Lerntext Ökologie

Roland Heynkes, 5.5.2021

Gliederung

zum Text Projekt Baum-Steckbriefe
zum Text Projekt Bäume im Jahresverlauf
zum Text Was ist Ökologie? (pdf)
zum Text Was soll der Quatsch? (pdf)
zum Text Ökologie für Eilige kurzgefasst (pdf) (vereinfacht)
zum Text weitere wichtige Fachbegriffe
zum Text Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
zum Text Wälder sorgen für mehr Regen.
zum Text Fotosynthese
zum Text Fotosynthese und Zellatmung
zum Text Mykorrhiza-Symbiose
zum Text Auch Pflanzen kommunizieren.
zum Text Das Wood Wide Web der Mykorrhiza-Pilze
zum Text Pilze gehören zu den wichtigsten biotischen Umweltfaktoren für Pflanzen und Menschen.
zum Text Man kann Wälder als Superorganismen betrachten.
zum Text die Geschichte unserer Wälder
zum Text Wälder im Wandel
zum Text Das Fällen relativ junger Bäume hat Vor- und Nachteile.
zum Text Erst als er ihnen fehlte, lernten deutsche Städter den Wald zu schätzen.
zum Text Der Wald fördert die menschliche Gesundheit.
zum Text So gesund ist unser Wald
zum Text Wie geht es unseren Wäldern?
zum Text In Urwäldern trennen große Entfernungen die Bäume einer Art.
zum Text Das Ökosystem Wald entwickelt sich am besten ungestört.
zum Text Manchmal kann man im Urwald der Evolution zusehen.
zum Text Wälder sind verschieden
zum Text Pflanzen und Tiere im Wald
zum Text besondere Urwald-Spezies
zum Text Umweltschutz braucht Respekt vor anderen Interessen. (pdf)
zum Text Ökologie ist zu komplex für Schnellschüsse (pdf)
zum Text Ursachen und Folgen des langsamen Insekten-Aussterbens
zum Text Moorentwicklung
zum Text Wälder produzieren fruchtbaren Boden.
zum Text Lebensraum und Lebensgrundlage Boden
zum Text Kompost als Grundlage ökologischer Landwirtschaft in der Wüste
zum Text Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus
zum Text Die Probleme unserer Landwirtschaft können nur ökologisch gelöst werden
zum Text Die Ökologie unserer zukünftigen Ernährung
zum Text
zum Text Wissen aktiv zu erarbeiten ist besser als sich passiv unterrichten zu lassen.

Projekt Baum-Steckbriefe nach oben

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 nach oben

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.

Was ist Ökologie? (pdf) nach oben

Aufgaben zur Erarbeitung der folgenden beiden Kapitel
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!

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.

Die Ökologie erforscht Ökosysteme.

Ökologie ist die Biologie der vielfältigen Beziehungen zwischen den Spezies und ihren Umwelten.

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.

Was soll der Quatsch? (pdf) nach oben

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.

Konventionellelle 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.

Ökologie für Eilige kurzgefasst (vereinfacht) nach oben

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.

weitere wichtige Fachbegriffe nach oben

Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz nach oben

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
Schema zum Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
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.

Wälder sorgen für mehr Regen. nach oben

Die Nahrungskreisläufe eines ausgereiften Urwalds (Primärwald) halten die Mineralstoffe im Wald. CO2 gibt es in der Luft immer genug. Und auch an Licht mangelt es nicht. Das einzige Problem ist die regelmäßige Zufuhr von Wasser. Denn Wälder verdunsten große Mengen von Wasserdampf, der vom Wind fort getragen wird. Aus dem Wasserdampf werden Wolken, die oft weit entfernt abregnen. So sorgen Wälder für Regen in teilweise weit entfernten Gebieten. Aber wie sichern sie ihre eigene Wasserversorgung? Besonders regelmäßig benötigen die in den Baumkronen lebenden Pflanzen (Epiphyten) Regen, denn mit Ausnahme von Moos und Bromelien können sie kaum Wasser speichern. Und nur Flechten überleben vollständige Austrockung. Aber Bäume können selbst für Regen sorgen. Wenn es im Wald zu warm wird, dann steigt über ihm vermehrt warme Luft auf und mit ihr die von den Bäumen verströmten Terpene. Diese verbinden sich mit Schwefelsäure zu Kondensationskeimen, welche die in der Luft vorhandenen Wasser-Moleküle zu Wassertropfen kondensieren lassen. Dadurch entstehen Nebel und Wolken, aus denen es irgendwann regnet. Wenn also Bauern über Dürre klagen, sollten wir mehr Wälder aufwachsen lassen. Es wäre für die Bauern sogar ertragssteigernd, wenn sie Baumreihen auf ihren Feldern wachsen ließen.

Fotosynthese nach oben

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
Fotosynthesein der Thylakoidmembran
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:

  1. Experimentell kann man die von Wasserpflanzen namens Wasserpest (Elodea) produzierten Bläschen auffangen und so die Sauerstoff-Produktionen bei verschiedenen Licht-Intensitäten vergleichen. Trägt man in einem Koordinatensystem mit der Licht-Intensität als X-Achse und der Sauerstoff-Produktion als Y-Achse die Messwerte ein, dann kann man durch die Messwerte eine Kurve zeichnen. Dabei stellt man fest, dass die produzierte Menge an Sauerstoff zunächst proportional zur Zunahme der Licht-Intensität zunimmt. Dann aber flacht die Kurve ab, bis weitere Steigerungen der Licht-Intensität keinerlei Steigerung der Sauerstoff-Produktion mehr bewirkt.
  2. Wiederholt man das zunächst mit normalem Leitungswasser durchgeführte Experiment einmal mit Mineralwasser und einmal mit abgekochtem Wasser, dann beobachtet man in Mineralwasser eine höhere Sauerstoff-Produktion. Mit abgekochtem Wasser funktioniert das Experiment gar nicht.
  3. Variiert man bei optimaler Beleuchtung und ausreichender CO2-Konzentration in einer Reihe von Experimenten mit identischer Pflanzenmasse die Temperatur von 2 bis 50 Grad Celsius und trägt die pro Minute produzierte Menge Sauerstoff in ein Koordinatensystem ein, dann sieht man eine mit zunehmender Temperatur steigende Sauerstoff-Produktion. Ab einer bestimmten Temperatur steigt aber die Sauerstoff-Produktion mit zunehmender Temperatur immer langsamer, bis ein Temperaturoptimum erreicht ist. Danach sinkt die Kurve zunächst langsam und danach immer schneller bis auf Null ab.
  4. Zerquetscht man Blätter von zuvor stundenlang beleuchteten oder dunkel gehaltenen Pflanzen und tropft man dann eine Iod-Kaliumjodid-Lösung auf die zerquetschten Blätter, dann verfärbt sich nur das Blatt-Material von der beleuchteten Pflanze blauviolett.

Überprüfe Deinen Lernerfolg, wiederhole und vertiefe das Gelernte mit dem Lernmodul Fotosynthese mit Aufgaben und Antworten!

Fotosynthese und Zellatmung nach oben

Den Zusammenhang zwischen den beiden extrem wichtigen biologischen Prozessen Fotosynthese und Zellatmung erklärt der Lerntext Fotosynthese und Zellatmung.

Mykorrhiza-Symbiose nach oben

Bäume brauchen stabile Stämme und Wurzeln, die etwa genauso groß sind wie die Baumkronen. Aber die Wurzeln dienen nicht nur der sicheren Verankerung im Boden. Die Wurzeln sind auch Speicher für Wasser und viele Reservestoffe des Baumes. Außerdem beschaffen sie Wasser und Mineralstoffe, von denen sich der Baum ernährt. Dabei helfen den meisten Bäumen die sogenannten Mykorrhiza-Pilze. Pilze bilden nicht so kompakte Körper wie Pflanzen und Tiere. Sie bestehen aus einem Netzwerk dünner Fäden, die Hyphen genannt werden. Pilze nennt man deshalb auch Fadenwesen. Hyphen können sich in engste Spalten zwängen, Steine sprengen und auflösen. Deshalb können Mykorrhiza-Pilze Wasser mit Mineralstoffen aus großen Entfernungen herbei schaffen. Die Hyphen der Mykorrhiza-Pilze umhüllen die Wurzeln ihrer Bäume und der Baum erlaubt ihnen sogar das Hineinwachsen in die Wurzelhärchen. Über diese enge Verbindung liefert der Pilz der Pflanze Wasser mit Mineralstoffen und erhält dafür von der Pflanze Zucker und andere vom Baum gebildete energiereiche Stoffe, die der Pilz schlecht selber herstellen kann. Man nennt dieses enge, sich gegenseitig nutzende Zusammenleben von Lebewesen verschiedener Spezies eine Symbiose.

