Ein inhaltliches Ziel des Ökologie-Unterrichts ist laut Kernlehrplan die Vermittlung oder Wiederholung grundlegender ökologischer Fachbegriffe wie System, Ökosystem, Biotop, Biozönose, abiotische und Biotische Umweltfaktoren, Nahrungskette, Nahrungsnetz, Stoffkreislauf, Energiefluss, Ökologische Nische, Ökologisches Gleichgewicht, Sukzession, Treibhauseffekt und Klimawandel. Diese Begriffe müssen im Unterricht erklärt und möglichst oft benutzt werden, um sie ins Langzeitgedächtnis zu bringen. Das ist schwierig im extrem lernintensiven "Nebenfach" Biologie, weil die Abstände zwischen den Unterrichtsstunden zu lang sind. Darum werden die Fachbegriffe schnell wieder vergessen, wenn sie nur zusammenhanglos definiert werden. Die Begriffe sollen darum jeweils dann definiert werden, wenn sie in einem Zusammenhang auftauchen, der für junge Menschen eine Bedeutung hat.
Früher haben wir im Ökologie-Unterricht versucht, Jugendlichen durch Vogelstimmen-Exkursionen, Baumsteckbriefe und Pflanzenbestimmungsübungen Artenkenntnis zu vermitteln. So sollten sie für die Artenvielfalt und deren Verlust sensibilisiert werden. Angesichts der künstlichen Intelligenz kostenloser Bestimmungs-Apps braucht heute aber niemand mehr Bestimmungsbücher. Heute muss man jungen Menschen auch nicht mehr erklären, dass Klimawandel und Artensterben gravierende ökologische Probleme sind. Im Gegenteil haben Wissenschaftler, Aktivisten und Journalisten mit verantwortungslosem Alarmismus bereits viele junge Menschen in lähmende und gesundheitsschädliche Angst und Panik versetzt. Wer den Klimawandel für die Hauptursache von Flutkatastrophen, Waldbränden, verdorrten Ernten und Artensterben hält, fühlt sich natürlich hilf- und perspektivlos angesichts der Tatsache, dass wir in Deutschland keine Chance haben, den Klimawandel aufzuhalten.
Was meistens fehlt und deshalb im Unterricht erarbeitet werden soll, ist die wichtige Erkenntnis, dass all diese ökologischen Probleme hauptsächlich Folgen politischer Versäumnisse und Fehlentscheidungen sowie nicht nachhaltiger Praktiken in der Land- und Forstwirtschaft sind. Dabei soll es nicht um Schuldzuweisungen gehen. Mir geht es um Ermutigung und Aktivierung junger Menschen durch das Wissen, dass und wie wir als solche erkannte Fehler in Zukunft vermeiden und uns dadurch an den Klimawandel anpassen, Dürren und Flutkatastrophen vermeiden, dass neue Waldsterben und das Artensterben stoppen, Waldbrände kontrollieren und die Ernährung der Menschheit nachhaltig sichern können. Zudem möchte ich altes und neues Wissen vermitteln, welches Einzelne und kleine Gruppen in die Lage versetzt, ökologische Probleme zu reduzieren oder sich anzupassen. Denn viele Lösungen erfordern kaum finanzielle Investitionen und machen uns nicht ärmer. Im Gegenteil werden Viele von den ökologischen Lösungen sogar finanziell profitieren. Wir brauchen dafür nur ökologisches Wissen und einige interessante neue Berufe.
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Was ist Ökologie? (pdf) |
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weitere wichtige Fachbegriffe |
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Was soll der Quatsch? (pdf) |
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Zahlreiche ökologische Probleme müssen dringend gelöst werden. |
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Unsere ökologischen Probleme können gelöst werden. |
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Ökologie für Eilige kurzgefasst (pdf) (vereinfacht) |
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Fachbegriffe für die Qualiphase |
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Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz |
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Natürliche und menschliche Beeinflussung des Treibhauseffekts |
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Fotosynthese |
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Fotosynthese und Zellatmung |
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Auch Pflanzen kommunizieren. |
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Pilze gehören zu den wichtigsten biotischen Umweltfaktoren für Pflanzen und Menschen. |
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Umweltschutz braucht Respekt vor anderen Interessen. (pdf) |
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Ökologie ist zu komplex für Schnellschüsse (pdf) |
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Ursachen und Folgen des langsamen Insekten-Aussterbens |
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Moorentwicklung |
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Wälder produzieren fruchtbaren Boden. |
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Lebensraum und Lebensgrundlage Boden |
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Kompost als Grundlage ökologischer Landwirtschaft in der Wüste |
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Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus |
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Die Probleme unserer Landwirtschaft können nur ökologisch gelöst werden |
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Die Ökologie unserer zukünftigen Ernährung |
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Wissen aktiv zu erarbeiten ist besser als sich passiv unterrichten zu lassen. |
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Projekt Baum-Steckbriefe |
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Projekt Bäume im Jahresverlauf |
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Was ist Ökologie? (pdf)
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Aufgaben zur Erarbeitung der folgenden beiden Kapitel | |
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1 | Beschreibe die Aufgabe bzw. den Forschungsgegenstand der Naturwissenschaft Ökologie! |
2 | Nenne die beiden Arten von Umweltfaktoren! |
3 | Definiere die Fachbegriffe: biotische Umweltfaktoren und abiotische Umweltfaktoren! |
4 | Nenne mindestens die im Lerntext erwähnten abiotischen Umweltfaktoren! |
5 | Definiere die Fachbegriffe: Ökosystem, Biotop und Biozönose! |
6 | Erkläre, warum wir uns ein halbes Schuljahr ernsthaft mit Ökologie beschäftigen sollen! |
Hier geht es zu den Lösungen. |
Die Ökologie ist ein Mittelstufen- und Oberstufen-Thema im Fach Biologie und eine Teildisziplin der Biologie. Die Naturwissenschaft Ökologie beschäftigt sich aber nicht mit Formen, Aufbau und Eigenschaften (Strukturen und Funktionen) oder der Entwicklung (Ontogenese) einzelner Lebewesen. Sie erforscht auch nicht die Beziehungen zwischen einzelnen Individuen oder die Entwicklung (Phylogenese) der Spezies im Verlauf der Evolution. In der Ökologie geht es "nur" um die vielfältigen Beziehungen zwischen den Spezies und ihren Umwelten. Spezies und ihre Umwelten beeinflussen sich gegenseitig. Dabei unterscheidet man zwischen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren. Biotische Umweltfaktoren sind lebendige Umweltfaktoren, also andere Spezies im selben Lebensraum (Biotop). Abiotische Umweltfaktoren sind im selben Biotop wirkende Einflüsse der unbelebten Natur wie Temperatur, Luftdruck, Sauerstoff-Konzentration, Salzgehalt, pH-Wert oder die positiven und negativen Auswirkungen verschiedener Arten von Licht. Ökologen versuchen von möglichst jeder Spezies ihre Rolle in einer Lebensgemeinschaft (Biozönose) zu verstehen oder ganze Ökosysteme mit ihren Energieflüssen und Stoffkreisläufen.
Manche halten es für nützlich, verschiedene Arten von Ökologie zu unterscheiden. Drei davon haben es auch in die Lehrpläne und Biologiebücher geschafft:
Die Ökologie erforscht Ökosysteme.
Ökologie ist die Biologie der vielfältigen Beziehungen zwischen den Spezies und ihren Umwelten.
Beispiele für abiotische Umweltfaktoren sind das Erdmagnetfeld, die Gezeiten, Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Salz- oder Sauerstoff-Konzentration, pH-Wert sowie Licht. Beispiele für biotische Umweltfaktoren sind Konkurrenz, Symbiose, Parasitismus, Räuber-Beute-Beziehungen, Kommensalismus, Amensalismus, Parabiose, soziale Verbände und Krankheitserreger. Bei genauerer Betrachtung ist allerdings diese strikte Trennung zwischen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren nicht möglich, denn die meisten scheinbar abiotischen Umweltfaktoren werden durch Lebewesen beeinflusst. Ökologische Nische nennt man die Summe aller abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, an die sich eine Spezies angepasst hat. |
Schon dieser kurze Abschnitt hat gezeigt, dass es in den Naturwissenschaften und ganz besonders in der Biologie immer auch darum geht, sehr viele Fachbegriffe, Fakten und Zusammenhänge zu verstehen und sie sich auch über längere Zeiträume zu merken. Wie fast alle Themen in Medizin und Biologie ist auch Ökologie kein gutes Thema für faule Genies, die in Mathematik, Physik und Chemie deutlich besser aufgehoben sind. Aber intensive Beschäftigung mit der Ökologie trainiert das Gedächtnis und die Fähigkeit zu vernetztem Denken. Am besten beschäftigt man sich mit den zu lernenden Fachbegriffen, indem man durch den Vergleich verschiedener Quellen ihre Bedeutungen recherchiert und wie in den folgenden Beispielen formuliert. Danach muss man sie in nicht zu großen Abständen im Kopf wiederholen, bis sie im Langzeitgedächtnis gespeichert sind.
weitere wichtige Fachbegriffe
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Der folgende Lernkasten definiert weitere grundlegende Fachbegriffe der Ökologie:
Räuber-Beute-Beziehung oder Fressfeind-Beute-Beziehung nennt man die Beziehung zwischen einer Raubtier-Spezies und einer unfreiwilligen tierischen Beute-Spezies. Der Vorteil für die Raubtier-Spezies ist klar. Neuere Forschungen zeigen aber immer eindrucksvoller, dass die Dezimierung oder gar Ausrottung von Raubtier-Spezies wie dem Wolf oder Hai-Arten ganzen Ökosystemen und sogar den Beute-Spezies schaden kann. Das Beutespektrum einer Spezies ist eine Aufzählung aller anderen Spezies, die zur Beute der ersten werden können. Nahrungskette nennt man eine Aufzählung, die erklärt, wie eine Art von einer anderen gefressen wird, die selbst aber auch einer stärkeren als Nahrung dient, welche ihrerseits vielleicht zur Nahrung einer noch mächtigeren gehört. (z.B.: Pflanze -> Käfer -> Spitzmaus > Eule) Nahrungsnetz nennt man ein Geflecht aus mehreren miteinander verbundenen Nahrungsketten. Nahrungspyramide oder Produktionspyramide deutet mit ihrer unten breiteren Form an, dass es in Nahrungsketten immer viel mehr Gefressene als Fressende geben muss, damit nicht alle Beutetiere gefressen werden und die Raubtiere nicht verhungern. Destruenten (z.B.: Pilze, Bakterien, Fliegenlarven, Geier) fressen tote Lebewesen und schließen dadurch mit ihren Ausscheidungen Nahrungsketten zu Nahrungskreisläufen. Parasitismus oder Schmarotzertum nennt man eine Beziehung zwischen zwei Lebewesen oder Spezies, bei der eine Seite einfach auf Kosten der Anderen lebt, ohne ihr irgend etwas zurück zu geben. Mehr und mehr hat allerdings neuere Forschung gezeigt, dass vermeintliche Parasiten wie Würmer im menschlichen Verdauungstrakt tatsächlich dem Wirt auch nutzen können. (Würmer beruhigen unser Immunsystem und schützen vor Allergien.) Viele Viren sind Parasiten des Menschen, aber einige haben unsere Evolution erst möglich gemacht. Unscharf ist beispielsweise bei Schnupfen-Viren oder Mücken auch die Abgrenzung zwischen Parasiten und Krankheitserregern. Konkurrenz kann Rivalität oder Wettbewerb bedeuten, dass also Konkurrenten um etwas konkurrieren. Konkurrenz nennt man aber auch die Summe der Konkurrenten. Unter einer Symbiose verstehen wir in Europa das enge Zusammenleben zweier Lebewesen unterschiedlicher Spezies zum beiderseitigen Vorteil. Wir unterscheiden also zwischen Symbiosen und Parasitismus, wo ein Lebewesen ein anderes ausbeutet und der Nutzen daher einseitig ist. Die Grenze zwischen Parasitismus und Symbiose ist allerdings fließend. So sind z.B. Würmer im menschlichen Darm eigentlich Parasiten, aber Allergiker könner trotzdem von der dämpfenden Wirkung der Würmer auf das menschliche Immunsystem profitieren. Ein Wald wird üblicherweise definiert als ein Ökosystem aus einer mit Bäumen bewachsenen Fläche, die groß genug ist, um den typischen Waldboden und die saubere, feuchte sowie moderater als die Umgebung temperierte Wald-Luft zu bilden. Ein Forst ist ein von Menschen angelegter Wirtschaftswald, in dem Bäume ähnlich wie Gemüse auf Feldern wachsen. |
Was soll der Quatsch? (pdf)
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Was soll der Quatsch? Nicht nur die alten Kölner kannten die Nützlichkeit dieser Frage. Sie steht auch für eine Grundhaltung aller Naturwissenschaftler. Man sollte immer versuchen zu verstehen, warum man etwas tut und wozu es gut sein soll. Darum ist auch die Frage berechtigt, warum man sich eigentlich die Mühe machen und in der Schule die vielen Fachbegriffe zum Thema Ökologie wie Englisch-Vokabeln auswendig lernen sollte.
