Ökosysteme: Selbstregulierung und menschlicher Einfluss

Ökosysteme und Selbstregulierung

Eine Population ist eine Gruppe von Individuen der gleichen Art, die in einem bestimmten Raum miteinander in Beziehung stehen. Sie kann mithilfe demografischer Parameter wie Größe, Altersverteilung, Geburtenrate und Sterblichkeitsrate charakterisiert werden.

Das Bevölkerungswachstum wird durch die Verfügbarkeit von Umweltressourcen und den Rest der Population der Gemeinschaft beeinflusst.

• Als Umweltwiderstand bezeichnet man alle biotischen und abiotischen Faktoren, die das Bevölkerungswachstum begrenzen.

Wachstumskurven

In einem idealen Ökosystem, in dem die Ressourcen unbegrenzt wären, würde eine Population exponentiell wachsen. Stellt man dieses Wachstum als Funktion der Zeit dar, erhält man eine J-förmige Kurve.

Exponentielles Wachstum tritt unter besonderen Bedingungen auf und kann in der Natur nicht lange anhalten, da irgendwann die Ressourcen erschöpft sind und es zu einem massiven Absterben von Individuen kommt.

Unter natürlichen Bedingungen und in einer Umgebung mit begrenzten Ressourcen beginnt die Population exponentiell zu wachsen, bis zu einem Punkt, an dem der Umweltwiderstand das Wachstum bremst. Die Population wächst dann langsam und stabilisiert sich mehr oder weniger konstant um einen bestimmten Wert. In diesem Fall erhält man eine S-förmige Kurve.

Der Wert, um den sich die Anzahl der Individuen in einer Population stabilisiert, wird als Tragfähigkeit (K) des Ökosystems bezeichnet. Dieser Wert gibt die maximale Größe einer Population an, die mehr oder weniger stabil gehalten werden kann, ohne die Umwelt zu zerstören. Um K herum kommt es zu Fluktuationen, und das Bevölkerungswachstum wird als stationär im Gleichgewicht betrachtet.

Reproduktive Strategien

Je nach Art des Bevölkerungswachstums lassen sich zwei verschiedene reproduktive Strategien unterscheiden:

• r-Strategen: Dies sind opportunistische oder Pionierarten, die instabile Ökosysteme in ihren frühen Entwicklungsstadien bewohnen. Sie haben eine relativ kurze Lebensdauer und eine hohe Reproduktionsrate, was zu einer großen Anzahl von Nachkommen führt. Viele kleine Organismen wie Bakterien, Algen, viele Insekten und Kräuter sind in dieser Gruppe enthalten.
• K-Strategen: Dies sind spezialisierte Arten, die an das Leben in stabilen Umgebungen angepasst sind. Die Individuen sind langlebig und die meisten erreichen das Erwachsenenalter. Obwohl sie sich mehrmals in ihrem Leben fortpflanzen können, ist ihre Fortpflanzungsrate niedrig und sie haben nur wenige Nachkommen. Die meisten Vögel und Säugetiere gehören zu dieser Gruppe.

Menschlicher Einfluss auf Ökosysteme

Über Millionen von Jahren hinweg waren alle Veränderungen in den Ökosystemen natürlichen Ursprungs. Heute ist der Mensch für die meisten Veränderungen in den Ökosystemen verantwortlich, die zudem in beschleunigtem Tempo ablaufen.

Die Weltbevölkerung wächst exponentiell, wie in einem idealen Ökosystem, in dem die Ressourcen begrenzt wären. Die Aufrechterhaltung einer möglichst hohen Bevölkerungszahl führt zu einem hohen Ressourcenverbrauch, da Raum, Nahrung, Rohstoffe und Energie benötigt werden. Außerdem fällt eine große Menge an Abfall an.

Natürliche Ressourcen

Eine natürliche Ressource ist alles, was der Mensch der Natur entnimmt, um einen Nutzen zu erzielen und seine Bedürfnisse zu befriedigen.

Der Mensch nutzt nur einen Teil der Ressourcen. Als Reserven bezeichnet man die Menge einer natürlichen Ressource, die wirtschaftlich nutzbar ist.

Je nach Verfügbarkeit werden die natürlichen Ressourcen wie folgt eingestuft:

• Erneuerbare Ressourcen: Diese können sich im Laufe der Zeit regenerieren.
• Nicht erneuerbare Ressourcen: Diese regenerieren sich nicht, zumindest nicht in einem menschlichen Zeitrahmen, und ihre Reserven nehmen tendenziell ab, je mehr sie verbraucht werden.

Gefahren für die Artenvielfalt

Der Mensch ist Teil der Ökosysteme und ist auf die übrigen Lebewesen angewiesen, um das Gleichgewicht zu halten.

Bestimmte menschliche Aktivitäten bedrohen die biologische Vielfalt:

• Übernutzung (z. B. Überfischung)
• Zerstörung von Lebensräumen (z. B. durch Verschmutzung)
• Einführung invasiver Arten