurde. ⓘ

Die drei (wesentlichen) Ebenen der Biodiversität (Beispiel: Tropischer Regenwald Ecuadors) ⓘ

Nach Carl Beierkuhnlein ist Biodiversität ein Maß für die qualitative, quantitative und funktionelle Vielfalt des Lebens auf allen Organisationsebenen im untersuchten Gebiet. Damit ist sie ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung der Schutzwürdigkeit eines Gebietes im Naturschutz, aber auch seiner nachhaltigen Bedeutung für den Menschen. ⓘ

Etymologie

• 1916 - Der Begriff biologische Vielfalt wurde erstmals von J. Arthur Harris in "The Variable Desert", Scientific American, verwendet: "Die bloße Feststellung, dass die Region eine an Gattungen und Arten reiche Flora unterschiedlicher geografischer Herkunft oder Verwandtschaft aufweist, ist als Beschreibung ihrer tatsächlichen biologischen Vielfalt völlig unzureichend."
• 1974 - Der Begriff natürliche Vielfalt wird von John Terborgh eingeführt.
• 1980 - Thomas Lovejoy führte den Begriff biologische Vielfalt in einem Buch in die wissenschaftliche Gemeinschaft ein. Er wurde schnell allgemein verwendet.
• 1985 - Nach Edward O. Wilson wurde die Kurzform Biodiversität von W. G. Rosen geprägt: "Das Nationale Forum für biologische Vielfalt ... wurde von Walter G. Rosen konzipiert ... Dr. Rosen vertrat das NRC/NAS während der gesamten Planungsphase des Projekts. Außerdem führte er den Begriff Biodiversität ein".
• 1985 - Der Begriff "Biodiversität" erscheint in dem Artikel "A New Plan to Conserve the Earth's Biota" von Laura Tangley.
• 1988 - Der Begriff Biodiversität erscheint erstmals in einer Publikation.
• Gegenwart - Der Begriff hat sich weit verbreitet. ⓘ

Im deutschsprachigen Raum wird „Biodiversität“ seit der Debatte um die Verabschiedung der UN-Biodiversitätskonvention 1992 auf dem Erdgipfel vermehrt eingesetzt. ⓘ

Definitionen

"Biodiversität" wird meist als Ersatz für die klarer definierten und seit langem etablierten Begriffe Artenvielfalt und Artenreichtum verwendet. Biologen definieren Biodiversität meist als die "Gesamtheit der Gene, Arten und Ökosysteme einer Region". Ein Vorteil dieser Definition ist, dass sie eine einheitliche Sichtweise auf die traditionellen Arten der biologischen Vielfalt bietet, die zuvor identifiziert wurden:

• taxonomische Vielfalt (gewöhnlich auf der Ebene der Artenvielfalt gemessen)
• ökologische Vielfalt (oft unter dem Gesichtspunkt der Vielfalt der Ökosysteme betrachtet)
• morphologische Vielfalt (die sich aus der genetischen Vielfalt und der molekularen Vielfalt ergibt)
• funktionelle Vielfalt (ein Maß für die Anzahl der funktionell unterschiedlichen Arten innerhalb einer Population (z. B. unterschiedliche Fütterungsmechanismen, unterschiedliche Beweglichkeit, Räuber vs. Beute usw.)) Dieses mehrstufige Konstrukt steht im Einklang mit Datman und Lovejoy. ⓘ

Andere Definitionen sind:

Wilcox 1982

Eine explizite Definition, die mit dieser Interpretation übereinstimmt, wurde erstmals in einem Papier von Bruce A. Wilcox im Auftrag der International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) für die Welt-Nationalparkkonferenz 1982 gegeben. Wilcox' Definition lautete: "Biologische Vielfalt ist die Vielfalt der Lebensformen ... auf allen Ebenen biologischer Systeme (d. h. molekular, organismisch, Population, Art und Ökosystem) ...". ⓘ

Genetisch

Wilcox 1984

Biodiversität kann genetisch definiert werden als die Vielfalt von Allelen, Genen und Organismen. Sie untersuchen Prozesse wie Mutation und Gentransfer, die die Evolution vorantreiben. ⓘ

Vereinte Nationen 1992

Der Erdgipfel der Vereinten Nationen von 1992 definierte "biologische Vielfalt" als "die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher Herkunft, einschließlich unter anderem terrestrischer, mariner und anderer aquatischer Ökosysteme und der ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören: dies schließt die Vielfalt innerhalb von Arten, zwischen Arten und von Ökosystemen ein". Diese Definition wird in dem Übereinkommen der Vereinten Nationen über die biologische Vielfalt verwendet. ⓘ

Gaston und Spicer 2004

Die Definition von Gaston & Spicer in ihrem Buch "Biodiversität: eine Einführung" lautet "Variation des Lebens auf allen Ebenen der biologischen Organisation". ⓘ

Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation 2019

Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) definiert Biodiversität als "die Variabilität, die zwischen lebenden Organismen (sowohl innerhalb als auch zwischen Arten) und den Ökosystemen, zu denen sie gehören, besteht". ⓘ

Globale taxonomische Diversität, hier gemessen an der Anzahl der Gattungen, im Verlauf des Phanerozoikums ⓘ

Der Artenreichtum der einzelnen Klassen ist sehr unterschiedlich ⓘ

Eine vollständige Charakterisierung der Biodiversität muss alle vier Ebenen einbeziehen. ⓘ

In der Praxis lässt sich die taxonomische Diversität (in der Regel auf Artebene) quantitativ messen und vergleichen mit Diversitätsindices. ⓘ

Ein Ansatz, die Artenvielfalt in einem größeren Zusammenhang als dem der einzelnen Lebensgemeinschaft zu messen, stammt von Robert H. Whittaker. Er teilt die Artendiversität in Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Epsilon-Diversität ein. Diese Abstufungen beschreiben Diversitätsmuster in Abhängigkeit von den beobachteten Flächen in verschiedenen Maßstäben: punktuell, lokal und regional. ⓘ

Die UN-Biodiversitätskonvention hat die Entwicklung von Indikatoren (englisch indicators) für die Ermittlung der globalen Biodiversität der Biodiversity Indicators Partnership (BIP) übertragen. Dabei handelt es sich aufgrund methodischer Schwierigkeiten oft nicht um Maßzahlen für die Biodiversität selbst, sondern um besser bekannte oder leichter messbare Ersatzgrößen (englisch proxies). ⓘ

Solche Indikatoren sind unter anderem ⓘ

• die Abundanz und Verbreitung von Arten,
• der Living Planet Index,
• die Waldfläche,
• der Umfang mariner Habitate,
• die Fläche geschützter Areale (Naturschutzgebiete etc.),
• die Wasserqualität von Meer- und Süßwasser (Eutrophierung, Verschmutzung etc.),
• Gesundheit und Wohlstand menschlicher Gemeinschaften, die direkt von lokalen Ökosystemen abhängig sind
• die Zahl der Träger von traditionellem Naturwissen unter indigenen Völkern und linguistische Diversität bei diesen. ⓘ

Biologische Vielfalt der Wälder

Die biologische Vielfalt der Wälder ist ein weit gefasster Begriff, der sich auf alle in Waldgebieten vorkommenden Lebensformen und ihre ökologischen Funktionen bezieht. Die biologische Vielfalt der Wälder umfasst also nicht nur Bäume, sondern auch die Vielzahl der Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen, die in den Wäldern leben, sowie deren genetische Vielfalt. Die biologische Vielfalt der Wälder kann auf verschiedenen Ebenen betrachtet werden, u. a. auf der Ebene der Ökosysteme, der Landschaft, der Arten, der Populationen und der Gene. Innerhalb und zwischen diesen Ebenen können komplexe Wechselwirkungen auftreten. In biologisch vielfältigen Wäldern ermöglicht diese Komplexität den Organismen die Anpassung an die sich ständig ändernden Umweltbedingungen und die Aufrechterhaltung der Ökosystemfunktionen. ⓘ

Im Anhang zum Beschluss II/9 (CBD, n.d.a) hat die Konferenz der CBD-Vertragsparteien anerkannt, dass: "Die biologische Vielfalt der Wälder ist das Ergebnis von Evolutionsprozessen, die sich über Tausende und sogar Millionen von Jahren vollzogen haben und die ihrerseits durch ökologische Kräfte wie Klima, Feuer, Wettbewerb und Störungen angetrieben werden. Darüber hinaus führt die Vielfalt der Waldökosysteme (sowohl in Bezug auf die physischen als auch die biologischen Merkmale) zu einem hohen Maß an Anpassungsfähigkeit, ein Merkmal der Waldökosysteme, das ein integraler Bestandteil ihrer biologischen Vielfalt ist. Innerhalb bestimmter Waldökosysteme hängt die Aufrechterhaltung ökologischer Prozesse von der Aufrechterhaltung ihrer biologischen Vielfalt ab. ⓘ

Verbreitung

Verteilung lebender terrestrischer Wirbeltierarten, höchste Konzentration der Vielfalt in den Äquatorialregionen in Rot, abnehmend in Richtung der Pole (zum blauen Ende des Spektrums) (Mannion 2014) ⓘ

Die biologische Vielfalt ist nicht gleichmäßig verteilt, sondern variiert stark über den Globus und auch innerhalb der Regionen. Die Vielfalt aller Lebewesen (Biota) hängt unter anderem von Temperatur, Niederschlag, Höhe, Böden, Geografie und dem Vorhandensein anderer Arten ab. Die Untersuchung der räumlichen Verteilung von Organismen, Arten und Ökosystemen ist die Wissenschaft der Biogeografie. ⓘ

Die Artenvielfalt ist in den Tropen und anderen lokal begrenzten Regionen wie der floristischen Kapregion durchweg höher und in den Polarregionen generell niedriger. Regenwälder, die lange Zeit ein feuchtes Klima hatten, wie der Yasuní-Nationalpark in Ecuador, weisen eine besonders hohe Artenvielfalt auf. ⓘ

Man geht davon aus, dass die terrestrische Artenvielfalt bis zu 25 Mal größer ist als die der Ozeane. Wälder beherbergen den größten Teil der terrestrischen Artenvielfalt der Erde. Die Erhaltung der weltweiten biologischen Vielfalt hängt also ganz entscheidend von der Art und Weise ab, wie wir mit den Wäldern der Welt umgehen und sie nutzen. Nach einer neuen Methode aus dem Jahr 2011 wird die Gesamtzahl der Arten auf der Erde auf 8,7 Millionen geschätzt, von denen 2,1 Millionen in den Ozeanen leben sollen. Diese Schätzung scheint jedoch die Vielfalt der Mikroorganismen unterzubewerten. Wälder bieten Lebensraum für 80 Prozent der Amphibienarten, 75 Prozent der Vogelarten und 68 Prozent der Säugetierarten. Etwa 60 Prozent aller Gefäßpflanzen sind in tropischen Wäldern zu finden. Mangroven bieten Brut- und Aufwuchsgebiete für zahlreiche Fisch- und Schalentierarten und tragen dazu bei, dass Sedimente zurückgehalten werden, die andernfalls Seegraswiesen und Korallenriffe beeinträchtigen könnten, die wiederum Lebensraum für viele weitere Meeresarten sind. ⓘ

Die biologische Vielfalt der Wälder variiert je nach Faktoren wie Waldtyp, Geografie, Klima und Böden - zusätzlich zur menschlichen Nutzung - erheblich. Die meisten Waldlebensräume in den gemäßigten Regionen beherbergen relativ wenige Tier- und Pflanzenarten und Arten, die tendenziell eine große geografische Verbreitung haben, während die Bergwälder Afrikas, Südamerikas und Südostasiens und die Tieflandwälder Australiens, der brasilianischen Küste, der karibischen Inseln, Mittelamerikas und Südostasiens viele Arten mit geringer geografischer Verbreitung aufweisen. Gebiete mit dichter menschlicher Besiedlung und intensiver landwirtschaftlicher Nutzung, wie Europa, Teile von Bangladesch, China, Indien und Nordamerika, sind in Bezug auf ihre biologische Vielfalt weniger intakt. Nordafrika, Südaustralien, das brasilianische Küstengebiet, Madagaskar und Südafrika sind ebenfalls Gebiete, in denen die biologische Vielfalt stark abgenommen hat. ⓘ

Breitengradienten

Im Allgemeinen nimmt die biologische Vielfalt von den Polen zu den Tropen hin zu. So weisen Orte in niedrigeren Breitengraden mehr Arten auf als Orte in höheren Breitengraden. Dies wird oft als Breitengradient der Artenvielfalt bezeichnet. Mehrere ökologische Faktoren können zu diesem Gradienten beitragen, aber der entscheidende Faktor ist die höhere Durchschnittstemperatur am Äquator im Vergleich zu der an den Polen. ⓘ

Obwohl die Artenvielfalt auf dem Lande vom Äquator zu den Polen hin abnimmt, behaupten einige Studien, dass diese Eigenschaft in aquatischen Ökosystemen, insbesondere in marinen Ökosystemen, nicht nachgewiesen werden kann. Die Breitenverteilung von Parasiten scheint dieser Regel nicht zu folgen. ⓘ

Im Jahr 2016 wurde eine alternative Hypothese ("die fraktale Biodiversität") vorgeschlagen, um den Breitengradienten der Biodiversität zu erklären. In dieser Studie wurden die Größe des Artenpools und die fraktale Natur von Ökosystemen kombiniert, um einige allgemeine Muster dieses Gradienten zu klären. Diese Hypothese betrachtet Temperatur, Feuchtigkeit und Nettoprimärproduktion (NPP) als die wichtigsten Variablen einer Ökosystemnische und als Achse des ökologischen Hypervolumens. Auf diese Weise ist es möglich, fraktale Hypervolumen zu bilden, deren fraktale Dimension in Richtung Äquator auf drei ansteigt. ⓘ

Hotspot der biologischen Vielfalt

Ein Hotspot der biologischen Vielfalt ist eine Region mit einem hohen Anteil an endemischen Arten, die einen starken Lebensraumverlust erlitten haben. Der Begriff "Hotspot" wurde 1988 von Norman Myers eingeführt. Obwohl Hotspots über die ganze Welt verteilt sind, handelt es sich bei den meisten um Waldgebiete und die meisten befinden sich in den Tropen. ⓘ

Der brasilianische Atlantikwald gilt als ein solcher Hotspot und beherbergt rund 20 000 Pflanzenarten, 1350 Wirbeltiere und Millionen von Insekten, von denen etwa die Hälfte nirgendwo sonst vorkommt. Auch die Insel Madagaskar und Indien sind besonders erwähnenswert. Kolumbien zeichnet sich durch eine hohe biologische Vielfalt aus, mit der höchsten Artenzahl pro Flächeneinheit weltweit und der größten Anzahl endemischer Arten (Arten, die in der Natur nirgendwo anders vorkommen) aller Länder. Etwa 10 % aller Arten der Erde kommen in Kolumbien vor, darunter über 1 900 Vogelarten, mehr als in Europa und Nordamerika zusammen. Kolumbien beherbergt 10 % der Säugetierarten der Welt, 14 % der Amphibienarten und 18 % der Vogelarten der Welt. Die trockenen Laubwälder und Tieflandregenwälder Madagaskars weisen einen hohen Anteil an endemischen Arten auf. Seit sich die Insel vor 66 Millionen Jahren vom afrikanischen Festland getrennt hat, haben sich viele Arten und Ökosysteme unabhängig voneinander entwickelt. Die 17.000 Inseln Indonesiens erstrecken sich über 735.355 Quadratmeilen (1.904.560 km²) und beherbergen 10 % der weltweit vorkommenden Blütenpflanzen, 12 % der Säugetiere und 17 % der Reptilien, Amphibien und Vögel - zusammen mit fast 240 Millionen Menschen. Viele Regionen mit hoher biologischer Vielfalt und/oder Endemismus sind auf spezielle Lebensräume zurückzuführen, die ungewöhnliche Anpassungen erfordern, z. B. alpine Umgebungen im Hochgebirge oder nordeuropäische Torfmoore. ⓘ

Die genaue Messung von Unterschieden in der biologischen Vielfalt kann schwierig sein. Selektionsverzerrungen unter den Forschern können zu einer verzerrten empirischen Forschung für moderne Schätzungen der biologischen Vielfalt beitragen. 1768 stellte Pfarrer Gilbert White über sein Selborne, Hampshire, lapidar fest: "Die ganze Natur ist so reichhaltig, dass derjenige Bezirk die größte Vielfalt hervorbringt, der am meisten untersucht wird." ⓘ

Entwicklung

Geschichte

Die biologische Vielfalt ist das Ergebnis von 3,5 Milliarden Jahren Evolution. Der Ursprung des Lebens ist wissenschaftlich noch nicht geklärt, es gibt jedoch Hinweise darauf, dass sich das Leben bereits einige hundert Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde etabliert haben könnte. Bis vor etwa 2,5 Milliarden Jahren bestand alles Leben aus Mikroorganismen - Archaeen, Bakterien und einzelligen Protozoen und Protisten. ⓘ

Offensichtliche Vielfalt mariner Fossilien während des Phanerozoikums ⓘ

Die Geschichte der biologischen Vielfalt während des Phanerozoikums (der letzten 540 Millionen Jahre) beginnt mit einem raschen Wachstum während der kambrischen Explosion - einer Periode, in der fast alle Stämme mehrzelliger Organismen erstmals auftraten. Im Laufe der nächsten 400 Millionen Jahre oder so zeigte die Vielfalt der Wirbellosen nur einen geringen Trend, während die Vielfalt der Wirbeltiere einen exponentiellen Trend aufwies. Dieser dramatische Anstieg der Vielfalt war durch periodische, massive Verluste der Vielfalt gekennzeichnet, die als Massenaussterben eingestuft werden. Ein bedeutender Verlust trat auf, als die Regenwälder im Karbon zusammenbrachen. Am schlimmsten war das Aussterbeereignis im Perm und Trias vor 251 Millionen Jahren. Wirbeltiere brauchten 30 Millionen Jahre, um sich von diesem Ereignis zu erholen. ⓘ