Ökologie ist wichtig, weil auch wir Menschen nur in funktionierenden Ökosystemen leben können und dazu neigen, Ökosysteme und damit unsere eigenen Lebensgrundlagen zu zerstören. Ökologie ist interessant, weil wir mit ökologischem Wissen unsere Landwirtschaft und Städte verbessern und viele qualifizierte Arbeitsplätze schaffen können. Ökologie als Thema der Sekundarstufe 1 ist auch deshalb nicht ganz unwichtig, weil das jetzt vermittelte Wissen in der Qualifikationsphase vorausgesetzt wird. |
Wer nicht genug von Ökologie versteht, kann leicht versehentlich fatale Fehlentscheidungen treffen, die Lebensgrundlagen von Menschen und anderen Spezies zerstören. Darum sollte eigentlich jeder Mensch wenigstens ungefähr wissen, was intakte Wälder, Moore und Meere für uns leisten und was sich in der konventionellen Landwirtschaft dringend ändern muss. Denn sie ist nicht nur verantwortlich für massenhafte Tierquälerei, das Aussterben unzähliger Spezies und die Ausbreitung Antibiotika-resistenter Krankheitserreger.
Konventionelle Landwirtschaft gefährdet langfristig die Ernährungsgrundlage der Menschheit, indem sie unser Trinkwasser vergiftet, unsere Luft verpestet, den Klimawandel anheizt sowie durch Bodenverdichtung und Erosion ungeschützte Äcker unfruchtbar macht. Die Fruchtbarkeit unserer Äcker hängt davon ab, dass sie Lebensraum für unzählige kleine Lebewesen sind, von denen viele an der Bildung von Humus beteiligt sind. |
Besondere Aufmerksamkeit sollte man deshalb auch dem Boden schenken, der lebensfeindlich oder wertvoller Lebensraum für unzählige kleine Lebewesen sein kann, von denen viele an der Bildung von Humus beteiligt sind und damit die Bodenfruchtbarkeit steigern.
Ökologisches Wissen hilft zu verstehen, warum es in Deutschland Insekten, Vögeln und Wäldern nicht gut geht und warum das auch für Menschen problematisch ist. Ökologisches Wissen bietet aber auch große Chancen für sehr interessante neue Berufe und eine nachhaltige Landwirtschaft.
Zahlreiche ökologische Probleme müssen dringend gelöst werden.
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Die Menschheit verursacht und leidet unter verschiedenen ökologischen Problemen:
Unsere ökologischen Probleme können gelöst werden.
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Es gibt aber auch viele gute Ideen für Lösungen unserer Probleme.
Noch bis zum 5.12.2024 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Gute Nachrichten vom Planeten - Wasser"
Noch bis zum 9.4.2026 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Gute Nachrichten vom Planeten - Wie wir saubere Energie gewinnen"
Noch bis zum 16.4.2026 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Gute Nachrichten vom Planeten - Wie wir die Natur schützen"
Bis zum 15.4.2026 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Weltretter Wurzeln".
Bis zum 10.10.2031 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Wunderwelt Chemie 1 Die Bausteine der Natur
Bis zum 17.10.2031 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Wunderwelt Chemie 2 Die Magie der Verwandlung
Bis zum 24.10.2031 verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: "Wunderwelt Chemie 3 Die Elemente des Lebens
Bis zum verfügbar ist die Fernseh-Dokumentation: ""
Ökologie für Eilige kurzgefasst (vereinfacht)
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Öffne mit diesem Link eine zweite Seite mit Aufgaben und löse diese ausschließlich mit Hilfe der pdf-Datei oder dieses Kapitels des Lerntextes! |
In der Ökologie geht es um Ökosysteme, von denen es auf unserem Planeten und sogar auf und im menschlichen Körper sehr viele gibt. Ein Ökosystem ist ein System aus einem Lebensraum (Biotop), sämtlichen darin lebenden Lebewesen (Biozönose) und allen Beziehungen zwischen den Arten (Spezies) untereinander sowie mit ihrer Umwelt. Biozönose heißt die gesamte Lebensgemeinschaft aller Lebewesen innerhalb eines Biotops, wobei es aber eigentlich nicht um die Individuen, sondern um die Spezies und deren Beziehungen zueinander geht. Ein Biotop ist ein zusammenhängender Lebensraum mit überall ähnlichen Lebensbedingungen.
In einem Biotop gibt es Spezies, die nicht direkt etwas miteinander zu tun haben. Ansonsten gibt es unter den Spezies Konkurrenten um verschiedene Ressourcen (z.B.: Nahrungskonkurrenten), Symbiosen zwischen sich gegenseitig unterstützenden Spezies und Räuber-Beute-Beziehungen. Wenn eine Spezies regelmäßig Beute einer anderen wird, die wiederum Beute eines noch größeren Beutegreifers (Raubtiers) ist, dann spricht man von einer Nahrungskette (z.B.: Pflanze -> Käfer -> Spitzmaus > Eule). Am Anfang einer Nahrungskette steht immer ein Produzent. So nennt man autotrophe Lebewesen, die niemanden fressen müssen. Produzenten (Pflanzen, Flechten, Algen) werden von Primärkonsumenten (Pflanzenfressern) gefressen, die wiederum Opfer von Sekundärkonsumenten (oft kleinen Raubtieren) werden. Die Sekundärkonsumenten können ihrerseits zur Beute von Tertiärkonsumenten (meist großen Raubtieren) werden. Alle Konsumenten und Destruenten sind heterotroph.
Destruenten (z.B.: Pilze, Bakterien, Fliegen-Larven, Geier) fressen tote Lebewesen und schließen dadurch mit ihren Ausscheidungen Nahrungsketten zu Nahrungskreisläufen. Nahrungsnetze sind miteinander verbundene Nahrungsketten. Statt Nahrungskette sagt man auch Nahrungspyramide, wenn man zum Ausdruck bringen möchte, dass es in einem Ökosystem immer viel mehr Produzenten als Konsumenten und viel mehr Primärkonsumenten als Sekundärkonsumenten geben muss, damit die unteren Glieder einer Nahrungskette nie zu sehr dezimiert werden.
Der Lehrplan verlangt von uns außerdem, zwischen Sporen- und Samenpflanzen, Bedeckt- und Nacktsamern unterscheiden zu können und einige typische Vertreter dieser Gruppen zu kennen. Schüler sollen das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute-Beziehung, die Anpassungen von Organismen an ihre Umwelten, ein ausgewähltes Ökosystem im Wechsel der Jahreszeiten, langfristige Veränderungen von Ökosystemen, Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen, das Zusammenleben in Tierverbänden wie Wirbeltierherden oder Insektenstaaten, den Treibhauseffekt und seine Bedeutung für die Biosphäre beschreiben und erklären können.
Fachbegriffe für die Qualiphase
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Wie immer in der Biologie definieren verschiedene Quellen Physiologische und Ökologische Toleranz etwas unterschiedlich. Nach dem Vergleich etlicher Quellen scheinen mir folgende Definitionen am sinnvollsten zu sein.
Meine Vektorgrafik zeigt eine idealisierte Toleranzkurve zur Darstellung der physiologischen Potenz oder Toleranz einer Spezies hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors. |
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Eine Toleranz- oder Optimumskurve zeigt für einen Parameter wie die Wachstumsrate, Überlebensrate, Fortpflanzungsrate oder allgemein Vitalität, wie gut bzw. schlecht es einer Spezies mit den unterschiedlichen Ausprägungen eines bestimmten abiotischen Umweltfaktors geht. Toleranzbereich hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors heißt der Wertebereich, den eine Spezies gut bis gerade noch überleben kann, falls sie nicht zusätzlich der Konkurrenz einer anderen Spezies ausgesetzt ist. Physiologische Potenz oder Physiologische Toleranz einer Spezies heißt der Wertebereich eines abiotischen Umweltfaktors, in dem diese Spezies überleben und sich fortpflanzen kann, wenn nicht auch noch Konkurrenz hinzu kommt. Pessimum heißen die extremen Enden neben Minimum und Maximum des Toleranzbereichs einer Spezies, in denen ihre Individuen gerade noch überleben, sich aber nicht mehr fortpflanzen können. Präferendum heißt hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors der Wertebereich, den eine Spezies bevorzugt. Spezies mit einem breiten Präferendum heißen euriök. Spezies mit einem schmalen Präferendum heißen stenök. Optimum nennt man einen bestmöglichen Zustand oder Wert in einer Reihe von Werten. Pejus heißen die für eine Spezies weniger günstigen Wertebereiche eines abiotischen Umweltfaktors zwischen dem Präferendum und einem Pessimum. |
Das folgende Schema deutet ganz grob die physiologischen Potenzen dreier Baumarten an. Die Höhen der Toleranz- oder Optimumskurven stehen für die Durchsetzungsfähigkeiten der Baumarten. Eine hinsichtlich der Bodenfeuchtigkeit stenöke Spezies wie die Rotbuche erkennt man an einer schmalen Toleranzkurve. Die breite Toleranzkurve der Kiefer steht für die große Anpassungsfähigkeit einer euriöken Baumart.
idealisierte Toleranzkurve zur Darstellung der physiologischen Potenz oder Toleranz einer Spezies hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors |
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autökologisches Optimum heißt das Optimum einer Toleranzkurve, welche eine Physiologische Potenz hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors darstellt. |
Zum folgende Schema muss man wissen, dass die besonders hoch wachsende und viel Schatten werfende Rotbuche den kleineren Baumarten Stieleiche und Kiefer das Licht nimmt. Ein wichtiger Vorteil der Rotbuche ist auch, dass ihre Nachkommen mit wenig Licht auskommt. Die stenöke Rotbuche setzt sich aber nur durch, wo es für sie nicht zu nass und nicht zu trocken ist. Im Vergleich mit dem vorherigen Schema sieht man, dass Stieleichen und Kiefern von den Rotbuchen gezwungen werden, auf für sie nicht optimale Standorte auszuweichen. Das führt bei den Toleranzkurveen zu großen Unterschieden zwischen ihren physiologischen Potenzen und den ökologischen Potenzen der unterlegenen Baumarten.
Stenöke Spezies wie die Rotbuche erkennt man an einer schmalen Toleranzkurve. Die breite Toleranzkurve der Kiefer steht für die große Anpassungsfähigkeit einer euriöken Baumart.
idealisierte Toleranzkurve zur Darstellung der ökologischen Potenz oder Toleranz einer Spezies hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors |
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Ökologische Potenz oder ökologische Toleranz einer Spezies heißt der Wertebereich eines abiotischen Umweltfaktors, in dem diese Spezies auch unter dem Druck der Konkurrenz anderer Spezies überleben und sich fortpflanzen kann. Ökologische Existenz hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors heißt dessen Wertebereich, in welchem man eine Spezies tatsächlich in der freien Natur findet. Synökologisches Optimum heißt das Optimum einer Toleranzkurve, welche eine ökologische Potenz hinsichtlich eines abiotischen Umweltfaktors darstellt. |
Der folgende Lernkasten definiert speziellere Fachbegriffe der Ökologie, die eher in Leistungskursen erarbeitet werden:
Kommensalismus oder Probiose heißt eine Beziehung zwischen zwei Spezies, wenn die eine davon profitiert, während die andere weder Vor- noch Nachteile davon hat. Beispielsweise profitieren Aasfresser von den Resten der Beute von Raubtieren, ohne diesen dabei etwas weg zu nehmen. Allerdings passt dieses gerne benutzte Beispiel nicht ganz, denn tatsächlich profitieren auch die Raubtiere von der Beseitigung von Aas. Denn dadurch werden die in den Beute-Resten enthaltenen Nährstoffe mit den Ausscheidungen der Aasfresser dem Ökosystem wieder zugeführt und gleichzeitig verhindert, dass sich in einer ständig zunehmenden Masse verwesender Kadaver Gifte und Krankheitserreger entwickeln. Amensalismus heißt eine Beziehung zwischen zwei Spezies, wenn die eine davon geschädigt wird, während die andere weder Vor- noch Nachteile davon hat. Beispielsweise schaden Vögel uns Menschen, indem sie uns oder unser Eigentum mit ihrem Kot beschmutzen. Sie tun das aus reiner Gedankenlosigkeit, denn sie haben davon normalerweise weder Vor- noch Nachteile. Parabiose kann die chirogische Verknüpfung zweier Tiere meinen oder eine Beziehung zweier Spezies, bei der sie sich gegenseitig weder positiv noch negativ beeinflussen oder nur eine profitiert, ohne dabei die andere positiv oder negativ zu beeinflussen. Soziale Verbände heißen Ansammlungen von Tieren, die sich nicht zufällig an einem Ort getroffen haben, sondern weil sie die Nähe der Anderen suchen. Krankheitserreger, Keime oder Pathogene nennt man Viren, Bakterien, Protozoen, Algen, Pilze, Viroide oder Prionen, welche sich in einem Lebewesen vermehren und dessen Gesundheit schädigen. Koevolution oder Coevolution nennt man das Phänomen, dass sich die evolutionären Entwicklungen zweier Spezies aneinander anpassen, wenn sich diese Spezies beispielsweise als Symbionten, als Wirt und Parasit oder als Fressfeind und Beute oder Pflanze gegenseitig stark beeinflussen. Ektosymbiose heißt eine Symbiose, wenn nicht ein Symbiont im anderen lebt. Endosymbiose nennen Biologen eine Symbiose zwischen einer großen Zelle und einem viel kleineren, in ihr lebenden Lebewesen. Die ersten noch einzelligen Eukaryoten entstanden höchst wahrscheinlich als Endosymbiose zwischen zwei Prokaryoten. Die große Zelle könnte eine Archäe gewesen sein. Die kleine war ein Bakterium. Mit der Zeit entwickelten sich aus den kleinen Endosymbionten die heutigen Organellen. Das ist in der Evolution der heutigen Eukaryoten mehrfach passiert und es passiert noch heute. Zum Beispiel kann man heute beobachten, wie große Amöben kleine Cyanobakterien aufnehmen, ohne sie zu verdauen. Durch Vergleiche der Genome konnte gezeigt werden, dass sehr wahrscheinlich Chloroplasten von Cyanobakterien und Mitochondrien von Sauerstoff-liebenden Bakterien abstammen. Trophiestufe nennt man eine Stufe in einer Nahrungskette. Antibiose heißt die direkte oder indirekte Bekämpfung einer Spezies durch eine andere. Konkurrenzausschlussprinzip oder Gause-Volterra-Gesetz heißt die Theorie, dass die konkurrenzfähigere die weniger konkurrenzfähige Spezies verdrängt, wenn beide in der selben ökologischen Nische leben. Demnach sollen also zwei Spezies nicht dauerhaft in der selben ökologischen Nische existieren können. Ökologische Segregation, ökologische Separation oder ökologische Sonderung nennt man evolutionäre Auseinanderentwicklung der ökologischen Ansprüche zweier Spezies, die ursprünglich in der selben ökologischen Nische existierten, was nach dem Konkurrenzausschlussprinzip vor allem für die konkurrenzschwächere Spezies problematisch war. Konkurrenzabschwächung |
Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
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Grundlegendes zum Thema Energie findet man im Lerntext: "Physikalische Grundlagen für das Verständnis von Chemie und Biologie".
