5 Gründe, warum Biotopdiversität und Vielfalt der Lebensräume wichtig ist

Schlagwörter: Biotop, Lebensraum (Biologie)

Unterschied Biotopvielfalt und Lebensraumvielfalt

Der Begriff eines Biotops wird außerhalb der Biologie oft dazu verwendet, ein besonders schützenswertes Gebiet zu benennen bzw. einzustufen. Tatsächlich wird in der Ökologie jede Landschaft, welche bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften – die Leben in diesem Gebiet ermöglichen – besitzt, als Biotop bezeichnet. Somit ist das Biotop bereits ein Lebensraum, in welchem eine Biozönose (Lebensgemeinschaft) vorkommt.

Doch Biotope sind unterschiedlich ausgeprägt, weshalb es zur Verfremdung des Begriffes kam. Denn auch in einer „Betonwüste“ oder in einem Mülleimer kann ein Biotop entstehen, solange dort Lebewesen zueinanderfinden und die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Umgebung nutzen können, um ihre Lebensprozesse aufrecht zu halten. Aber eine Mülltonne oder ein Neubauviertel wird niemand unter Naturschutz stellen.

Stattdessen hat die Europäische Union eine sogenannte FFH-Richtlinie herausgegeben bzw. erlassen, welche die schützenswerten Lebensraumtypen als Schutz-Biotope deklariert. In Deutschland wurde diese Richtlinie ins Bundesnaturschutzgesetz übernommen. Und die einzelnen Bundesländer entwarfen eigenen Biotopschutzmaßnahmen, welche an die Anforderungen ihrer regionalen Landschaften angepasst sind und im jeweiligen Landesnaturschutzgesetz festgeschrieben sind. Denn ein Bundesland wie Bayern muss keinen Meeresschutz betreiben und ein Bundesland wie Schleswig-Holstein sollte Schutzprogramme für Dünen entwerfen, aber nicht für Hochgebirge.

Doch die Förderung und die Erhaltung einer Biotopvielfalt ist ein sehr wichtiger Aspekt des Naturschutzes, welchem sich die Bundes- und die Landespolitik gleichermaßen widmen müssen. Gemeint ist, dass in einem Areal oder einer Landschaft sehr viele unterschiedliche Biotoptypen nebeneinander auftreten. Je kleiner die Fläche und je mehr Biotoptypen, desto höher fällt die Biotopdiversität aus.

Formen und Ausprägungen von Biotop- und Lebensraumvielfalt

Man unterscheidet verschiedene Formen von Biotopvielfalt, welche im Folgenden kurz vorgestellt werden.

Biotopklasse

Eine Biotopklasse fasst ähnliche Biotoptypen in einer Klasse zusammen. So sind bspw. Flachmoore und Hochmoore zwei unterschiedliche Biotoptypen, da dort unterschiedliche Vegetation ansässig ist. Denn Hochmoore sind auf Regenwasser angewiesen, Flachmoore auf Grundwasser.

Bei Hochmooren findet durch sauren Regen regelmäßig eine Bodenversauerung statt, weshalb dort keine Pflanzen gedeihen, welche im Flachmoor wachsen können. Somit sind es zwei unterschiedliche Biotop- bzw. Lebensraumtypen, aber mit ähnlichen Standorten, ähnlichen Umweltfaktoren und ähnlichen physikalischen und chemischen Prozessen – weshalb man diese zur Biotopklasse der Moore zusammenfasst.

Biotopkomplextyp

Ein Biotopkomplextyp ist für Ökologen und Naturschützer ein sehr interessanter Biotoptyp, aufgrund seiner Vielfältigkeit und ökologischen Bedeutung. Sobald mindestens zwei unterschiedliche Biotoptypen vergesellschaftet, nebeneinander auftreten und den Lebensraum für eine charakteristische Lebensgemeinschaft stellen, spricht man von einem Biotopkomplex bzw. Biotopkomplextypen.