Die biologische Vielfalt der Vergangenheit wird als Paläobiodiversität bezeichnet. Die Fossilienaufzeichnungen deuten darauf hin, dass die letzten paar Millionen Jahre die größte Artenvielfalt in der Geschichte aufwiesen. Allerdings teilen nicht alle Wissenschaftler diese Ansicht, da nicht klar ist, wie stark der Fossilnachweis durch die größere Verfügbarkeit und Erhaltung jüngerer geologischer Abschnitte verzerrt ist. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass sich die heutige Artenvielfalt, bereinigt um die Artefakte bei der Probenahme, nicht wesentlich von der Artenvielfalt vor 300 Millionen Jahren unterscheidet, während andere der Ansicht sind, dass die Fossilienaufzeichnungen die Diversifizierung des Lebens angemessen widerspiegeln. Die Schätzungen der heutigen globalen makroskopischen Artenvielfalt schwanken zwischen 2 Millionen und 100 Millionen, wobei die beste Schätzung bei etwa 9 Millionen liegt, von denen die überwiegende Mehrheit Gliederfüßer sind. Die Vielfalt scheint ohne natürliche Selektion ständig zuzunehmen. ⓘ

Diversifizierung

Die Existenz einer globalen Tragfähigkeit, die die Menge des gleichzeitig lebenden Lebens begrenzt, ist umstritten, ebenso wie die Frage, ob eine solche Grenze auch die Zahl der Arten begrenzen würde. Während die Aufzeichnungen über das Leben im Meer ein logistisches Wachstumsmuster aufweisen, zeigt das Leben an Land (Insekten, Pflanzen und Tetrapoden) einen exponentiellen Anstieg der Vielfalt. Ein Autor stellt fest: "Tetrapoden haben noch nicht 64 Prozent der potenziell bewohnbaren Lebensformen erobert, und es könnte sein, dass ohne menschlichen Einfluss die ökologische und taxonomische Vielfalt der Tetrapoden weiterhin exponentiell zunehmen würde, bis der größte Teil oder der gesamte verfügbare ökologische Raum gefüllt ist." ⓘ

Es scheint auch, dass die Vielfalt im Laufe der Zeit weiter zunimmt, insbesondere nach Massenaussterben. ⓘ

Andererseits korrelieren die Veränderungen während des Phanerozoikums viel besser mit dem hyperbolischen Modell (das in der Populationsbiologie, Demografie und Makrosoziologie sowie bei der fossilen Artenvielfalt weit verbreitet ist) als mit exponentiellen und logistischen Modellen. Letztere Modelle implizieren, dass Veränderungen der Vielfalt durch eine positive Rückkopplung erster Ordnung (mehr Vorfahren, mehr Nachkommen) und/oder eine negative Rückkopplung aufgrund von Ressourcenbeschränkung gesteuert werden. Das hyperbolische Modell impliziert eine positive Rückkopplung zweiter Ordnung. Unterschiede in der Stärke der Rückkopplung zweiter Ordnung aufgrund der unterschiedlichen Intensität des interspezifischen Wettbewerbs könnten die schnellere Rediversifizierung der Ammonoiden im Vergleich zu den Muscheln nach dem Aussterben am Ende des Perms erklären. Das hyperbolische Muster des Wachstums der Weltbevölkerung ergibt sich aus einer positiven Rückkopplung zweiter Ordnung zwischen der Bevölkerungsgröße und der Rate des technologischen Wachstums. Der hyperbolische Charakter des Wachstums der biologischen Vielfalt kann in ähnlicher Weise durch eine Rückkopplung zwischen der Vielfalt und der Komplexität der Gemeinschaftsstruktur erklärt werden. Die Ähnlichkeit zwischen den Kurven der biologischen Vielfalt und der menschlichen Bevölkerung rührt wahrscheinlich daher, dass beide aus der Interferenz des hyperbolischen Trends mit der zyklischen und stochastischen Dynamik abgeleitet sind. ⓘ

Die meisten Biologen sind sich jedoch einig, dass der Zeitraum seit dem Auftauchen des Menschen Teil eines neuen Massenaussterbens ist, das als holozänes Aussterbeereignis bezeichnet wird und in erster Linie durch die Auswirkungen des Menschen auf die Umwelt verursacht wird. Es wird behauptet, dass die derzeitige Aussterberate ausreicht, um die meisten Arten auf dem Planeten Erde innerhalb von 100 Jahren auszulöschen. ⓘ

Regelmäßig werden neue Arten entdeckt (im Durchschnitt 5-10.000 neue Arten pro Jahr, die meisten davon Insekten), und viele von ihnen sind noch nicht klassifiziert (Schätzungen zufolge sind fast 90 % aller Gliederfüßer noch nicht klassifiziert). Der größte Teil der terrestrischen Artenvielfalt findet sich in den tropischen Wäldern, und im Allgemeinen gibt es auf dem Land mehr Arten als im Meer; es gibt etwa 8,7 Millionen Arten auf der Erde, von denen etwa 2,1 Millionen im Meer leben. ⓘ

Ökosystemleistungen

Sommerfeld in Belgien (Hamois). Die blauen Blüten sind Centaurea cyanus und die roten sind Papaver rhoeas. ⓘ

Allgemeine Ökosystemleistungen

"Ökosystemleistungen sind die Gesamtheit der Vorteile, die Ökosysteme der Menschheit bieten. Die natürlichen Arten, oder Biota, sind die Bewahrer aller Ökosysteme. Es ist, als ob die natürliche Welt ein riesiges Bankkonto mit Kapitalvermögen ist, das in der Lage ist, unbegrenzt lebenserhaltende Dividenden zu zahlen, aber nur, wenn das Kapital erhalten wird. Diese Leistungen gibt es in drei Varianten:

1. Bereitstellungsleistungen, die die Produktion erneuerbarer Ressourcen beinhalten (z. B. Nahrung, Holz, Süßwasser)
2. Regulierungsleistungen, die Umweltveränderungen abmildern (z. B. Klimaregulierung, Schädlings- und Krankheitsbekämpfung)
3. Kulturelle Leistungen stellen den Wert und die Freude des Menschen dar (z. B. Landschaftsästhetik, kulturelles Erbe, Erholung im Freien und spirituelle Bedeutung). ⓘ

Es gibt viele Behauptungen über die Auswirkungen der biologischen Vielfalt auf diese Ökosystemleistungen, insbesondere auf die Versorgungs- und Regulierungsleistungen. Nach einer erschöpfenden Untersuchung von 36 verschiedenen Behauptungen über die Auswirkungen der biologischen Vielfalt auf Ökosystemleistungen in der von Fachleuten überprüften Literatur wurden 14 dieser Behauptungen bestätigt, 6 zeigen eine gemischte Unterstützung oder sind nicht unterstützt, 3 sind falsch und 13 haben nicht genügend Beweise, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen. ⓘ

Verbesserte Dienstleistungen

Bereitstellung von Dienstleistungen

Größere Artenvielfalt

• von Pflanzen erhöht den Futterertrag (Synthese von 271 experimentellen Studien).
• Eine größere Artenvielfalt von Pflanzen (d. h. Vielfalt innerhalb einer einzigen Art) erhöht den Gesamtertrag der Ernte (Synthese von 575 experimentellen Studien). Eine andere Übersichtsarbeit über 100 experimentelle Studien zeigt jedoch gemischte Ergebnisse.
• von Bäumen erhöht die Gesamtholzproduktion (Synthese von 53 experimentellen Studien). Es liegen jedoch nicht genügend Daten vor, um eine Schlussfolgerung über die Auswirkungen der Vielfalt von Baummerkmalen auf die Holzproduktion zu ziehen. ⓘ

Regulierende Dienstleistungen

Größere Artenvielfalt

• von Fischen erhöht die Stabilität des Fischereiertrags (Synthese von 8 Beobachtungsstudien)
• natürliche Schädlingsfeinde verringern die Populationen pflanzenfressender Schädlinge (Daten aus zwei getrennten Übersichten; Synthese von 266 experimentellen und Beobachtungsstudien; Synthese von 18 Beobachtungsstudien. Eine andere Überprüfung von 38 experimentellen Studien ergab zwar eine gemischte Unterstützung für diese Behauptung, die darauf hindeutet, dass in Fällen, in denen es zu gegenseitiger Prädation innerhalb des Wildes kommt, eine einzelne räuberische Art oft effektiver ist.
• Pflanzen verringern die Prävalenz von Krankheiten auf Pflanzen (Synthese von 107 experimentellen Studien)
• Pflanzen erhöhen die Resistenz gegen Pflanzeninvasionen (Daten aus zwei getrennten Übersichten; Synthese von 105 experimentellen Studien; Synthese von 15 experimentellen Studien)
• Pflanzen erhöhen die Kohlenstoffbindung, aber beachten Sie, dass sich dieses Ergebnis nur auf die tatsächliche Aufnahme von Kohlendioxid bezieht und nicht auf die langfristige Speicherung, siehe unten; Synthese von 479 experimentellen Studien)
• Pflanzen erhöhen die Remineralisierung von Nährstoffen im Boden (Synthese von 103 experimentellen Studien)
• Pflanzen erhöhen die organische Substanz im Boden (Synthese von 85 experimentellen Studien) ⓘ

Leistungen mit gemischter Evidenz

Bereitstellung von Dienstleistungen

• Bislang keine ⓘ

Regulierung von Dienstleistungen

• Eine größere Artenvielfalt von Pflanzen kann die Populationen pflanzenfressender Schädlinge verringern oder auch nicht. Daten aus zwei getrennten Übersichten deuten darauf hin, dass eine größere Vielfalt die Schädlingspopulationen verringert (Synthese von 40 Beobachtungsstudien; Synthese von 100 experimentellen Studien). Eine Überprüfung ergab gemischte Beweise (Synthese von 287 experimentellen Studien), während eine andere gegenteilige Beweise ergab (Synthese von 100 experimentellen Studien)
• Eine größere Artenvielfalt bei Tieren kann die Prävalenz von Krankheiten bei diesen Tieren verringern oder auch nicht (Synthese von 45 experimentellen Studien und Beobachtungsstudien), obwohl eine Studie aus dem Jahr 2013 mehr Beweise dafür liefert, dass die Artenvielfalt tatsächlich die Krankheitsresistenz innerhalb von Tiergemeinschaften erhöhen kann, zumindest in Amphibienfroschteichen. Es müssen noch viele weitere Studien veröffentlicht werden, die die Diversität unterstützen, bis die Beweislage so ausgewogen ist, dass wir eine allgemeine Regel für diese Leistung aufstellen können.
• Eine größere Arten- und Merkmalsvielfalt von Pflanzen kann die langfristige Kohlenstoffspeicherung erhöhen oder auch nicht (Synthese von 33 Beobachtungsstudien)
• Eine größere Vielfalt an Bestäubern kann die Bestäubung erhöhen oder auch nicht (Synthese von 7 Beobachtungsstudien), aber eine Veröffentlichung vom März 2013 deutet darauf hin, dass eine größere Vielfalt an einheimischen Bestäubern die Pollenablage verbessert (wenn auch nicht unbedingt den Fruchtansatz, wie die Autoren glauben machen wollen; Einzelheiten finden Sie in ihrem ausführlichen Zusatzmaterial). ⓘ

Beeinträchtigte Dienstleistungen

Bereitstellung von Dienstleistungen

• Größere Artenvielfalt von Pflanzen verringert die Primärproduktion (Synthese von 7 experimentellen Studien) ⓘ

Regulierung von Dienstleistungen

• eine größere genetische und Artenvielfalt einer Reihe von Organismen verringert die Süßwasserreinigung (Synthese von 8 experimentellen Studien, obwohl ein Versuch der Autoren, die Auswirkung der Detritivorenvielfalt auf die Süßwasserreinigung zu untersuchen, mangels verfügbarer Belege erfolglos war (es wurde nur eine Beobachtungsstudie gefunden
• Auswirkung der Artenvielfalt von Pflanzen auf den Ertrag von Biokraftstoffen (bei einer Literaturrecherche fanden die Forscher nur 3 Studien)
• Auswirkung der Artenvielfalt von Fischen auf den Fischereiertrag (Bei der Literaturrecherche fanden die Forscher nur 4 experimentelle Studien und 1 Beobachtungsstudie) ⓘ

Regulierung von Dienstleistungen

• Auswirkung der Artenvielfalt auf die Stabilität des Biokraftstoffertrags (Bei der Literaturrecherche wurden keine Studien gefunden)
• Einfluss der Artenvielfalt von Pflanzen auf die Stabilität des Futtermittelertrages (Bei der Literaturrecherche fanden die Forscher nur 2 Studien)
• Auswirkung der Artenvielfalt von Pflanzen auf die Stabilität des Ernteertrages (Bei der Literaturrecherche wurde nur 1 Studie gefunden)
• Einfluss der genetischen Vielfalt von Pflanzen auf die Stabilität des Ernteertrages (Bei der Literaturrecherche wurden nur 2 Studien gefunden)
• Auswirkung der Diversität auf die Stabilität der Holzproduktion (Bei der Literaturrecherche konnten keine Studien gefunden werden)
• Auswirkung der Artenvielfalt mehrerer Taxa auf den Erosionsschutz (In einer Literaturübersicht konnten die Forscher keine Studien finden - sie fanden jedoch Studien zur Auswirkung von Artenvielfalt und Wurzelbiomasse)
• Auswirkung der Diversität auf die Hochwasserregulierung (Bei der Literaturrecherche konnten die Forscher keine Studien finden)
• Auswirkung der Arten- und Merkmalsvielfalt von Pflanzen auf die Bodenfeuchtigkeit (In einer Literaturübersicht fanden die Forscher nur 2 Studien) ⓘ

Andere Quellen berichten über etwas widersprüchliche Ergebnisse. 1997 bezifferten Robert Costanza und seine Kollegen den geschätzten weltweiten Wert der Ökosystemleistungen (die auf den traditionellen Märkten nicht erfasst werden) auf durchschnittlich 33 Billionen Dollar jährlich. ⓘ

Seit der Steinzeit hat sich der Artenverlust aufgrund menschlicher Aktivitäten über die durchschnittliche Grundrate hinaus beschleunigt. Schätzungen zufolge ist der Artenschwund 100 bis 10.000 Mal so schnell wie in der Fossilienforschung üblich. Die biologische Vielfalt bietet auch viele nicht-materielle Vorteile wie spirituelle und ästhetische Werte, Wissenssysteme und Bildung. ⓘ

Landwirtschaft

Amazonas-Regenwald in Südamerika ⓘ

Die landwirtschaftliche Vielfalt kann in zwei Kategorien unterteilt werden: die intraspezifische Vielfalt, die die genetische Variation innerhalb einer einzigen Art umfasst, wie z. B. die Kartoffel (Solanum tuberosum), die sich aus vielen verschiedenen Formen und Typen zusammensetzt (in den USA kann man z. B. russet potatoes mit new potatoes oder violetten Kartoffeln vergleichen, die alle unterschiedlich sind, aber alle zur selben Art, S. tuberosum, gehören). ⓘ

Die andere Kategorie der landwirtschaftlichen Vielfalt wird als interspezifische Vielfalt bezeichnet und bezieht sich auf die Anzahl und Art der verschiedenen Arten. Wenn wir über diese Vielfalt nachdenken, können wir feststellen, dass viele kleine Gemüsebauern viele verschiedene Pflanzen wie Kartoffeln, aber auch Karotten, Paprika, Salat usw. anbauen. ⓘ

Die landwirtschaftliche Vielfalt kann auch danach unterteilt werden, ob es sich um eine "geplante" oder eine "assoziierte" Vielfalt handelt. Dabei handelt es sich um eine funktionale Klassifizierung, die wir vornehmen, und nicht um ein immanentes Merkmal des Lebens oder der Vielfalt. Die geplante Vielfalt umfasst die von einem Landwirt geförderten, gepflanzten oder gezüchteten Kulturen (z. B. Nutzpflanzen, Bedeckungen, Symbionten, Vieh u. a.), denen die assoziierte Vielfalt gegenübergestellt werden kann, die sich ungebeten zwischen den Kulturen einfindet (z. B. Pflanzenfresser, Unkrautarten und Krankheitserreger u. a.). ⓘ

Die assoziierte biologische Vielfalt kann schädlich oder nützlich sein. Zur nützlichen assoziierten biologischen Vielfalt gehören beispielsweise wilde Bestäuber wie Wildbienen und Schmetterlingsblütler, die Nutzpflanzen bestäuben, sowie natürliche Feinde und Gegenspieler von Schädlingen und Krankheitserregern. Die nützliche assoziierte biologische Vielfalt ist auf den Anbauflächen zahlreich vertreten und erbringt zahlreiche Ökosystemleistungen wie Schädlingsbekämpfung, Nährstoffkreislauf und Bestäubung, die die Pflanzenproduktion unterstützen. ⓘ

Die Kontrolle der schädlichen assoziierten Artenvielfalt ist eine der großen Herausforderungen für Landwirte. In Monokulturbetrieben besteht der Ansatz in der Regel darin, die schädliche assoziierte Vielfalt mit einer Reihe von biologisch zerstörerischen Pestiziden, mechanisierten Werkzeugen und transgenen Techniken zu unterdrücken und dann die Kulturen zu wechseln. Einige Landwirte, die Polykulturen anbauen, verwenden zwar die gleichen Techniken, setzen aber auch Strategien des integrierten Pflanzenschutzes sowie arbeitsintensivere Strategien ein, die jedoch im Allgemeinen weniger von Kapital, Biotechnologie und Energie abhängig sind. ⓘ

Die interspezifische Pflanzenvielfalt ist zum Teil dafür verantwortlich, dass wir eine Vielfalt an Nahrungsmitteln zu uns nehmen können. Die intraspezifische Vielfalt, also die Vielfalt der Allele innerhalb einer einzigen Art, bietet uns ebenfalls eine Auswahl bei unserer Ernährung. Wenn eine Kultur in einer Monokultur ausfällt, sind wir auf die landwirtschaftliche Vielfalt angewiesen, um das Land mit etwas Neuem zu bepflanzen. Wenn eine Weizenernte durch einen Schädling zerstört wird, können wir im nächsten Jahr eine widerstandsfähigere Weizensorte anbauen und uns dabei auf die intraspezifische Vielfalt verlassen. Oder wir verzichten auf den Weizenanbau in diesem Gebiet und pflanzen eine ganz andere Sorte an, wobei wir uns auf die interspezifische Vielfalt verlassen. Selbst eine Agrargesellschaft, die hauptsächlich Monokulturen anbaut, ist irgendwann auf die biologische Vielfalt angewiesen.