Im Ökosystems Wald fließt die ursprünglich von der Sonne stammende Energie von Stufe zu Stufe, wobei sie immer wieder umgewandelt wird. Es beginnt mit der Fotosynthese, die Strahlungsenergie in chemischen Energie umwandelt. Weil bei jeder Energieumwandlung ein Teil der nutzbaren Energie als nicht mehr nutzbare Wärmeenergie quasi verloren geht, gibt es im Wald keinen Energiekreislauf, sondern einen Energiefluss.
Schema zu Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz |
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Dieses Schema zeigt, wie die Energie mehr und mehr als Wärme verloren geht, während die Stoffe nicht verloren gehen, sondern immer wieder im Kreislauf durch die Nahrungsketten weitergegeben werden. |
Stoffkreislauf nennen Biologen das Phänomen, dass Pflanzen und andere Produzenten Mikronährstoffe (Kohlenstoffdioxid und Mineralstoffe) und Wasser aufnehmen und in Biomoleküle einbauen, die dann nacheinander durch Fressen von Primärkonsumenten, Sekundärkonsumenten sowie Tertiärkonsumenten aufgenommen werden, am Ende aber spätestens von Destruenten wieder als die energiearmen Stoffe ausgeschieden werden, die dann den Produzenten erneut als Mikronährstoffe dienen. Ökologen unterscheiden unter anderem zwischen Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf, Schwefelkreislauf und Phosphorkreislauf.
Es gibt zwar auch einen Wasser-Kreislauf, aber nicht innerhalb eines Waldes. Der Wald kann nicht verhindern, dass der von seinen Blättern, Tieren und dem Waldboden verströmte Wasserdampf vom Wind aus dem Wald getragen wird. Deshalb braucht ein Wald außer Licht auch regelmäßig Regen, Nebel, Grundwasser oder wenigstens einen Fluss für den Wasser-Nachschub. Da trifft es sich gut, dass Wälder Regenmacher sind.
Natürliche und menschliche Beeinflussung des Treibhauseffekts
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Wir verdanken das relativ angenehm warme Klima unseres Planeten dem Treibhauseffekt. Allerdings wird der Treibhauseffekt seit vielen Jahren immer stärker. Dadurch wird es auf der Erde im Durchschnitt immer wärmer. Die Mechanismen der Evolution sorgen dafür, dass sich die Natur auch an diesen Klimawandel anpassen wird. Aber für viele Menschen wird es problematisch. Darum ist es wichtig zu verstehen, wie der Treibhauseffekt funktioniert, wie wir ihn verstärken und was wird dagegen tun können.
Mit dem Licht der Sonne gelangt sehr viel Strahlungsenergie auf die Erdoberfläche. Dadurch wird die Erdoberfläche erwärmt, denn ein Teil der Strahlungsenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt. Je wärmer etwas ist, desto stärker strahlt es Wärmestrahlung ab. Glühendes Eisen strahlt viel sichtbares Licht ab, aber man spürt in seiner Nähe auch einen großen Anteil von infraroter Wärmestrahlung, die für menschliche Augen unsichtbar ist. Die Erdoberfläche wird duch die Sonne nicht so stark erwärmt, dass man einen Teil ihrer Wärmestrahlung sehen könnte. Die Erdoberfläche strahlt aber sehr viel unsichtbare (infrarote) Wärmestrahlung ab. Hätte unsere Erde keine Atmosphäre, dann würde die Wärmestrahlung der Erde einfach im Weltraum verschwinden und unser Planet wäre mit durchschnittlich -18°C ungemütlich kalt. Glücklicherweise wird die Wärmestrahlung von den sogenannten Treibhausgasen unserer Atmosphäre aufgenommen und gleichmäßig in alle Richtungen wieder abgegeben. Dadurch verschwindet weniger Wärmestrahlung ins Welttall und die Erde wird wärmer. Das folgende Schema soll das veranschaulichen. Zu den wichtigsten Treibhausgasen gehören H2O, CO2 und Methan (CH4).
Schema zur Erklärung des Treibhauseffekts |
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anonym, CC BY-SA 4.0 |
Die Konzentrationen von Sauerstoff und CO2 in die Atmosphäre bleiben ungefähr konstant, wenn sich der Aufbau von Biomasse auf der Grundlage der Fotosynthese die Waage hält mit dem aerobe Abbau von Biomasse durch Zellatmung. Aktuell wird das Gleichgewicht gestört durch die Sauerstoff verbrauchende und CO2 freisetzende Verbrennung fossiler Brennstoffe und den Zerfall von Torf.
Kohlenstoff-Kreisläufe |
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Es gab aber Zeitalter, in denen unzählige Moore riesige Mengen Torf anhäuften, in Meeren und Seen gigantische Mengen toter Lebewesen von Sedimenten begraben wurden und Bäume in Sümpfen versanken. Aufgrund von Sauerstoff-Mangel konnten deren Biomassen nicht abgebaut werden. Anstatt zu verwesen wurden sie im Laufe der Zeit zu den fossilen Brennstoffen Torf, Kohle, Erdöl und Erdgas.
Schema zum Zusammenhang von Fotosynthese, Zellatmung und Verbrennung |
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Die Zellatmung ist in der Summe die Umkehrung der Fotosynthese. Das Schema zeigt außerdem, warum sich Pflanzen und Tiere gegenseitig brauchen. |
Der Klimawandel hat längst begonnen und die Menschheit kann ihn höchstens noch auf ein für uns erträgliches Maß begrenzen. Deshalb dürfen wir auf keinen Fall vergessen, möglichst bald mit Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel zu beginnen. Aber wir sollten auch alle bezahlbaren Maßnahmen zur Reduzierung des Klimawandels ergreifen, schon weil das auch die Kosten der Anpassung reduziert. Darum sollten wir möglichst viel Torf, Kohle, Erdöl und Erdgas in der Erde lassen und endlich aufhören, Urwälder und Moore zu vernichten. Nur wachsende Wälder und Moore holen CO2 aus der Luft. Wo immer möglich, sollten wir deshalb wieder Moore entstehen und Wälder wachsen lassen. Urwälder und sehr alte Wälder wachsen nicht mehr und können kein zusätzliches CO2 mehr binden. Gegen den Klimawandel hilft daher das Fällen alter Bäume, damit neue nachwachsen können. Allerdings hilft es wenig, wenn man das Holz verbrennt oder zu Papier verarbeitet. Denn dann wird das CO2 schnell wieder freigesetzt. Stattdessen sollte der Kohlenstoff möglichst lange in Häusern und Möbeln gespeichert bleiben. Zusätzlich kann man CO2 mit Maschinen aus der Luft filtern und daraus synthetisches Benzin produzieren. Algen können das CO2 nutzen, um Tier-Futter und viele nützliche Stoffe zu produzieren.
Fotosynthese
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Pflanzen können durch Fotosynthese aus den energiearmen Stoffen CO2 und H2O die energiereiche Glucose herstellen. Als Abfallprodukt entsteht dabei auch noch Sauerstoff, der allen Tieren und Pflanzen hilft, die chemische Energie aus der Glucose und anderen energiereichen Stoffen wieder heraus zu holen. In speziellen Röhren transportieren Pflanzen die Glucose und andere in den Blättern produzierte Stoffe in alle anderen Teile der Pflanze. Dort werden Glucose und andere Stoffe eingelagert oder beispielsweise für das Wachstum benutzt.
Die Fotosynthese passiert nicht überall in den Zellen der Blätter, sondern nur in den kleinen grünen Chloroplasten. Chloroplasten sind eigentlich ehemalige Cyanobakterien. Denn "erfunden" haben die Fotosynthese vermutlich die Cyanobakterien vor grob geschätzt 2,5 Milliarden Jahren. Nach der Endosymbiontentheorie ist ein Cyanobakterium vor einigen Hundert Millionen Jahren eine Symbiose mit einer tierischen Zelle eingegangen. Dadurch entstand der erste pflanzliche Einzeller. Seitdem beherrschen nicht nur Cyanobakterien, sondern auch einzellige Algen und seit etwa 440 Millionen Jahren auch Landpflanzen die Fotosynthese. Heute leben Nachkommen dieser Cyanobakterien als Chloroplasten genannte Plastiden (Organellen) in Pflanzenzellen und färben diese grün. Im Inneren der Chloroplasten enthalten Stapel aus Membranen den grünen Blattfarbstoff Chlorophyll, welcher den Chloroplasten die grüne Farbe verleiht, indem er blaues und rotes Licht einfängt, damit dessen Strahlungsenergie genutzt werden kann. Das grüne Licht bleibt übrig, weil die Pflanzen damit nichts anfangen können.
Eine 500 Jahre alte Eiche kann einen Stammumfang von fünfeinhalb Metern haben und die Baumkrone etwa 600.000 Blätter. Damit kann sie täglich 12 kg Zucker und genug Sauerstoff für 10 Menschen produzieren. Dafür nimmt sie über ihre Blätter den CO2-Ausstoß von 2-3 Familien auf und verdunstet etwa 400 Liter Wasser.
Beobachtet man schon seit Stunden intensiv beleuchtete Wasserpflanzen, dann kann man nicht selten aufsteigende Bläschen beobachten. Das passiert allerdings nur, wenn im Wasser ausreichend Kohlenstoffdioxid (CO2) und bereits die maximal möglich Menge an Sauerstoff gelöst ist. Dann steigt in den Bläschen der Sauerstoff (O2) auf, den die Pflanzen produzieren. Die Ursache für diesen Effekt ist ein komplizierter und immer noch nicht vollständig erforschter Prozess namens Fotosynthese. Die Fotosynthese ist ein vielstufiger Prozess, der durch ein komplexes System zahlreicher zusammenwirkender Moleküle ermöglicht wird. Die Fotosynthese ist einer der wichtigsten Prozesse unseres Planeten, weil sie die Strahlungsenergie des Lichts benutzt, um aus den energiearmen Ausgangsstoffen (Edukte) Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) nach mehreren Zwischenschritten am Ende die Produkte Sauerstoff (O2) und Glucose (C6H12O6) zu machen und dabei einen Teil der Lichtenergie in Form von chemischer Energie in der Glucose zu binden.
eine stark vereinfachte Darstellung der Fotosynthese |
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Yikrazuul (Pseudonym), CC BY-SA 3.0 |
Die Glucose dient der Pflanze als Energieliferant und wird außerdem zu verschiedenen anderen Stoffen wie Eiweißen (Proteinen), Fetten und Kohlenhydraten weiterverarbeitet. Weil Pflanzen mit Hilfe der Strahlungsenergie energiereiche Stoffe selbst herstellen können, müssen sie normalerweise keine anderen Lebewesen fressen. Man nennt diese Ernährungsweise der Pflanzen autotroph. Pilze und Tiere können das nicht und müssen deshalb andere Lebewesen fressen. Diese Lebensweise nennt man heterotroph.
Besonders interessierte Lernende können folgende Experimente zur Fotosynthese durchführen:
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Überprüfe Deinen Lernerfolg, wiederhole und vertiefe das Gelernte mit dem Lernmodul Fotosynthese mit Aufgaben und Antworten!