Beispielsweise kann ein See und ein Wald nebeneinander liegen. Amphibien nutzen beide Lebensräume. Als echte Landwirbeltiere bewohnen sie auch trockene Habitate, Wälder oder Sandgruben. Viele Amphibienarten sind auch Kulturfolger des Menschen und bewohnen deshalb Friedhöfe, Gartenanlagen, Ackerflächen oder dunkle Keller. Aber zur Laichzeit sind sie ans Wasser gebunden. Denn anders als andere Landwirbeltiere sind Amphibien keine Amnioten, deren Fortpflanzung und Embryonalentwicklung außerhalb des Wassers stattfinden.

Somit müssen alle Amphibien – egal ob Frösche, Molche oder Salamander – immer wieder zurück ans Wasser. Dort legen sie ihren Laich ab. Die geschlüpften Jungtiere befinden sich im Larvenstadium komplett im Wasser, betreiben Kiemenatmung und können erst nach Wochen den Landgang wagen.

Liegen zwei Biotoptypen, wie Wald und Gewässer, dicht beieinander und bilden einen Biotopkomplex hat dies enorme Vorteile für die Amphibienarten. Der Mensch, welcher die Wanderungen der Tiere durch Krötentunnel und Ähnliches ermöglicht, muss bei einem Biotopkomplextypen mit diesen Konstellationen nicht eingreifen, da der Biotopverbund bereits vollzogen ist.

Neben Amphibien haben auch andere Wirbeltiere separate Winter- und Sommerquartiere, sind an Fortpflanzungsbiotope gebunden und bevorzugen diese komplexen Lebensräume. So ist ein Fluss meistens mit einem Meer verbunden, da Flüsse sich dort entwässern. Die Flussmündung ist die Brackwasserzone, welche diverse Wanderfische als Laichplatz nutzen, weshalb zwei Biotope zu einem wichtigen Biotopkomplex verschmelzen.

Der Naturschutz macht es sich zur Aufgabe, solche Biotopkomplexe zu finden, gewisse Zielarten auszumachen, welche vom Aussterben bedroht sind und diese Regionen dann, in ein Naturschutzgebiet zu überführen.

Biotopkontaktzone

Eine Biotopkontaktzone ist eine Region, in der zwei verschiedene Biotoptypen aufeinandertreffen. Anders als die Biotopkomplexe haben diese Kontaktzonen keine besondere Bewandtnis für bedrohte Zielarten. Aber dennoch stellen sie einen Kontakt zwischen zwei Ökosystemen her, wodurch Eigenschaften beider Systeme vereint werden – weshalb man auch diese Zonen schützt.

Zum Beispiel entwässern sich Flüsse nicht nur im Meer, sondern mitunter auch in Seen. Das Fließgewässer trägt die Wassermassen bis zu einem Ort, wo die Strömung nachlässt, die Ebene es zulässt und die Gewichtskraft des Wassers dann dafür sorgt, dass sich die Flüssigkeit über der Ebene ausbreitet und der See entsteht. Ein See besteht demnach zu großen Teilen aus Flusswasser, aber stellt dennoch ein anderes Ökosystem dar. Denn im Stillgewässer finden andere Stoffkreisläufe als im Fließgewässer statt, weshalb dort andere Ressourcen angereichert werden.

Die Unterscheidung der Ökosysteme erfolgt auf Basis der dort stattfindenden Stoffkreisläufe. Und Biotope unterscheidet man anhand der Vegetation, welche dort gedeihen kann. Da aber Pflanzengesellschaften von anorganischen Substanzen – wie Nährstoffen oder Mineralstoffen – abhängig sind – entsteht das Biotop aufgrund der Stoffe – welche das Ökosystem bereitstellt.

Mal ganz praktisch ausgedrückt…
Ein See bekommt durch den Fluss bestimmte Nährstoffe, Minerale oder auch Salze zugetragen, welche der Fluss durch seinen Flusslauf aufgenommen hat. Meistens entspringen Flüsse im Gebirge, wo sehr mineralhaltiges Sediment abgetragen und abtransportiert wird. Dieses gibt der Fluss an den See weiter, welcher diese Ausgangsstoffe dafür benutzt, um seinen Wasserpflanzen und Algen – Nahrung zu bieten.