• Die irische Kartoffelfäule von 1846 war ein wichtiger Faktor für den Tod von einer Million Menschen und die Auswanderung von etwa zwei Millionen. Sie war das Ergebnis des Anbaus von nur zwei Kartoffelsorten, die beide anfällig für die Kraut- und Knollenfäule (Phytophthora infestans) waren, die 1845 auftrat.
• Als in den 1970er Jahren die Reisfelder von Indonesien bis Indien vom Reisgraswurzelvirus befallen wurden, wurden 6 273 Sorten auf ihre Resistenz getestet. Nur eine war resistent, eine indische Sorte, die der Wissenschaft erst seit 1966 bekannt ist. Diese Sorte bildete eine Kreuzung mit anderen Sorten und wird nun in großem Umfang angebaut.
• 1970 befiel der Kaffeerost die Kaffeeplantagen in Sri Lanka, Brasilien und Mittelamerika. Eine resistente Sorte wurde in Äthiopien gefunden. Die Krankheiten selbst sind eine Form der biologischen Vielfalt. ⓘ

Monokulturen trugen zu mehreren landwirtschaftlichen Katastrophen bei, darunter der Zusammenbruch der europäischen Weinindustrie im späten 19. Jahrhundert und die Maisblattfäule-Epidemie im Süden der USA im Jahr 1970. ⓘ

Obwohl etwa 80 Prozent der menschlichen Nahrungsmittel aus nur 20 Pflanzenarten stammen, nutzt der Mensch mindestens 40.000 Arten. Die überlebende biologische Vielfalt der Erde bietet Ressourcen für die Erweiterung der Palette von Nahrungsmitteln und anderen Produkten, die für den menschlichen Gebrauch geeignet sind, auch wenn die derzeitige Aussterberate dieses Potenzial schrumpfen lässt. ⓘ

Die menschliche Gesundheit

Das vielfältige Blätterdach des Waldes auf der Insel Barro Colorado, Panama, lieferte dieses Bild verschiedener Früchte ⓘ

Die Bedeutung der biologischen Vielfalt für die menschliche Gesundheit wird zu einem internationalen politischen Thema, da sich die wissenschaftlichen Erkenntnisse über die globalen gesundheitlichen Auswirkungen des Verlusts der biologischen Vielfalt verdichten. Dieses Thema ist eng mit dem Klimawandel verknüpft, da viele der zu erwartenden Gesundheitsrisiken des Klimawandels mit Veränderungen der biologischen Vielfalt einhergehen (z. B. Veränderungen der Populationen und der Verteilung von Krankheitsüberträgern, Süßwasserknappheit, Auswirkungen auf die biologische Vielfalt in der Landwirtschaft und die Nahrungsmittelressourcen usw.). Dies liegt daran, dass die Arten, die am ehesten verschwinden werden, diejenigen sind, die die Übertragung von Infektionskrankheiten abpuffern, während die überlebenden Arten tendenziell diejenigen sind, die die Übertragung von Krankheiten wie dem West-Nil-Virus, der Lyme-Krankheit und dem Hantavirus verstärken, so eine Studie, die von Felicia Keesing, Ökologin am Bard College, und Drew Harvell, stellvertretender Direktor für Umwelt des Atkinson Center for a Sustainable Future (ACSF) an der Cornell University, gemeinsam verfasst wurde. ⓘ

Die wachsende Nachfrage und der Mangel an Trinkwasser auf unserem Planeten stellen eine zusätzliche Herausforderung für die Zukunft der menschlichen Gesundheit dar. Das Problem liegt zum Teil im Erfolg der Wasserversorger bei der Erhöhung des Angebots und im Versagen von Gruppen, die sich für den Erhalt der Wasserressourcen einsetzen. Während die Verteilung von sauberem Wasser zunimmt, bleibt sie in einigen Teilen der Welt ungleich. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (2018) nutzten nur 71 % der Weltbevölkerung eine sicher geführte Trinkwasserversorgung. ⓘ

Zu den Gesundheitsaspekten, die von der biologischen Vielfalt beeinflusst werden, gehören die Ernährung und Ernährungssicherheit, Infektionskrankheiten, Medizin und medizinische Ressourcen sowie die soziale und psychologische Gesundheit. Es ist auch bekannt, dass die biologische Vielfalt eine wichtige Rolle bei der Verringerung des Katastrophenrisikos und bei den Hilfs- und Wiederaufbaumaßnahmen nach Katastrophen spielt. ⓘ

Nach Angaben des Umweltprogramms der Vereinten Nationen hat ein Krankheitserreger, wie z. B. ein Virus, in einer vielfältigen Population bessere Chancen, auf Resistenz zu stoßen. Daher breitet er sich in einer genetisch ähnlichen Population leichter aus. Die COVID-19-Pandemie beispielsweise hätte in einer Welt mit größerer biologischer Vielfalt weniger Chancen gehabt, aufzutreten. ⓘ

Die biologische Vielfalt ist ein entscheidender Faktor für die Entdeckung von Arzneimitteln und die Verfügbarkeit von medizinischen Ressourcen. Ein erheblicher Teil der Arzneimittel wird direkt oder indirekt aus biologischen Quellen gewonnen: Mindestens 50 % der pharmazeutischen Wirkstoffe auf dem US-amerikanischen Markt werden aus Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen gewonnen, während etwa 80 % der Weltbevölkerung für die medizinische Grundversorgung auf Arzneimittel aus der Natur angewiesen sind (die entweder in der modernen oder traditionellen Medizin verwendet werden). Nur ein winziger Bruchteil der wildlebenden Arten ist auf sein medizinisches Potenzial hin untersucht worden. Die biologische Vielfalt war entscheidend für die Fortschritte auf dem Gebiet der Bionik. Erkenntnisse aus der Marktanalyse und der Biodiversitätsforschung deuten darauf hin, dass der Produktionsrückgang im Pharmasektor seit Mitte der 1980er Jahre auf eine Abkehr von der Erforschung natürlicher Produkte ("Bioprospecting") zugunsten der Genomik und der synthetischen Chemie zurückzuführen ist; in der Tat bieten Behauptungen über den Wert unentdeckter Pharmazeutika aufgrund der hohen Entwicklungskosten möglicherweise nicht genügend Anreize für Unternehmen in freien Märkten, nach ihnen zu suchen; unterdessen haben natürliche Produkte eine lange Tradition als Träger bedeutender wirtschaftlicher und gesundheitlicher Innovationen. Meeresökosysteme sind besonders wichtig, obwohl unangemessenes Bioprospecting den Verlust der biologischen Vielfalt verstärken und die Gesetze der Gemeinschaften und Staaten, denen die Ressourcen entnommen werden, verletzen kann. ⓘ

Wirtschaft und Industrie

Landwirtschaftliche Produktion, im Bild ein Traktor und ein Mähdrescher ⓘ

Viele industrielle Materialien werden direkt aus biologischen Quellen gewonnen. Dazu gehören Baumaterialien, Fasern, Farbstoffe, Gummi und Öl. Die biologische Vielfalt ist auch wichtig für die Sicherheit von Ressourcen wie Wasser, Holz, Papier, Fasern und Lebensmitteln. Folglich ist der Verlust der biologischen Vielfalt ein erheblicher Risikofaktor für die Unternehmensentwicklung und eine Bedrohung für die langfristige wirtschaftliche Nachhaltigkeit. ⓘ

Freizeit, kultureller und ästhetischer Wert

Die biologische Vielfalt bereichert Freizeitaktivitäten wie die Vogelbeobachtung oder naturkundliche Studien. ⓘ

Beliebte Aktivitäten wie Gartenarbeit und Fischzucht hängen stark von der biologischen Vielfalt ab. Die Zahl der Arten, die bei diesen Aktivitäten eine Rolle spielen, geht in die Zehntausende, auch wenn die meisten nicht in den Handel gelangen. ⓘ

Die Beziehungen zwischen den ursprünglichen natürlichen Lebensräumen dieser oft exotischen Tiere und Pflanzen und den kommerziellen Sammlern, Anbietern, Züchtern, Vermehrern und denjenigen, die ihr Verständnis und ihre Freude daran fördern, sind komplex und wenig bekannt. Die breite Öffentlichkeit reagiert sehr positiv auf den Kontakt mit seltenen und ungewöhnlichen Organismen, was ihren inhärenten Wert widerspiegelt. ⓘ

Aus philosophischer Sicht könnte man argumentieren, dass die biologische Vielfalt an und für sich einen ästhetischen und spirituellen Wert für die Menschheit hat. Dieser Gedanke kann als Gegengewicht zu der Vorstellung dienen, dass tropische Wälder und andere ökologische Gebiete nur aufgrund der von ihnen erbrachten Leistungen schützenswert sind. ⓘ

Eagle Creek, Oregon Wandern ⓘ

Ökologische Dienstleistungen

Die biologische Vielfalt unterstützt viele Ökosystemleistungen:

"Es gibt inzwischen eindeutige Beweise dafür, dass der Verlust der biologischen Vielfalt die Effizienz verringert, mit der ökologische Gemeinschaften biologisch wichtige Ressourcen erfassen, Biomasse produzieren und biologisch wichtige Nährstoffe abbauen und wiederverwerten... Es gibt zunehmend Belege dafür, dass die biologische Vielfalt die Stabilität der Ökosystemfunktionen im Laufe der Zeit erhöht... Vielfältige Gemeinschaften sind produktiver, weil sie Schlüsselarten enthalten, die einen großen Einfluss auf die Produktivität haben, und weil Unterschiede in den funktionalen Merkmalen der Organismen die Gesamtressourcenerfassung erhöhen... Die Auswirkungen des Verlusts an Vielfalt auf ökologische Prozesse könnten so groß sein, dass sie mit den Auswirkungen vieler anderer globaler Faktoren der Umweltveränderung konkurrieren... Die Aufrechterhaltung mehrerer Ökosystemprozesse an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten erfordert ein höheres Maß an biologischer Vielfalt als ein einzelner Prozess an einem einzigen Ort und zu einer einzigen Zeit." ⓘ

Sie spielt eine Rolle bei der Regulierung der Chemie unserer Atmosphäre und unserer Wasserversorgung. Die biologische Vielfalt ist direkt an der Wasserreinigung, der Wiederverwertung von Nährstoffen und der Bereitstellung fruchtbarer Böden beteiligt. Experimente mit kontrollierten Umgebungen haben gezeigt, dass der Mensch nicht ohne weiteres Ökosysteme aufbauen kann, die den menschlichen Bedürfnissen entsprechen; so kann beispielsweise die Bestäubung durch Insekten nicht nachgeahmt werden, obwohl es Versuche gegeben hat, künstliche Bestäuber mit Hilfe unbemannter Luftfahrzeuge zu schaffen. Allein die wirtschaftliche Aktivität der Bestäubung machte im Jahr 2003 zwischen 2,1 und 14,6 Milliarden Dollar aus. ⓘ

Anzahl der Arten

Entdeckte und prognostizierte Gesamtzahl der Arten an Land und in den Ozeanen ⓘ

Nach Angaben von Mora und Kollegen wird die Gesamtzahl der Arten auf dem Land auf etwa 8,7 Millionen geschätzt, während die Zahl der Arten in den Ozeanen mit 2,2 Millionen deutlich geringer ist. Die Autoren stellen fest, dass diese Schätzungen am stärksten für eukaryotische Organismen gelten und wahrscheinlich die untere Grenze der Prokaryotenvielfalt darstellen. Andere Schätzungen umfassen:

• 220.000 Gefäßpflanzen, geschätzt nach der Methode des Verhältnisses zwischen Arten und Fläche
• 0,7-1 Millionen marine Arten
• 10-30 Millionen Insekten; (von etwa 0,9 Millionen, die wir heute kennen)
• 5-10 Millionen Bakterien;
• 1,5-3 Millionen Pilze, Schätzungen auf der Grundlage von Daten aus den Tropen, langfristigen außertropischen Standorten und molekularen Studien, die eine kryptische Speziation ergeben haben. Bis 2001 wurden etwa 0,075 Millionen Pilzarten dokumentiert;
• 1 Million Milben
• Die Zahl der mikrobiellen Arten ist nicht zuverlässig bekannt, aber die Global Ocean Sampling Expedition hat die Schätzungen der genetischen Vielfalt drastisch erhöht, indem sie eine enorme Anzahl neuer Gene aus oberflächennahen Planktonproben an verschiedenen Meeresstandorten identifiziert hat, zunächst im Zeitraum 2004-2006. Die Ergebnisse könnten letztendlich zu einer erheblichen Veränderung der wissenschaftlichen Definition von Arten und anderen taxonomischen Kategorien führen. ⓘ

Da die Aussterberate zugenommen hat, könnten viele bestehende Arten aussterben, bevor sie beschrieben werden. Es überrascht nicht, dass die am besten untersuchten Tiergruppen Vögel und Säugetiere sind, während Fische und Gliederfüßer die am wenigsten untersuchten Tiergruppen sind. ⓘ

Messung der biologischen Vielfalt

Es gibt eine Vielzahl objektiver Methoden zur empirischen Messung der biologischen Vielfalt. Jedes Maß bezieht sich auf eine bestimmte Verwendung der Daten und ist wahrscheinlich mit der Vielfalt der Gene verbunden. Die biologische Vielfalt wird in der Regel anhand des taxonomischen Reichtums eines geografischen Gebiets über einen bestimmten Zeitraum gemessen. ⓘ

Raten des Artenverlusts

Wir müssen die Existenz feuchter Tropenwälder nicht mehr mit der schwachen Begründung rechtfertigen, dass sie Pflanzen mit Medikamenten zur Heilung menschlicher Krankheiten enthalten könnten. Die Gaia-Theorie zwingt uns zu erkennen, dass sie viel mehr als das bieten. Durch ihre Fähigkeit, große Mengen an Wasserdampf zu verdunsten, halten sie den Planeten kühl, indem sie einen Sonnenschirm aus weißen, reflektierenden Wolken tragen. Ihre Verdrängung durch Ackerland könnte eine Katastrophe globalen Ausmaßes heraufbeschwören.