Fotosynthese und Zellatmung
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Den Zusammenhang zwischen den beiden extrem wichtigen biologischen Prozessen Fotosynthese und Zellatmung erklärt der Lerntext Fotosynthese und Zellatmung.
Auch Pflanzen kommunizieren.
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Das die meisten Pflanzen auf Bewegung verzichten, erfordert einige Anpassungen. Beispielsweise kommunizieren sie nicht durch Gesten oder Rufe. Stattdessen können Pflanzen eine große Anzahl unterschiedlicher Duftstoffe produzieren und riechen. Wissenschaftler aus Göttingen sammeln in Wäldern in verschiedenen Situationen Luftproben und analysieren die darin enthaltenen Moleküle. So konnten sie feststellen, dass von Schadinsekten befallene Bäume spezielle Moleküle in die Luft abgegeben. Außerdem konnten sie nachweisen, dass andere Bäume darauf mit Verteidigungsmaßnahmen reagierten. Daher wissen wir, dass Bäume sich gegenseitig warnen können. Inzwischen kennt man 2.000 Moleküle, mit denen Bäume sich verständigen. Jeder dieser Duftstoffe übermittelt eine bestimmte Botschaft. Wenn beispielsweise Bäume von Tieren angegriffen werden, dann warenen sie mit einem Duftstoff ihre Nachbarn. Die reagieren sofort und produzieren Giftstoffe, die den Angreifern zumindest den Appetit verderben.
Pflanzen kommunizieren nicht nur untereinander, sondern auch mit Tieren. Für die Kommunikation mit Tieren setzen Pflanzen auch bestimmte Farben und Formen ein. Unter anderem locken Pflanzen damit ihre Bestäuber an, denn ohne Bewegung brauchen sie für ihre sexuelle Fortpflanzung Tiere, die den männlichen Pollen auf die Narbe des weiblichen Stempels bringen. Von dort aus wächst aus jedem Pollenkorn ein Pollenschlauch durch den Griffel in den Fruchtknoten, wo aus dem Pollenschlauch eine männliche Geschlechtszelle austritt und mit einer weiblichen Eizelle zu einer Zygote verschmilzt. Aus dieser einen befruchteten Eizelle wächst dann durch unzählige Zellteilungen eine neue Pflanze heran, deren Bauplan eine einzigartige Mischung aus den Bauplänen ihrer beiden Eltern ist.
Innerhalb eines Baumes tauschen Baumkronen und Wurzeln Informationen aus. Die feinen Wurzelspitzen prüfen ständig Feuchtigkeit und Nährstoffgehalt des Bodens. Bei Trockenheit schicken sie Signale nach oben, damit die Blätter weniger Wasser verdunsten. Umgekehrt werden die Wurzeln von der Baumkrone über Nährstoffbedarf oder Schädlingsbefall informiert. Wie die Äste wachsen auch die Wurzeln im Boden. Sie stellen aber das Wachstum ein, wenn sie auf Wurzeln von Artgenossen stoßen.
Pilze gehören zu den wichtigsten biotischen Umweltfaktoren für Pflanzen und Menschen.
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Es scheint so zu sein, dass vor Hunderten Millionen Jahren völlig unfruchtbare Landmassen zuerst von Prokaryoten und Pilzen erobert wurden. Denn es gibt Pilze, die sich von Steinen ernähren und Steine in fruchtbare Erde verwandeln können. Ihre Sporen produzieren eine Säure, die Steine auflösen. Und ihre Hyphen dringen in die feinsten Risse der Steine ein. Dann sprengen sie die Steine mit dem hundertfachen Druck eines Autoreifens. Auch heute noch können die meisten Landpflanzen kaum ohne Pilze leben. Und schon deshalb gäbe es ohne Pilze auch die Menschheit nicht.
Es wurden versteinerte Pilze gefunden, die lange vor den ersten Landpflanzen lebten. Bis zu 8 Meter sollen frühe Pilze aus dem Boden geragt haben. Seitdem haben sich Pilze immer wieder an neue Umweltbedingungen angepasst. Sie hatten jede Menge Zeit dafür. Und sie haben erstaunliche Fähigkeiten entwickelt. Vor allem sind Pilze Meister der Biochemie. Es gibt nicht viel, was nicht von Pilzen verdaut werden kann. Und zu ihrer Verteidigung haben sie die giftigsten und nützlichsten Stoffe entwickelt. Dazu gehören auch die wichtigsten Medikamente des Menschen. Mit Hilfe von Pilzen oder ihrer Enzyme produzieren wir beispielsweise Käse, Salami, Zironensäure, alkoholische Getränke, Brot und viele andere unserer Lebensmittel.
Pilze sind weder Tiere noch Pflanzen, sondern die dritte Gruppe einzelliger oder vielzelliger Lebewesen. Forscher schätzen, dass es ungefähr 6 Millionen Pilz-Spezies gibt. Bekannt sind allerdings nicht einmal 60.000. Anders als Pflanzen und Tiere haben Pilze keine massiven Körper, sondern besehen aus Hyphen genannten Fäden.
Was wir im Herbst im Wald oder auf Rasen sehen, sind nur ihre Fortpflanzungsorgane, in denen sie mikroskopisch kleine Sporen bilden, die vom Wind über große Entfernungen transportiert werden und von denen wir ständig einige einatmen. Der weitaus größte Teil eines Pilzes steckt allerdings in der Erde oder in dem, was der Pilz gerade frisst. Im Waldboden können Pilze Quadratkilometer groß werden und unzählige Bäume miteinander verbinden. Allein unter einem menschlichen Fußabdruck können sich im Waldboden Hyphen mit einer Gesamtlänge von 500 Kilometern befinden. Viele Pilz-Spezies leben als eng mit den Wurzeln von Pflanzen verbundene Symbionten. Sie versorgen die Pflanzen mit Wasser und Mineralstoffen und erhalten dafür von den Pflanzen energiereiche Stoffe. Außerdem sollen diese Pilze den Pflanzen als eine Art Transportnetzwerk für Informationen ähnlich dem Internet dienen.
Die Destruenten unter den Pilzen fressen sogar tote Bäume und versorgen mit deren Mineralstoffen außer sich selbst auch die lebenden Pflanzen. Dadurch sind Pilze am großen Stoffkreislauf im Wald beteiligt.
Vor schätzungsweise 10 Millionen Jahren entwickelten frühe Menschenaffen die Fähigkeit Alkohol zu konsumieren, ohne betrunken und dadurch zu leichten Opfern von Raubtieren zu werden. Das war für die frühen Vorfahren von Gorillas, Schimpansen und Menschen ein großer Vorteil, weil sie sich dadurch von vergorenen Früchten ernähren konnten, die von Bäumen fielen und von Hefe-Pilzen teilweise zu Alkohol verdaut wurden. Wahrscheinlich bekämpfen die Pilze mit dem Alkohol Bakterien. Millionen Jahre später nutzten Menschen Hefe-Pilze, um aus Getreidekörnern zuerst Alkohol und später auch Brot herzustellen.
Im Jahr 1928 erkannte Alexander Flemming in seinem Londoner Labor, dass von ihm gezüchtete Bakterien durch einen von Pilzen mit dem Namen Penicillium produzierten Stoff getötet wurden. Viel später nutzten andere Forscher in den USA diese Erkenntnis für die massenhafte Produktion des ersten Antibiotikums Penicillin. Dieses Antibiotikum war mitentscheidend für den Ausgang des zweiten Weltkriegs, weil es unzähligen amerikanischen Soldaten das Leben rettete und sie wieder kampfbereit machte. Nach dem zweiten Weltkrieg ermöglichten aus verschiedenen Pilz-Arten gewonnene Antibiotika die enorme Vermehrung der Menschheit, die bis dahin immer wieder von Bakterien wie dem Pest-Bakterium massenhaft getötet wurden. Deshalb stellt es eine ernste Bedrohung für die Menschheit dar, dass aufgrund menschlicher Unvernunft und Profitgier immer mehr bakterielle Krankheitserreger unempfindlich gegen Antibiotika werden, während die Pharmakonzerne längst aufgehört haben, neue Antibiotika zu entwickeln.
Der Entdeckung des vor rund 5000 Jahren in den Alpen ermordeten Ötzi verdanken wir die Erkenntnis, dass Menschen schon seit Jahrtausenden Pilze zur Bekämpfung von Entzündungen, Krebs und Infektionskrankheiten nutzen, die durch Bakterien und sogar Viren verursacht werden. Heute stammt die Hälfte der 20 wertvollsten Medikamente aus Pilzen.
Heute suchen Biotechnologen wie die Professorin Very Meyer ganz neue Anwendungen der biochemischen Fähigkeiten von Pilzen. So entwickelte sie ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen aus Pilzen. Daraus kann man beispielsweise Pilzleder, Fahrradhelme und schwer brennbare Dämmstoffe für Häuser herstellen.
Manche Ameisen nutzen anscheinend Pilze zur Abfallbeseitigung und um sich vor krankmachenden Bakterien zu schützen.
Unter unglücklichen Umständen kann es passieren, dass Pilze Menschen töten. So tötete ein aus Australien eingeschleppter Pilz in den USA Menschen ohne Vorerkrankungen, während er in heißen Gebieten Australiens harmlos im Boden lebt. Dort hat er gelernt, sich gegen im Boden lebende Amöben zu verteidigen. Diese Fähigkeit schützt ihn aber auch vor weißen Blutkörperchen des menschlichen Immunsystems. Dadurch kann der Pilz sogar in die Gehirne der Patienten eindringen und diese durchlöchern. Wird die Pilz-Infektion rechtzeitig erkannt, dauert die Behandlung viele Monate. Aufgrund des Klimawandels ist zu befürchten, dass dieser Pilz weitere Gebiete außerhalb Australiens erobern wird. Besonders bei großer Trockenheit werden die Pilz-Sporen mit dem Staub aufgewirbelt und von Menschen eingeatmet.
Hitze-resistente Pilze stellen eine neue Gefahr für Menschen dar, denn bisher gibt es nur wenige Pilz-Spezies, die bei unserer Körpertemperatur von 37°C überleben können.
Umweltschutz braucht Respekt vor anderen Interessen. (pdf)
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Die Komplexität ökologischer Fragen überfordert die meisten Menschen. Das und unterschiedliche Interessen führen oft zu großem politischem Streit, weil jeder andere Aspekte für wichtig oder unwesentlich hält. Man ist ja auch unterschiedlich betroffen. Und meistens findet jede streitende Gruppe Wissenschaftler, die ihre Meinungen teilen. Auf die Dauer kann aber Umweltschutz nicht erfolgreich sein, wenn er Gesellschaften spaltet, weil er als unehrlich, respektlos oder Bedrohung empfunden wird.
Ganz generell ist Misstrauen angebracht, wenn Menschen behaupten, DIE Wissenschaft habe etwas festgestellt oder verlange etwas. Denn praktisch nie sind sich wirklich alle ernstzunehmenden Wissenschaftler eines Fachgebietes einig. Und wohl noch nie wurden sie alle gefragt, bevor jemand behauptete, man sei sich einig. Aber selbst wenn wirklich alle Ökologen, Klimaforscher oder Virologen der Meinung wären, bestimmte Maßnahmen zur Verhinderung von Waldsterben, Klimawandel oder Virus-Infektionen seien unbedingt notwendig, wären sie nicht berechtigt, solche Maßnahmen einfach durchzusetzen. Das liefe nämlich auf das Ersetzen einer Demokratie durch eine Expertokratie und damit auf eine Verletzung der Menschenwürde der Bevölkerungsmehrheit hinaus. In einer Demokratie dürfen Wissenschaftler nur beraten. Sie sollen sagen, was wirklich bewiesen ist, was als wahrscheinlich angesehen wird und vor allem was man noch nicht weiß. Wieviel aber eine Gesellschaft für Maßnahmen gegen den Klimawandel, das neue Waldsterben oder die Ausbreitung eines Virus zu zahlen bereit und in der Lage ist, das ist eine politische und keine wissenschaftliche Frage. Denn so wichtig Umweltschutz für die meisten von uns ist - er darf nicht anderen Menschen oder gar Spezies deren Lebensgrundlagen entziehen.
Leider glauben viele selbsternannte Klimaschützer, sie seien im Besitz letzter Wahrheiten und einer moralisch überlegenen Haltung. Und viele sind arrogant genug, alle andersdenkenden Mitmenschen für dumm, ungebildet oder verantwortungslos zu halten. Deshalb glauben sie, ihre Mitmenschen mit hemmungslos alarmistischen Übertreibungen und apokalyptischen Endzeitprophezeihungen in Panik versetzen und durch angeblich friedliche Blockaden umerziehen zu müssen und dürfen. Dadurch sollen alle den vermeintlich für jeden anständigen Menschen unverzichtbaren Glauben an das unmittelbar bevorstehende Aussterben der Menschheit, das Ende jeglicher Evolution und den Untergang der Welt annehmen und im Sinne der Aktivisten handeln. Aber das ist demokratiefeindlich und der Weg in eine Ökodiktatur, denn die unverzichtbare Aufgabe der Politik ist es, zwischen allen berechtigten Interessen zu vermitteln und Kompromisse zu finden, die möglichst vielen Menschen nutzen und möglichst wenigen schaden. Denn Chaos und Panik nutzen fast niemandem und jeder Extremismus ist gefährlich. Umweltschutz darf keine Entschuldigung für die Extremisten sein, die Menschen ins Gesicht spucken oder mit Exkrementen bewerfen oder lebensgefährliche Anschläge auf andere Menschen begehen.