In der Dokumentation: "Unsere Wälder 1 Die Sprache der Bäume" wird gesagt, dass Wälder wahrscheinlich gar nicht so groß und dicht werden könnten, wenn sie nicht durch das Pilz-Netzwerk mit Wasser und Mineralstoffen versorgt würden.

Auch Pflanzen kommunizieren. nach oben

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.

Das Wood Wide Web der Mykorrhiza-Pilze nach oben

Um über größere Distanzen zu kommunizieren, benutzen Bäume das Netzwerk der Pilze, welches man deshalb auch als Wood Wide Web bezeichnet. Forschende sind davon überzeugt, dass Mykorrhiza-Pilze zusätzlich den Pflanzen helfen, Informationen auszutauschen. So sollen Bäume erfahren, wenn andere Bäume Hilfe brauchen. In der Dokumentation: "Unsere Wälder 1 Die Sprache der Bäume" wird behauptet, Baumeltern würden ihren eigenen Nachwuchs durch das Hyphen-Netzwerk mit Nährstoffen versorgen, damit sie auf dem dunklen Waldboden überleben können. Dabei scheint es sich allerdings um eine oft als Tatsache dargestellte, experimentell jedoch nicht belegte Hypothese zu handeln.

Pilze gehören zu den wichtigsten biotischen Umweltfaktoren für Pflanzen und Menschen. nach oben

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.

Man kann Wälder als Superorganismen betrachten. nach oben

Der Forstwissenschaftler Dr. Ulrich Stobbe nennt den Wald einen Gesamtorganismus, weil seine Lebewesen so eng miteinander verbunden sind. Das gilt ganz besonders für die Pilze und Bäume, die in einer Symbiose zusammen leben und sich gegenseitig unbedingt brauchen. Das ist ähnlich wie bei uns Menschen, denn auch wir können nicht ohne unsere Darmbakterien leben. Die Darmbakterien gehören einfach zum menschlichen Organismus dazu wie ein zusätzliches Organ. Darum ist es sinnvoll von einem menschlichen Gesamtorganismus oder Superorganismus aus menschlichen und bakteriellen Zellen zu sprechen und auch von einem Gesamtorganismus oder Superorganismus Wald aus Pilzen, vielen Pflanzen, Tiere und noch viel mehr Bakterien.

Stünden die Bäume nicht so dicht, könnte nicht das typische feucht-kühle Waldklima entstehen. Außerdem schützen sich die Bäume im Wald gegenseitig vor dem Wind, weil jeder Baum dem Wind einen Teil seiner Kraft nimmt und jede Baumkrone dabei etwas anders schwingt. So können sie sich gegenseitig stützen und es kommt nur selten zu einem Dominoeffekt, durch den umstürzende Bäume ihre Nachbarn mitumreißen.

Andererseits brauchen Wälder aber auch Lichtungen, denn nur auf ihnen bekommen junge Bäume und viele andere Pflanzen genügend Licht. Zum Beispiel produzieren Rotbuchen im Laufe ihres Lebens im Durchschnitt etwa 2 Millionen Bucheckern, von denen sich nur eine zu einem großen Baum entwickelt. In einem alten Wald mit geschlossenem Kronendach können junge Bäume nur dann groß werden, wenn über ihnen ein alter Baum seinen Platz an der Sonne frei macht, indem er keine Blätter mehr bildet, Äste verliert oder sogar umstürzt. Bis zu solchen Gelegenheiten müssen junge Bäume große Ausdauer und Vitalität beweisen und das schaffen nur die stärksten. Aber Lichtungen entstehen viel eher in natürlichen Wäldern, in denen die Bäume unterschiedlich alt sind. Und nur in naturnahen Wäldern bleiben die toten Bäume im Wald, wo sie unzähligen Pilzen und Tieren wichtigen Lebensraum bieten und ihre Biomasse von Pilzen, Bakterien und Insekten in Humus verwandelt werden kann. Noch stehende tote Bäume nehmen anderen kaum noch Licht weg, bieten aber Wohnraum für Spechte und andere Bewohner von Baumhöhlen. Weil Spechte, andere Vögel und Fledermäuse viele schädliche Insekten fressen oder an ihren Nachwuchs verfüttern, dienen sie indirekt auch dem Schutz der noch lebenden Bäume. Am Boden liegende, langsam vermodernde Baumstämme erhöhen außerdem die Biomasse im Wald und reduzieren Temperaturschwankungen, indem sie die Wärme heißer Luft aufnehmen und später an die abgekühlte Luft wieder abgeben. Auch darum und wegen der Moose sind natürliche Wälder bei extremen Wetterlagen resistenter als Forste.

die Geschichte unserer Wälder nach oben

Offiziell leben wir immer noch in einer Eiszeit, bis es am Nordpol wenigstens im Sommer kein Eis mehr gibt. Aber innerhalb dieser aktuellen Eiszeit gab es mehrmals Zeiten der Vergletscherung. Dann breiteten sich riesige Gletscher von den Alpen aus nach Norden und vom Nordpol aus nach Süden bis über große Teile Deutschlands aus. Auf dem Höhepunkt der letzten Vergletscherung vor etwa 18.000 Jahren gab es deshalb auf dem Gebiet des heutigen Deutschland überhaupt keine Bäume mehr. Vor 11 Tausend Jahren wurde es wieder wärmer und das Eis zog sich zurück. Seit dem wurde Deutschland mit einem durchschnittlichen Tempo von 200 Metern pro Jahr langsam wieder von Baumarten erobert, die im Südosten Europas überlebt hatten. Vor 8.000 Jahren gab es in Deutschland Eichenwälder überalll da, wo das nicht durch hohe Berge, Seen oder Moore verhindert wurde.

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. In Parks passiert das normalerweise nicht, weil darin die Lücken zwischen den Bäumen zu groß sind. Es gibt allerdings auch Trockenwälder und die riesige Taiga, wo die Bäume soweit auseinander stehen und so wenig aktiv sind, dass sie kein ausgeprägtes Waldklima erzeugen können. Ein Forst ist ein von Menschen angelegter Wirtschaftswald, in dem Bäume ähnlich wie Gemüse auf Feldern wachsen.

Größere von Menschen unberührte Urwälder konnten in Europa auch nach der Eiszeit nicht entstehen, denn menschenleer war das Land seit der Eiszeit nie. Aber solange die Menschen als Jäger und Sammler lebten, begrenzten nur Hochgebirge, Seen und Moore die Ausbreitung und Entwicklung (Sukzession) der Wälder. Allerdings sorgten große Weidetiere wie Rinder, Pferde oder Wisente für Lücken im Wald, indem sie junge Bäumchen fraßen. Von Natur aus gäbe es in Deutschland fast überall Laubwälder. Nur in höheren Gebirgen gäbe es Nadelwälder, weil es dort den Laubbäumen zu kalt ist.

Schon in der Jungsteinzeit fällten aus dem Gebiet des heutigen Anatolien eingewanderte Acker-Bauern viele Bäume für ihre Dörfer und Äcker. Dadurch entstanden immer mehr Rodungsinseln genannte Löcher im Wald. Wurden die Wege zu den nächsten Bäumen zu weit, gründeten Siedler neue Dörfer, für die sie wieder Bäume fällten. Sie brauchten Bäume auch zum Heizen, Kochen und für Möbel. Eine nachhaltige Waldwirtschaft gab es damals noch nicht, aber der Wald konnte sich immer wieder erholen, weil es noch nicht so viele Menschen gab. Allerdings hatten die Acker-Bauern viel mehr Kinder als die schon viel länger in Deutschland lebenden Jäger und Sammler, die sich deshalb immer weiter in entlegene Waldgebiete zurückziehen mussten und schließlich weitgehend ausstarben.

