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Weitere Files findest du auf www.semestra.ch/files DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung 5.1 Grundlagen Seit gut 20 Mio. Jahren ist die Neotropis (Südamerika) von der Paläotropis (Afrika und Asien, Australien) getrennt -> Grosse Unterschiede bei Tier- und Pflanzenwelt in diesen Gebieten (Morphologisch sehr ähnlich, aber verschiedene Arten) • Eine weitere Unterteilung der Artenentwicklung ist durch die Wallace- Linie gegeben (Erklärung folgt später) • Ökozonen der Tropen und Subtropen können in folgende Unterökozonen eingeteilt werden: - Immerfeuchte Tropen (alle Gebiete in unmittelbarer Äquatornähe) - Sommerfeuchte Tropen (eher etwas vom Äquator distanziert) - Tropisch/ subtropische Trockengebiete (um den Wendekreis ca.20° N und S) - Immerfeuchte Subtropen - Winterfeuchte Subtropen (nach Jürgen Schultz, Die Ökozonen der Erde) Da diese Ökozonen teilweise sehr kleinräumig und dispers vorkommen (und nicht umfassend behandelt wurden), werde ich mich mehr an die von Herrn Prof. Veit verwendeten Ausdrücke der Notizen halten (siehe Abb. 32 Seite 23 im Skript). • 5.2 Vegetation 5.2.1 Immerfeuchte Tropen • • • • • Zerfallsraten ( Zeit bis z.B. ein Blatt abgebaut ist): In den Tropen ist der Streuanfall beachtlich (15- 25 t/(ha*a)). Wegen der bedeutend grösseren Zerfallsrate in den immerfeuchten Tropen als z.B. in unseren Breitengraden fehlt aber eine geschlossene Streuschicht (geringer Streuvorrat). Das Beispiel des Blattes zeigt einen um den Faktor 8 schnelleren Zerfall in den immerfeuchten Tropen (mittlere Breiten 4 Jahre, immerfeuchte Tropen 0.5 Jahre). Nettoprimärproduktion (=Primärproduktion): Def.: Energiegewinn durch Photosynthese der Pflanzen abzüglich der Energie die bei Respiration der Pflanze verbraucht wird. Diese Primärproduktion ist pro Vegetationsperiode überall auf der Erde gleich (ca. 0.22kg/(m^2*Monat)). Entscheidend für die Primärproduktion ist demnach die Vegetationsperiode, welche in den Tropen mit 365 Tagen/Jahr bedeutend länger ist als in jeder anderen Ökozone (siehe Abb 32 Seite 23 aride Monate). Frost: kommt in den inneren Tropen (um Äquator) nicht vor. Im Gegensatz dazu kann es in den Randtropen an einzelnen Tagen des Jahres zu Frostbildung kommen. Dies führt zu einer starken ausgeprägten Grenze der vorkommenden Vegetationsvergesellschaftung. Albedo (Anteil der reflektierten Strahlung): Nimmt von inneren Tropen bis zur Wüste zu (10- 35%). Nettostrahlung nimmt ab. Latente Wärme (Wärme die durch Wasserdampf entweicht) Nimmt von inneren Tropen bis zur Wüste auf Grund von Wassermangel stark ab. Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty Fühlbare Wärme Nimmt von inneren Tropen bis zur Wüste auf Grund geringer latenter Wärme stark zu. • Biodiversität Allgemein nimmt diese mit zunehmender Äquatornähe (geographische Breite) und abnehmender Höhe über Meer zu. Zusätzlich gibt es grosse kontinentale Unterschiede. Beispiel Schmetterlingsvielfalt: (siehe Abb.80 Seite 57 Skript). Mögliche Erklärungsansätze für kontinentale Unterschiede: 1. Zeit der Existenz eines Urwaldes 2. durch Überfluss oder Mangel? 3. Störung im System (Waldbrand, Klimaschwankungen usw.) Im tropischen Regenwald der inneren Tropen (vor allem im Tiefland) ist diese so hoch wie in keiner anderen Ökozone (zahlreiche unterschiedliche +/- stabile ökologische Nischen). Die Artenvielfalt ist sehr gross, aber es treten jeweils nur wenigen Individuen auf. Bevorzugter Lebensraum sind vielfach die höheren Waldstockwerke . Tatsache ist, dass bis heute noch recht wenige Tierarten der Tropen bekannt sind. Man weiss aber: 1. Wie grösser die Fläche und je länger deren Bestand, desto mehr Arten treten auf. 2. Sehr gute Standorte erlauben nur den stärksten Arten das Überleben (wenige). Sehr schlechte Standorte erlauben es praktisch keiner Art zu überleben (Optimum für Artenvielfalt