Sicher gibt es naiven Menschen ein gutes Gefühl, Anhänger und Teil einer machtvollen Erlösungs-Bewegung mit Happening-Charakter und charismatischer Führungspersönlichkeit sowie mit vermeintlich überlegener Moral und Wissenschaftlichkeit zu sein. Es gibt aber außer dem Ziel der Klima-Stabilisierung noch viele andere legitime, drängende und wichtige Ziele. Außerdem gab es schon lange vor Greta Thunberg zahlreiche Menschen, Gruppen und sogar viele Regierungen, die etwas gegen die Erd-Erwärmung tun wollten. Aber viel zu oft blieben sie mit ihren gut gemeinten Ideen wirkungslos oder richteten viel Unheil an. Und das Schlimmste ist, dass zumindest deutsche Regierungen und die EU auch dann noch unbeirrt an ihren Fehlentscheidungen festhalten, wenn deren fatale Wirkungen längst erwiesen sind.
Ökologie ist zu komplex für Schnellschüsse (pdf)
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Verglichen mit anderen Themen des Biologie-Unterrichts mag die Schulbuch-Ökologie einfach erscheinen. Tatsächlich sind aber Ökosysteme sehr viel komplexer als einzelne Lebewesen oder deren Zellen. Kein Mensch kann wirklich sicher vorhersagen, welche Wirkungen und Nebenwirkungen menschliche Eingriffe in Ökosysteme haben. Schon viel zu oft hatten deshalb gut gemeinte Eingriffe von Menschen in die Natur fatale Auswirkungen. Solche Erfahrungen zeigen, dass man mit Eingriffen in die Natur kaum vorsichtig genug sein kann. Als Beispiel sollen im Folgenden die Versuche der Menschen dienen, sich möglichst nachhaltig mit Energie zu versorgen.
Mindestens anderthalb, vielleicht sogar fast 2 Millionen Jahre lang nutzten Menschen Holz als Energieträger zum Kochen und Heizen. Das schadete den Wäldern nicht, weil es noch nicht sehr viele Menschen gab.
Vor mehr als 7000 Jahren entdeckten Menschen, dass man mit großer Hitze Keramik herstellen sowie das Metall Kupfer aus manchen Steinen (Erz) gewinnen und zu Werkzeugen, Waffen oder Schmuck verarbeiten kann. Dafür brauchte man in immer größeren Mengen Holzkohle, weil man mit ihr viel heißere (bis zu 1000°C) Feuer als mit Holz machen kann. Nachdem die Erfindung der Landwirtschaft die Entstehung der ersten bevölkerungsreichen Hochkulturen ermöglicht hatte, brauchten große Völker auch viel Holz für den Bau von Gebäuden, Schiffen und Waffen. Das bewirkte eine zunehmende Übernutzung von Wäldern. An immer mehr Orten wurden die Wälder komplett vernichtet. Ab dem 16. Jahrhundert wurde Holzmangel zunehmend zum Problem in immer mehr Ländern.
Vor allem weil sie nicht mehr genug Holz für die Bewaffnung ihrer Truppen fanden, bemühten sich besonders in Deutschland und Frankreich Regenten etwa ab der Mitte des 15. Jahrhunderts um die Einführung einer nachhaltigen Waldwirtschaft. Den Wäldern sollte nur noch soviel Holz entnommen werden, wie in ihnen im gleichen Zeitraum nachwachsen konnte. Weil man aber zunächst keinen Ersatz für den Rohstoff Holz fand, schrumpften die Wälder trotzdem weiter. Und leider verstehen bis heute viele Regierungen nicht die Notwendigkeit nachhaltiger Waldwirtschaft. Sie erlauben immer noch die Vernichtung großer Waldgebiete. Viele Menschen verfeuern auch noch die allerletzten Bäume in ihrer Umwelt, weil sie keine andere Möglichkeit sehen, ihr Wasser und Essen zu kochen. Dabei bräuchten gerade die ärmsten Menschen dringend intakte Wälder für eine Reduktion der Klima-Erwärmung, den Schutz fruchtbarer Böden und die nachhaltige Produktion wichtiger Güter.
Schon seit Jahrhunderten gerne für die Gewinnung nutzbarer Energie genutzt wird auch die kinetische Energie fließenden Wassers. Fließendes Wasser ist zwar nicht unbegrenzt vorhanden, aber es spendet eine letztlich durch Sonnenenergie ständig nachgelieferte und nahezu CO2-neutrale Energieform. Leider haben Menschen auch deren Nutzung immer wieder übertrieben. Unzählige Stauwehre haben flussaufwärts wandernde Fische ausgerottet und gigantische Stauseen haben ganze Ökosysteme überschwemmt und viele Menschen heimatlos gemacht. Und beispielsweise im einst gefeierten Nasser-Stausee sammelt sich seit Jahrzehnten der Schlamm, der vor dem Bau der gigantischen Staumauer seit Jahrtausenden das jährlich überschwemmute Nildelta so fruchtbar machte. Gigantische Wasserkraftwerke mit entsprechend riesigen Stauseen liefern zwar Energie ohne Treibhauseffekt, aber ingesamt gut für die Umwelt sind sie trotzdem nicht.
Anfang des 18. Jahrhunderts kam es auch durch die dramatische Verknappung des Rohstoffs Holz in England zur sogenannten industriellen Revolution. Man erfand die Herstellung von Koks aus Steinkohle als Ersatz für die Holzkohle bei der Stahl-Produktion. Für die europäischen Wälder war das die Rettung. Aber die massenhafte Verbrennung von Koks und den fossilen Brennstoffen Torf, Kohle, Erdöl und Erdgas wurde zunehmend der Treibhauseffekt verstärkt. Dem wirkten zwar die in Europa wieder wachsenden Wälder entgegen, aber das reichte nicht aus. Man hätte zumindest gleichzeitig die extrem viel Kohlenstoff bindenden Moore schützen müssen. Aber die wurden rücksichtslos vernichtet, um den Torf verbrennen oder als Substrat für Gemüse-Anbau zu nutzen.
Eine tolle Idee zur Gewinnung von Energie ohne fossile Brennstoffe und Treibhauseffekt war die massiv staatlich geförderte Nutzung der Kernenergie. Leider ist aber das Problem der für extrem lange Zeiträume ungefährlichen Lagerung der dabei anfallenden großen Menge radioaktiver Stoffe bis heute völlig ungelöst. Und Reaktorunfälle wie die von Tschernobyl und Fukushima haben gezeigt, das Menschen nicht einmal den wirklich sicheren Betrieb von Kernreaktoren beherrschen. Ganz zu schweigen von der verantwortungslosen Entsorgung von Atommüll und ganzen Atom-Ubooten in den Meeren, aus denen wir einen bedeutenden Teil unserer Nahrung gewinnen.
Schon lange ist vielen Menschen bewusst, dass die Vorräte fossiler Brennstoffe begrenzt und zum Verfeuern viel zu wertvoll sind und dass sie bei der Verbrennung den Treibhauseffekt unserer Atmosphäre verstärken. Gerne wollte man darum die fossilen Brennstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas durch nachwachsende, sogenannte regenerative Energieträger wie Holz, Pflanzenöle, Alkohol oder Biogas ersetzen. Hätte man sich dabei auf die Verwertung biologisch abbaubarer Abfälle beschränkt, dann wäre es eine gute Idee gewesen. Aber natürlich verdrängten schon bald wirtschaftliche Interessen den Umweltschutzgedanken. Unter dem Deckmäntelchen angeblicher Klimarettung wurden wertvolle Lebensräume unzähliger Spezies vernichtet oder ehemalige Anbauflächen für Nahrungsmittel umgewidmet, um mit möglichst gigantischen Monokulturen Biomasse für die vermeintlich umweltfreundliche Energiegewinnung zu produzieren. Letztlich wurden dadurch auch ganze Völker aus ihren angestammten Lebensräumen in die Armut vertrieben. Nur Wenige hat das reich, aber Viele hat es bitter arm gemacht. Und diese Entartung einer ursprünglich guten Idee hat noch nicht einmal das Klima stabilisiert.
Nach diesen Erfahrungen erinnerte man sich verstärkt der guten alten Windmühlen, die früher ganze Landschaften prägten und ausgesprochen umweltfreundlich kinetische Energie lieferten. Denn die Energie des Windes wird letztlich täglich von der Sonne kostenlos und praktisch unerschöpflich nachgeliefert. Leider baut man aber die modernen Windkraftanlagen mit ausgesprochen umweltschädlich gewonnenen seltenen Erden und dermaßen riesig, dass sie heute mit ihren schnellen Schatten und tiefen Tönen sensible Menschen krank machen und mit dem Unterdruck hinter ihren rasch rotierenden Rotorblättern Hundertausende Vögel und Fledermäuse töten. Außerdem geht für die vermeintlich umweltfreundlichen Windkraftanlagen insgesamt wohl mehr Wald verloren als für den heute so verpönten Braunkohletagebau.
Große Hoffnungen verbinden Umweltschützer seit Jahrzehnten auch mit Solaranlagen, die Licht direkt oder indirekt in elektrische Energie umwandeln. Die sind auch eine feine Sache, solange man nicht so viele davon baut, dass die Gewinnung der dafür notwendigen Rohstoffe ganze Landstriche unbewohnbar macht. Wir müssten noch lernen, Solaranlagen umweltfreundlicher zu produzieren. Aber das können wir nicht, weil unsere Bundesregierung zugelassen hat, dass die hochsubventionierte chinesische Konkurrenz unsere einst blühende Solarindustrie ruinierte.
Ähnliche Probleme verursachen wir auch, wenn wir zugunsten eines guten Gewissens und sauberer Luft in unseren Innenstädten in riesigen Mengen Akkus für Elektromobilität produzieren. Unsere unmittelbare Umwelt wird dadurch zwar sauberer, aber in anderen Ländern vergiftet die Gewinnung der dafür benötigten Rohstoffe die Umwelt und hinterlässt Mondlandschaften, in denen auf absehbare Zeit niemand mehr leben kann. Verschärft wird das Problem noch dadurch, dass Menschen mit bestem Umweltgewissen die Innenstädte unsicher machen und zahlreiche schwere Unfälle verursachen, anstatt einfach zu Fuß zu gehen oder mit dem viel günstigeren Fahrrad zu fahren. Ganz nebenbei beschimpft jetzt ein selbstgerechter Teil der mit ihren Smartphones, Computerspielen und dem Internet Unmengen fossiler Brennstoffe verbrauchenden Jugend die den größten Teil ihres Lebens ohne solchen Luxus gelebten und niemals mit SUV zur Schule gebrachten Alten, sie hätten der Jugend ihre Zukunft gestohlen und müssten darum in Panik versetzt und umerzogen werden.
Auf andere wunderbare Zukunftsvisionen wie die Kernfusionsreaktion, die Wasserstoff-Technologie und mit Sonnenenergie produzierte synthetische Brennstoffe wartet die Menschheit zunehmend frustriert teilweise schon seit Jahrzehnten vergeblich. Sie kommen aus unterschiedlichen Gründen einfach nicht in die Gänge oder werden nicht umgesetzt.
Guten Willen und eigentlich gute Ideen haben Menschen schon sehr lange. Aber schon diese wenigen von vielen Beispielen zeigen, wie schwierig es ist, ökologische Probleme zu lösen, ohne andere ökologische Probleme zu erzeugen. Und Menschen haben nicht nur ökologische Probleme, sondern brauchen auch Wohnungen, Infrastruktur, Einkommen, Bildung, Gesundheits- und Altersvorsorge, Energie und Nahrung. Keines dieser Grundbedürfnisse kann man zugunsten der Klimastabilisierung aufgeben, ohne moderne Gesellschaften ins tödliche Chaos zu stürzen. Wir werden also noch viele wirklich intelligente Ideen und sorgfältigste Risikoanalysen brauchen, wenn wir nicht nur unser schlechtes Gewissen, sondern tatsächlich unsere natürlichen Lebensgrundlagen schützen wollen. Panikmache mit Horrorszenarien und sinnlosen Protestaktionen helfen da wenig. Sie machen aber insbesondere jungen Menschen Angst, rauben vielen den Schlaf oder machen sogar depressiv. Vor lauter Angst und Wut vernachlässigen Schüler ihre Bildung und Ausbildung mit auf die Dauer fatalen Folgen für den Wohlstand und die davon abhängige Lebenserwartung in ihren Gesellschaften. Gerade für intelligente Lösungen unserer komplexen ökologischen Probleme brauchen wir keine ungebildeten und teilweise menschenverachtenden Blockierer und Steine- oder Kotwerfer, sondern verantwortungsbewusste Problemlöser, die auf der Grundlage umfangreichen und auch ökologischen Wissens bessere Lösungen finden und umsetzen können.