Die Ausgangsstoffe sind anorganisch, bilden für Pflanzen aber eine Nahrungsquelle – indem sie durch ihren Stoffwechsel diese in körpereigenen Zucker umwandeln. Den hergestellten Zucker speichern die Pflanzen in Stärke, um diese – für einen späteren Abbaustoffwechsel vorrätig zu halten. Die Tierwelt des Sees frisst Pflanzen und wandelt die Pflanzenstärke in körpereigene Kohlenhydrate, Proteine und Fette um – welche sie ebenfalls als Energiequelle nutzen.

Halten wir fest…
Da in beiden Biotopen unterschiedliche Stoffkreisläufe unter anderen Umweltbedingungen stattfinden, existieren zwei separate Ökosysteme – welche aber miteinander verbunden sind.

Der Kontakt zwischen beiden Ökosystemen bzw. Biotopen ist die Biotopkontaktzone, in der ein System eine Wechselbeziehung zum anderen System unterhält. Da jedes Ökosystem offen ist, findet hier ein Stoff-, Energie- und Substanzaustausch statt, welcher bedeutend ist für die Ökologie des Sees und des Flusses. Denn der See wird dadurch abhängig vom Fluss und umgekehrt.

Funktioniert die Schnittstelle zwischen See und Fluss nicht besonders vorteilhaft, gelangen zu wenig Substanzen in den See und der Fluss reichert zu viele Substanzen an. Die Funktionalität beider Ökosysteme wäre dann gefährdet. Deshalb werden solche Schnittstellen bzw. Lebensraumkontaktzonen geschützt.

Warum ist Vielfalt der Biotope und Lebensräume wichtig

Biotopvielfalt hat Einfluss auf Artenschutz, Stoffkreislauf und ist ein Aspekt der Biodiversität. Die einzelnen Vorteile der Lebensraumdiversität werden im Folgenden genauer erläutert.

Vielfältige Lebensräume sorgen für chemische Vielfalt

Die physikalische und chemische Natur ist Grundlage für die belebte Natur. Gleichzeitig stellt die belebte Natur auch die Basis für die unbelebte Natur. Damit dieses Wechselwerk funktioniert, gibt es Ökosysteme. Die Organismen bauen organische Stoffe auf, da sie diese nutzen, um Energie zu schöpfen. Diese Energien können in Lebensprozesse, wie Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung, Wahrnehmung, Anpassung oder Bewegung investiert werden.

Ausgangsbasis sind verschiedenartige anorganische Stoffe, also Stoffe – welche nicht vom Organismus hergestellt worden sind. Diese Stoffe liefert die unbelebte Natur in mannigfaltiger Ausprägung. So können bspw. Salze als Mineral auftreten oder in wässriger Lösung vorhanden sein. Auch verschiedene Salzkonzentrationen treten in unterschiedlichen Umgebungen auf. Und auch Sauerstoff kann als Molekül vorliegen, in der Luft als ein Gas vorhanden oder im Wasser gebunden sein.

Diese Prozesse sind möglich, da verschiedenartige Ökosysteme funktionieren, welche jeden chemischen Stoff der Erde irgendwo aufbauen, den Stoff durch die physikalischen Gegebenheiten abtransportieren und in einer anderen Landschaft – unter dem Einfluss anderer Umweltbedingungen (z.B. Temperaturunterschiede) – diesen Stoff umwandeln bzw. wieder abbauen. Der Ort, an welchem diese Gegebenheiten stoffspezifisch funktionieren, ist das Biotop. Da es verschiedene Stoffumwandlungen mit verschiedenartigen chemischen Stoffen gibt, muss es verschiedenartige Biotope geben – welche dies ermöglichen.