- James Lovelock, in Biodiversität (E. O. Wilson (Hrsg.)) ⓘ

Im letzten Jahrhundert wurde zunehmend ein Rückgang der Artenvielfalt beobachtet. Im Jahr 2007 zitierte der deutsche Bundesumweltminister Sigmar Gabriel Schätzungen, wonach bis 2050 bis zu 30 % aller Arten aussterben werden. Davon sind etwa ein Achtel der bekannten Pflanzenarten vom Aussterben bedroht. Schätzungen gehen von bis zu 140.000 Arten pro Jahr aus (basierend auf der Species-area-Theorie). Diese Zahl deutet auf unhaltbare ökologische Praktiken hin, da jedes Jahr nur wenige Arten neu entstehen. Fast alle Wissenschaftler räumen ein, dass der Artenverlust heute größer ist als je zuvor in der Geschichte der Menschheit, wobei das Aussterben von Arten Hunderte Male höher ist als die bisherige Aussterberate. und in den kommenden Jahren voraussichtlich noch zunehmen wird. Im Jahr 2012 gingen einige Studien davon aus, dass 25 % aller Säugetierarten in 20 Jahren ausgestorben sein könnten. ⓘ

In absoluten Zahlen hat der Planet laut einer Studie des World Wildlife Fund von 2016 seit 1970 58 % seiner Artenvielfalt verloren. Im Living Planet Report 2014 heißt es, dass "die Zahl der Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische auf der ganzen Welt im Durchschnitt nur noch halb so groß ist wie vor 40 Jahren". Davon entfallen 39 % auf die verschwundene Landtierwelt, 39 % auf die verschwundene Meerestierwelt und 76 % auf die verschwundene Süßwassertierwelt. Am stärksten betroffen war die biologische Vielfalt in Lateinamerika, wo sie um 83 % zurückging. In den Ländern mit hohem Einkommen nahm die biologische Vielfalt um 10 % zu, was jedoch durch den Verlust in den Ländern mit niedrigem Einkommen wieder ausgeglichen wurde. Und das, obwohl Länder mit hohem Einkommen fünfmal so viele ökologische Ressourcen verbrauchen wie Länder mit niedrigem Einkommen. Dies wurde als Ergebnis eines Prozesses erklärt, bei dem reiche Länder den Ressourcenabbau in ärmere Länder auslagern, die die größten Verluste an Ökosystemen erleiden. ⓘ

Eine 2017 in PLOS One veröffentlichte Studie ergab, dass die Biomasse der Insektenwelt in Deutschland in den letzten 25 Jahren um drei Viertel zurückgegangen ist. Dave Goulson von der Universität Sussex erklärte, die Studie deute darauf hin, dass der Mensch "offenbar weite Landstriche für die meisten Lebensformen unwirtlich macht und derzeit auf dem Weg zum ökologischen Armageddon ist. Wenn wir die Insekten verlieren, wird alles zusammenbrechen". ⓘ

Im Jahr 2020 veröffentlichte die World Wildlife Foundation einen Bericht, in dem es heißt, dass "die biologische Vielfalt in einem Tempo zerstört wird, wie es in der Geschichte der Menschheit noch nie vorgekommen ist". In dem Bericht heißt es, dass 68 % der Population der untersuchten Arten in den Jahren 1970 bis 2016 vernichtet wurden. ⓘ

Bedrohungen

Der Forest Landscape Integrity Index misst jährlich die globalen anthropogenen Veränderungen der verbleibenden Wälder. 0 = stärkste Veränderung; 10= geringste. ⓘ

Im Jahr 2006 wurden viele Arten offiziell als seltene, gefährdete oder bedrohte Arten eingestuft; darüber hinaus haben Wissenschaftler geschätzt, dass Millionen weiterer Arten gefährdet sind, die nicht offiziell anerkannt wurden. Etwa 40 Prozent der 40 177 Arten, die nach den Kriterien der Roten Liste der IUCN bewertet wurden, sind jetzt als vom Aussterben bedroht gelistet - insgesamt 16 119. Die fünf Hauptursachen für den Verlust der biologischen Vielfalt sind: Lebensraumverlust, invasive Arten, Übernutzung (extremer Jagd- und Fischereidruck), Umweltverschmutzung und Klimawandel. ⓘ

Jared Diamond beschreibt ein "böses Quartett" aus Lebensraumzerstörung, Überfischung, eingeführten Arten und sekundärem Aussterben. Edward O. Wilson bevorzugt das Akronym HIPPO, das für Habitatzerstörung, invasive Arten, Umweltverschmutzung, menschliche Überbevölkerung und Überfischung steht. ⓘ

Nach Angaben der IUCN lassen sich die wichtigsten direkten Bedrohungen für die Erhaltung in 11 Kategorien einteilen ⓘ

1. Entwicklung von Wohngebieten und Gewerbegebieten

• Wohn- und Stadtgebiete (städtische Gebiete, Vororte, Dörfer, Ferienhäuser, Einkaufszentren, Büros, Schulen, Krankenhäuser)
• Gewerbe- und Industriegebiete (Produktionsstätten, Einkaufszentren, Büroparks, Militärstützpunkte, Kraftwerke, Eisenbahn- und Schiffswerften, Flughäfen)
• Tourismus- und Erholungsgebiete (Skigebiete, Golfplätze, Sportplätze, Parks, Campingplätze)

2. Landwirtschaftliche Aktivitäten

• Landwirtschaft (Ackerbau, Obstplantagen, Weinberge, Plantagen, Ranches)
• Aquakultur (Garnelen- oder Flossenfischzucht, Fischteiche in landwirtschaftlichen Betrieben, Lachszucht, besetzte Muschelbänke, künstliche Algenbetten)

3. Energieerzeugung und Bergbau

• Erzeugung erneuerbarer Energien (Geothermie-, Solar-, Wind- und Gezeitenkraftwerke)
• nicht-erneuerbare Energieerzeugung (Öl- und Gasbohrungen)
• Bergbau (Brennstoffe und Mineralien)

4. Verkehrs- und Dienstleistungskorridore

• Versorgungskorridore (Strom- und Telefonleitungen, Aquädukte, Öl- und Gaspipelines)
• Verkehrskorridore (Straßen, Eisenbahnen, Schifffahrtswege und Flugrouten)
• Kollisionen mit Fahrzeugen, die die Korridore benutzen
• damit verbundene Unfälle und Katastrophen (Ölverschmutzung, Stromschlag, Feuer)

5. Nutzung biologischer Ressourcen

• Jagd (Bushmeat, Trophäen, Pelze)
• Verfolgung (Raubtierbekämpfung und Schädlingsbekämpfung, Aberglaube)
• Zerstörung oder Entfernung von Pflanzen (Verzehr durch den Menschen, Freilandhaltung von Vieh, Bekämpfung von Holzkrankheiten, Sammeln von Orchideen)
• Abholzung oder Holzernte (selektiver Holzeinschlag oder Kahlschlag, Brennholzsammlung, Holzkohleherstellung)
• Fischerei (Schleppnetzfischerei, Walfang, Sammeln von lebenden Korallen, Seetang oder Eiern)

6. Menschliche Eingriffe und Aktivitäten, die Lebensräume und Arten in ihren natürlichen Verhaltensweisen verändern, zerstören oder einfach nur stören

• Freizeitaktivitäten (Geländewagen, Motorboote, Jetskis, Schneemobile, Ultraleichtflugzeuge, Tauchboote, Walbeobachtung, Mountainbikes, Wanderer, Vogelbeobachter, Skifahrer, Haustiere in Erholungsgebieten, temporäre Campingplätze, Höhlenforschung, Klettern)
• Krieg, zivile Unruhen und militärische Übungen (bewaffnete Konflikte, Minenfelder, Panzer und andere militärische Fahrzeuge, Übungen und Übungsplätze, Entlaubung, Munitionstests)
• illegale Aktivitäten (Schmuggel, Einwanderung, Vandalismus)

7. Natürliche Systemveränderungen

• Brandunterdrückung oder -entstehung (kontrollierte Brände, unsachgemäßes Feuermanagement, entwichenes landwirtschaftliches Feuer und Lagerfeuer, Brandstiftung)
• Wasserwirtschaft (Bau und Betrieb von Dämmen, Auffüllen von Feuchtgebieten, Ableitung von Oberflächenwasser, Abpumpen von Grundwasser)
• sonstige Veränderungen (Landgewinnungsprojekte, Uferbefestigung, Rasenpflege, Bau und Pflege von Stränden, Ausdünnung von Bäumen in Parks)
• Beseitigung/Reduzierung menschlicher Pflegemaßnahmen (Mähen von Wiesen, Reduzierung kontrollierter Verbrennungen, fehlende einheimische Bewirtschaftung wichtiger Ökosysteme, Einstellung der Zufütterung von Kondoren)

8. Invasive und problematische Arten, Krankheitserreger und Gene

• invasive Arten (verwilderte Pferde und Haustiere, Zebramuscheln, Miconia-Baum, Kudzu, Einführung zur Biokontrolle)
• problematische einheimische Arten (übermäßig viele einheimische Hirsche oder Kängurus, übermäßig viele Algen aufgrund des Verlusts einheimischer Weidefische, heuschreckenartige Plagen)
• Eingeschlepptes genetisches Material (pestizidresistente Pflanzen, gentechnisch veränderte Insekten zur biologischen Schädlingsbekämpfung, gentechnisch veränderte Bäume oder Lachse, entkommene Lachsbrut, Wiederherstellungsprojekte mit nicht einheimischem Saatgut)
• Krankheitserreger und Mikroben (Pest, die Nagetiere oder Kaninchen befällt, Ulmenkrankheit oder Kastanienbrand, Chytridpilz, der Amphibien außerhalb Afrikas befällt)

9. Umweltverschmutzung

• Abwässer (unbehandelte Abwässer, Einleitungen aus schlecht funktionierenden Kläranlagen, Klärgruben, Latrinen, Öl oder Sedimente von Straßen, Düngemittel und Pestizide von Rasenflächen und Golfplätzen, Streusalz)
• Abwässer aus Industrie und Militär (giftige Chemikalien aus Fabriken, illegale Verklappung von Chemikalien, Abraum aus Bergwerken, Arsen aus dem Goldbergbau, Leckagen aus Kraftstofftanks, PCB in Flusssedimenten)
• Abwässer aus der Land- und Forstwirtschaft (Nährstoffbelastung durch abfließendes Düngemittel, abfließende Herbizide, Gülle aus Mastbetrieben, Nährstoffe aus der Aquakultur, Bodenerosion)
• Müll und feste Abfälle (Siedlungsabfälle, Abfälle und weggeworfene Gegenstände, Treibgut von Sportbooten, Abfälle, in denen sich wild lebende Tiere verfangen, Bauschutt)
• Luftschadstoffe (saurer Regen, Smog durch Kraftfahrzeugemissionen, übermäßige Stickstoffablagerungen, radioaktiver Niederschlag, Windausbreitung von Schadstoffen oder Sedimenten von landwirtschaftlichen Feldern, Rauch von Waldbränden oder Holzöfen)
• Überschüssige Energie (Lärm von Autobahnen oder Flugzeugen, Sonar von U-Booten, das Wale stört, erhitztes Wasser aus Kraftwerken, Lampen, die Insekten anlocken, Strandlichter, die Schildkröten verwirren, atmosphärische Strahlung durch Ozonlöcher)

10. Katastrophische geologische Ereignisse

• Erdbeben, Tsunamis, Lawinen, Erdrutsche, Vulkanausbrüche und Gasemissionen

11. Klimaveränderungen

• Beeinträchtigung von Ökosystemen (Überflutung von Küstenökosystemen und Ertrinken von Korallenriffen aufgrund des Anstiegs des Meeresspiegels, Eindringen von Dünen aufgrund von Wüstenbildung, Eindringen von Wäldern in Grasland)
• Veränderungen der geochemischen Verhältnisse (Versauerung der Ozeane, Veränderungen des CO2-Gehalts in der Atmosphäre mit Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum, Verlust von Sedimenten, der zu großflächigen Bodensenkungen führt)
• Veränderungen der Temperaturverhältnisse (Hitzewellen, Kälteperioden, Temperaturveränderungen in den Ozeanen, Schmelzen von Gletschern/Meereis)
• Veränderungen der Niederschlags- und Wasserverhältnisse (Dürreperioden, Regenzeiten, Verlust der Schneedecke, zunehmende Überschwemmungen)
• Schwerwiegende Wetterereignisse (Gewitter, tropische Stürme, Hurrikane, Wirbelstürme, Tornados, Hagelstürme, Eisstürme oder Schneestürme, Staubstürme, Erosion von Stränden bei Stürmen) ⓘ

Zerstörung von Lebensräumen

Die Abholzung und der zunehmende Straßenbau im Amazonas-Regenwald in Bolivien geben Anlass zu großer Besorgnis, da der Mensch immer mehr in wilde Gebiete vordringt, die Ressourcengewinnung zunimmt und die biologische Vielfalt weiter bedroht wird. ⓘ

Die Zerstörung von Lebensräumen hat eine Schlüsselrolle beim Aussterben von Tieren gespielt, insbesondere im Zusammenhang mit der Zerstörung der Tropenwälder. Zu den Faktoren, die zum Verlust von Lebensräumen beitragen, gehören: Überkonsum, Überbevölkerung, Landnutzungsänderung, Entwaldung, Verschmutzung (Luftverschmutzung, Wasserverschmutzung, Bodenverunreinigung) und globale Erwärmung oder Klimawandel. ⓘ

Die Größe des Lebensraums und die Anzahl der Arten stehen in einem systematischen Zusammenhang. Physisch größere Arten und solche, die in niedrigeren Breitengraden oder in Wäldern oder Ozeanen leben, reagieren empfindlicher auf eine Verringerung der Lebensraumfläche. Die Umwandlung in "triviale", standardisierte Ökosysteme (z. B. Monokulturen nach der Abholzung von Wäldern) zerstört effektiv den Lebensraum für die vielfältigeren Arten, die der Umwandlung vorausgingen. Selbst die einfachsten Formen der Landwirtschaft wirken sich auf die Vielfalt aus - durch die Rodung und Entwässerung des Bodens, die Bekämpfung von Unkraut und "Schädlingen" und die Förderung einer begrenzten Anzahl von domestizierten Pflanzen- und Tierarten. In einigen Ländern werden Eigentumsrechte oder eine laxe Durchsetzung von Gesetzen und Vorschriften mit der Abholzung und dem Verlust von Lebensräumen in Verbindung gebracht. ⓘ

Eine 2007 von der National Science Foundation durchgeführte Studie ergab, dass Biodiversität und genetische Vielfalt voneinander abhängig sind - dass die Vielfalt unter den Arten die Vielfalt innerhalb einer Art voraussetzt und umgekehrt. "Wenn eine Art aus dem System entfernt wird, kann der Kreislauf zusammenbrechen und die Gemeinschaft wird von einer einzigen Art dominiert. Laut dem Millennium Ecosystem Assessment 2005 sind die Süßwasser-Ökosysteme derzeit am stärksten bedroht, was durch die von der Biodiversitätsplattform und dem französischen Institut de recherche pour le développement (MNHNP) organisierte "Freshwater Animal Diversity Assessment" bestätigt wurde. ⓘ

Koextinktionen sind eine Form der Lebensraumzerstörung. Co-Extinction liegt vor, wenn das Aussterben oder der Rückgang einer Art mit ähnlichen Prozessen bei einer anderen Art einhergeht, wie etwa bei Pflanzen und Käfern. ⓘ

Ein Bericht aus dem Jahr 2019 hat gezeigt, dass Bienen und andere bestäubende Insekten im Vereinigten Königreich fast ein Viertel ihrer Lebensräume verloren haben. Die Populationseinbrüche finden seit den 1980er Jahren statt und beeinträchtigen die biologische Vielfalt. Die Zunahme der industriellen Landwirtschaft und des Einsatzes von Pestiziden in Verbindung mit Krankheiten, invasiven Arten und dem Klimawandel bedroht die Zukunft dieser Insekten und der Landwirtschaft, die sie unterstützen. ⓘ

Im Jahr 2019 wurden Forschungsergebnisse veröffentlicht, die zeigen, dass Insekten durch menschliche Aktivitäten wie die Zerstörung von Lebensräumen, Pestizidvergiftungen, invasive Arten und den Klimawandel in einem Maße vernichtet werden, das in den nächsten 50 Jahren zum Zusammenbruch ökologischer Systeme führen wird, wenn es nicht aufgehalten wird. ⓘ

Eingeführte und invasive Arten

Männlicher Lophura nycthemera (Silberfasan), ein in Ostasien beheimatetes Tier, das zu Zierzwecken in Teile Europas eingeführt wurde ⓘ

Barrieren wie große Flüsse, Meere, Ozeane, Gebirge und Wüsten fördern die Vielfalt, indem sie eine unabhängige Evolution auf beiden Seiten der Barriere durch den Prozess der allopatrischen Speziation ermöglichen. Der Begriff "invasive Arten" bezieht sich auf Arten, die die natürlichen Barrieren durchbrechen, die sie normalerweise einschränken. Ohne Barrieren besetzen solche Arten neue Gebiete und verdrängen oft einheimische Arten, indem sie deren Nischen besetzen oder Ressourcen nutzen, von denen einheimische Arten normalerweise leben würden. ⓘ

Die Zahl der Invasionen von Arten nimmt mindestens seit Anfang des 20. Jahrhunderts zu. Arten werden zunehmend vom Menschen (absichtlich oder unabsichtlich) angesiedelt. In einigen Fällen verursachen die Eindringlinge drastische Veränderungen und Schäden in ihren neuen Lebensräumen (z. B. Zebramuscheln und der Smaragd-Eschen-Zünsler in der Region der Großen Seen und der Rotfeuerfisch an der nordamerikanischen Atlantikküste). Einiges deutet darauf hin, dass invasive Arten in ihren neuen Lebensräumen konkurrenzfähig sind, weil sie weniger Störungen durch Krankheitserreger ausgesetzt sind. Andere berichten von widersprüchlichen Erkenntnissen, die gelegentlich darauf hindeuten, dass artenreiche Gemeinschaften viele einheimische und exotische Arten gleichzeitig beherbergen, während einige sagen, dass vielfältige Ökosysteme widerstandsfähiger sind und invasiven Pflanzen und Tieren widerstehen. Eine wichtige Frage lautet: "Verursachen invasive Arten das Aussterben von Arten?" In vielen Studien werden die Auswirkungen invasiver Arten auf einheimische Arten genannt, nicht aber deren Aussterben. Invasive Arten scheinen die lokale Vielfalt (d. h. die Alpha-Vielfalt) zu erhöhen, was den Umsatz der Vielfalt (d. h. die Beta-Vielfalt) verringert. Die Gesamt-Gammavielfalt kann sich verringern, weil Arten aus anderen Gründen aussterben, aber selbst einige der heimtückischsten Eindringlinge (z. B.: Holländische Ulmenkrankheit, Smaragd-Eschen-Borer, Kastanienbrand in Nordamerika) haben nicht zum Aussterben ihrer Wirtsarten geführt. Die Ausrottung, der Rückgang der Populationen und die Homogenisierung der regionalen biologischen Vielfalt sind viel häufiger. Menschliche Aktivitäten sind häufig die Ursache dafür, dass invasive Arten ihre Barrieren umgehen, indem sie sie als Nahrung oder zu anderen Zwecken einführen. Menschliche Aktivitäten ermöglichen es daher Arten, in neue Gebiete einzuwandern (und damit invasiv zu werden), und zwar in viel kürzeren Zeiträumen, als dies in der Vergangenheit für die Ausbreitung einer Art erforderlich war. ⓘ