Auf von Menschen wieder verlassenen Flächen wuchsen Eichen und Rotbuchen. Weil aber Rotbuchen doppelt so schnell wachsen, größer werden und mit ihren dichten Blätterdächern nur wenig Licht durchlassen, setzten sie sich auf immer größeren Flächen in Deutschland durch. Aber schon 500 Jahre vor unserer Zeitrechnung wurden noch sehr viel mehr Bäume verbraucht, weil es damals bereits Städte mit über 10.000 Einwohnern gab und weil die Kelten viel Holz für die Gewinnung und Verarbeitung von Metall brauchten. Die Kelten waren berühmt für ihre Produktion hochwertiger Waffen und Werkzeuge, aber für den Wald waren sie tödlich. Um das Jahr 0 herum war Deutschland nur noch zu 70% mit Wald bedeckt. Im Mittelalter waren viele Siedlungen zu bedeutenden Städten herangewachsen. Das ließ den Wald noch schneller schrumpfen. Im Jahr 1400 war Deutschland nur noch zu ungefähr 26% mit Wald bedeckt. Heute haben wir wieder deutlich mehr Wald, denn um 1800 zog man endlich die Notbremse und begann mit der Wiederaufforstung. Leider überließ man das nicht der Natur und pflanzte auch keinen Mischwald. Stattdessen pflanzte man Fichtenmonokulturen, weil Fichten schnell wachsen und gutes Bauholz liefern. Aber eine Fichtenmonokultur ist kein stabiles Ökosystem. Die Voraussetzung für ein stabiles Ökosystem ist Artenvielfalt. Außerdem bieten nur wenige Gebiete in Deutschland wirklich günstige abiotische Umweltfaktoren für Fichten.

Weil Industrie und Bergbau viel Holz brauchten, weil nach beiden Weltkriegen Siegermächte rücksichtslos ganze deutsche Wälder als Reparationsleistungen kahlschlugen, weil auch für die heimische Wirtschaft der Profit im Vordergrund stand und weil man die ökologischen und wirtschaftlichen Risiken noch nicht verstanden hatte, sahen Wälder in Deutschland im letzten Jahrhundert meistens aus wie Fichten-Plantagen. Nur wenige Tier- und Pflanzenarten konnten darin leben, viele starben aus. In den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts begann jedoch eine wachsende Anzahl von Förstern, Wirtschaftswälder und Bäche zu renaturieren. An Ufern pflanzte man Erlen, die Überschwemmungen ertragen und deren ins Wasser fallenden Blätter wichtige Grundlage eines Nahrungsnetzes vom Bachflohkrebs über Fische und Wasseramseln zu Schwarzstorch und Habicht wurden. Auch Feuersalamander und Gebirgsstelze kamen zurück in früher verarmte Bach-Biotope.

In Deutschland ist aber noch heute nur ein kleiner Teil der Wälder naturbelassen. Bei uns werden die meisten Laubwälder, Nadelwälder und Mischwälder wirtschaftlich genutzt und heißen daher Wirtschaftswälder. Bis zum katastrophalen Orkan Lothar Ende 1999 wurden bei uns in den letzten 100 Jahren hauptsächlich Fichtenmonokulturen gepflanzt. Sie wachsen besonders schnell und können leicht geerntet werden. In Fichtenmonokulturen ist die biologische Vielfalt (Biodiversität) besonders gering. Das macht sie anfällig für Schädlinge und Sturmschäden und macht sie im Falle eines Klimawandels weniger anpassungsfähig. In Laub- und Mischwäldern ist die Biodiversität erheblich größer. Deshalb werden heute auch in Wirtschaftswäldern Nadelholz-Monokulturen durch Laub- oder Mischwälder ersetzt.

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Wälder im Wandel nach oben

In naturnah bewirtschafteten Wirtschaftswäldern verzichtet man nicht unbedingt auf den Einsatz des Harvesters bei der Holzernte. Man macht aber seltener Kahlschläge, sondern entnimmt häufiger gezielt nur bestimmte Bäume und lässt das Ökosystem weitgehend intakt. Hat ein Baum seine Zielstärke (für die wirtschaftliche Nutzung sinnvolle Dicke) erreicht, dann wird individuell für jeden einzelnen Baum entschieden, ob er wertvolleren jungen Bäumen in seiner Umgebung Platz machen oder weiter wachsen soll. Wo noch Kahlschläge durchgeführt werden, pflanzt man heute oft Laubmischwälder. Es kommt zwar zu einer Bodenverdichtung durch die schweren Maschinen, aber man bleibt damit auf Waldwegen und fährt nur bei trockenem Wetter, wenn der Boden weniger leidet. Das Fällen einzelner Bäume hat sogar positive Effekte, weil in der Baumschicht geschaffene Lücken für einige Jahre kleinen, lichthungrigen Pflanzen genügend Licht bescheren. Über die Jahrzehnte wachsen ältere Lichtungen wieder zu, aber neue werden geschaffen. Deswegen sind Naturwälder und naturnah bewirtschaftete Wirtschaftswälder bunte Mosaike unterschiedlicher Miniökosysteme. In solchen Wäldern müssen Tier- und Pflanzen-Arten ständig umziehen, weil sie ihre bevorzugten Lebensbedingungen an immer anderen Stellen finden. Sie sterben aber nicht aus, weil für sie günstige Verhältnisse niemals zu weit entfernt sind.

Glücklicherweise haben auch einige riesige alte Bäume die Zeit der extrem an schnellem Profit orientierten Forstwirtschaft überlebt. An manchen Stellen haben mindestens 15 Generationen von Förstern sogar einige Fichten über 400 Jahre alt und über 50 Meter hoch werden lassen. Heute werden in Staatsforsten zunehmend sogenannte Habitat-Bäume markiert, die möglichst auch in Zukunft nicht gefällt und uralt werden sollen. Statt der früher üblichen Monokulturen mit gleich alten Bäumen der selben Art möchte man Mischwälder mit besser an die Standorte angepassten Baumarten und ganz unterschiedlich alten Bäumen entwickeln. Sogar tote Bäume lässt man heute häufiger im Wald liegen, weil von ihnen viele Pilz- und Tierarten leben und das Holz in neuen Humus verwandeln. Trotzdem wird hierin wohl immer der größte Unterschied zwischen Naturwald und Wirtschaftswäldern liegen, weil natürlich im Naturwald letztlich jeder Baum einmal abstirbt und im Wald zu Humus abgebaut wird, falls nicht ein Waldbrand dazwischen kommt.

An vielen Stellen wurden tiefe Löcher gegraben, um Schichten und Zusammensetzung des Bodens, vielleicht auch mal Spuren früherer Pflanzengesellschaften zu untersuchen. Damit und unter Berücksichtigung von Klimadaten fand man heraus, welche Baumarten am besten zu den jeweiligen Standorten passten. Nach und nach werden nun unpassende Baumarten gefällt und besser geeignete Baumarten gepflanzt, um den Umbau der Wirtschaftswälder zu beschleunigen. Oft wachsen jetzt junge Laubbäume wie Bergahorn oder Eberesche in älteren Fichtenmonokulturen. So werden die Baumgesellschaften immer vielfältiger und damit nimmt auch die Zahl der Tierarten im Wald zu.

Seltene Arten wie Schwarzspecht und Rauhfußkauz, Wildkatze und Luchs zeigen an, wo der ökologische Umbau der Wirtschaftswälder gelungen ist. Gerade erobert der lange ausgestorbene Wolf unser Land neu und manche Förster träumen sogar von einer Wiederansiedlung von Wiesenten. Diese riesigen, aber auch nicht ganz ungefährlichen Tiere würden auf natürliche Weise Lichtungen im Wald länger offen halten, weil sie außer Gras und anderen Kräutern auch junge Bäume fressen. Spezialisten freuen sich auch über seltene Pilz- oder Käfer-Arten.

Es gibt in Deutschland immer mehr Flächen, auf denen der Mensch gar nicht mehr in die Natur eingreift und Urwälder von morgen heran wachsen lässt. Aber auch mit Großeinsätzen schwerer Maschinen können beispielsweise in ehemaligen Steinbrüchen interessante neue Biotope geschaffen werden, die seltenen Biozönosen neue Lebensräume schaffen. Nicht nur ökologisch ist die neue Vielfalt deutscher Wälder ein Gewinn, sondern auch Menschen lieben alte Bäume und seltene Tierarten wie den Uhu oder den Kammmolch.

Das Fällen relativ junger Bäume hat Vor- und Nachteile. nach oben

Verglichen mit Menschen können Bäume sehr alt werden. In Wirtschaftswäldern kommt das aber selten vor. Denn erstens wachsen alte Bäume langsamer und zweitens wird ihr Holz oft schon von Tieren und Pilzen angegriffen. Wirtschaftlich wesentlich profitabler ist das Ernten relativ junger Bäume. Ältere Bäume sind aber auch weniger widerstandsfähig gegen Klimastress und Insekten-Angriffe. Auch das spricht dafür, Bäume in Wirtschaftswäldern nicht besonders alt werden zu lassen. Andererseits führt relativ frühes Fällen dazu, dass ein Wald mehr Holz und damit mehr Biomasse verliert. Das ist zwar ökonomisch gut, aber ökologisch kann das die Produktivität des Waldes überfordern. Man müsste darauf achten, dass nicht nur genauso viel Holz nachwächst, sondern auch die Humusschicht sollte nicht dünner werden.