Vielfältige Biotope ermögliche Artenvielfalt

Die Umweltfaktoren, die in einem Biotop vorhanden sind, kann man als chemische, biologische oder physikalische Umwelt des Lebensraumes beschreiben. Diese haben Einfluss auf die Lebewesen, welche dort leben. Denn nicht jedes Lebewesen toleriert hohe oder niedrige Extremtemperaturen oder findet es angenehm, in sauerstoffarmer Umgebung zu leben. Dennoch gibt es Spezies, welche sauerstoffarme Gefilde bevorzugen, für welche der normale Sauerstoff der Atmosphäre bereits toxisch wirkt. Diese anaeroben Lebewesen, wie bspw. Schwefelbakterien, betreiben eine Chemosynthese und gewinnen daraus Energie.

Letztlich entstanden die aeroben Lebewesen, also Organismen – welche den Sauerstoff für Atmung usw. benötigen – erdgeschichtlich weitaus später als die Anaerobier. Denn es gab durchaus Zeiten auf der Erde als Sauerstoff noch das verheerendste Element dieses Planeten war. Und dies nicht nur, weil Sauerstoff für viele anaerobe Lebewesen ein Gift darstellt. Nein, Sauerstoff ist extrem entzündbar. Permanentes Feuer ist für Lebewesen ebenfalls ein Problem. Dennoch nutzen heute alle Menschen und anderen Tiere diesen Zündstoff zum Atmen.

Die Vielfalt der Arten ist ein Weg der Natur, um sich verschiedenen Lebensräumen anzupassen. Dazu entwickelten die Spezies sogenannte evolutionäre Adaptationen, also Fähigkeiten und Eigenschaften – um sich in verschiedenartigen Biotopen zurechtzufinden und diese Umgebung nutzbar zu machen. Da der Planet auch nur endlich ist und somit nicht unendlich Platz und Ressourcen bereitstellt, bedarf es weiterer Anpassungen – damit Leben auf der Erde möglich bleibt. Dazu bildeten die Arten sorgenannte Nischen.

Diese ökologischen Nischen sind Muster, welche einer Qualifikation entsprechen. So gibt es bspw. Beutegreifer, welche ausschließlich am Tag jagen. Dieses Muster haben die Prädatoren im Laufe ihrer Evolution und Stammesgeschichte entwickelt, haben ihre Augen, ihr Sozialverhalten und Beutespektrum auf diese ökologische Nische angepasst. Möglich wurde dies, durch ein Biotop mit entsprechenden Voraussetzungen. Um der Nischenkonkurrenz mit den tagaktiven Beutegreifern zu entgehen, wurden andere Prädatoren nachtaktiv. Auch hier passten sich die Arten entsprechend an, bildeten Augen und Sinneswahrnehmungen aus – welche dies ermöglichen.

Ander Nischen sind Nistnischen, Laichnischen, Fortpflanzungsnischen usw. Das Biotop bietet verschiedene Nistplätze usw. an – welche in Höhlen, auf Bäumen, in Felsspalten oder am Boden sein können. Durch evolutionäre Adaptionen passen sich die Lebewesen den Bedingungen ihres Biotops an, entgehen durch Einnischung einer Nischenkonkurrenz und schließlich entwickelte sich so ein Reichtum an verschiedenen Organismenarten – welche allesamt ans Biotop und ihre Nischen gebunden sind.

Lebensraumvielfalt verhindert Artensterben

Vielfältige Biotope sorgen für sehr viel Anpassungsmöglichkeiten einer Art. Denn jede heute lebende Spezies ist das Produkt von verschiedenen Anpassungsprozessen im Laufe ihrer Evolution, welche nötig waren – um mit den Lebensbedingungen ihrer Umwelt zurechtzukommen. Da die Evolutionstheorie davon ausgeht, dass sich eine Art aus einer anderen Art entwickelt hat – kann man davon ausgehen, dass diese mannigfaltigen Anpassungsprozesse in den Genen jedes Lebewesens eingespeichert worden sind.