Nicht alle eingeschleppten Arten sind invasiv, und nicht alle invasiven Arten werden absichtlich eingeführt. In Fällen wie der Zebramuschel war die Invasion in die US-Gewässer ungewollt. In anderen Fällen, wie z. B. bei den Mungos auf Hawaii, ist die Einführung zwar beabsichtigt, aber unwirksam (die nachtaktiven Ratten waren nicht durch die tagaktiven Mungos gefährdet). In anderen Fällen, wie z. B. bei Ölpalmen in Indonesien und Malaysia, bringt die Einführung erhebliche wirtschaftliche Vorteile mit sich, die jedoch mit kostspieligen unbeabsichtigten Folgen einhergehen. ⓘ

Schließlich kann eine eingeführte Art ungewollt eine Art schädigen, die von der Art abhängt, die sie ersetzt. In Belgien treibt die aus Osteuropa stammende Prunus spinosa ihre Blätter viel früher aus als ihre westeuropäischen Artgenossen, wodurch die Ernährungsgewohnheiten des Schmetterlings Thecla betulae (der sich von den Blättern ernährt) gestört werden. Die Einführung neuer Arten führt häufig dazu, dass endemische und andere einheimische Arten nicht mit den exotischen Arten konkurrieren und nicht überleben können. Bei den exotischen Organismen kann es sich um Räuber oder Parasiten handeln, oder sie konkurrieren einfach mit den einheimischen Arten um Nährstoffe, Wasser und Licht. ⓘ

Gegenwärtig haben mehrere Länder bereits so viele exotische Arten eingeführt, insbesondere Landwirtschafts- und Zierpflanzen, dass die einheimische Fauna/Flora in der Unterzahl sein könnte. So hat beispielsweise die Einführung von Kudzu aus Südostasien nach Kanada und in die Vereinigten Staaten die Artenvielfalt in bestimmten Gebieten bedroht. Die Natur bietet wirksame Möglichkeiten, um den Klimawandel abzuschwächen. ⓘ

Genetische Verschmutzung

Endemische Arten können durch den Prozess der genetischen Verschmutzung, d. h. unkontrollierte Hybridisierung, Introgression und genetische Überflutung, vom Aussterben bedroht sein. Genetische Verschmutzung führt zu einer Homogenisierung oder Ersetzung lokaler Genome als Ergebnis eines zahlenmäßigen und/oder Fitnessvorteils einer eingeführten Art. Hybridisierung und Introgression sind Nebeneffekte der Einführung und Invasion. Diese Phänomene können sich besonders nachteilig auf seltene Arten auswirken, die mit häufiger vorkommenden Arten in Kontakt kommen. Die häufig vorkommende Art kann sich mit der seltenen Art kreuzen und deren Genpool überschwemmen. Dieses Problem lässt sich nicht immer allein anhand morphologischer (äußerer) Beobachtungen erkennen. Ein gewisses Maß an Genfluss ist eine normale Anpassung, und nicht alle Gen- und Genotypkonstellationen können erhalten werden. Dennoch kann eine Hybridisierung mit oder ohne Introgression die Existenz einer seltenen Art bedrohen. ⓘ

Raubbau

Übernutzung liegt vor, wenn eine Ressource in einem nicht nachhaltigen Ausmaß verbraucht wird. Dies geschieht auf dem Land in Form von übermäßiger Jagd, übermäßigem Holzeinschlag, unzureichendem Bodenschutz in der Landwirtschaft und illegalem Wildtierhandel. Übernutzung kann zur Zerstörung von Ressourcen bis hin zum Aussterben führen. Künstlich angelegte Projekte können die Umwelt in der Umgebung schädigen. ⓘ

Etwa 25 % der weltweiten Fischereiressourcen sind heute so überfischt, dass ihre derzeitige Biomasse unter dem Niveau liegt, das einen maximalen nachhaltigen Ertrag ermöglicht. ⓘ

Die Overkill-Hypothese, ein Muster des Aussterbens von Großtieren in Verbindung mit menschlichen Migrationsmustern, kann als Erklärung dafür dienen, warum das Aussterben von Megafauna innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums erfolgen kann. ⓘ

Hybridisierung, genetische Verschmutzung/Erosion und Ernährungssicherheit

Die Weizensorte Yecoro (rechts) ist salzempfindlich, Pflanzen, die aus einer Kreuzung mit der Sorte W4910 (links) hervorgegangen sind, zeigen eine größere Toleranz gegenüber hohem Salzgehalt ⓘ

In der Landwirtschaft und Viehzucht hat die Grüne Revolution die konventionelle Hybridisierung zur Ertragssteigerung populär gemacht. Häufig stammen die gekreuzten Rassen aus den Industrieländern und wurden in den Entwicklungsländern mit lokalen Sorten weiter gekreuzt, um ertragreiche Sorten zu schaffen, die gegen das lokale Klima und Krankheiten resistent sind. Lokale Regierungen und die Industrie haben die Hybridisierung vorangetrieben. Die ehemals riesigen Genpools der verschiedenen wilden und einheimischen Rassen sind zusammengebrochen, was zu einer weit verbreiteten genetischen Erosion und genetischen Verschmutzung geführt hat. Dies hat zum Verlust der genetischen Vielfalt und der Artenvielfalt insgesamt geführt. ⓘ

Gentechnisch veränderte Organismen enthalten genetisches Material, das durch Gentechnik verändert wurde. Gentechnisch veränderte Pflanzen sind zu einer häufigen Quelle genetischer Verschmutzung geworden, und zwar nicht nur bei Wildsorten, sondern auch bei domestizierten Sorten, die durch klassische Hybridisierung entstanden sind. ⓘ

Genetische Erosion und genetische Verschmutzung haben das Potenzial, einzigartige Genotypen zu zerstören und damit die künftige Ernährungssicherheit zu gefährden. Ein Rückgang der genetischen Vielfalt schwächt die Fähigkeit von Kulturpflanzen und Nutztieren, durch Hybridisierung Krankheiten zu widerstehen und klimatische Veränderungen zu überstehen. ⓘ

Der Klimawandel

Eisbären auf dem Meereis des Arktischen Ozeans, in der Nähe des Nordpols. Der Klimawandel hat sich bereits auf die Bärenpopulationen ausgewirkt. ⓘ

Die globale Erwärmung ist eine große Bedrohung für die weltweite Artenvielfalt. So werden beispielsweise Korallenriffe - die Hotspots der biologischen Vielfalt - innerhalb eines Jahrhunderts verschwunden sein, wenn die globale Erwärmung im derzeitigen Tempo anhält. ⓘ

Der Klimawandel wirkt sich nachweislich auf die biologische Vielfalt aus, und es gibt zahlreiche Belege für die veränderten Auswirkungen. Der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids wirkt sich zweifellos auf die Morphologie der Pflanzen aus und versauert die Ozeane, und die Temperatur wirkt sich auf das Verbreitungsgebiet der Arten, die Phänologie und das Wetter aus, aber glücklicherweise sind die vorhergesagten größeren Auswirkungen immer noch potenzielle Zukunftsaussichten. Bisher haben wir noch kein größeres Artensterben dokumentiert, auch wenn der Klimawandel die Biologie vieler Arten drastisch verändert. ⓘ

Im Jahr 2004 schätzte eine internationale Gemeinschaftsstudie auf vier Kontinenten, dass 10 Prozent der Arten bis 2050 aufgrund der globalen Erwärmung aussterben würden. "Wir müssen den Klimawandel begrenzen, sonst geraten viele Arten in Schwierigkeiten und sterben möglicherweise aus", sagte Dr. Lee Hannah, Mitverfasser der Studie und leitender Biologe für Klimawandel am Center for Applied Biodiversity Science von Conservation International. ⓘ

Eine aktuelle Studie sagt voraus, dass bis 2050 bis zu 35 % der weltweit auf dem Land lebenden Fleischfresser und Huftiere vom Aussterben bedroht sein werden, und zwar aufgrund der gemeinsamen Auswirkungen des vorhergesagten Klimawandels und der veränderten Landnutzung bei gleichbleibender menschlicher Entwicklung. ⓘ

Der Klimawandel hat die Abendstunden, in denen die brasilianische Breitflügelfledermaus (Tadarida brasiliensis) zur Nahrungssuche auftaucht, vorverlegt. Es wird angenommen, dass diese Veränderung mit der Austrocknung von Regionen bei steigenden Temperaturen zusammenhängt. Durch das frühere Auftauchen sind die Fledermäuse einem größeren Raubdruck ausgesetzt und stehen in stärkerem Wettbewerb mit anderen Insektenfressern, die in der Dämmerung oder bei Tageslicht fressen. ⓘ

Menschliche Überbevölkerung

Die Weltbevölkerung zählte Mitte 2017 fast 7,6 Milliarden Menschen (das ist etwa eine Milliarde mehr als 2005) und wird Prognosen zufolge im Jahr 2100 11,1 Milliarden erreichen. Sir David King, ehemaliger wissenschaftlicher Chefberater der britischen Regierung, sagte bei einer parlamentarischen Untersuchung: "Es liegt auf der Hand, dass das massive Wachstum der menschlichen Bevölkerung im 20. Jahrhundert größere Auswirkungen auf die biologische Vielfalt hatte als jeder andere Einzelfaktor." Zumindest bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts wird der weltweite Verlust an unberührtem, artenreichem Land wahrscheinlich stark von der weltweiten Geburtenrate abhängen. ⓘ

Einige führende Wissenschaftler haben argumentiert, dass die Größe und das Wachstum der Bevölkerung zusammen mit dem übermäßigen Konsum wesentliche Faktoren für den Verlust der biologischen Vielfalt und die Verschlechterung der Böden sind. Der IPBES-Bericht zur globalen Bewertung der biologischen Vielfalt und der Ökosystemleistungen 2019 und Biologen wie Paul R. Ehrlich und Stuart Pimm haben festgestellt, dass das menschliche Bevölkerungswachstum und der übermäßige Konsum die Hauptursachen für den Rückgang der Arten sind. E. O. Wilson, der behauptet, dass das menschliche Bevölkerungswachstum verheerende Auswirkungen auf die biologische Vielfalt des Planeten hat, stellte fest, dass das "Muster des menschlichen Bevölkerungswachstums im 20. Er fügte hinzu, dass die Biomasse des Homo sapiens, als er eine Bevölkerung von sechs Milliarden erreichte, die Biomasse aller anderen großen landlebenden Tierarten, die jemals existierten, um mehr als das Hundertfache überstieg, und dass "wir und der Rest des Lebens uns keine weiteren 100 Jahre wie diese leisten können". ⓘ

Laut einer Studie des World Wildlife Fund aus dem Jahr 2020 übersteigt die Weltbevölkerung bereits jetzt die Biokapazität des Planeten - man bräuchte das Äquivalent von 1,56 Erden an Biokapazität, um unseren derzeitigen Bedarf zu decken. In dem Bericht von 2014 heißt es weiter, dass wir 4,8 Erden benötigen würden, wenn jeder Mensch auf der Erde den Fußabdruck eines durchschnittlichen Einwohners von Katar hätte, und 3,9 Erden, wenn wir den Lebensstil eines typischen Einwohners der USA führen würden. ⓘ

Das Aussterben des Holozäns

Zusammenfassung der wichtigsten mit der biologischen Vielfalt zusammenhängenden Umweltveränderungskategorien, ausgedrückt als Prozentsatz der vom Menschen verursachten Veränderungen (in rot) im Vergleich zum Ausgangszustand (blau) ⓘ

Die Raten des Rückgangs der biologischen Vielfalt bei diesem sechsten Massenaussterben entsprechen oder übertreffen die Verlustraten der fünf vorangegangenen Massenaussterbeereignisse in der fossilen Überlieferung. Der Verlust der biologischen Vielfalt führt zum Verlust von Naturkapital, das Güter und Dienstleistungen des Ökosystems bereitstellt. Aus der Sicht der als Naturwirtschaft bekannten Methode hat der wirtschaftliche Wert von 17 Ökosystemleistungen für die Biosphäre der Erde (berechnet im Jahr 1997) einen geschätzten Wert von 33 Billionen US-Dollar (3,3x10¹³) pro Jahr. Die Ausrottung von Arten ist heute 100- bis 1.000-mal so hoch wie im Ausgangszustand, und die Rate des Aussterbens nimmt zu. Dieser Prozess zerstört die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit des Lebens auf der Erde. ⓘ

2019 wurde von der zwischenstaatlichen Plattform für Wissenschaft und Politik zu Biodiversität und Ökosystemleistungen (IPBES) eine Zusammenfassung der bisher größten und umfassendsten Studie zu Biodiversität und Ökosystemleistungen, dem Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services, für politische Entscheidungsträger veröffentlicht. Die wichtigsten Schlussfolgerungen: 1. In den letzten 50 Jahren hat sich der Zustand der Natur in einem noch nie dagewesenen und sich beschleunigenden Tempo verschlechtert. ⓘ

2. Die Hauptursachen für diese Verschlechterung sind Veränderungen in der Land- und Meeresnutzung, die Ausbeutung von Lebewesen, der Klimawandel, die Verschmutzung und invasive Arten. Diese fünf Triebkräfte werden wiederum durch gesellschaftliche Verhaltensweisen verursacht, vom Konsum bis hin zur Regierungsführung. ⓘ

3. Die Schädigung von Ökosystemen untergräbt 35 von 44 ausgewählten UN-Zielen, darunter die Ziele der UN-Generalversammlung für nachhaltige Entwicklung in den Bereichen Armut, Hunger, Gesundheit, Wasser, Stadtklima, Ozeane und Land. Sie kann zu Problemen mit Nahrungsmitteln, Wasser und der Luftversorgung der Menschheit führen. ⓘ

4. Um das Problem zu lösen, braucht die Menschheit einen transformativen Wandel, der eine nachhaltige Landwirtschaft, eine Verringerung des Verbrauchs und der Abfälle, Fischfangquoten und eine kooperative Wasserbewirtschaftung umfasst. Der Bericht schlägt auf Seite 8 der Zusammenfassung als eine der wichtigsten Maßnahmen vor, "Visionen einer guten Lebensqualität zu ermöglichen, die nicht mit einem ständig steigenden materiellen Verbrauch einhergehen". In dem Bericht heißt es: "Einige Wege, die zur Erreichung der Ziele in den Bereichen Energie, Wirtschaftswachstum, Industrie und Infrastruktur sowie nachhaltiger Konsum und nachhaltige Produktion (Ziele für nachhaltige Entwicklung 7, 8, 9 und 12) sowie der Ziele in den Bereichen Armut, Ernährungssicherheit und Städte (Ziele für nachhaltige Entwicklung 1, 2 und 11) gewählt werden, könnten erhebliche positive oder negative Auswirkungen auf die Natur und damit auf die Erreichung anderer Ziele für nachhaltige Entwicklung haben". ⓘ

Im IPBES-Bericht "Era of Pandemics" vom Oktober 2020 wurde festgestellt, dass die gleichen menschlichen Aktivitäten, die den Klimawandel und den Verlust der biologischen Vielfalt verursachen, auch die gleichen Ursachen für Pandemien sind, einschließlich der COVID-19-Pandemie. Dr. Peter Daszak, Vorsitzender des IPBES-Workshops, sagte: "Es gibt kein großes Geheimnis über die Ursache der COVID-19-Pandemie - oder jeder anderen modernen Pandemie... Veränderungen in der Landnutzung, die Ausdehnung und Intensivierung der Landwirtschaft sowie nicht nachhaltiger Handel, Produktion und Konsum stören die Natur und verstärken den Kontakt zwischen Wildtieren, Nutztieren, Krankheitserregern und Menschen. Dies ist der Weg zu Pandemien". ⓘ

Naturschutz

Ein schematisches Bild, das die Beziehung zwischen biologischer Vielfalt, Ökosystemleistungen, menschlichem Wohlbefinden und Armut veranschaulicht. Die Abbildung zeigt, wo Naturschutzmaßnahmen, -strategien und -pläne die Ursachen der derzeitigen Krise der biologischen Vielfalt auf lokaler, regionaler und globaler Ebene beeinflussen können. ⓘ

Der Rückzug des Aletschgletschers in den Schweizer Alpen (Stand 1979, 1991 und 2002), bedingt durch die globale Erwärmung. ⓘ

Die Naturschutzbiologie entwickelte sich in der Mitte des 20. Jahrhunderts, als Ökologen, Naturforscher und andere Wissenschaftler begannen, Fragen im Zusammenhang mit dem weltweiten Rückgang der biologischen Vielfalt zu erforschen und anzugehen. ⓘ

Die Naturschutzethik befürwortet die Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen mit dem Ziel, die biologische Vielfalt der Arten, der Ökosysteme, des Evolutionsprozesses und der menschlichen Kultur und Gesellschaft zu erhalten. ⓘ

Die Naturschutzbiologie reformiert sich im Rahmen strategischer Pläne zum Schutz der biologischen Vielfalt. Die Erhaltung der globalen biologischen Vielfalt ist eine Priorität in strategischen Erhaltungsplänen, die darauf ausgerichtet sind, die öffentliche Politik und die Belange auf lokaler, regionaler und globaler Ebene von Gemeinschaften, Ökosystemen und Kulturen zu berücksichtigen. In den Aktionsplänen werden Wege zur Erhaltung des menschlichen Wohlergehens aufgezeigt, wobei Naturkapital, Marktkapital und Ökosystemleistungen genutzt werden. ⓘ

In der EU-Richtlinie 1999/22/EG wird beschrieben, dass Zoos eine Rolle bei der Erhaltung der biologischen Vielfalt von Wildtieren spielen, indem sie Forschung betreiben oder an Zuchtprogrammen teilnehmen. ⓘ

Schutz- und Wiederherstellungstechniken

Die Entfernung exotischer Arten ermöglicht es den Arten, auf die sie sich negativ ausgewirkt haben, ihre ökologischen Nischen wieder zu besetzen. Exotische Arten, die zu Schädlingen geworden sind, können taxonomisch identifiziert werden (z. B. mit dem Digital Automated Identification SYstem (DAISY), das den Barcode des Lebens verwendet). Die Beseitigung ist aufgrund der wirtschaftlichen Kosten nur bei großen Gruppen von Individuen sinnvoll. ⓘ

Wenn die Nachhaltigkeit der verbleibenden einheimischen Arten in einem Gebiet gesichert ist, können "fehlende" Arten, die für eine Wiederansiedlung in Frage kommen, mit Hilfe von Datenbanken wie der Encyclopedia of Life und der Global Biodiversity Information Facility ermittelt werden.