Anstatt mit zeitaufwändigen Streik- und Störaktionen von einer für etwa 2% der weltweiten CO2-Freisetzung mitverantwortlichen Bundesregierung die sofortige Rettung des Weltklimas zu fordern, könnte man selbst den eigenen Konsum von Fleisch, Smartphones, anderen Computern und dem Internet mäßigen. Man könnte auf unnötig schwere und starke Autos sowie überflüssige Flugreisen und E-Scooter verzichten sowie häufiger Fahrräder oder die eigenen Beine nutzen. Das würde das Klima stabiliseren, ohne jemandem zu schaden. Und man könnte die eingesparte Zeit nutzen, um beispielsweise Unterschriften für eine nachhaltigere Landwirtschaft und ein Bundesinstitut für die Erforschung und Entwicklung neuer Antibiotika sowie der Phagen-Therapie sammeln. Damit würde man im eigenen Land lösbare Probleme angehen, die mindestens so wichtig sind wie die Verhinderung des Klimawandels, der sich übrigens längst nicht mehr verhindern lässt und an den man sich daher besser endlich sinnvoll anpassen sollte. Dafür könnten und müssten wir in Deutschland sehr viel mehr tun und es wären sinnvolle Investitionen, für die wir später durch geringere Schäden belohnt würden. Große Schäden ließen sich auch vermeiden und unsere Umwelt würde enorm profitieren, wenn wir alle häufiger mit Fahrrädern einkaufen fahren könnten, ohne lebensgefährliche Unfälle und Fahrraddiebstähle fürchten zu müssen. Aber dafür schwänzt natürlich niemand die Schule.
Weltweit leben wir heute in einer Epoche der wahrscheinlich schlimmsten und sinnlosesten jemals von Menschen verursachten Wald-Vernichtung. Das ständige Fällen und Abbrennen riesiger Waldgebiete gehört zu den wichtigsten Ursachen der Klima-Erwärmung. Es ist sogar selbst ein größeres Problem als der Klimawandel. Ende 2015 stellten Prof. Stefan Bringezu und Dr. Meghan O'Brien bei einem Vortrag im Rahmen des 7. Arnsberger Waldforums fest, dass Europa damals noch in der Lage gewesen wäre, seinen Holzbedarf nachhaltig aus europäischen Wäldern zu decken. Aber die Verfolgung von Klimaschutzzielen über eine vermehrte energetische Nutzung von Holz führt zu weiterer Wald-Zerstörung insbesondere in tropischen Regionen, wenn keine Begrenzung erfolgt.Wer heute in seinem Wohnzimmer den knappen Rohstoff Holz im Kamin verbrennt, der spart zwar fossile Brennstoffe ein, trägt dafür aber zur Zerstörung von Wäldern und zur Klima-Erwärmung bei. Wer wirklich etwas gegen den Treibhauseffekt unternehmen möchte, sollte Holz nicht verbrennen, sondern seinen Kohlenstoff langfristig in Häusern, Möbeln und Terra Preta binden. Terra Preta besteht aus kleinen Holzkohle-Stückchen gemischt mit Fäkalien und Kompost. Diese schwarze Erde bindet Kohlenstoff für Jahrtausende im Boden und verbessert enorm die Bodenfruchtbarkeit, indem sie an die riesige Oberfläche der extrem porösen Holzkohle Wasser und Nährstoffe bindet.
Ursachen und Folgen des langsamen Insekten-Aussterbens
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In Deutschland wurden bisher rund 33.000 Arten von Insekten identifiziert. Darunter rund 550 Bienenarten. Insekten können eklig, lästig und durch die Übertragung von Krankheiten auch gefährlich sein. Aber ohne sie würden ganze Ökosysteme zusammenbrechen und ein erheblicher Teil der Menschheit verhungern. Deshalb ist es besorgniserregend, dass nach einer wissenschaftlichen Studie die Gesamtmasse der in zwei deutschen Naturschutzgebieten lebenden Insekten innerhalb von nur 27 Jahren um mehr als 75% abgenommen hat. Andere Studien zeigen ähnlich dramatische Entwicklungen hinsichtlich der Abnahme der Individuen und Spezies bei Insekten in ganz Deutschland. Ältere Menschen erkennen das auch ohne naturwissenschaftliche Studien schon daran, dass man heute im krassen Gegensatz zu den 1970er Jahren nur noch selten Insekten von der Autofrontscheibe entfernen muss. Auch viele heute sehr seltene Vogelarten haben wir damals sehr viel häufiger gesehen. Denn die meisten unserer einheimischen Vögel benötigen Insekten zumindest als Futter für ihre Nachkommen.
Noch viel schlimmer als in Naturschutzgebieten ist nicht ganz überraschend die Situation in Regionen mit Obst-Plantagen oder anderen Formen intensiver Landwirtschaft. Denn Monokulturen bieten Bienen und anderen bestäubenden Insekten höchstens in der kurzen Blütezeit Nahrung, und Insektizide vernichten wahllos schädliche und nützliche Insekten. Glücklicherweise beruht die Ernährung der Menschheit hauptsächlich auf den verschiedenen Getreidearten, die alle durch Wind bestäubt werden. Aber dadurch fallen alle Getreidefelder als Lebensräume für bestäubende Insekten weitgehend aus. Außerdem sind die meisten anderen Kulturpflanzen des Menschen zur Bestäubung auf Insekten angewiesen.
Wie es dazu kommen und wohin der Verlust der Insekten führen kann, zeigt uns das Beispiel China. In der von ihm gegründeten Volksrepublik China hatte der Diktator Mao Zedong die nicht wirklich geniale Idee, durch eine Ausrottung der Spatzen die Ernteerfolge der Bauern zu steigern. Am 18. Mai 1958 rief er die gesamte Bevölkerung zur Teilnahme an einer landesweiten Kampagne auf. Selbst Kinder zerstörten Nester, vergifteten und scheuchten Vögel solange immer wieder auf, bis diese vor Erschöpfung starben. Der Tod von Milliarden Vögeln führte zu massenhafter Vermehrung von Insekten und und trug dadurch zu den Missernten bei, die zu einer der schlimmsten Hungerkatastrophen der Menschheitsgeschichte führten. Um die Vernichtung der Ernten durch Insekten zu verhindern, versprühten darufhin Chinesen massenhaft Insektizide und töteten damit auch nützliche Insekten sowie weitere Vögel. Auch als menschliche Bienen bezeichnete billige Arbeitskräfte übernehmen deshalb seit Jahrzehnten die Bestäubung der Obstbäume in der chinesischen Region Sichuan. Die Gewinnung der Pollenkörner und ihre Verteilung auf möglichst viele Blüten ist aber viel zu gefährlich und aufwändig, um für ein Hochlohnland wie Deutschland in Frage zu kommen. Aufgrund langsam steigender Löhne könnte das aber auch in China zum Problem werden, denn die chinesischen Obstbauern haben nicht aufgehört, ihre Umwelt mit Pestiziden massiv zu vergiften. Immerhin soll die chinesische Regierung inzwischen die giftigsten Insektizide verboten haben, auch weil die Schädlinge dagegen immun geworden waren.
Im rumänischen Transsylvanien (oder Siebenbürgen) findet man noch ein Beispiel für eine umweltverträglichere Landwirtschaft, wie wir sie bis vor 60 Jahren auch in Deutschland hatten. Hier existiert die höchste Artenvielfalt auf Trockenrasen in ganz Europa. Eine große biologische Vielfalt verschiedenster Kräuter ermöglicht das Überleben vieler Spezialisten unter den Insekten. Die biologische Vielfalt kommt zustande durch eine kleinräumige Mischung natürlicher und unterschiedlicher extensiv landwirtschaftlich genutzter Flächen wie Felder, Wiesen, Streuobstwiesen, Gebüsche, Wäldchen und für Bienen besonders attraktive abrutschende Hänge zu einem Biotop-Verbund. Verbunden werden ähnliche, aber weiter von einander entfernte Biotope insbesondere durch Hecken. Wohl aufgrund dieser Komplexität konnte sich diese alte Kulturlandschaft sogar vom Pestizid-Einsatz zu Zeiten des Kommunismus gut erholen.
Leider bedroht die überwiegend den Interessen von Konzernen und Kapitalanlegern dienende EU-Agrarpolitik inzwischen auch diese letzten Reste einer gesunden Landwirtschaft. Kein Wunder, wenn man sieht, wie die EU die Vernichtung der letzten Urwälder nicht nur in Brasilien unter Bolsonaro fördert. Aber bei uns hat die noch verantwortungslosere Politik von Bundeslandwirtschaftsministerium und Bauernverband inzwischen derart katastrophale Folgen, dass immer mehr Menschen und sogar Politiker begreifen, dass es so nicht weitergehen darf. Nicht nur wurde unser Grundwasser vergiftet und die biologische Vielfalt in Landwirtschaft und Umwelt massiv reduziert, sondern auch vielen Bauern geht es schlecht. Viele von ihnen sind verschuldet und die übermächtigen Einzelhandelskonzerne diktieren ihnen für ihre Erzeugnisse Preise, die oft nicht einmal die Produktionskosten decken. Nicht ganz unschuldig daran ist auch die Geiz-ist-geil-Mentalität vieler Verbraucher. Wenn nur noch Gewinnstreben die Landwirtschaft bestimmt, dann wird statt Nachhaltigkeit Ertragssteigerung das Ziel. Aber höhere Erträge werden angestrebt mit mehr Dünger und mehr Pestiziden sowie mit Investitionen in größere Maschinen, Gebäude und Flächen. Das alles kostet Geld und hinzu kommen Zinsen für Kredite. So werden höhere Einnahmen schnell durch noch höhere Ausgaben überkompensiert und Bauern geraten in Abhängigkeit von Banken und Konzernen. Hinzu kommen zunehmende Wetter- und Marktrisiken, wenn Bauern mit dem Ziel der Gewinnmaximierung vermeintlich weniger gewinnträchtige Tätigkeitsfelder aufgeben und sich ganz auf ein Produkt konzentrieren. Dann kann schon ein Jahr mit ungünstigem Wetter oder schlechten Preisen existenzbedrohend sein, während bei einem sich selbstversorgenden Bauern mit vielen verschiedenen Produkten nur sehr selten alle Geschäftsfelder gleichzeitig schlecht laufen und sich auch keine Schulden anhäufen. Und verständlicherweise nehmen um die eigene Existenz fürchtende Bauern eher weniger Rücksicht auf Umweltschutz und Tierwohl.
Viele Wissenschaftler sind überzeugt, dass neben dem Nahrungsmangel vor allem der Einsatz von Pestiziden in der modernen konventionellen Landwirtschaft für das Verschwinden der Insekten verantwortlich ist. Hinzu kommen die Probleme Straßenverkehr und Lichtverschmutzung, weil viele Insekten von Lichtquellen angezogen werden und dort sterben. Ihre extreme evolutionären Anpassungsfähigkeit hat die Insekten schon einige massive Klimawandel überleben lassen. Immer mehr Insekten-Spezies werden sogar resistent gegen Insektizide. Aber an anhaltenden Nahrungsmangel und an die Umwandlung natürlicher Lebensräume in Agrarwüsten oder Wohn- und Gewerbegebiete können sich Spezies nicht anpassen. Und mit der Zahl der Individuen einer Spezies nimmt auch die Wahrscheinlickeit rettender Mutationen ab, ohne die sich keine Spezies an veränderte Umweltbedingungen anpassen kann. Deshalb nimmt auch in Deutschland parallel zu den Insekten ebenfalls die Zahl der Vögel ab. Seit Jahrzehnten beobachtet beispielsweise der bekannte Ornithologe und streibare Umweltschützer Prof. Berthold einen dramatischen Rückgang der Vogelzahlen. Einige Spezies sind sogar ganz aus Deutschalnd verschwunden. Prof. Berthold empfiehlt deshalb eine Sommerfütterung einheimischer Vögel mit Meisenknödeln, weil Vögel in ihren Brustmuskeln Fett verbrennen, welches sie früher aus Insekten gewannen.
Konventionell arbeitende Landwirte meinen, Pestizide schon aus Kostengründen nur sparsam zu verwenden. Sie sehen sich zu Unrecht pauschal an den Pranger gestellt. Aber es lässt sich naturwissenschaftlich eindeutig belegen, dass unsere Landwirtschaft für die Nitratbelastung des Grundwassers verantwortlich ist und erheblich zum Klimawandel, zum Insekten- und Vogelsterben sowie zur Feinstaubbelastung unserer Atemluft beiträgt. Aktuelle Forschungsergebnisse wie beispielsweise die von Prof. Dr. Matthias Liess vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung zeigen klar, dass die Pestizid-Grenzwerte immer noch zu hoch sind. Außerdem führen zu schwere Maschinen zu Bodenverdichtung sowie der übermäßige Einsatz von Kunstdünger und viel zu oft ungeschützt Sonne, Wind und Wetter ausgesetzte Ackerflächen zu Erosion und Abnahme der Bodenfruchtbarkeit. Damit gefährdet die konventionelle Landwirtschaft ihre eigene Zukunft. Umweltschützer und viele Wissenschaftler fordern deshalb dringend grundlegende Änderungen der landwirtschaftlichen Praxis. Die Verbraucher müssten dann aber auch aufhören, immer nur die billigsten Lebensmittel zu kaufen, die zu diesen Preisen einfach nicht umweltverträglich und tiergerecht produziert werden können. Oder wir bräuchten endlich Bundeslandwirtschaftsminister, die sich nicht vornehmlich als Lobbyisten der konventionellen Landwirtschaft verstehen. Und natürlich sind auch Forschung und Entwicklung gefragt, umweltverträglichere Pflanzenschutzmittel zu entwickeln. Allerdings wäre es durchaus schon heute möglich, die vielfältigen Möglichkeiten der ökologischen Schädlingsbekämpfung zu nutzen. Ökologische Landwirtschaft ist teurer und bringt geringere Erträge. Dafür ist sie aber nachhaltig, weil sie die Bodenfruchtbarkeit und die Artenvielfalt sogar steigern kann. Auf die Dauer führt deshalb kein Weg vorbei an einer generellen und und tiefgreifenden Umstellungen auf ökologisch verträglichere Anbau-, Dünge- und Pflanzenschutzmethoden.