Jede heute lebende Art steht am Ende ihre bisherigen Evolutionslinie, geprägt durch Umwelteinflüsse – welche das jeweilige Biotop bot. Durch diese Umwälzungen entsteht eine Diversität in den Genen. Jegliche Genvarianten einer Spezies oder eines Individuums werden als Allel bezeichnet. Existieren sehr viele Allele, bestehen sehr viele Möglichkeiten bestimmte Eigenschaften und Merkmale auszubilden. Dadurch können Lebewesen sich sehr viel schneller an neue Lebensbedingungen anpassen, was ein Massenaussterben oder ein weitläufiges Artensterben entgegenwirken soll.

Eine hohe Biotopdiversität sorgt somit für eine Fülle an Anpassungsmöglichkeiten, was wiederum bewirkt, dass sich die Arten besser auf bevorstehende Umweltveränderungen anpassen können, wodurch ein massenhaftes Artensterben verhindert werden könnte.

Ohne Lebensraumvielfalt keine Biodiversität

Genetische Variation, Artenreichtum und Biotopvielfalt sind drei Aspekte der Biodiversität – welche sich gegenseitig beeinflussen bzw. bedingen. Denn durch verschiedenartige Lebensräume wird der Artenreichtum erhöht, da die Spezies auf die Lebensbedingungen des Biotops reagieren, indem sie evolutionäre Adaptationen ausbilden, aufgrund ihrer Fähigkeiten und Qualifikationen ökologische Nischen bilden – wodurch Nischenreichtum entsteht.

Nischenreichtum setzt voraus, dass sehr viele Merkmale und Eigenschaften in einer Art vorhanden sein müssen, um auf eine neue Nahrungs-, Fortpflanzungs-, Nist- oder Stoffwechselnische auszuweichen. Dies setzt voraus, dass sehr viele Genvarianten vorhanden sind bzw. durch Mutation geschaffen werden – was als genetische Variation verstanden wird.

Mehr Varianten eines Genes bzw. mehr Merkmalsausprägungen innerhalb einer Art, erhöht deren Plastizität auf Veränderungen der Umwelt reagieren zu können. Dadurch können Lebewesen, ohne vollkommene Biotopbindung, auf andere Lebensräume ausweichen oder besitzen Merkmale, um sich mittelfristig an einen Lebensraum anpassen zu können.

Durch Biotopvielfalt findet das Leben immer einen Weg zurück

Das große Massenaussterben fand in der Erdgeschichte mindestens fünfmal statt. Durch Klimawandel, Biotopveränderung und Erderwärmung geht die Forschung davon aus, dass das sechste Massenaussterben bereits begonnen hat.

Bei der ersten großen Aussterbewelle betraf es die Mikroorganismen. Das Leben auf der Erde hatte gerade begonnen, sich zu etablieren. Erste Riffe entstanden an denen sich Cyanobakterien tummelten. An Korallen war damals, noch nicht zu denken. Diese entstanden erst 3 Milliarden Jahre später.

Erste Lebensgemeinschaften entstanden, indem sich die Mikroorganismen an Sedimente hefteten, aus ihnen kleine Kügelchen bildeten – welche man Stromatolithen nennt. Diese Gemeinschaften sollten die beständigsten Lebensformen des Planeten werden und circa 3 Milliarden Jahre dominierten sie das Leben der Erde vollständig.

Cyanobakterien oder Blaualgen, wie wir sie heute nennen – sind wahre Überlebenskünstler. Die Erdatmosphäre zur damaligen Zeit hatte keine Ozonschicht und somit tötete die ultraviolette Sonnenstrahlung jeden Anflug von Leben oberhalb der Wasseroberfläche sofort ab. Nur das Wasser, welches ausreichend vorhanden war, brach die Sonnenstrahlen so ab – dass die Strahlung Unmengen von Energie einbüßen musste. Der Lebensraum Wasser bot Sonnenschutz und Ressourcen. Die Atmosphäre war reich an Gasen, wie Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasserstoff (H).