Erst als er ihnen fehlte, lernten deutsche Städter den Wald zu schätzen. nach oben

Bis ins 18. Jahrhundert machte der Wald unseren Vorfahren vor allem Angst. Und die Waldluft hielt man für ungesund. Erst seit der kulturgeschichtlichen Epoche der Romantik Anfang des 19. Jahrhunderts lieben und schützen wir Deutschen unseren Wald und halten ihn für gesundheitsförderlich. Aber die Liebe zum Wald entstand nicht bei der Landbevölkerung, die den Wald nutzte. Es waren die Städter, denen der Mangel an Natur schmerzlich bewußt wurde. Zu diesem Sinneswandel dürften auch der Gestank, der Lärm und die Hektik der Städte beigetragen haben, in denen immer mehr Menschen leben. In oder direkt neben etlichen Städten legte man Stadtwälder an. Diese dienen nicht nur der Naherholung, sondern führen auch frische, kühle Luft in die Städte und dienen quasi als Klimaanlagen. Schon 1715 ließ Markgraf Karl Wilhelm sein Karlsruhe mitten in einen Wald bauen. Bis heute blieb im Norden der Stadt ein Wald als Frischluftschneise erhalten. Dortmund ist stolz auf 50% Grünflächen. Aus Hochhäusern von Frankfurt schaut man auf den Stadtwald. Der Leipziger Auwald gehört zu den größten Flussauwäldern Mitteleuropas. Stuttgart liegt zwischen Wald und Weinbergen. Auch der Stadtwald von Freiburg grenzt direkt an die Innenstadt. Der größte Stadtwald Europas ist der schon 1915 für alle Zeit unter Schutz gestellt Grunewald in Berlin. Zusätzlich stehen im Berliner Tiergarten 260.000 Bäume. Heute garantiert das Bundeswaldgesetz Allen freien Zugang zu jedem öffentlichen oder privaten Wald mit Ausnahme der Kernbereiche von Nationalparks oder Naturschutzgebieten mit besonders schützenswerten Spezies.

Der Wald fördert die menschliche Gesundheit. nach oben

In der Dokumentation: "Unsere Wälder 1 Die Sprache der Bäume" konnte man dazu folgendes erfahren: Waldluft hat eine andere elektrische Ladung als Stadtluft und sie enthält deutlich mehr Sauerstoff sowie weniger Schadstoffe. Aber nicht nur bei Deutschen können Forschende wie Umweltmedizinerin Daniela Haluza (https://www.mdpi.com/1660-4601/11/5/5445) messen, dass der Aufenthalt im Wald viele positive Wirkungen auf den menschlichen Organismus hat. Japanische Ärzte verschreiben ihren Patienten das Waldbaden. Denn Wissenschaftler konnten nachweisen, dass Waldspaziergänge sogar Depressionen lindern, weil unsere Gehirne im Wald Wohlfühlhormone produzieren. Im Wald sinken die Konzentrationen von Stress-Hormonen im Blut. Dadurch sinkt im Wald auch der Blutdruck. Wir werden sogar schon ruhiger, wenn wir nur die Farbe grün sehen. Außerdem wird im Wald das menschliche Immunsystem angeregt. Das ist sogar noch 1 Woche nach dem Waldaufenthalt messbar. Nadelbäume können soviele antibiotisch wirksame Stoffe ausstoßen, dass in Nadelwäldern die Waldluft nahezu keimfrei sein kann. Insgesamt kommen Menschen gesünder aus dem Wald heraus. Und natürlich kann die gute Waldluft auch beim Training nicht schaden.

So gesund ist unser Wald nach oben

Leicht angereichert mit recherchierten Informationnen fasst dieses Kapitel die Xenius-Dokumentation: "So gesund ist unser Wald" zusammen. Man kann sich diese kurze Dokumentation bei YouTube ansehen.

Früher hatten viele Menschen Angst vor dem Wald, aber etwa seit der Zeit der Romantik empfinden viele Deutsche den Wald als ruhig, friedlich und schön. In ihm fühlen wir uns wohl und auch gesundheitlich besser. Weltweit versuchen Naturwissenschaftler, Mediziner und Psychologen zu ergründen, warum uns Wälder so gut tun. Dabei haben sie unter anderem entdeckt, dass Waldluft viele Stoffe enthält, die unsere Gesundheit fördern.

Clemens G. Arvay ist ein österreichischer Biologe und Buchautor, der sich mit der Heilkraft des Waldes beschäftigt und seine Bücher im Wald schreibt. Er sagt, dass der Aufenthalt bei Depressionen, psychischen Stressbelastungen und Burn out hilft, vor ernsthaften chronischen Krankheiten und Herzinfarkt schützt und unser Immunsystem stärkt. Das berühmte Wissenschaftsmagazin Science veröffentlichte schon 1984 eine Studie, die einen positiven Einfluss des Anblicks von Bäumen auf die Gesundheit nachwies. Patienten benötigten weniger Schmerzmittel und wurden schneller gesund, wenn vor ihren Krankenhausfenstern Bäume standen. An von der University of Chicago entdeckte der Umweltpsychologe Professor Marc Berman den statistischen Zusammenhang, dass Zivilisationskrankheiten in der Stadt umso häufiger vorkommen, je weniger Bäume es in einem Viertel gibt. Im Durchschnitt scheinen Menschen auch älter zu werden, wenn es zwischen ihren Häusern Bäume gibt. Statistische Zusammenhänge wie der altbekannte zwischen der Zahl der Störche und der Zahl der Kinder beweisen allerdings noch lange keine ursächlichen Zusammenhänge, auch wenn inzwischen viele weitere Studien für positive gesundheitliche Wirkungen von Bäumen hindeuten.

Es gibt aber auch harte Fakten, die für positive gesundheitliche Wirkungen von Bäumen sprechen. So fanden Naturwissenschaftler in Waldluft 90% weniger gesundheitsschädliche Staubteilchen als in der Stadt. Im Sommer kühlen Bäume die heiße Stadtluft und machen sie feuchter. Wälder tauschen nicht nur das von uns und unseren Maschinen abgegebene Kohlenstoffdioxid gegen frischen Sauerstoff aus, sondern sie entziehen der Luft auch Schadstoff und machen sie unschädlich. Auf einer Fläche von einem Quadratkilometer gibt der Wald an einem schönen Sommertag rund 10.000 Kilogramm Sauerstoff in die Luft ab. Das ist genügend Sauerstoff für 10.000 Menschen. Viele größere Städte sind deshalb von Wäldern umgeben und enthalten Stadtparks oder wenigstens möglichst viele Stadtbäume, weil sie das Klima der Stadt wie eine natürliche Klimaanlage entscheidend verbessern. Außerdem verströmen Bäume ätherische Öle, die gut für unsere Atemwege sind und die Regeneration kranker Lungen beschleunigen. Weniger gesund ist das Stadtleben für die Bäume. Deshalb müssen regelmäßig deren abgestorbene Äste entfernt werden, damit sie nicht irgendwann herunter fallen und Schäden anrichten.

Die Blätter des Waldes bremsen Regentropfen und Wind ab und schützen den Boden auch vor dem Austrocknen durch zuviel Sonnenlicht. So bleibt der Waldboden weich und schont menschliche Gelenke. Der lockere Waldboden und die auf ihm wachsenden Moospolster können sehr viel Regenwasser speichern und uns auf diese Weise vor Überschwemmungen schützen. Windgeräusche an den Blättern, der Anblick der Bäume und das Zwitschern der Vögel lösen bei Menschen positive Gefühle aus und aktivieren den Parasympatikus, dessen Aktivität die Erholung und Regeneration des menschlichen Körpers fördert. Der Aufenthalt in einer Stadt aktiviert hingegen übermäßig den Sympatikus, der ein Gegenspieler des Parasympatikus ist. Waldluft enthält ein Gemisch aus über 8000 verschiedenen Terpenen. Das sind Stoffe, mit denen sich Bäume untereinander verständigen, oder beispielsweise die Feinde ihrer Feinde anlocken. Bei Menschen scheinen sie eine Stärkung der Abwehrkräfte zu bewirken. Japanische Forscher konnten schon nach nur einer Nacht in Waldluft eine Vermehrung und Aktivierung natürlicher Killerzellen nachweisen, die wir für die Bekämpfung von Krebszellen und Viren brauchen. Außerdem fördern Terpene unsere drei wichtigsten Antikrebs-Eiweiße. Der Pionier der Waldmedizin Dr. Quing Li empfiehlt den Aufenthalt im Wald als Medizin. Der Wald-Biologe Clemens Arvay empfiehlt ein besonders tiefes Ein- und Ausatmen, um sich im Wald von den Schadstoffen der Stadt zu befreien.