• Beim Biodiversitäts-Banking wird der biologischen Vielfalt ein monetärer Wert beigemessen. Ein Beispiel dafür ist das Australian Native Vegetation Management Framework.
• Genbanken sind Sammlungen von Exemplaren und genetischem Material. Einige Banken beabsichtigen die Wiedereinführung der in den Banken gespeicherten Arten in das Ökosystem (z. B. über Baumschulen).
• Durch die Verringerung und den gezielteren Einsatz von Pestiziden können mehr Arten in landwirtschaftlichen und städtischen Gebieten überleben.
• Ortsspezifische Ansätze sind für den Schutz wandernder Arten möglicherweise weniger nützlich. Ein Ansatz besteht darin, Wildtierkorridore zu schaffen, die den Bewegungen der Tiere entsprechen. Nationale und andere Grenzen können die Schaffung von Korridoren erschweren. ⓘ

Geschützte Gebiete

Schutzgebiete, einschließlich Waldreservate und Biosphärenreservate, haben viele Funktionen, darunter auch den Schutz von Wildtieren und deren Lebensraum. Überall auf der Welt wurden Schutzgebiete mit dem Ziel eingerichtet, Pflanzen und Tiere zu schützen und zu erhalten. Einige Wissenschaftler haben die Weltgemeinschaft aufgefordert, bis 2030 30 Prozent und bis 2050 50 Prozent der Erde als Schutzgebiete auszuweisen, um den vom Menschen verursachten Verlust der biologischen Vielfalt einzudämmen. In einer Studie, die am 4. September 2020 in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, haben Forscher Regionen kartiert, die dazu beitragen können, wichtige Schutz- und Klimaziele zu erreichen. ⓘ

Schutzgebiete dienen dem Schutz der Natur und der kulturellen Ressourcen und tragen insbesondere auf lokaler Ebene zur Sicherung der Lebensgrundlagen bei. Weltweit gibt es über 238 563 ausgewiesene Schutzgebiete, die 14,9 Prozent der Landfläche der Erde ausmachen und sich in ihrer Ausdehnung, ihrem Schutzniveau und der Art ihres Managements unterscheiden (IUCN, 2018).

Prozentualer Anteil der Wälder in gesetzlich geschützten Gebieten, 2020, aus der Veröffentlichung der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation The State of the World's Forests 2020. Wälder, biologische Vielfalt und Menschen - in Kürze

Waldschutzgebiete sind eine Untergruppe aller Schutzgebiete, in denen ein wesentlicher Teil der Fläche aus Wald besteht. Dabei kann es sich um die gesamte Fläche oder nur um einen Teil des Schutzgebiets handeln. Weltweit fallen 18 Prozent der Waldfläche oder mehr als 700 Millionen Hektar in gesetzlich festgelegte Schutzgebiete wie Nationalparks, Naturschutzgebiete und Wildreservate. ⓘ

Die Vorteile von Schutzgebieten gehen über ihre unmittelbare Umgebung und Zeit hinaus. Neben der Erhaltung der Natur sind Schutzgebiete entscheidend für die langfristige Bereitstellung von Ökosystemleistungen. Sie bieten zahlreiche Vorteile, darunter die Erhaltung genetischer Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft, die Bereitstellung von Medikamenten und Gesundheitsleistungen, die Bereitstellung von Wasser, Erholung und Tourismus sowie die Funktion als Puffer gegen Katastrophen. Zunehmend wird auch der breitere sozioökonomische Wert dieser natürlichen Ökosysteme und der von ihnen erbrachten Ökosystemleistungen anerkannt. ⓘ

Insbesondere Waldschutzgebiete spielen eine wichtige Rolle als Lebensraum, Schutz, Nahrung und genetisches Material sowie als Puffer gegen Katastrophen. Sie liefern eine stabile Versorgung mit vielen Gütern und Umweltleistungen. Die Rolle von Schutzgebieten, insbesondere von Waldschutzgebieten, bei der Abschwächung des Klimawandels und der Anpassung an ihn wurde in den letzten Jahren zunehmend anerkannt. Schutzgebiete speichern und binden nicht nur Kohlenstoff (d. h. das globale Netz von Schutzgebieten speichert mindestens 15 Prozent des terrestrischen Kohlenstoffs), sondern ermöglichen es den Arten auch, sich an veränderte Klimamuster anzupassen, indem sie Rückzugsgebiete und Migrationskorridore bieten. Schutzgebiete schützen die Menschen auch vor plötzlichen Klimaereignissen und verringern ihre Anfälligkeit für wetterbedingte Probleme wie Überschwemmungen und Dürren (UNEP-WCMC, 2016). ⓘ

Nationalparks

Ein Nationalpark ist ein großes natürliches oder naturnahes Gebiet, das zum Schutz großräumiger ökologischer Prozesse eingerichtet wurde und gleichzeitig eine Grundlage für umwelt- und kulturverträgliche, spirituelle, wissenschaftliche, erzieherische, erholsame und besucherorientierte Angebote bietet. Diese Gebiete werden von Regierungen oder privaten Organisationen ausgewählt, um die natürliche Artenvielfalt und die ihr zugrunde liegende ökologische Struktur und die sie unterstützenden Umweltprozesse zu schützen und um Bildung und Erholung zu fördern. Die International Union for Conservation of Nature (IUCN) und ihre World Commission on Protected Areas (WCPA) haben "Nationalparks" als Kategorie II von Schutzgebieten definiert. ⓘ

Nationalparks befinden sich in der Regel im Besitz der nationalen oder staatlichen Regierungen und werden von diesen verwaltet. In einigen Fällen wird die Zahl der Besucher, die bestimmte empfindliche Gebiete betreten dürfen, begrenzt. Es werden ausgewiesene Wege oder Straßen angelegt. Die Besucher dürfen die Parks nur zu Studien-, Kultur- und Erholungszwecken betreten. Forstwirtschaftliche Tätigkeiten, die Beweidung von Tieren und die Jagd auf Tiere werden reguliert, und die Ausbeutung von Lebensräumen oder Wildtieren ist verboten. ⓘ

Wildtier-Schutzgebiet

Wildtierschutzgebiete dienen ausschließlich der Erhaltung von Arten und weisen folgende Merkmale auf:

1. Die Grenzen der Schutzgebiete sind nicht durch staatliche Gesetze begrenzt.
2. Das Töten, Jagen oder Fangen von Arten ist verboten, es sei denn, es erfolgt durch die höchste Behörde des für die Verwaltung des Schutzgebiets zuständigen Ministeriums oder unter deren Aufsicht.
3. Privateigentum kann erlaubt sein.
4. Forstwirtschaftliche und andere Nutzungen können ebenfalls zugelassen werden. ⓘ

Waldreservate

Weltweit gibt es schätzungsweise 726 Millionen Hektar Wald in Schutzgebieten. Von den sechs großen Weltregionen hat Südamerika mit 31 Prozent den höchsten Anteil an Wäldern in Schutzgebieten. ⓘ

Die Wälder spielen eine wichtige Rolle als Lebensraum für mehr als 45.000 Pflanzen- und 81.000 Tierarten, von denen 5150 Pflanzen- und 1837 Tierarten endemisch sind. Darüber hinaus gibt es weltweit 60.065 verschiedene Baumarten. Pflanzen- und Tierarten, die nur in einem bestimmten geografischen Gebiet vorkommen, werden als endemische Arten bezeichnet. In Waldreservaten werden manchmal Jagd- und Weiderechte an Gemeinschaften vergeben, die am Rande des Waldes leben und ihren Lebensunterhalt ganz oder teilweise aus Waldressourcen oder -produkten bestreiten. Die nicht klassifizierten Wälder machen 6,4 Prozent der gesamten Waldfläche aus und zeichnen sich durch die folgenden Merkmale aus:

1. Es handelt sich um große, unzugängliche Wälder.
2. Viele von ihnen sind unbewirtschaftet.
3. Sie sind ökologisch und wirtschaftlich von geringerer Bedeutung. ⓘ

Maßnahmen zur Erhaltung der Waldfläche

1. Es sollte ein umfassendes Aufforstungsprogramm durchgeführt werden.
2. Anstelle von Holz sollten alternative umweltfreundliche Energiequellen wie Biogas genutzt werden.
3. Der Verlust der Artenvielfalt durch Waldbrände ist ein großes Problem, weshalb sofortige Maßnahmen zur Verhütung von Waldbränden ergriffen werden müssen.
4. Die Überweidung durch Rinder kann einen Wald ernsthaft schädigen. Daher sollten bestimmte Maßnahmen ergriffen werden, um die Überweidung durch Rinder zu verhindern.
5. Die Jagd und die Wilderei sollten verboten werden. ⓘ

Zoologische Parks

In zoologischen Parks oder Zoos werden lebende Tiere zur Erholung der Öffentlichkeit sowie zu Bildungs- und Erhaltungszwecken gehalten. Moderne Zoos verfügen über tierärztliche Einrichtungen, bieten bedrohten Tierarten die Möglichkeit, sich in Gefangenschaft fortzupflanzen, und bauen in der Regel Umgebungen, die den natürlichen Lebensraum der Tiere simulieren, die sie pflegen. Zoos spielen eine wichtige Rolle bei der Schaffung eines Bewusstseins für die Notwendigkeit, die Natur zu erhalten. ⓘ

Botanische Gärten

In botanischen Gärten werden Pflanzen hauptsächlich zu wissenschaftlichen und pädagogischen Zwecken gezüchtet und ausgestellt. Sie bestehen aus einer Sammlung von lebenden Pflanzen, die im Freien oder unter Glas in Gewächshäusern und Wintergärten gezüchtet werden. Ein botanischer Garten kann auch eine Sammlung getrockneter Pflanzen oder ein Herbarium sowie Einrichtungen wie Vortragsräume, Labors, Bibliotheken, Museen und Versuchs- oder Forschungspflanzungen umfassen. ⓘ

Zuweisung von Ressourcen

Die Konzentration auf begrenzte Gebiete mit größerer potenzieller biologischer Vielfalt verspricht eine größere unmittelbare Rendite als die gleichmäßige Verteilung der Ressourcen oder die Konzentration auf Gebiete mit geringer Vielfalt, aber größerem Interesse an der biologischen Vielfalt. ⓘ

Eine zweite Strategie konzentriert sich auf Gebiete, die den größten Teil ihrer ursprünglichen Vielfalt bewahrt haben und in der Regel wenig oder gar keine Wiederherstellung erfordern. Dabei handelt es sich in der Regel um nicht urbanisierte, nicht landwirtschaftlich genutzte Gebiete. Tropische Gebiete erfüllen oft beide Kriterien, da sie von Natur aus eine große Vielfalt aufweisen und relativ wenig entwickelt sind. ⓘ

In der Gesellschaft

Im September 2020 berichteten Wissenschaftler, dass "sofortige Anstrengungen, die mit der umfassenderen Nachhaltigkeitsagenda in Einklang stehen, aber von beispiellosem Ehrgeiz und Koordinierung sind, die Bereitstellung von Nahrungsmitteln für die wachsende menschliche Bevölkerung ermöglichen und gleichzeitig die durch die Umwandlung von Lebensräumen verursachten Trends bei der globalen terrestrischen biologischen Vielfalt umkehren könnten", und empfahlen Maßnahmen, wie z. B. die Bewältigung der treibenden Kräfte des Landnutzungswandels, die Ausweitung der Flächen unter Naturschutzverwaltung, die Effizienz der Landwirtschaft und den Anteil der pflanzlichen Ernährung. ⓘ

Bürgerwissenschaft

Citizen Science, auch bekannt als Beteiligung der Öffentlichkeit an der wissenschaftlichen Forschung, ist in den Umweltwissenschaften weit verbreitet und im Zusammenhang mit der biologischen Vielfalt besonders beliebt. Sie wurde eingesetzt, um Wissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, die breite Öffentlichkeit in die Forschung zur biologischen Vielfalt einzubeziehen und so Daten zu sammeln, die sie sonst nicht hätten erheben können. Eine Online-Umfrage unter 1 160 CS-Teilnehmern aus 63 Bürgerforschungsprojekten zur biologischen Vielfalt in Europa, Australien und Neuseeland ergab positive Veränderungen in Bezug auf (a) Inhalt, Prozess und Art des wissenschaftlichen Wissens, (b) Fähigkeiten zur wissenschaftlichen Untersuchung, (c) Selbstwirksamkeit in Wissenschaft und Umwelt, (d) Interesse an Wissenschaft und Umwelt, (e) Motivation für Wissenschaft und Umwelt und (f) Verhalten gegenüber der Umwelt. ⓘ

Freiwillige Beobachter haben wesentlich zum Wissen über die biologische Vielfalt vor Ort beigetragen, und die jüngsten Verbesserungen der Technologie haben dazu beigetragen, den Fluss und die Qualität von Ereignissen aus Bürgerquellen zu erhöhen. Eine 2016 in der Fachzeitschrift Biological Conservation veröffentlichte Studie zeigt, welchen massiven Beitrag Bürgerwissenschaftler bereits zu den von der Global Biodiversity Information Facility (GBIF) vermittelten Daten leisten. Trotz einiger Einschränkungen bei der Analyse auf Datensatzebene wird deutlich, dass fast die Hälfte aller über das GBIF-Netz geteilten Datensätze aus Datensätzen stammen, zu denen Freiwillige einen erheblichen Beitrag geleistet haben. Die Erfassung und Weitergabe von Beobachtungen wird durch mehrere globale Plattformen ermöglicht, darunter iNaturalist und eBird. ⓘ

Rechtlicher Status

Es wird viel getan, um die natürlichen Merkmale von Hopetoun Falls, Australien, zu erhalten und gleichzeitig den Zugang für Besucher zu ermöglichen. ⓘ

International

• Übereinkommen der Vereinten Nationen über die biologische Vielfalt (1992) und Cartagena-Protokoll über die biologische Sicherheit;
• Übereinkommen über den internationalen Handel mit gefährdeten Arten (CITES);
• Ramsar-Konvention (Feuchtgebiete);
• Bonner Konvention über wandernde Tierarten;
• Übereinkommen der Vereinten Nationen zum Schutz des Kultur- und Naturerbes der Welt (indirekt durch den Schutz der Lebensräume der biologischen Vielfalt)
• Regionale Konventionen wie das Apia-Übereinkommen
• Bilaterale Abkommen wie das Japan-Australien-Abkommen über wandernde Vogelarten ⓘ

Globale Abkommen wie das Übereinkommen über die biologische Vielfalt, die "souveräne nationale Rechte über biologische Ressourcen" (kein Eigentum) verleihen. Die Abkommen verpflichten die Länder zur "Erhaltung der biologischen Vielfalt", zur "nachhaltigen Entwicklung der Ressourcen" und zur "gemeinsamen Nutzung der Vorteile", die sich aus ihrer Nutzung ergeben. Länder mit großer biologischer Vielfalt, die Bioprospektion oder das Sammeln von Naturprodukten zulassen, erwarten eine Beteiligung an den Gewinnen, anstatt der Person oder Institution, die die Ressource entdeckt/ausbeutet, die Möglichkeit zu geben, sie privat zu nutzen. Die Bioprospektion kann zu einer Art Biopiraterie werden, wenn solche Grundsätze nicht beachtet werden. ⓘ

Souveränitätsprinzipien können sich auf das stützen, was besser als Zugangs- und Vorteilsausgleichsvereinbarungen (ABAs) bekannt ist. Das Übereinkommen über die biologische Vielfalt setzt voraus, dass das Herkunftsland und der Sammler in Kenntnis der Sachlage zustimmen, um festzulegen, welche Ressource wofür genutzt wird, und um eine faire Vereinbarung über den Vorteilsausgleich zu treffen. ⓘ

Europäische Union

Im Mai 2020 hat die Europäische Union ihre Biodiversitätsstrategie für 2030 veröffentlicht. Die Biodiversitätsstrategie ist ein wesentlicher Bestandteil der Strategie der Europäischen Union zur Eindämmung des Klimawandels. Von den 25 % des europäischen Haushalts, die für die Bekämpfung des Klimawandels vorgesehen sind, wird ein großer Teil in die Wiederherstellung der biologischen Vielfalt und naturbasierte Lösungen fließen. ⓘ

Die EU-Strategie zur Erhaltung der biologischen Vielfalt bis 2030 enthält die folgenden Ziele:

• Schutz von 30 % der Meeresfläche und 30 % der Landfläche, insbesondere von Urwäldern.
• Pflanzung von 3 Milliarden Bäumen bis 2030.
• Wiederherstellung von mindestens 25.000 Kilometern Flüssen, damit sie wieder frei fließen können.
• Verringerung des Einsatzes von Pestiziden um 50 % bis 2030.
• Förderung des ökologischen Landbaus. In dem damit verbundenen EU-Programm From Farm to Fork heißt es, dass das Ziel darin besteht, bis 2030 25 % der EU-Landwirtschaft ökologisch zu betreiben.
• Erhöhung der Artenvielfalt in der Landwirtschaft.
• Geben Sie 20 Milliarden Euro pro Jahr für dieses Thema aus und machen Sie es zu einem Teil der Geschäftspraxis. ⓘ