Aber die Bakterienkolonien sollten das Licht und die Gase der Erdatmosphäre auch nutzen lernen. So bildeten sie Pigmente aus, um die schädliche Strahlung zu absorbieren. Die externe Sonnenenergie, welche durch die Pigmente aufgenommen wurde, konnten die Mikroorganismen in eigene chemische Reaktionen investieren. So wurde die Lichtenergie erstmals dazu benutzt, um aus Wasser (H₂O) und Kohlenstoffverbindungen der Atmosphäre – eine Stärke als Reservestoff und einen Einfachzucker, wie die Glucose (C₆H₁₂O₆) zu gewinnen. Die Photosynthese, also der Stoffwechsel der Cyanobakterien wurde geboren und war nur möglich, da das Biotop der Erde die Lebewesen dazu befähigte, bestimmte Fähigkeiten zu erwerben.

Der ganze Prozess hatte aber einen Haken. Denn bei der Photosynthese entsteht ein Abfallprodukt, namens Sauerstoff (O₂). Somit wurde die Atmosphäre mit diesem hochentzündbaren Stoff angereichert. Man muss bedenken, dass damals noch keine Lebewessen existierten – welche diesen Sauerstoff verbrauchen und durch Atmung wieder in Kohlendioxid zurückwandeln würden. Ohne funktionierenden Sauerstoffkreislauf wurde die Erdatmosphäre zu einer Zeitbombe mit drei Folgen.

Der hohe Sauerstoffgehalt der Atmosphäre sorgte für das größte Massensterben der Erdgeschichte, welches etwa vor 2,4 Milliarden einsetzte. Die meisten Generationen der Cyanobakterien starben durch Vergiftung.

Aber die Zunahme von Sauerstoff bewirkte auch zahlreiche Oxidationsprozesse an der Erdoberfläche und in den Weltmeeren. Zahlreiche Feststoffe veränderten ihren Aggregatzustand, dadurch ihre Beschaffenheit und wurden schließlich in andere Minerale überführt. Zu dieser Zeit entstanden 2500 von 4500 Mineralien, was eine vollständige Änderung des Ökosystems und der Biotope zur Folge hatte.

Ganz nebenbei wurde der Luft auch Methan und Kohlendioxid entzogen, welche als Treibhausgase den Planeten warmhalten. Das Fehlen des Treibhauseffektes stürzte die Erde in die erste Eiszeit und die längste Schneeball-Erde- Periode, welche 400.000 Jahre andauern sollte.

Aber das Leben fand ein Weg nach der Großen Sauerstoffkatastrophe. Und so kam es zur nächsten großen Revolution, indem sich die Lebewesen einer sauerstoffhaltigen Umgebung anpassen mussten. In den Zellen wurden Mitochondrien angelegt, welche den Sauerstoff verbrauchen konnten und ganz nebenbei zu einer viel effizienteren Stoffwechselaktivität führten. Erst dadurch wurde der Landgang der Tiere möglich und Fleischfressern wurden Pflanzenfressern. Die Pflanzen wurden zu Lebewesen, welche neben den autotrophen Bakterien ebenfalls den nötigen Sauerstoff produzieren konnten.

Die nächsten großen Aussterbewellen bewirkten immer, dass sich das Leben auf der Erde änderte – sich den Gegebenheiten anpassen konnte und schließlich zu neuen Wegen führte.

Beim letzten Massenaussterben traf es die Dinosaurier. Als die Urzeitgiganten bis vor 66 Millionen Jahren die Ökosysteme dominierten, war der Sauerstoffgehalt der Luft so hoch, dass die Lebewesen riesig groß werden konnten. Der Einschlag eines Meteors hatte allerdings ebenfalls einen riesigen Effekt, indem die sauerstoffreiche Luft verbrannte und mit ihm zahlreiche Lebensformen auf der ganzen Welt. Die Umgebung, welche die Dominanz der Saurier über alle Biotope bewirkte, wurde zur Grundlage ihres Aussterbens.

Doch die Säugetiere, welche zur Zeit der Dinos lediglich eine Nebenrolle spielten, nutzten diese fünfte Aussterbewelle und begannen sich in allen Lebensräumen auszubreiten. Verschiedenartige Biotoptypen sorgten für Artendiversität in den Lebensräumen und letztlich auch dafür, dass das Leben immer wieder einen Weg finden wird, weiter zu bestehen.