Umgekehrt leidet die Gesundheit der Bäume, wenn wir um sie herum für Wege den Boden verdichten. Immerhin ist aber Deutschland heute wieder zu rund einem Drittel bewaldet, nachdem man überall in Europa die Wälder über Jahrhunderte stark übernutzt und ganz oder fast ganz vernichtet hatte. Heute können wir ihn als grüne Lunge, Holzlieferant und Erholungsgebiet nutzen, während man in anderen Ländern ganz auf ihn verzichten muss. Für Deutschlands berühmtesten Förster Peter Wohlleben ist der Wald aber noch viel mehr. Der große Verkaufserfolg seines Buches: "Das geheime Leben der Bäume" zeigt das große Interesse an Wald und Bäumen, für das wir Deutschen bekannt sind. Aber während die meisten Menschen den Wald erstmal nur mit Sauerstoff, Schatten und Schönheit verbinden, faszinieren ihn die Bäume als Lebewesen mit ganz reichem Sozialleben, mit Gedächtnis und Gefühlen. Er glaubt, dass Bäume im Familienverbund leben und sogar Freundschaften schließen. Viele Forstwissenschaftler halten das für noch nicht ausreichend naturwissenschaftlich belegt, aber im Sinne der Evolutionstheorie ergäbe die gegenseitige Unterstützung der Bäume durchaus Sinn, weil für Bäume das Leben in Wäldern viel besser ist, als wenn sie vereinzelt leben müssen. Naturwissenschaftlich gesichert ist, dass sie tatsächlich Botschaften untereinander austauschen und sich beispielsweise vor Gefahren wie für sie schädlichen Insekten warnen. Über 100 verschiedene Duftbotschaften von Bäumen sollen schon nachgewiesen worden sein. Zu den Botenstoffen gehören auch die für uns so gesunden Terpene. Aber Bäume können auch über ihre Wurzeln kommunizieren, denn die Wurzeln vieler Bäume werden durch die riesigen, fadenförmigen Körper von Pilzen miteinander verbunden. Naturwissenschaftler nennen es das wood wide web.

Wenn Käfer an ihren Blättern knabbern, können Bäume darauf reagieren, indem sie in ihren Blättern bittere Gerbstoffe produzieren. Fichten wehren sich mit Harz, in dem Insekten festkleben. Dabei erkennen Bäume am Speichel der Insekten, wer gerade an ihnen knabbert. Und sie können auf jeden ihrer verschiedenen Fressfeinde mit einer genau angepassten Verteidigungsstrategie reagieren.

Nicht nur die Bäume des Waldes, in Parks und in der Stadt fördern die menschliche Gesundheit, sondern auch viele in Wäldern lebende Kräuter. Quasi schon immer wussten Tiere und Menschen, dass gegen fast jede Krankheit ein Kraut gewachsen ist. Seit vielen Jahren erforscht auch der Biologe Dr. Markus Strauß mit der Heilkraft von Wildpflanzen. Er versucht für jede Krankheit ein heilsames Kraut kennenzulernen. Die seit Jahrtausenden überlieferte Volksmedizin birgt diesbezüglich wahre Schätze, die mehr und mehr von Naturwissenschaftlern wiederentdeckt und als korrekt nachgewiesen werden. Als Heil- und Nahrungspflanze schätzt Dr. Strauß besonders die unterschätzte Brennnessel, die er wegen der natürlichen Düngung am liebsten im Wald sammelt. Man kann ihre Blätter, und Triebspitzen als wertvolles Gemüse essen, die Samen als Nahrungsergänzung nutzen, aus getrockenten Blättern Tee zubereiten. Wenn man die Samen bei nicht mehr als 42°C dörrt, bleiben ihre entzündungshemmenden mehrfach ungesättigten Fettsäuren erhalten und helfen bei Darm- und Harnwegserkrankungen sowie Rheuma. Baldrian hingegen ist allgemein bekannt als Mittel gegen Schlafprobleme. Auch die Samen der Waldengelwurz eignen sich gut für verdauungsfördernde Tees. Das an Bächen wachsende Mädesüß enthält schmerzstillende Substanzen, die als natürliche Grundlage für die Entwicklung des Wirkstoff Acetylsalicylsäure im bekannten Aspirin wirken, dessen Name a wie von und Spirin wie Mädesüß (Die Filipendula ulmaria hieß früher Spiraea ulmaria) bedeutet. Für entspannende und die Haut pflegende Wannenbäder kann man sich selbst einen Sud aus Tannen- oder Fichtennadeln herstellen.

Wie geht es unseren Wäldern? nach oben

Die dritte Bundeswaldinventur aus dem Jahr 2012 und die Kohlenstoffinventur 2017 zeigen, dass auf fast einem Drittel der Fläche Deutschlands Bäume stehen. Mehr als die Hälfte wird landwirtschaftlich genutzt. In Deutschland sollen rund 93 Millionen Bäume stehen, aber nur 5% der Waldfläche stehen unter besonderem Schutz. In Deutschland dominieren die Baumarten Fichte (25,4%), Kiefer (22,3%), Rotbuche (15,4%) und Eiche (10,4%). In Deutschland nimmt der Holzvorrat noch zu, aber besonders die flachwurzelnde und vielfach in wenig geeigneten Gegenden angepflanzte Fichte wird durch Stürme und insbesondere in trockenen Sommern durch Borkenkäfer bedroht. Deshalb findet schon seit vielen Jahren ein allmählicher Umbau hin zu mehr Laubbäumen und mehr biologischer Vielfalt statt. Trotzdem zeichnet der Waldzustandsbericht von 2018 für NRW ein besorgniserregendes Bild. Vor allem die Nadelholzforsten sind betroffen von Sturm, Dürre und Borkenkäfern. Der Zustand der Baumkronen in NRW ist der schlechteste seit Beginn der Untersuchungen im Jahr 1984. Aber auch die Eichen und besonders die Rotbuchen haben sehr unter der Trockenheit gelitten.

Die European Red List of Trees der Weltnaturschutzunion IUCN beschreibt, wie stabil bzw. gefährdet die Populationen der 454 in Europa bekannten Baumarten sind, von denen 265 nur in Europa vorkommen. Von diesen 454 werden 168 als in ihrer Existenz gefährdet eingestuft, über 57 gibt es nicht genügend Daten. Von den 265 endemischen Baum-Spezies werden 155 als bedroht eingestuft, 66 sollen kurz vor dem Aussterben stehen. Das Hauptproblem scheinen eingewanderte Spezies zu sein, zu denen auch Viren, Bakterien und Pilze gehören, die als Parasiten oder Krankheitserreger 38% der europäischen Baumarten schwächen oder töten. Andere wichtige Probleme sind Abholzungen oder Umwandlungen von Wäldern zu Forsten sowie übermäßige Entnahme von Bäumen durch Forstwirtschaft. Zu den Hauptverursachern gehören Waldbrände, Stürme, Schädlinge und Flächenverbrauch durch Landwirtschaft und wachsende Städte. Insgesamt gehören deswegen Bäume zu den gefährdetsten Gruppen von Spezies überhaupt. Andere in Europa gefährdete Speziesgruppen findet man in weiteren roten Listen.

In Urwäldern trennen große Entfernungen die Bäume einer Art. nach oben

In einem Jahrhunderte alten Sekundärwald gibt es nicht mehr viel Unterholz, weil nicht mehr genug Licht auf den Boden fällt. Und die Abstände zwischen Bäumen der selben Art sind groß. Was hinsichtlich der Fortpflanzung ein Nachteil zu sein scheint, ist tatsächlich ein Vorteil, weil es die Chancen auf eine Spezies spezialisierter Schadinsekten, Parasiten und Erreger reduziert, ein neues Opfer zu finden. Allerdings finden die Angreifer leicht die Nachkommen eines Baumes, die in seiner unmittelbaren Umgebung keimen und noch relativ wehrlos sind. Ihre Überlebenswahrscheinlichkeit ist daher gering. Deshalb müssen die Bäume dafür sorgen, dass ihre Nachkommen so weit wie möglich von ihm entfernt keimen. Darum verpacken sie ihre Samen in leckere, gut duftende und nahrhafte Früchte, die von Tieren gefressen werden. Die Samen sind unverdaulich und mit etwas Glück werden sie weit vom Mutterbaum entfernt ausgeschieden. Viele Früchte locken geeignete Tiere mit leuchtenden Farben an, andere durch Vibrationen, die sich beim Aufprall durch den Boden ausbreiten. Die Pflanzen ernähren die Tiere, damit diese ihre Blüten bestäuben und ihre Samen verbreiten. Manche Pflanzen lassen ihre Früchte in Bäche fallen und durch das Wasser transportieren. Die Früchte mancher Bäume überqueren sogar Ozeane, bevor sie sich auf einer Insel niederlassen.