Einige Pflanzenschutzmittel und insbesondere die sogenannten Neonicotionide beeinträchtigen die Orientierung der Bienen. Sie finden den Rückweg zum Stock nicht und sterben vor Erschöpfung. Bislang ignorieren die Zulassungsbehörden solche Effekte und tun viel zu wenig für den Schutz der Insekten.
Wegen der viel geringeren Produktivität sieht die Bienenforscherin Prof. Alexandra-Maria Klein keine realistische Chance, die gesamte deutsche Landwirtschaft wieder wie vor 100 Jahren zu betreiben. Sie sucht nach einem vernünftigen Kompromiss zur Versöhnung von Ökonomie und Ökologie. Und dafür gibt es nicht nur alte, sondern auch sehr moderne Ansätze. Weltweite Forschung lieferte uns zahlreiche naturwissenschaftlich abgesicherte Lösungen, für die wir allerdings gebildete oder zumindest nicht beratungsresistente Landwirte, ökologisch orientierte Berater und intelligent steuernde politische Rahmenbedingungen bräuchten.
Weil sich der deutsche Bauernverband und das Bundeslandwirtschaftsministerium seit Jahrzehnten hartnäckig jeder ökologischen oder gesundheitspolitischen Anforderung verweigern und auf Kosten der Steuerzahler sogar massive Strafzahlungen wegen fortgesetzter Verstöße gegen EU-Recht in Kauf nehmen, versuchen Umweltschützer mit vernetzten kleinen Naturschutzgebieten letzte Rückzugsgebiete für vom Aussterben bedrohte Pflanzen, Insekten und Vögel zu schafffen. Und besonders in den Städten versuchen immer mehr Menschen, beispielsweise mit Nisthilfen und Vogelfütterung auch im Sommer zu helfen. Aber anstatt zur Freude populistischer Politiker wie naive Kinder unseren CO2-Ausstoß zum einzig relevanten Problem zu erklären, müssten informierte Wählerinnen und Wähler politischen Druck ausüben zur Erhaltung der Artenvielfalt bei Nutzpflanzen und -tieren sowie bei Wildpflanzen und Wildtieren. Dafür brauchen wir mehr naturnahe Wälder, Moore und andere Feuchtgebiete, ungedüngte Wiesen, aber unbedingt auch weniger land- und forstwirtschaftliche Monokulturen sowie eine intelligentere und verantwortungsbewusstere Landwirtschaft. Diese müsste auf weltweit bewährten Traditionen nachhaltiger Landwirtschaft und den Ergebnissen echter Wissenschaft gründen und nicht auf Gefälligkeitsgutachten und absichtlich falsch angelegten oder mißinterpretierten Studien von Professoren und Industrieforschern, die sich für Geld prostituieren und eine Schande für die Wissenschaft sind.
Wir müssen nicht das Klima retten, sondern erstmal bei uns und möglichst weltweit die Wälder, Moore und die umweltverträglichen Kulturlandschaften sowie die biologische Vielfalt bzw. genetische Variabilität in Natur und Landwirtschaft. Nebenbei würde ein Wachstum von Wäldern und Mooren auch das Klima stabilisieren.
Moorentwicklung
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Das folgende Schema soll vereinfacht darstellen, wie sich aus einem verlandenden See zunächst ein Niedermoor und später ein Hochmoor entwickelt, indem die Torfmoos-Pflanzen auch oberhalb des Grundwasserspiegels einfach immer weiter wachsen. Mehr und mehr erhalten sie deshalb ihr Wasser nur noch vom Regen, der allerdings so wenig Mineralstoffe enthält, dass am Ende nur noch Torfmoos damit auskommt.
Schema zur Moorentwicklung |
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Blau steht für das Grundwasser, Orange für wasserdurchlässige Erdschicht, Dunkelbraun für abgestorbenes Pflanzenmaterial, Grün für noch lebende Pflanzen. |
Wälder produzieren fruchtbaren Boden.
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In Wäldern gibt es nicht nur tote Tiere und Bäume, sondern es fallen auch große Mengen Blätter und verwelkte Blumen auf den Waldboden. In Wäldern gibt es aber auch neben Bakterien und Pilzen viele Tierarten, die sich als Destruenten um das tote organische Material kümmern und es gemeinsam letztlich zu wertvollem Humus verarbeiten. Ameisen und Vögel ziehen es allerdings vor, Zweige, Blattstiele oder Nadeln zu recyclen, indem sie daraus ihre Nester bauen. Richtige Destruenten sind bis zu 100 Millionen Bakterien pro Gramm Waldboden (https://www.stmuv.bayern.de/themen/boden/lernort_boden/doc/modul_b.pdf) und die Springschwänze, von denen es viele Spezies und bis zu 100.000 Tiere pro Quadratmeter Waldboden gibt. Springschwänze fressen abgestorbenen Pflanzenreste und verwandeln sie in fruchtbaren Kot. So produzieren sie durchschnittlich 180 ml Humus pro Quadratmeter Waldboden. Die kleinsten unter ihnen werden nur 0,1 mm groß. Unter einem Quadratmeter Waldboden leben auch 30.000 Weißwürmer und 100 Regenwürmer, 50 Schnecken und 30 Asseln, die ebenfalls Pflanzenreste in Humus verwandeln. Unter einem Quadratmeter Waldboden leben außerdem rund 100 Millionen tierische Einzeller, 1 Million Fadenwürmer, 10.000 Rädertierchen, 1.000 Bärtierchen, je 100 Tausendfüßer und Käfer-Larven, die sich alle räuberisch ernähren, aber irgendwann sterben und selbst zu Humus abgebaut werden. (https://www.dora.lib4ri.ch/wsl/islandora/object/wsl:16537/datastream/PDF/view) Unter den 70.000 Milben pro Quadratmeter gibt es Destruenten und räuberische Spezies.
Insgesamt leben in einer Handvoll Walderde mehr Lebewesen als es Menschen gibt (https://www.stmuv.bayern.de/themen/boden/lernort_boden/doc/modul_b.pdf).
Lebensraum und Lebensgrundlage Boden
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Solange der Mensch nur als Jäger und Sammler lebte, konnte es in jedem Lebensraum (Biotop) nur so wenige Menschen geben, wie der Lebensraum an jagdbarem Wild und essbaren Pflanzenteilen produzierte. Mit unserer heutigen vergleichbare Zivilisationen konnten sich damals nicht entwickeln, weil es einfach nicht genügend viele Menschen gab, die sich auf all unsere heutigen Berufe hätten spezialisieren können. Im Grunde kann es in Jäger-und-Sammler-Gesellschaften nicht viel mehr als Jäger, Sammlerinnen, Köchinnen, Werkzeugmacher und Medizinmänner geben. Obwohl die Menschen damals eher intelligenter als dümmer waren, wäre es ihnen allein aufgrund ihrer geringen Zahl unmöglich gewesen, komplexe Maschinen wie Flugzeuge herzustellen oder auf verschiedene Krankheiten spezialisierte Ärzte zu haben. Moderne menschliche Gesellschaften konnten sich daher erst entwickeln, nachdem Menschen gelernt hatten, durch Ackerbau und Viehzucht genügend Nahrungsmittel für eine sehr viel höhere Bevölkerungsdichte zu produzieren. Immer wieder sind deshalb Zivilisationen zusammengebrochen, wenn plötzliche Klimaänderungen, menschlicher Raubbau an der Natur oder schlicht Überbevölkerung massive Nahrungsmittel-Knappheit verursachten und viele Menschen starben oder auswanderten.
Fruchtbarer Boden für Wiesen und Äcker ist daher eine der wichtigsten Voraussetzungen für hochgradig arbeitsteilige menschliche Zivilisationen. Von seiner Gesamtfläche und seiner Fruchtbarkeit hängt es hauptsächlich ab, wieviele Menschen insgesamt ernährt werden können. Leider geht die Menschheit trotzdem nicht sorgsam mit fruchtbarem Boden um. Relativ hemmungslos bauen wir auf fruchtbarem Boden Häuser und Straßen. Allein die Deutschland werden täglich etwa 70 Hektar neu bebaut, obwohl unsere Bevölkerung gar nicht wächst. Noch wird dieser Flächenverlust teilweise durch die Rodung von Wald ausgeglichen, aber dessen Vernichtung ist ebenfalls ein schwerer Fehler, der die Menschheit noch teuer zu stehen kommen wird. Außerdem gibt es weltweit immer weniger Wald, den man noch roden könnte. Deshalb nähern wir uns rasch dem Zeitpunkt, ab dem die Zahl der maximal ernährbaren Menschen sinken wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, sich mit unserer Lebensgrundlage Boden zu beschäftigen, ihn zu kennen, zu verstehen und zu schützen.
Besonders wichtig zu verstehen ist, dass fruchtbarer Boden leicht und schnell verloren geht, sich aber nur ganz langsam neu bildet. Damit fruchtbarer Boden entstehen kann, müssen zunächst Felsen zu Steinen und Steine zu Sand, Lehm oder ähnlich feinem Material zerkleinert werden. In großem Maßstab geschah das durch die Gletscher in den Kälteperioden unserer aktuellen Eiszeit. Nachdem sich die Gletscher zurückgezogen hatten, wuchsen Flechten, Pilze, Moose und erste höhere Pflanzen auf den öden Flächen und es fielen tote Tiere sowie Pflanzenreste auf die kahlen Böden. Seitdem produzieren Destruenten Humus, indem sie die toten Körper langsam zu wasserlöslichen Mineralstoffen zersetzten. Ob dabei der Humusanteil im Boden zunimmt, gleich bleibt oder abnimmt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zur Abnahme des Humusgehaltes kommt es vor allem durch Erosion und dann, wenn Menschen ständig Nutzpflanzen von den Äckern oder Wiesen holen oder Weiden abfressen lassen. Durch Mineraldünger (Kunstdünger) kann man dem Humusverlust nicht entgegenwirken, denn Humus besteht nicht nur aus Mineralstoffen. Wichtig für die lockere Boden-Struktur sind auch die noch nicht ganz abgebauten Pflanzenteile. Ohne sie gäbe es auch kein nichtpflanzliches Leben im Boden und es könnte kein Humus entstehen.
In einer Handvoll Boden können mehr Lebewesen stecken, als es Menschen gibt. Die zahlenmäßig bei weitem größten Gruppen bilden die Viren und die Mikroorganismen. Letztere sind hauptsächlich Bakterien, aber auch Archäen sowie pflanzliche (Algen), tierische (z.B. Wimpertierchen) und pilzliche (Hefen) Einzeller. Viren werden nicht zu den Mikroorganismen gezählt, obwohl die meisten von ihnen noch sehr viel kleiner als Bakterien sind. Sie sind nicht-lebende (aber keine toten) Lebewesen, extrem reduzierte Parasiten oder Endosymbionten, die erst in einer allerdings oft zeitlich sehr begrenzten Symbiose mit einer Zelle anfangen zu leben. Außer Viren und Mikroorganismen existieren im Boden zahlreiche Pilze, Rädertierchen, Würmer, Milben, Spinnen, Insekten, Springschwänze und viele andere Gliederfüßer sowie deren Larven, aber auch Säugetiere wie Wühlmäuse und Maulwürfe. Sie alle sind wichtig für die Bodenfruchtbarkeit. Einige der Bakterien und Pilze sind sogar in der Lage, an unbelebte Bodenteilchen gebundene Schadstoffe abzubauen. So reinigt fruchtbarer Boden nebenbei sogar unsere Luft.