Ungefähr die Hälfte des weltweiten BIP hängt von der Natur ab. In Europa hängen viele Wirtschaftszweige, die jährlich Billionen von Euro erwirtschaften, von der Natur ab. Der Nutzen von Natura 2000 beträgt allein in Europa 200 bis 300 Milliarden Euro pro Jahr. ⓘ

Gesetze auf nationaler Ebene

Die biologische Vielfalt wird in einigen politischen und gerichtlichen Entscheidungen berücksichtigt:

• Die Beziehung zwischen Recht und Ökosystemen ist sehr alt und hat Auswirkungen auf die biologische Vielfalt. Sie steht in Zusammenhang mit privaten und öffentlichen Eigentumsrechten. Es kann den Schutz bedrohter Ökosysteme festlegen, aber auch bestimmte Rechte und Pflichten (z. B. Fischerei- und Jagdrechte).
• Das Artenschutzrecht ist jüngeren Datums. Es definiert Arten, die geschützt werden müssen, weil sie vom Aussterben bedroht sein könnten. Der U.S. Endangered Species Act ist ein Beispiel für einen Versuch, das Thema "Recht und Arten" anzugehen.
• Gesetze über Genpools sind erst etwa ein Jahrhundert alt. Domestizierungs- und Pflanzenzüchtungsmethoden sind nicht neu, aber die Fortschritte in der Gentechnik haben zu strengeren Gesetzen über die Verbreitung genetisch veränderter Organismen, Genpatente und Verfahrenspatente geführt. Die Regierungen tun sich schwer mit der Entscheidung, ob sie sich beispielsweise auf Gene, Genome oder Organismen und Arten konzentrieren sollen. ⓘ

Eine einheitliche Genehmigung für die Verwendung der biologischen Vielfalt als Rechtsnorm ist jedoch nicht erreicht worden. Bosselman argumentiert, dass die biologische Vielfalt nicht als Rechtsnorm verwendet werden sollte, da die verbleibenden Bereiche wissenschaftlicher Unsicherheit einen inakzeptablen Verwaltungsaufwand verursachen und zu mehr Rechtsstreitigkeiten führen, ohne die Ziele der Erhaltung zu fördern. ⓘ

Indien verabschiedete 2002 das Gesetz über die biologische Vielfalt zum Schutz der biologischen Vielfalt in Indien. Das Gesetz sieht auch Mechanismen zur gerechten Aufteilung der Vorteile aus der Nutzung traditioneller biologischer Ressourcen und Kenntnisse vor. ⓘ

Analytische Grenzen

Taxonomische und Größenverhältnisse

Weniger als 1 % aller bisher beschriebenen Arten sind über die bloße Feststellung ihrer Existenz hinaus untersucht worden. Die überwiegende Mehrheit der Arten auf der Erde ist mikrobiell. Die heutige Physik der biologischen Vielfalt ist "fest auf die sichtbare [makroskopische] Welt fixiert". Zum Beispiel ist mikrobielles Leben metabolisch und ökologisch vielfältiger als mehrzelliges Leben (siehe z. B. Extremophile). "Auf dem Baum des Lebens, der auf Analysen der ribosomalen RNA mit kleiner Untereinheit beruht, besteht das sichtbare Leben aus kaum wahrnehmbaren Zweigen. Das umgekehrte Verhältnis von Größe und Population kehrt weiter oben auf der Evolutionsleiter wieder - in erster Näherung sind alle mehrzelligen Arten auf der Erde Insekten". Die hohen Aussterberaten bei Insekten stützen die Hypothese vom Aussterben der Arten im Holozän. ⓘ

Diversitätsstudie (Botanik)

Die Zahl der morphologischen Merkmale, die für die Untersuchung der Artenvielfalt herangezogen werden können, ist im Allgemeinen begrenzt und anfällig für Umwelteinflüsse, wodurch die für die Ermittlung der phylogenetischen Beziehungen erforderliche Feinauflösung verringert wird. Daher wurden DNA-basierte Marker - Mikrosatelliten, auch bekannt als einfache Sequenzwiederholungen (SSR) - für die Untersuchung der Vielfalt bestimmter Arten und ihrer wilden Verwandten verwendet. ⓘ

Im Fall von Cowpea wurde eine Studie durchgeführt, um den Grad der genetischen Vielfalt in Cowpea-Keimplasma und verwandten weiten Arten zu bewerten, in der die Verwandtschaft zwischen verschiedenen Taxa verglichen wurde, Primer, die für die Klassifizierung von Taxa nützlich sind, identifiziert wurden und der Ursprung und die Phylogenie von kultivierter Cowpea klassifiziert wurden, was zeigt, dass SSR-Marker bei der Validierung der Artenklassifizierung und der Aufdeckung des Zentrums der Vielfalt nützlich sind. ⓘ

Zur Entwicklung des Begriffs und seine Bedeutungsimplikationen

Fachbegriff in der Biologie

Globale Verteilung der Biodiversität, bezogen auf die Anzahl der Gefäßpflanzen-Arten auf je 10.000 km² (bei der Untersuchung anderer Gruppen von Lebewesen entstehen sehr ähnliche Zonierungen)
 < 100 (= Anökumene)
 100–200
 200–500
 500–1.000
 1.000–1.500
 1.500–2.000
 2.000–3.000
 3.000–4.000
 4.000–5.000
 > 5.000 (= „Megadiversitätszentren“) ⓘ

Bereits seit längerem existiert der Begriff der „Diversität“ als ökologischer Fachterminus zur Beschreibung der „Verschiedenheit“ der Eigenschaften von Lebensgemeinschaften oder ökologischen Systemen (α- und γ-Diversität, siehe unten). Das bekannteste Beschreibungsmaß für die Diversität ist neben der Artenzahl (species richness) der aus der Informationstheorie abgeleitete Shannon-Wiener-Index. Er berücksichtigt sowohl die Häufigkeitsverteilung als auch den Artenreichtum. Ein weiterer verbreiteter Diversitätsindex in der Biologie ist der Simpson-Index. ⓘ

Die Diversität einer Lebensgemeinschaft im hier definierten Sinn ist als ökologischer Beschreibungsbegriff zunächst nicht wertend zu verstehen. So können Diversitätsindices nicht ohne Weiteres zum Vergleich eines normativ interpretierbaren Naturschutzwerts von Lebensgemeinschaften herangezogen werden. ⓘ

Ambivalenter Sprachgebrauch in Deutschland

Unter Umständen wird der Begriff „Artenvielfalt“ synonym zu Biodiversität verwendet. Die in der UN-Biodiversitätskonvention gewählte Definition umfasst darüber hinaus jedoch weitere Bedeutungen (siehe unten). Im deutschen Sprachraum gilt der Begriff allgemein als „sperrig“ und schwer in der Öffentlichkeit vermittelbar. Selbst die Bundesrepublik Deutschland, Ausrichter der 9. Vertragsstaatenkonferenz 2008, bemühte sich für die öffentliche Wahrnehmung um einen Ersatzbegriff und nannte die Veranstaltung „Naturschutzkonferenz“. ⓘ

Grundlagen der Biodiversitätsforschung

Die Grundlagen zur Erforschung der Biodiversität sind Taxonomie, Systematik und Biogeographie; demnach die Erfassung, Bestimmung und Beschreibung von Arten. Für die Verteilung der Biodiversität eignet sich vor allem die Kartierung der Artenvielfalt der Pflanzen als häufigste und bestimmende Lebewesen nahezu aller Land-Ökosysteme. Sie dienen damit als Indikatoren für die gesamte Biodiversität: Aus ihrer Artenverteilung lassen sich die Grenzen der biogeographischen Einheiten – von den kleinsten Biotopen bis hin zu den Großlebensräumen – bestimmen und abgrenzen. Auf diese Weise wird die Vielfalt von Arten und Ökosystemen ins Verhältnis zur Fläche gesetzt. Die entstehenden Landkarten dienen zur grundlegenden Einschätzung der Verteilung der globalen Biodiversität. ⓘ

Biologische und kulturelle Vielfalt

In allen Regionen mit hoher biologischer Vielfalt leben zudem viele indigene und lokale Gemeinschaften. Die International Society for Ethnobiology geht davon aus, dass sich 99 Prozent der weltweit nutzbaren genetischen Ressourcen in deren Obhut befinden. Ob ein direkter Zusammenhang zwischen biologischer und kultureller Vielfalt besteht, ist nicht nachweisbar. Die große Vielfalt indigener Kulturen und die mit Abstand größte Zahl verschiedener Sprachen ist jedoch auffallend. ⓘ

Traditionelle Wirtschaftsweisen und Biodiversität

Demgegenüber besteht jedoch ein eindeutiger Zusammenhang in Form eines gegenseitigen Abhängigkeitsverhältnisses zwischen der natürlichen Umwelt und den traditionellen (subsistenzorientierten und nicht-industriellen) Wirtschaftsformen der lokalen Gruppen. Auf der einen Seite brauchen diese Menschen zur Ausübung ihrer Subsistenz eine große Ressourcen-Vielfalt (unter anderem in der Biodiversitätskonvention anerkannt) und auf der anderen Seite wird die örtliche Diversität durch die traditionellen Methoden vergrößert (Dies lässt sich auch historisch für die mitteleuropäischen Kulturlandschaften belegen: Das Mosaik aus extensiv genutzten landwirtschaftlichen Flächen und Wäldern war deutlich reicher an Arten als die potentielle Klimaxvegetation). Die Eingliederung lokaler Gruppen in die Marktwirtschaft erfordert die Erwirtschaftung von Überschüssen, die zumeist durch die Einführung industrieller Produktionsmittel oder die Umstellung auf wirtschaftlich lohnende Produkte erreicht werden. Dies führt in aller Regel zur Zerstörung von natürlichen Lebensräumen und damit zum Rückgang der biologischen Vielfalt. ⓘ

Verlust von Biodiversität

Im Mai 2019 erschien mit dem Global Assessment Report eine Zustandsbeschreibung der Biodiversität, der dieser eine verheerende Entwicklung bescheinigt. ⓘ

In dem Zusammenhang konstatierte bereits der WWF Deutschland mit der 2016er-Ausgabe des Living Planet Report (‚Lebender-Planet-Report‘) eine katastrophale Entwicklung der Biodiversität: bei den mittlerweile über 14.000 erfassten Wirbeltier-Populationen sei insgesamt ein Rückgang der Bestände um fast 60 % während der vergangenen 40 Jahre zu verzeichnen. Besonders stark betroffen seien die Süßwasserarten (Amphibien und Süßwasserfische), deren Bestände in diesem Zeitraum weltweit im Schnitt um 81 % geschrumpft seien. ⓘ

Bei dem Rückgang „der weltweiten, biologischen Vielfalt“ handelt es sich aber nicht nur um ein Artensterben, d. h. nicht nur um einen Verlust taxonomischer Diversität, sondern auch um einen Verlust genetischer Vielfalt innerhalb von Arten, oder deren Populationen, infolge eines Rückgangs der Anzahl entsprechender Individuen. Insbesondere der Living Planet Report, ein jährlicher Bericht zum Living Planet Index, informiert in erster Linie über die Entwicklung der Individuenbestände und damit über die Entwicklung der genetischen Vielfalt. Der Verlust genetischer Vielfalt wird auch Generosion genannt. Generosion wird unter anderem durch den Rückgang der Populationsgröße, etwa durch Habitatverlust verursacht und verstärkt diesen weiter, indem sie die Fähigkeit der Arten vermindert, sich an Veränderungen ihrer Umwelt anzupassen. Es konnte etwa bei Wirbeltierarten gezeigt werden, dass die genetische Vielfalt von bedrohten Arten tatsächlich niedriger ist als diejenige von ungefährdeten und dass sie im Zuge der dramatischen Bestandsrückgänge der vergangenen Jahrzehnte aktuell weiter abfällt. ⓘ

Ein Team von Wissenschaftlern aus acht Ländern hat im Jahr 2000 die fünf wichtigsten Einflussgrößen identifiziert, die die Abnahme der globalen Biodiversität hauptsächlich verursachen:

• Veränderung in der Landnutzung: Hierzu zählen insbesondere Abholzungen von Wäldern und die Umgestaltung natürlicher Ökosysteme zu landwirtschaftlich genutzten Flächen;
• Klimaveränderungen, inklusive Niederschlag und Temperatur;
• Stickstoffbelastung von Gewässern. Hauptverantwortlich werden hier Einträge über Kunstdünger, Fäkalien und Autoabgase genannt;
• Einführung von Neophyten sowie
• die Erhöhung der Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre. ⓘ

Biodiversität und Funktionalität von Ökosystemen

Die Bedeutung der biologischen Vielfalt für die Funktion von Ökosystemen wird seit mehreren Jahrzehnten kontrovers diskutiert. Ende der 1960er Jahre erreichten diese Diskussionen einen ersten Konsens: Diversität begünstigt Stabilität. Dieser Konsens wurde jedoch kurze Zeit später empfindlich gestört, als Robert May anhand mathematischer Simulationen zum Ergebnis kam, dass die Artenkonstanz in zufällig zusammengesetzten artenreichen Modellökosystemen geringer ist als in artenarmen. Die Konstanz der Artenzusammensetzung galt damals als wichtigster Indikator für die Stabilität eines Ökosystems. Eine intensive Neubeschäftigung mit der Diversitäts-Stabilitäts-Frage brachten die ab Mitte der 1980er Jahre veröffentlichten Ergebnisse von David Tilman. Die Frage nach der Bedeutung der Biodiversität für die Funktionalität von Ökosystemen ist ein Schwerpunkt der Ökosystemforschung und Naturschutzökologie. Es gilt heutzutage hierzu folgender wissenschaftlicher Konsens:

• Die funktionalen Eigenschaften von Arten haben einen starken Einfluss auf die Eigenschaften eines Ökosystems. Aus der relativen Häufigkeit einer Art allein lässt sich dabei nicht immer die Bedeutung dieser Art für das Ökosystem ableiten. Auch relativ seltene Arten können die Beschaffenheit des Ökosystems stark beeinflussen.
• Manche Arten, häufig handelt es sich hierbei um dominante, nehmen innerhalb der Lebensgemeinschaften eine entscheidende Rolle ein (sogenannte Schlüsselarten). Ihr Verlust führt zu drastischen Veränderungen im Hinblick auf Struktur und Funktion der Lebensgemeinschaft.
• Die Auswirkungen von Artensterben und Veränderungen in der Artenzusammensetzung können sich hinsichtlich Beschaffenheit des Ökosystems, hinsichtlich des Typs der Ökosysteme und des Wegs, wie sich die Veränderung in der Gemeinschaft ausdrückt, voneinander unterscheiden.
• Manche Eigenschaften von Ökosystemen sind anfangs weniger anfällig gegenüber dem Aussterben von Arten, da mehrere Arten vielleicht eine ähnliche Funktion innerhalb eines Ökosystems erfüllen (Redundanz), einzelne Arten vielleicht relativ geringe Beiträge zur Funktionalität eines Ökosystems beitragen („Irrelevanz“) oder abiotische Umweltbedingungen die Beschaffenheit des Ökosystems bestimmen.
• Mit zunehmender räumlicher und zeitlicher Variabilität nimmt die Zahl der für die Funktion von Ökosystemen notwendigen Arten zu. ⓘ

Als wahrscheinlich gilt:

• Die Anfälligkeit einer Lebensgemeinschaft für die Etablierung von Neobiota korreliert negativ mit der Artenzahl, mit der „Sättigung“ der Lebensgemeinschaft. Sie hängt aber auch ab von anderen Faktoren wie der Einführungsrate von Diasporen (propagule pressure), Störfaktoren oder Ressourcenverfügbarkeit.
• Wenn vorhandene Arten unterschiedlich auf Störfaktoren reagieren, dann kann die Funktion des Ökosystems bei Störeinflüssen eher erhalten bleiben, als wenn die vorhandenen Arten ähnlich auf Störfaktoren reagieren.
• Je größer die biologische Vielfalt, desto schneller können sich nach massiven Störungen (etwa Feuer, Wasser) oder bei grundlegenden Änderungen der abiotischen Umweltfaktoren (vor allem Klimawandel) neue Lebensgemeinschaften bilden. ⓘ

Ökonomische und soziale Bedeutung der Biodiversität

Junge Ackerbrache mit Korn- und Mohnblumen, Kornrade, Acker-Fuchsschwanzgras und Gerste. Für viele Menschen zeigt sich in solchen Bildern ein ästhetischer Eigenwert der vielfältigen Natur ⓘ

Die UN-Biodiversitätskonvention bejaht den Wert der biologischen Vielfalt und ihrer Komponenten im Hinblick auf ökologische, genetische, soziale, wirtschaftliche, wissenschaftliche, erzieherische, kulturelle und ästhetische Zusammenhänge sowie hinsichtlich der Erholungsfunktion und bekennt sich neben den instrumentellen Aspekten zum Eigenwert der Biodiversität. ⓘ

Eigenwert und Selbstwert

Eigenwert bedeutet, dass die Biodiversität wegen des ihr von Menschen beigemessenen Wertes an sich geschätzt wird. Diese Wertschätzung betrifft z. B. ihre Existenz an sich, ihre persönliche und kulturelle Bedeutung für den Einzelnen im Sinne von Erinnerungswert und Heimat, ihre besondere Eigenart oder auch die Möglichkeit, dem Individuum spezielle Erfahrungen, wie z. B. die der Wildnis, zu vermitteln. Aus Sicht des Ökosystem-Dienstleistungsansatzes werden die Elemente, Strukturen, Zustände und Prozesse ökologischer Systeme, denen Eigenwerte zugeschrieben werden, meist als kulturelle Ökosystem-Dienstleistungen gefasst. ⓘ