Das Ökosystem Wald entwickelt sich am besten ungestört. nach oben

Prof. Hallé betont die Vernetzung aller Spezies in Urwäldern und ihre Anpassung an einander. Es dauert viele Jahrtausende gemeinsamer Evolution, ein unvorstellbar komplexes System wie einen Urwald entstehen zu lassen. Und die Mechanismen der Evolution ermöglichen die Anpassung von Ökosystemen an sich verändernde abiotische und biotische Umweltfaktoren. Aber wenn Menschen Urwälder großflächig roden, dann ist eine Anpassung unmöglich und es gehen unzählige Spezies unwiederbringlich verloren. Die Menschheit verliert dadurch wertvolle genetische Ressourcen. Ohne den Wald wird außerdem das Klima wärmer und trockener und anstatt Humusbildung findet Erosion statt.

Pflanzen produzieren in riesigen Mengen Samen, in denen Embryonen zusammen mit allen für das Keimen nötigen Nährstoffen ruhen. Auf schattigen Waldböden keimen viele Baumsamen aber erst, wenn alte oder von Viren, Bakterien oder Pilzen getötete Bäume keine Blätter mehr produzieren können oder wenn ganze Wälder durch Waldbrände, Orkane oder Borkenkäfer entlaubt wurden. Deshalb werden Wälder durch Naturkatastrophen nicht vernichtet, sondern nur verjüngt. Dabei versorgen die Überreste des alten Primärwaldes die jungen Pflanzen des nachfolgenden Sekundärwaldes mit Nährstoffen und schützen sie vor Wind und zuviel Sonne. Das funktioniert aber natürlich nur, wenn Menschen die Natur in Ruhe machen lassen und die Flächen nicht anderweitig nutzen.

Wenn sich ein Wald neu aufbaut, dann dominieren zunächst schnell wachsende Kräuter, Sträucher und Bäume. Man nennt sie Pionierpflanzen, weil sie außer Licht nicht viel brauchen und geeignete Lebensbedingungen für anspruchsvollere Pflanzen schaffen. Insbesondere bilden sie einen Schutzschirm für den Waldboden. Er darf nicht der Erosion durch Wind, starken Regen und zuviel Sonne ausgesetzt werden. Deshalb ist es grundfalsch, Totholz zu entfernen und direkt wieder Bäume zu pflanzen, die keine Pionierpflanzen, sondern normale Waldbäume sind. Ein ganz großer Fehler ist auch die übliche Aufforstung mit Jungbäumen aus Baumschulen, die ihr Saatgut sehr selektiv von wenigen, wirtschaftlich besonders gut nutzbaren Mutterbäumen gewinnen. Denn diese Praxis reduziert seit Jahrzehnten die genetische Vielfalt unserer Wirtschaftswälder. Und biologische Vielfalt ist unverzichtbar für die evolutionäre Anpassung unserer Wälder an Klimaänderungen und neue Krankheitserreger sowie eingeschleppte Schädlinge. Darum müsste man jetzt sogar Jungbäume aus möglichst vielen Gebieten mischen, damit deren Nachwuchs eine möglichst große genetische Vielfalt aufweisen wird.

Selbst die Bäume unter den Pionierpflanzen werden nicht sehr alt. Sie bilden einen Pionierwald und sterben schon nach wenigen Jahrzehnten. Ihr Totholz düngt den Waldboden, denn Pilze und winzige tierische Destruenten verwandeln das Holz in Humus. Die erste Baum-Generation stirbt, aber der Pionierwald entwickelt sich weiter zu einem Sekundärwald. Denn zwischen den sterbenden Bäumen wachsen auf dem Humus anspruchsvollere und langlebigere Baumarten. Sie bilden im Verlauf mehrerer Jahrhunderte den Sekundärwald. Während der ersten Jahrhunderte ist auch ein Sekundärwald noch nicht besonders artenreich. Wenn die großen Bäume des Sekundärwaldes etwa 40 Meter hoch sind, bietet der Wald zahlreichen tierischen Spezies Wohnraum und pflanzliche Nahrung. Und die Pflanzenfresser locken Fleischfresser an. Langsam entwickeln sich immer längere Nahrungsketten und komplexere Nahrungsnetze. Manche Neuankömmlinge bringen die Samen neuer Pflanzen-Spezies mit und vergrößeren damit das Arten-Spektrum. Außerdem entstehen durch die Evolution aus den schon vorhandenen immer neue Spezies, die neue ökologische Nischen besetzen. Bis aber der Artenreichtum echter Urwälder erreicht ist, dauert es viele Jahrtausende. Am Ende trifft jeder Lichtstrahl auf ein Blatt und jedes Blatt findet Interessenten, die es fressen wollen. In uralten Primärwäldern wachsen auf jedem Urwaldriesen Hunderte Pflanzen-Spezies, die wiederum von Hunderten Tier-Arten bevölkert werden, in und auf denen unzählige Mikroorganismen leben. Deshalb ist die Vernichtung echter Urwälder ein unverzeihliches Verbrechen. Darum hätte sich die EU niemals mit den südamerikanischen Mercosur-Staaten auf ein die weitere Regenwald-Vernichtung förderndes Freihandelsabkommen einigen dürfen. Die vielen auf einem Urwaldriesen lebenden Pflanzen und Tiere erreichen mit der Zeit ein so erhebliches Gewicht, dass sie für den Baum zum Problem werden können. Aber wenn er deswegen umstürzt und stirbt, dann wird er von Pilzen ganz langsam zu Humus abgebaut und er hinterlässt im Baumkronendach des Waldes eine Lücke, in die hinein jüngere Bäume wachsen können. Zuerst sind das wieder die Pionierbäume, die später von langlebigeren Baumarten abgelöst werden. So kommt es zu einer regelmäßigen Verjüngung, wenn aus dem Sekundärwald wieder ein fertiger Primärwald geworden ist.

Manchmal kann man im Urwald der Evolution zusehen. nach oben

Die mehr als 530 Spezies der Passionsblume stammen aus den Tropen und Subtropen, aber hauptsächlich in Süd- und Mittelamerika. In Süd- und Mittelamerika sind die Raupen der Schmetterlings-Gattung Heliconius ihre Fressfeinde. Eines Tages machte eine zufällige Mutation eine Passionsblume giftig für die Raupen. Aufgrund dieses Vorteils vermehrte sich diese Mutante der Passionsblume. Aber eine weitere Mutation machte eine Raupe immun gegen das Gift der Passionsblume. So konnte sie das Gift der Passionsblume in sich aufnehmen. Dadurch wurde nach der Metamorphose auch der Schmetterling giftig für seine Fressfeinde. Die Situation der Passionsblume wurde dadurch noch schlimmer. Weitere Mutationen führten zu Passionsblumen mit anders geformten Blättern, die weniger leicht von den Schmetterlingen erkannt wurden. Aber manche Schmetterlinge fanden Blüten mit lebensverlängerndem Pollen. So gewannen diese Schmetterlinge Zeit und lernten, die Passionsblumen trotz der veränderten Blätter zu erkennen. Dann tauchte eine neue Passionsblume auf, die auf ihren Blättern Strukturen bildeten, die wie Schmetterlingse-Eier aussehen. Das schützte die Blätter, weil Schmetterlinge ihre Eier nur auf Blätter legen wollen, an denen nur ihr eigener Nachwuchs frisst. So entstanden innerhalb weniger Jahrzehnte 45 neue Heliconius-Spezies und 150 neue Arten der Passionsblume. Und die Forschende konnten beiden Gattungen bei ihrer Evolution zusehen.