Einer der wichtigsten und bekanntesten Bodenbewohner ist der Regenwurm. Genau genommen müsste man von den Regenwürmern sprechen, denn es gibt allein in Deutschland mindestens 46 Regenwurm-Spezies. Mit 60 cm der längste ist der bisher nur in den sauren Böden des Hochschwarzwaldes gefundene Lumbricus badensis. Regenwürmer besitzen kein Skelett und nicht einmal eine Wirbelsäule. Ähnlich wie im Elefantenrüssel sorgen auch im Regenwurm nur seine vielen Muskeln für Stabilität, Beweglichkeit und Bewegung. So sind einige Regenwurm-Arten in der Lage, sich mehrere Meter tief in den Boden zu bohren und lange Gänge zu erzeugen, durch welche Luft und Wasser in den Boden gelangen und Pflanzen-Wurzeln leichter ihre Wege finden. Manche Ökologen sprechen sogar von einem eigenen Biotop namens Drillosphäre, in dem längst nicht nur der Regenwurm selbst lebt. Regenwürmer sind maßgeblich daran beteiligt, den Boden derart aufzulockern, dass er ungefähr zur Hälfte aus Luft besteht und erst dadurch zum riesigen Lebensraum für die Bodenlebewesen wird. Vor allem im Schutz der Dunkelheit kommen Regenwürmer an die Boden-Oberfläche, um Pflanzenteile in ihre Gänge zu ziehen. Im Darm eines Regenwurms mischen sich unverdaute Pflanzenteile mit dem Boden, den ein Regenwurm beim Graben aufnimmt. So entsteht ein besonders fruchtbarer Boden, den der Regenwurm ausscheidet und mit dem er das Erdreich düngt.
Neben der Flächenversiegelung (Bebauung) sind Erosion und Verdichtung die größten Bedrohungen für unsere fruchtbaren Böden. Viel zu oft sind Äcker unbepflanzt und dadurch schutzlos Regen und Wind ausgesetzt. Dadurch werden ungeheuere Mengen der fruchtbaren obersten Bodenschicht fortgeweht oder weggeschwemmt. Außerdem fahren die meisten Bauern mit viel zu schwerem Gerät über Felder und Wiesen. Unter dem Druck brechen die Hohlräume im Boden zusammen und Bodenbewohner verlieren ihren Lebensraum. Der Boden wird dadurch sauerstoffarm und verliert seine Fähigkeit, Regenwasser aufzunehmen. Und es ist sehr schwierig und aufwendig, verdichteten Boden wieder zu lockern und verlorenen Humus zu ersetzen. Schädlich ist aber auch das Pflügen, weil es die Bodenlebewesen immer wieder in falsche Bodenschichten bringt. Das alles ist lange bekannt, aber die meisten Bauern zeigen sich wenig lernfähig.
Viele Bauern mißbrauchen sogar ihre Böden als Abfalldeponien. Jährlich werden in Deutschland Hunderttausende Tonnen Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzten Flächen entsorgt und damit unsere Böden vergiftet. Außerdem werden Unmengen stinkender Gülle auf Deutschen Äckern und Wiesen verklappt. In großen Teilen Deutschlands ist deshalb das Grundwasser längst derart mit Nitrat belastet, dass es für Säuglinge schon gefährlich ist. Im Boden landen auch in großen Mengen Gifte, die unerwünschte Kräuter und Insekten töten sollen. In dieser Form schadet unsere Landwirtschaft unserem Land und wird dabei auch noch auf Kosten der Steuerzahler hochsubventioniert.
Unsere Landwirtschaft schadet massiv der biologischen Vielfalt und das betrifft auch die Bodenlebewesen. Das schon deshalb schlimm, weil es sehr viele gegenseitige Abhängigkeiten (z.B. Symbiosen) zwischen den Spezies gibt. Wir riskieren damit aber auch den Verlust vieler medizinisch wichtiger Wirkstoffe, die von Bodenlebewesen produziert werden und noch erforscht werden müssen.
Kompost als Grundlage ökologischer Landwirtschaft in der Wüste
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Der nach der griechischen Mutter- und Fruchtbarkeitsgöttin Demeter benannte Anbauverband ist die zumindest in Deutschland älteste Vereinigung ökologisch wirtschaftender Bauern. Seine dem Naturschutz, dem Tierwohl und der menschlichen Gesundheit dienenden Regeln sind die strengsten und am längsten gültigen und waren beispielsweise in den 90er Jahren die einzigen, die eine Übertragung von BSE von Tier zu Tier und auf Menschen nahezu unmöglich machten. Man mag sie als esotherische Spinner belächeln, aber für mich macht sie das besonders glaubwürdig hinsichtlich der Einhaltung der Regeln. Denn im Gegensatz zum EU-Biosiegel ist das Demeter-Logo kein reiner Marketing-Trick. Und im Gegensatz zu den allermeisten Gläubigen der nicht weniger esotherischen monotheistischen Weltreligionen nehmen die Anthroposophen ihren Glauben an die Lehren von Rudolf Steiner tatsächlich ernst. Demeter-Produkte sind daher die sicherste Wahl für Menschen, die größten Wert auf gesundheitlich unbedenkliche Nahrungsmittel, Umweltschutz und Tierwohl legen. Und wer Esotheriker wie die von Demeter mit dem Negativpreis: "Goldenes Brett vorm Kopf" verhöhnt, ohne sich jemals an die Kirchen heran zu trauen, der braucht wohl selber Nachhilfeunterricht in kritischem Denken.
Der Chemie-Ingenieur und promovierte Pharmakologe Prof. Ibrahim Abouleish gründete 1977 in Ägypten nach den Demeter-Richtlinien die Entwicklungsinitiative SEKEM als gemeinnützige Stiftung auf 70 Hektar Wüste nordöstlich von Kairo. Es geht bei SEKEM nicht nur um ökologische Landwirtschaft, obwohl die Verwandlung von Wüstensand in fruchtbaren Ackerboden bemerkenswert genug war. Sondern gemäß der anthroposophischen Weltanschauung geht es auch um fairen Handel, anständige Arbeitsbedingungen sowie Bildung für Kinder und Erwachsene. Während einige ideologisch und undifferenziert dagegen giften, verliehen andere dafür 2003 den alternativen Nobelpreis, Ehrendoktortitel und den B.A.U.M. Sonderpreis vom Bundesdeutschen Arbeitskreis für Umweltbewusstes Management.
Aufgrund neuerer Forschungsergebnisse würde ich heute zusätzlich mit Terra preta arbeiten und mit Baumreihen auf dem Feld zumindest experimentieren, aber schon mit der einfachen uralten Methode des Kompostierens von Pflanzenresten und Tier-Dung aus dem eigenen Betrieb erreichte Dr. Abouleish ein kleines Wunder. Denn er konnte nachweisen, dass mit einfachen Mitteln selbst schlechteste Böden so fruchtbar gemacht werden können, dass darauf erfolgreich Landwirtschaft betrieben werden kann. Außerdem konnte er zeigen, dass man auch wirtschaftlich erfolgreich sein kann, ohne Menschen, Tiere und Umwelt rücksichtslos auszubeuten.
Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus
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Seitdem nur noch wenige Menschen als Jäger und Sammler leben, brauchen wir für unsere Ernährung fruchtbare Weiden und Äcker. Deren Fruchtbarkeit ist jedoch bedroht durch Bebauung und Erosion. Da Wälder ihre Böden vor Erosion schützen und die Fruchtbarkeit der Böden sogar zunimmt, lohnt sich ein Vergleich zwischen den Böden in Wäldern und Feldern.
Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus | |
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Wald | Feld |
Blätter bremsen Regentropfen und Hagel. | Starkregen verwandelt Boden in Schlamm. |
Moose und andere Pflanzen halten viel Wasser fest. | Besonders an Hängen und unbepflanzten Feldern fließen Regen und Schmelzwasser mit dem aufgelösten Mutterboden in Bäche oder Kanalisation (Erosion des Ackerbodens) |
Insbesondere die Blätter des Waldes schützen den Boden vor zuviel Sonne und Wind. | Unbepflanzter Ackerboden trocknet aus und wird hart. Dadurch kann er schlechter Wasser aufnehmen, BodenLebewesen bekommen Probleme und Wind kann den Boden abtragen. |
Blätter sowie tote Pflanzen und Tiere fallen zu Boden und werden zu Humus. So bleiben Mineralstoffe im Stoffkreislauf und die Produkte der Fotosynthese sorgen für ständigen Zuwachs an Biomasse im Ökosystem Wald. | "Unkräuter" werden vernichtet, Kulturpflanzen geerntet. Dadurch fehlt Material für die Humusbildung und Mineralstoffe werden aus dem Kreislauf entfernt. |
Bodenlebewesen werden nur gelegentlich von wühlenden Wildschweinen gestört. | Felder werden normalerweise gepflügt. Das schadet vielen Tieren im Boden. |
Waldboden wird kaum verdichtet. | Schwere Maschinen verdichten den Boden. Das behindert die Wasseraufnahme und Bodenlebewesen verlieren Lebensraum. Deshalb können sie weniger Humus aufbauen und den Boden nicht auflockern. |
Im Waldboden halten Wurzeln den Boden zusammen und fangen Druck von oben auf. | Ackerboden enthält viel weniger Wurzeln. Deshalb lässt er sich leichter verdichten sowie durch Wind oder Regen erodieren. |
Die Probleme unserer Landwirtschaft können nur ökologisch gelöst werden
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Moderne Gesellschaften brauchen sehr viele Berufe und Spezialisten. Deshalb müssen sie sehr viele Menschen ausreichend mit Nahrung versorgen. Ohne Landwirtschaft wäre das unmöglich. Aber weltweit hat und verursacht die Landwirtschaft seit einigen Jahrzehnten immer größere Probleme. Wenn die nicht bald gelöst werden, werden sehr viele Menschen sterben und die letzten Reste intakter Natur verschwinden. Glücklicherweise sind die Probleme der Landwirtschaft lösbar, wenn man nicht zu spät damit beginnt. Darum ist es sehr wichtig, dass möglichst viele Menschen die Problem und ihre möglichen Lösungen kennen. Mit den Problemen und Lösungen beschäftigt sich deshalb der Lerntext zu den Problemen unserer Landwirtschaft.
Die Ökologie unserer zukünftigen Ernährung
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Fischfleisch kann einen wichtigen Beitrag zur gesunden Ernährung der Weltbevölkerung leisten, aber industrielle Fischerei ist bis heute nicht nachhaltig und überfischt fast überall in den Weltmeeren die Bestände der Speisefische. Leider löst die Aquakultur das Problem nicht wirklich, weil die Fischzucht in Käfigen große Umweltprobleme verursacht. Ein interessanter neuer Ansatz ist die Zucht von schmackhaften Fischen und Schalentieren in geschlossenen Systemen, in denen die Ausscheidungen der Tiere von Pflanzen als Dünger genutzt werden. Die Fische können mit Insekten gefüttert werden, die beispielsweise mit Schlacht- oder Küchenabfällen gefüttert werden. Diese Art Landwirtschaft kann sogar in Hochhäusern großer Städte funktionieren.
Sehr wichtig für unsere zukünftige Welternährung ist auch die biologische Schädlingsbekämpfung. Das sieht man beispielsweise in der Dokumentation: Insekten - die besseren Schädlingsbekämpfer, den ich zum Nachlesen zusammengefasst habe.
Wissen aktiv zu erarbeiten ist besser als sich passiv unterrichten zu lassen.
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Im Biologie-Unterricht der 7. Klasse müssen sehr viele Fachbegriffe und ungewohnte Konzepte gelernt werden. Gleichzeitig macht die Pubertät viele Lernende unaufmerksam. Wer deswegen jetzt im Unterricht Lücken in seinem Vorwissen bemerkt, kann Hilfe zum Selberlernen in meinem buchunabhängigen Lerntexten sowie in den Dokumentationen und natürlich in diesem Lerntext der Klasse finden.
Abgesehen von den insbesondere während der Pubertät deutlich werdenden praktischen Problemen des Unterrichts möchte ich darauf hinweisen, dass Unterricht nicht automatisch zu Bildung führt. Bildung kann niemandem vermittelt werden, sondern Lehrkräfte können dazu nur Anregungen geben. Bildung kann man sich nur selbst erarbeiten und dazu muss man es selber wollen. Wer hauptsächlich für Noten lernt oder nur Unterrichtsinhalte wiedergeben können möchte, wird niemals ein gebildeter Mensch werden. Bildung ist die Haltung, Zusammenhänge zwischen den Informationen verstehen zu wollen, der nie endende Prozess selbständigen Lernens und das ständig anwachsende Ergebnis von beidem. Unter anderem deshalb ist selbständiges Nachdenken über einen Lerntext besser als das simple Konsumieren eines Unterrichts. Eher praktische Hintergrund-Informationen dazu liefert mein Lerntext Lernen.
Projekt Baum-Steckbriefe
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Eine schöne Übung zur Erarbeitung von Artenkenntnis ist die Erstellung eines Baum-Steckbriefs. Früher machte man das mit Plakaten, die früher oder später im Müll landeten. Zeitgemäßer und schonender für die Bäume sind Internetseiten mit Fotos und Beschreibungen der wichtigsten Merkmale einer Baumart. Eine Anleitung dazu findet man mit diesem Link. Als Beispiele dienen Baum-Steckbriefe von Schülerinnen und Schülern des Kreisgymnasiums Heinsberg.
Projekt Bäume im Jahresverlauf
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In der Ökologie spielen Jahreszeiten eine Rolle als abiotische Umweltfaktoren, an welche sich einzelne Lebewesen und ganze Spezies anpassen müssen. Ein ökologisches Projekt kann daher das Dokumentieren eines oder mehrerer Bäume im Jahresverlauf sein. Beispiele dafür sind zwei Bäume im Jahresverlauf und Bäume an einem Parkplatz im Jahresverlauf.
Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.
Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0