Vom Eigenwert abzugrenzen ist der Selbstwert der Biodiversität. Objekte mit Selbstwert besitzen einen Zweck an sich und für sich, sind nicht zu ersetzen, unterliegen generell keiner Abwägung und sind nicht monetarisierbar. Unter dem Aspekt des Selbstwertes von Biodiversität sind Konzepte zu bevorzugen, die die Erhaltung der Biodiversität an sich ins Auge fassen, den Maßstab also nicht allein bei der Erhaltung ihrer Funktionen ansetzen. Ob man Biodiversität bzw. den Lebewesen, die sie ausmachen, Selbstwerte zuschreiben kann, ist umstritten. ⓘ

Versicherungshypothese und Versicherungswert

Nach der ökologischen Versicherungshypothese (Ecological Insurance Hypothesis) kann erwartet werden, dass eine Erhöhung der Artenzahl (und/oder der genetischen Variabilität innerhalb der Populationen einer Art) eine stabilisierende Wirkung auf verschiedene Prozessparameter ökologischer Systeme hat. Mit Erhöhung der Artenzahl steigt die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Arten vorkommen, die eine sehr ähnliche ökologische Funktion ausüben können (funktionale Redundanz), sich jedoch in ihren Umwelttoleranzen unterscheiden. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass bei Veränderungen der Umweltbedingungen alle Arten lokal aussterben, die die fragliche Funktion erfüllen können. ⓘ

Eine hohe Artenzahl ist auch eine Bedingung dafür, dass in einem Ökosystem eine große Anzahl verschiedener ökologischer Funktionen übernommen werden kann (funktionale Diversität). Verändern sich die Umweltbedingungen, so kann eine zuvor wenig bedeutsame Funktion relevant werden. Wird beispielsweise ein zuvor extern reichlich mit reaktiven Stickstoffverbindungen versorgtes Ökosystem von der Stickstoffquelle abgeschnitten, steigt die Bedeutung Stickstoff-fixierender Organismen. In einem artenreichen Ökosystem ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass bereits Arten vorhanden sind, die diese Funktion ausüben können. Ebenso wird bei artenreichen Ökosystemen angenommen, dass die Nahrungsnetzbeziehungen stabiler sind. ⓘ

Wenn durch biologische Vielfalt – entsprechend der ökologischen Versicherungshypothese oder ähnlichen Mechanismen – eine Stabilisierung von Prozessen und Zuständen ökologischer Systeme erfolgt, kann der Biodiversität ein Versicherungswert zugeordnet werden. Dies ist zumindest immer dann der Fall, wenn von den Prozessen und Zuständen Ökosystemdienstleistungen abhängen. Durch eine hohe Biodiversität werden also Ökosystemdienstleistungen der Tendenz nach zuverlässiger nutzbar. Umweltökonomisch betrachtet ist der Versicherungswert ein Optionswert angesichts einer ungewissen Zukunft, da das Ausmaß künftiger Störungen, die eine Stabilisierung erfordern, nicht bekannt ist. ⓘ

Es kann auf verschiedene Art und Weise versucht werden, den Versicherungswert wirtschaftswissenschaftlich abzuschätzen. Das eine Verfahren zieht die Störanfälligkeit der Prozesse und Strukturen des Ökosystems heran und ermittelt die Auswirkung davon auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Da der Versicherungswert hier im Wesentlichen aus dem Verhalten ökologischer Systeme bei Störungen abgeleitet wird, kann die wirtschaftliche Quantifizierung mit Schwierigkeiten verbunden sein. Durch Störungen verursachte Veränderungen haben nämlich oft keinen linearen Effekt auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Vielmehr erfolgen starke Veränderungen häufig erst, wenn eine bestimmte Schwelle, der sogenannte „tipping point“, überschritten wird. Die Wahrscheinlichkeit, den tipping point zu überschreiten, kann als Anhaltspunkt für den ökonomischen Wert herangezogen werden. Fundierte Kenntnisse in Hinblick auf den aktuellen Zustand des Systems, auf dessen Voraussetzungen sowie auf dessen spezifische Tipping-point-Bereiche sind für die dem Versicherungswert zugrunde liegende Einschätzung erforderlich. Siehe hierzu auch Stabilitätskonzepte von Ökosystemen, insbesondere das der Resilienz. ⓘ

Ein anderes Verfahren zur wirtschaftswissenschaftlichen Quantifizierung des Versicherungswerts nimmt eine direkte Bestimmung der Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung vor. Eingesetzt werden dabei sozialwissenschaftliche Befragungsmethoden (stated preference methods) wie die kontingente Bewertung oder das Choice Experiment. Belege dafür, dass ein solcher Versicherungswert von der Bevölkerung als ökonomische Präferenz im Sinne einer Zahlungsbereitschaft anerkannt wird, liegen mittlerweile durch mehrere Untersuchungen aus Indonesien, Chile und Deutschland vor. Ein weiteres Verfahren ist die Beobachtung des Entscheidungsverhaltens von Landnutzern. So konnte nachgewiesen werden, dass Bauern den Vorteil schätzen, den eine verringerte Schwankungsbreite des jährlichen Ernteertrages bei höherer Agrobiodiversität mit sich bringt: Sie bauen dann bevorzugt unterschiedliche Feldfrüchte (crop diversity) an. Der agronomische Wert der crop diversity wird jedoch durch gegenläufige Spezialisierungsvorteile begrenzt. ⓘ

Wert für Pharmazie und Welternährung

Wirtschaftliche Bedeutung hat die Biodiversität außerdem als Reservoir von potenziellen Arznei-Wirkstoffen, von Nahrungsmittelpflanzen und von Genen für die landwirtschaftliche Sortenzüchtung, für biotechnologische Prozesse oder für bionische Entwicklungen (Optionswert). ⓘ

Der Nutzen von pflanzlichen Arzneimitteln ist immens: Bereits heute sind über 20.000 für Arzneimittel relevante Pflanzenarten bekannt, von denen 1.400 potentiell als Krebsmittel von Bedeutung sind. Der wirtschaftliche Gesamtwert wurde 1987 auf über 40 Milliarden US-Dollar geschätzt. Die fortschreitende Verringerung der Biodiversität verringert dieses Potential massiv. ⓘ

95,7 % der globalen Nahrungsmittelpflanzen stammen ursprünglich aus den tropischen und subtropischen Regionen, wo die Biodiversität besonders hoch ist. Insofern ist davon auszugehen, dass hier auch zukünftig für die Welternährung wertvolle genetische Ressourcen vorkommen. Insbesondere, da die Nahrungsmittelproduktion weltweit auf nur rund 30 Arten basiert, obwohl es ca. 30.000 essbare Pflanzen gibt. Die Spezialisierung auf wenige Getreide- und Gemüsesorten ist riskant. Es reicht nicht, genetische Vielfalt nur in Samenbanken zu bewahren. Wie für die Wildpflanzen gilt auch für alle Kulturpflanzen die Regel, dass nur eine ausreichende genetische Vielfalt langfristig vor unerwarteten Entwicklungen (wie z. B. Krankheiten oder Schädlingsbefall) schützt. Zudem wurde festgestellt, dass eine große Vielfalt an bestäubenden Insekten die Pollenverteilung besonders effektiv gestalten und damit zu höheren und sichereren Erträgen führen (Beispiel Kürbisanbau). ⓘ

Während sich interessierte Wissenschaftler und Firmen-Vertreter in der Vergangenheit frei an der Biodiversität fremder Länder bedienen konnten (Biopiraterie), führte die Biodiversitätskonvention Eigentumsrechte eines Staates an seinen genetischen Ressourcen ein. Über einen Access and Benefit Sharing (ABS) genannten Mechanismus wird versucht, die Nutzung der genetischen Ressourcen zu erleichtern, gleichzeitig die Quellen-Länder der Biodiversität an deren wirtschaftlicher Nutzung teilhaben zu lassen. ⓘ

Erhaltung der Gesundheit

Der Rückgang der Artenvielfalt kann die Prävalenz von Infektionskrankheiten in einem Ökosystem erhöhen. Gefördert wird die Verbreitung von Krankheitserregern wie Viren, Bakterien und auch pathogenen Pilzen. Die Gesundheit von Menschen, aber auch von verbleibenden Tieren und Pflanzen, kann dadurch gefährdet werden. ⓘ

Soziale Aspekte des Biodiversitätsverlusts

Vielfach treffen die Folgen einer abnehmenden Biodiversität als erstes die arme ländliche Bevölkerung, da sie häufig unmittelbar von Ökosystemdienstleistungen abhängig ist, die wiederum auf einer vielfältigen biologischen Umwelt oder der nachhaltigen Nutzung ihrer Elemente aufbauen. Ersatz für diese Ökosystemdienstleistungen ist diesen Bevölkerungsteilen oft nicht zugänglich oder nicht erschwinglich. ⓘ

Schutz der biologischen Vielfalt

Ausstellungsvitrine zur Biodiversität im Berliner Naturkundemuseum ⓘ

Als geeignete Gegenmaßnahmen gelten der nachhaltige Konsum, der Ersatz fossiler Brennstoffe und von Holz durch alternative Energiequellen bei möglichst geringer Ausweitung der Nutzung von Biobrennstoffen aus Feldfrüchten, eine Vergrößerung der Schutzgebiete zur Bewahrung primärer Ökosysteme, insbesondere in den tropischen Regenwäldern, sowie die Erhaltung der Diversität bei wilden und domestizierten Tier- und Pflanzenarten. Diesbezüglich fordert der WWF die Abschaffung umweltschädlicher Subventionen. ⓘ

Offizielle Strategien

Deutschland

Die Bundesregierung verabschiedete 2007 eine Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt. Sie setzt damit einen Auftrag der UN-Biodiversitätskonvention um. Die Strategie benennt 330 Ziele und etwa 430 Maßnahmen und soll bis zum Jahr 2020 gelten. Im Kern soll der Rückgang der biologischen Vielfalt aufgehalten werden. Über die Umsetzung der Strategie wird der Bundestag regelmäßig unterrichtet. Viele der NBS-Ziele wurden verpasst. Auch das Aktionsprogramm Insektenschutz der Bundesregierung aus dem Jahr 2019 behandelt das Artensterben eher symptomatisch und stellt die zugrundeliegenden Mechanismen, wie den nachhaltigkeitsdefizitären Ernährungssektor oder das volkswirtschaftliche Wachstumsdogma, nicht in Frage. ⓘ

Österreich

Die Biodiversitäts-Strategie Österreich 2020+ wurde im Rahmen von offenen thematischen Workshops in Zusammenarbeit hunderter Teilnehmer unter Leitung des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW) und des Umweltbundesamtes erarbeitet und im Dezember 2014 veröffentlicht. Die Umsetzung der Strategie und die Zielerreichung werden durch eine extra gegründete Nationale Biodiversitätskommission begleitet. Die Biodiversitäts-Strategie beinhaltet 12 Ziele in 5 Handlungsfeldern, die sich an internationalen Zielsetzungen orientieren, sowie einen umfangreichen Maßnahmenkatalog für den Erhalt der biologischen Vielfalt in Österreich. ⓘ

Seit 2019 wird partizipativ die neue Biodiversitätsstrategie 2030 erarbeitet. ⓘ

Schweiz

Unter anderem trägt in der Schweiz der Tourismus, die Ausdehnung der Siedlungsfläche, die Intensivierung der Landwirtschaft, die Umweltverschmutzung und die Übernutzung von Ressourcen zum Biodiversitätsverlust bei. Im April 2012 verabschiedete der Bundesrat die Strategie Biodiversität Schweiz. Die 10 enthaltenen Ziele sollen bis 2020 erreicht werden. Im September 2017 verabschiedete der Bundesrat den Aktionsplan zur Strategie Biodiversität Schweiz. 2020 zog BirdLife Schweiz eine Bilanz und kam darin zum Schluss, dass die Schweiz viel zu wenig für ihre reichhaltige Biodiversität tut. Auch die OECD und die Europäische Umweltagentur weisen darauf hin, dass die bisherigen Maßnahmen zum Schutz der biologische Vielfalt längst nicht ausreichend sind. ⓘ

Vereinte Nationen

2012 wurde der UN-Weltbiodiversitätsrat (IPBES) mit Sitz in Bonn gegründet, um den 129 Mitgliedsstaaten bei politischen Entscheidungsprozessen wissenschaftlich legitimierte und glaubwürdige Informationen über die Erhaltung und Nutzung von Biodiversität und Ökosystemfunktionen zu liefern. 2019 wurde ein Bericht zur globalen Artenvielfalt veröffentlicht, in dem auf das gegenwärtige Massenaussterben hingewiesen wird. Im September 2020 veröffentlichte die UN den fünften globalen Bericht zur Lage der biologischen Diversität, laut dem keines der für 2020 gesetzten 20 sogenannten Aichi-Biodiversitäts-Ziele vollständig erreicht wurde. ⓘ

Sonstiges

• Die Vereinten Nationen haben den Internationalen Tag der biologischen Vielfalt seit dem Jahr 2000 auf den 22. Mai festgesetzt, den Tag der Verabschiedung der Konvention (zuvor war seit 1994 der 29. Dezember dafür benannt, der Tag ihres Inkrafttretens).
• Das Jahr 2010 wurde von der UNO als Internationales Jahr der biologischen Vielfalt ausgerufen.
• Abgeleitet vom Begriff Biodiversität ist der strukturell analoge in der Verlagswirtschaft angesiedelte Begriff der Bibliodiversität.
• Die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Erhaltung von Biodiversität und einer intakten Natur ist ein wesentliches Ziel der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (Kapitel B5). Die Naturbewusstseinsstudien erfassen alle zwei Jahre das gesellschaftliche Bewusstsein über biologische Vielfalt in Deutschland. Die aktuellsten Befunde der Studie zeigen, dass 42 Prozent der Deutschen einer der drei Teilaspekte der biologischen Vielfalt kennen (Wissensindikator), 54 Prozent ausreichend sensibilisiert für den Schutz der biologischen Vielfalt sind (Einstellungsindikator) und 56 Prozent eine hohe Bereitschaft bekunden, selbst zur Erhaltung der Biodiversität beizutragen (Verhaltensindikator).
• Die Biodiversität kann innerhalb eines Lebensraumes von Standort zu Standort erheblich schwanken: So ist sie etwa in den tropischen Regenwäldern auf und um die uralten, das Kronendach überragenden Riesenbäumen signifikant höher als im übrigen Wald. ⓘ

Neuere Literatur

• Bruno Baur: Biodiversität. UTB, Bern 2010, ISBN 978-3-8252-3325-9 (UTB 3325, UTB Profile).
• Bundesamt für Naturschutz: Daten zur Natur 2008. Schriftenreihe zum Zustand der Natur in Deutschland sowie zu getroffenen Maßnahmen zur Erhaltung der Biodiversität, Landwirtschaftsverlag, Münster 2008, ISBN 978-3-7843-3858-3.
• Bundesamt für Naturschutz (Hrsg.), Thomas Potthast (Bearbeitung): Biodiversität – Schlüsselbegriff des Naturschutzes im 21. Jahrhundert? Bundesamt für Naturschutz, Bonn-Bad Godesberg 2007.
• Felix Ekardt, Bettina Hennig: Ökonomische Instrumente und Bewertungen von Biodiversität. Metropolis Verlag, Marburg 2015, ISBN 978-3-7316-1120-2.
• Forum Biodiversität Schweiz: Biodiversität in der Schweiz. Zustand, Erhaltung, Perspektiven. Wissenschaftliche Grundlagen für eine nationale Strategie. Haupt, Bern 2004, ISBN 3-258-06800-3.
• Uta Eser, Ann-Kathrin Neureuther, Albrecht Müller: Klugheit, Glück, Gerechtigkeit. Ethische Argumentationslinien in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt. Naturschutz und Biologische Vielfalt 107. Hrsg. Bundesamt für Naturschutz. Bonn-Bad Godesberg 2011, ISBN 978-3-7843-4007-4.
• Kevin J. Gaston, John I. Spicer: Biodiversity. An Introduction. 2. Auflage, Nachdruck. Blackwell, Malden MA 2005, ISBN 1-4051-1857-1.
• Carsten Hobohm: Biodiversität. Quelle & Meyer, Wiebelsheim 2000, ISBN 3-8252-2162-8 (UTB 2162 Biologie, Ökologie).
• Peter Janich, Mathias Gutmann, Kathrin Prieß: Biodiversität: wissenschaftliche Grundlagen und gesellschaftliche Relevanz. Springer, Berlin 2002.
• Thomas E. Lovejoy, Lee Jay Hannah (Hrsg.): Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, New Haven CT 2006, ISBN 0-300-11980-1.
• Josef H. Reichholf: Ende der Artenvielfalt? Gefährdung und Vernichtung der Biodiversität. Herausgegeben von Klaus Wiegandt. Fischer-Taschenbuch-Verlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-596-17665-6 (Fischer 17665).
• Stascha Rohmer, Georg Toepfer (Hrsg.): Anthropozän – Biodiversität – Klimawandel. Transdisziplinäre Perspektiven auf das gewandelte Verhältnis von Mensch und Natur. Karl Alber, Freiburg im Breisgau 2021, ISBN 978-3-495-49041-9.
• Bruno Streit: Was ist Biodiversität? Erforschung, Schutz und Wert biologischer Vielfalt. Beck, München 2007, ISBN 978-3-406-53617-5. ⓘ