Wälder sind verschieden nach oben

Zum Verständnis des Ökosystems Wald sollte man Flechten, Moose, Kräuter, Sträucher und Bäume als die wichtigsten Produzenten kennen, aber auch die Primär-, Sekundär- und Tertiärkonsumenten sowie Destruenten unter den Tieren, Pilzen und Schleimpilzen. Ganz wichtig ist die Bedeutung des Waldbodens mit den in ihm lebenden Tieren, Pilzen und Mikroorganismen, der Humusbildung und der Probleme Bodenverdichtung, Erosion und Bodenversauerung. Man sollte auch wissen, warum es Frühblüher und verschiedene Waldgesellschaften gibt.

Fichten-Monokulturen (Fichtenforste) versprechen besonder hohe Gewinne, weil Fichten relativ schnell wachsen. Sie können außerdem dicht nebeneinander stehen und liefern dann relativ wertvolles, weil gerades und astreines Holz. Um das Anpflanzen und Ernten von Fichtenforsten zu erleichtern, wurden traditionell die Bäumchen auf bisher waldfreien oder gerodeten Flächen von Menschen mit geringen Abständen in geraden Reihen angepflanzt und durch Kahlschlag geerntet. Ein Kahlschlag ist eine Fläche, auf der man einen Wald komplett abgeholzt hat. Deshalb sind die Bäume in Fichten-Forsten auch alle gleich alt. Weil sie so dicht nebeneinander stehen, fällt in Fichten-Monokulturen zwischen die Bäume nur wenig Licht. Deshalb verkümmern ihre unteren Äste schnell und man erhält astfreies Holz. Der Waldboden in Fichten-Monokulturen ist sehr dunkel und auch sehr trocken, weil die extrem dicht stehenden Baumkronen kaum Regen durchlassen. Kräuter und der eigene Nachwuchs haben deshalb in Fichtenforsten keine Chance.

In Laubwäldern lassen die weniger dicht stehenden Bäume mehr Licht und Regen auf den Waldboden, sodass dort auch Blumen wachsen, Baumsamen keimen und junge Bäume überleben. In Laubwäldern sind die Bäume unterschiedlich alt, weil einige ihrer Nachkommen genügend Licht und Wasser bekommen. In manchen Laubwäldern lässt man tote Baumstämme stehen. Tote Baumstämme bieten vielen Lebewesen Nahrung. Von diesen kleinen Lebewesen ernähren sich wieder andere. Spechte bauen in toten Baumstämmen für sich und andere Vögel Höhlen und bekämpfen Schädlinge.

In jungen Wäldern den ersten Jahren leben zwischen den jungen Bäumen relativ viele andere Pflanzen und Tierarten. Später nehmen die etwas größeren Bäume den meisten anderen Pflanzen zuviel Licht und es verschwinden mit diesen Pflanzen auch viele Tierarten. Werden die Bäume noch älter, dann nimmt in ihnen die Zahl der Tierarten wieder zu. Darum entwickelt sich die Biodiversität eines Waldes mit zunehmendem Alter der Bäume.

Frühblüher genannte Kräuter wachsen und blühen in Laubwäldern nur im Frühjahr. Wenn es wegen der wachsenden Blätter der Bäume auf dem Waldboden dunkler wird, sterben die oberirdischen Teile der Frühblüher ab und es bleiben bis zum nächsten Frühjahr nur die unterirdischen Speicherorgane mit der im Frühjahr gesammelten Energie.

Naturnahe Wirtschaftswälder sollten immer auch alte Bäume und Lichtungen enthalten, damit sie möglichst vielen Arten Lebensraum bieten und dadurch ökologisch stabiler werden.

Pflanzen und Tiere im Wald nach oben

Typische Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung verschiedener Baumarten im Wald. So lässt sich die Fichte von der Tanne dadurch unterscheiden, dass bei der Fichte die Nadeln stechen und die Zapfen nach unten hängen. Tannennadeln erkennt man gut an zwei weißen Streifen an der Unterseite. Die Kiefer hat viel längere Nadeln, die meistens paarweise auftreten. Typisch für die Rotbuche ist ihre glatte, oft silbergraue Rinde.

Die Erkennung ganz junger Bäumchen ist nicht so einfach, denn die allerersten Blätter, die sogenannten Keimblätter, unterscheiden sich deutlich von den späteren Blättern.

Man kann die verschiedenen Baumarten leichter kennenlernen, wenn man von jeder Baumart einen Steckbrief mit Bildern vom gesamten Baum, der Baumkrone von untern, den Blättern und Früchten sowie der Rinde in einem kurzen Text mit den wichtigsten Informationen anfertigt. Früher schrieb man den Text auf ein Blatt und klebte Fotos oder Teile eines Baumes ein. Dafür wurden allerdings oft Blätter oder gar Rinde abgerissen und wie im Film zu sehen konnte die Rinde auch mit der falschen Seite aufgeklebt werden. Heute macht man digitale Fotos und benutzt Textverarbeitungs- oder Präsentationsprogramme oder schreibt direkt Internetseiten in der Seitenbeschreibungssprache HTML.

Eichen sollen bis zu 1000 Jahre alt werden können. Ihr Holz ist besonders hart und dauerhaft. Eichen und die in deutschen Wäldern besonders verbreiteten Rotbuchen werden auch Tiefwurzler genannt, weil weil ihre starken Hauptwurzeln steil und tief nach unten wachsen. Bei extremen Stürmen fallen sie daher nicht um, sondern brechen eher ab. Flachwurzler wie die Fichte fallen viel leichter um.

In Mischwäldern wächst nicht nur eine Baumart, sondern beispielsweise verschiedene Laub- und Nadelbäume. Mischwälder sind stockwerkartig gegliedert. Ganz oben sind die Baumkronen der höchsten Bäume. Darunter in der Strauchschicht gibt es junge Bäume und Sträucher wie Holunder, Brombeeren und Wildrosen, von denen allerdings viele nur an Waldrändern oder auf Lichtungen genügend Licht bekommen. Noch weiter unten in der Krautschicht findet man Farne, Gräser, Heidelbeeren und andere nicht verholzte Kräuter. Und ganz unten in der Moosschicht gibt es Moose und Pilze. Was man Pilze nennt, sind allerdings nur die Fortpflanzungsorgane der sehr viel größeren, unterirdisch als fadenförmiges Netzwerk lebenden Pilzes.

Moose sind sehr wichtig für Wald und Menschen, weil sie zwischen ihren dicht gedrängten Stängeln bei Regen viel Wasser speichern und langsam wieder abgeben. So tragen sie zum kühle, feuchten Waldklima bei und schützen Menschen vor Überschwämmungen.

Um ihren Nachwuchs aufziehen zu können, hämmern Spechte Höhlen in morsche alte Bäume und fangen unzählige Insekten. Mit ihren langen Schnäbeln und Zungen erwischen sie sogar Borkenkäfer-Larven, die Bäumen sehr schaden können, indem sie unter der Borke Gänge graben und die lebende Schicht zwischen Holz und Borke fressen. Förster lassen deshalb einige tote Bäume im Wald stehen, damit die Spechte genügend Höhlen bauen können. Verlassene Spechthöhlen werden auch von Eulen und Käuzen genutzt, die wie der Specht reine Fleischfresser sind und sich gerne von Mäusen und Insekten ernähren. Den Spechten und damit dem Wald hilft es auch, wenn es möglichst viele verschiedene Insekten-Arten im Wald gibt, damit die Spechte nicht von der Häufigkeit einer einzigen Insektenart abhängig sind.

Die vor allem morgens und abends aktiven Rehe und die tagaktiven Hirsche hingegen sollten sich im Wald nicht zu stark vermehren, weil sie junge Bäumchen fressen, ältere Bäume anknabbern und mit ihren Geweihen Bäume beschädigen. Für den Wald ist es deshalb gut, wenn in ihm Luchse oder sogar Wölfe die Rehe und Hirsche jagen. Gibt es diese Raubtiere nicht, dann müssen Jäger diese Aufgabe übernehmen. In den letzten Jahren ist es den Jägern allerdings nicht gelungen, die starke Vermehrung der Wildschweine zu verhindern. Auf der Suche nach Insekten, Würmern, Bucheckern, Eicheln und Wurzeln wühlen diese den Boden auf und richten damit auf Äckern und inzwischen sogar schon in Städten großen Schaden an. Dort belästigen sie auch Menschen und greifen deren Hunde an. Wildschweine leben in sogenannten Rotten, die meistens hauptsächlich aus Schwestern und deren Frischlingen bestehen. Die männlichen Wildschweine leben in eigenen Gruppen und suchen nur im Frühjahr während der Paarungszeit die Nähe der Weibchen.

Eichhörnchen und Eichelhäher vergraben im Herbst Eicheln und Bucheckern als Wintervorrat. Weil sie im Winter aber nicht alle wiederfinden, tragen sie damit zur Vermehrung der Bäume bei. Im Gegensatz zum vegetarisch lebenden Eichhörnchen bevorzugt der Fuchs tierische Nahrung. Er frisst vor allem Mäuse, aber auch geschwächte kleinere Waldtiere.

Auch im lockeren Waldboden leben viele Tiere, die auch Hobbywaldforscher gut mit sogenannten Becherlupen untersuchen können. Da gibt es verschiedene Arten von Würmern, Springschwänzen, Käfern, Larven, Asseln, Hundertfüßern, Tausendfüßern und Spinnen. Die häufigsten Bodenbewohner kann man allerdings nur mit einem Mikroskop sehen, denn die Bakterien sind normalerweise extrem klein und zählen daher zu den Mikroorganismen. Vor allem der Regenwurm lockert und belüftet den Boden und düngt ihn mit seinem Kot. Aber auch viele andere Bodenbewohner tragen zur Bildung von fruchtbarem Humus bei, indem sie abgefallene Blätter und tote Lebewesen fressen und letztlich zu Mineralstoffen zersetzen, von denen sich dann wieder die Pflanzen ernähren.

Zu den besonders nützlich Tierarten des Waldes gehören auch die Waldameisen, die deswegen besonders geschützt werden. Auch sie fressen viele Insekten, die sonst ihrerseits Pflanzen fressen würden. Manche Ameisenarten bauen große Ameisenhügel.

Insgesamt zeichnen sich gesunde Wälder durch eine große Artenvielfalt (Biodiversität) aus. Im ökologischen Gleichgewicht spielt jede Spezies ihre Rolle und ihre Vielfalt stabilisiert das Gleichgewicht. Man erkennt diese Biodiversität allerdings nur, wenn man sich die Pflanzen und Tiere des Waldes genau ansieht und möglichst viele von ihnen kennt.

besondere Urwald-Spezies nach oben

Die Bäume unter den Pionierpflanzen konzentrieren sich ganz auf schnelles Wachstum, weil sie mit anderen Pflanzen um das Licht konkurrieren. Dabei kommt oft die Verteidigung gegen Pflanzenfresser zu kurz und es droht ein lebensgefährlicher Verlust von Blattoberfläche. Es gibt aber auch Bäume wie die Ameisenbäume, die sich von Ameisen verteidigen lassen. Die Ameisen tun das, weil ihnen der Baum ein perfektes Zuhause bietet. In Stängeln der Blätter bilden die Bäume Höhlen, zu denen sich die Ameisen leicht durchbeißen können. Die Ameisen leben in den Höhlen und halten darin sogar Schildläuse. Diese Schildläuse ernähren sich vom Saft des Baumes und scheiden ihn teilweise aus. Die Ameisen trinken davon. Am Ansatz jedes neuen Blattes bildet der Baum aber auch kleine weiße Körperchen, die wie Ameiseneier aussehen. Sie enthalten Proteine und Fette und dienen den Ameisen als Nahrung.

Einer der schönsten Urwald-Bäume ist der Moabi-Baum (Baillonella toxisperma), der 1000 Jahre alt und 70 Meter hoch werden kann. Tiere können sich durch den Raum bewegen. Manche Bäume bewegen sich durch die Zeit. Bäume bewegen sich nicht. Aber in ihnen fließt Wasser durch Wasserleitungen im Xylem von den Wurzeln teilweise mehr als 100 Meter hoch bis zu den höchsten Blättern. Das Wasser wird durch die Wurzeln hochgedrückt und von den Blättern durch ihre Verdunstung angesaugt. Dabei hilft auch der Kapillareffekt. Umgekehrt fließen in den Blättern produzierte Stoffe durch spezielle Siebröhren im Phloem in den Baumstamm und in die Wurzeln.

Nach 300 Jahren ist im Sekundärwald jeder Platz an der Sonne besetzt und die Bäume kämpfen gegeneinander um das Licht. Dabei reicht es, schneller und höher zu wachsen und Nachbarn dadurch in den Schatten zu stellen. Manche tricksen aber auch die Konkurrenz aus. Die Würgefeige bietet ihre Früchte Vögeln zum Fraß an. Die Vögel verdauen den leckeren Teil der Frucht und scheiden den eigentlichen Samen mit ihrem Kot aus. Wenn er Glück hat, fällt der Kot mit dem Samen auf einen Ast in der Krone eines Urwaldriesen. Wenn er dort oben landet, hat der Feigen-Keimling einen Platz an der Sonne und kann gut wachsen. Während normale Bäume von unten nach oben wachsen, wachsen die Wurzeln des jungen Feigenbaumes am Stamm des Urwaldriesen entlang von oben nach unten. Wenn sie sich berühren, wachsen die Wurzeln zusammen. So bilden sie ein stabiles Netzwerk um den Baumstamm herum und schließen ihn regelrecht ein. Es beginnt zwischen dem alten und dem jungen Baum ein Kampf, der Jahrzehnte dauert. Am Ende stirbt der alte Baum, weshalb man die Feige auch Würgefeige nennt. Die Würgefeige ernährt sich vom Holz ihres Opfers und nimmt seinen Platz im Urwald ein.

Von den starken Stämmen der Urwaldriesen profitieren die Lianen, die erst auf dem Waldboden wachsen, bevor sie an Baumstämmen hochwachsen. Ganz unten, in Reichweite der Pflanzenfresser, tarnen sich die Lianen der Philodendren und wachsen unauffällig flach auf dem Baumstamm. Erst weiter oben werden die Blätter größer und wachsen aus dem Schatten des Baumstammes heraus. Bis heute weiß man nicht, wie die Pflanzen das steuern.

Einen anderen Trick hat eine Palme, die mit ihren Palmwedeln einen Trichter bildet, der fallende Blätter einfängt und zum Boden in der Nähe des Baumstamms leitet. Dort werden die toten Blätter zu Humus und düngen die Palme. Die Arbeit der Zersetzung erledigen unzählige Destruenten im Waldboden. Sie leben davon und streiten sich sogar um das organische Material.

Eine besondere Rolle unter den Tieren spielen die Ameisen, deren Gesamtmasse im Urwald größer sein soll als die Masse aller anderen Tiere des Waldes zusammen. Einige Ameisen bringen Erde nach oben in die Baumkronen. In dieser Erde wachsen dann Pflanzen, in denen die Ameisen ihre Nester bauen. Ameisen melken Insekten, die sich von Baumsaft ernähren und einen Teil des Saftes wieder ausscheiden.

Auch Termiten tragen Erde in die Baumkronen und bauen daraus ihre stabilen Nester. Aber anders als die Ameisen ernähren sie sich von totem Holz.

Es gibt in Wäldern außer tagaktiven auch nachtaktive Tiere, die natürlich viel schwerer zu beobachten sind.

Umweltschutz braucht Respekt vor anderen Interessen. (pdf) nach oben

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) nach oben

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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.

Übermäßige Nutzung des erneuerbaren Rohstoffs Holz ließ Wälder schrumpfen.

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.

Ohne alternative Energieträger sind Versuche nachhaltiger Waldwirtschaft zum Scheitern verurteilt.

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.

Wasserkraft ersetzt Holz, aber nicht ausreichend und nicht ohne schädliche Nebenwirkungen.

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.

Der fossile Brennstoff Kohle ermöglichte eine Erholung der Wälder auf Kosten des Treibhauseffekts.

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.

Kernenergie verstärkt kaum den Treibhauseffekt, aber Radioaktivität ist gefährlich.

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.

Zurück zu nachwachsenden Brennstoffen zur Reduzierung des Treibhauseffekts?

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.

Städter lieben die Windenergie, Menschen in ihrer Umgebung weit weniger.

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.

Hoffnungsträger Solarenergie

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.

Elektromobilität ist schön für uns, bereitet Anderen aber große Probleme.

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.

Zukunftsvisionen

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.

Die Welt ist zu komplex für Fachidioten und Extremisten.

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.

Was können wir tun?

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.

Möbel, Häuser und Terra Preta statt Kaminfeuer!

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 nach oben

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 nach oben

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
Schema zur Moorentwicklung
Blau steht für das Grundwasser, Orange für wasserdurchlässige Erdschicht, Dunkelbraun für abgestorbenes Pflanzenmaterial, Grün für noch lebende Pflanzen.

Wälder produzieren fruchtbaren Boden. nach oben

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 nach oben

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 Versiegelung (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 nach oben

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 nach oben

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
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 nach oben

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 nach oben

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. nach oben

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.

buchunabhängige Lerntexte

meine Biologieseite

Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.

Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0

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