zwischen diesen beiden Extremen). • Vergleich Auwald (Europa)/ Amazonien: Ort: Auwald (Europa) Amazonien Anzahl Arten: 46 200 Zoomasse/Fläche [kg/km^2] 90 11-16 => Artenvielfalt in Tropen grösser, aber weniger dichtes Vorkommen. • Gefährdungen der Biodiversität: Durch die grosse Vielfalt der Baumarten pro ha (bis zu 100), werden für die Gewinnung eines bestimmten Baumes riesige Flächen zerstört-> Gefährdung der Tropenwälder. Dies führt im Weiteren zur Zerstörung des Lebensraumes vieler Tierarten. (1 ha Tropenwald hat mehr Baumarten als ganz Europa!) • Struktur tropischer Regenwälder: - Stockwerkbau (siehe Abb. 81 Seite 59 Skript): Der Stockwerkbau eines tropischen Regenwaldes ist Resultat und Ursache der ökologischen Bedingungen, welche zu einer Vielfalt von total unterschiedlichen, kleinräumigen Lebensräumen führt. Er beeinflusst direkt: 1. Co2 Gehalt: von oben nach unten Zunahme, wobei in Bodennähe aufgrund von starker Bodenatmung besonders stark. 2. Rel. Luftfeuchtigkeit: In oberster Baumkrone sehr trocken (Steppenklima), sonst gegen Boden Zunahme, wobei im untersten Bereich die Zunahme aufgrund von dichter Vegetation und wenig Licht am stärksten ausfällt. 3. Temperatur: ziemlich lineare Abnahme gegen den Boden (Abnahme der Sonneneinstrahlung und Zunahme des potentiell verdunstbaren Wassers.) 4. Verdunstung: mit Abnahme der Sonneneinstrahlung nimmt die Verdunstung ab (auch Temperaturrückgang von Bedeutung) Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty 5. Lichteinfall: nimmt schnell von oben nach unten ab. Den Boden erreicht nur noch 1% des Lichtes. Nährstoffe und Licht sind die zwei limitierenden Faktoren im tropischen Regenwald. Stockwerkbau kann vereinfacht als Resultat des Konkurrenzkampfes um Licht angesehen werden. => Die oben erwähnten, stark differenzierten, ökologischen Bedingungen führen zu einer Vielzahl von speziell angepassten Lebensformen. Einige wurden in der Vorlesung besprochen: • Anpassungsmechanismen von Pflanzen an ökologische Bedingungen - - - - • Hygrophyten: Feuchtpflanzen, im tropischen Regenwald vor allem durch Laubbäume (bis zu 70% aller Arten) vertreten. Epiphyten: nicht parasitäre, meist krautige Pflanzen, die an Stämmen oder Ästen der Bäume wachsen. Zu ihnen gehören: viele Orchideen und Farne, sowie fast alle Moose und Flechten. Wurzeln nicht am Boden, Wachstum beginnt auf ca. 30 Meter Höhe (Wasser als Problem->spezielle Mechanismen) Lianen: erreichen mit geringer Energieaufwand (weiches Gewebe und auf andere Pflanzen stützend) hohe Höhen, wo genügend Licht vorhanden ist. Hemi- epiphyten: Zwischenstellung zwischen Epiphyten und Lianen. Besitzen Verbindungen zum Boden und wachsen sehr schnell hoch (ohne Stützgewebe, alle Energie in Wachstum in Richtung Licht), dort angelangt breiten sie sich aus. Je nach Pflanze behalten sie Verbindung zum Boden oder kappen diese. Kann auch umgekehrt funktionieren (zuerst auf Baum, dann Wurzeln an Boden senden), so zum Beispiel die Würgefeige, welche den Wirtsbaum nach weiterem Wachstum regelrecht erdrosselt-> stirbt ab, nur noch Würgefeige steht gerüstartig da, innen hohl. Stütz- und Brettwurzeln: Anpassung an geringe Durchwurzelungstiefe Laubblätter: meist grösser und grüner als Blätter anderer Ökozonen. Grösse dient der Photosynthese bei schwachem Licht. Oft auch Hydathoden (Wasserspalten), die es der Pflanze ermöglichen auch bei Wasserdampf gesättigter Luft aktiv Wasser abzugeben. Deutliche Abweichungen dieser Formen kommen im Kronenraum vor, da starke Sonneneinstrahlung und Wind Dürrestress verursachen können, deshalb kleinere, ledrigere Blätter mit Einrichtungen zum Transpirationsschutz. Träufelspitzen: vorne zugespitzte Blätter führen zu schnellerem Abfliessen von Wasser nach Niederschlägen-> kleiner Auslaugung und Erleichterung des Gaswechsels für Respiration und Photosynthese. Kauliflorie (Stammblütigkeit): Frucht hängt an blattlosen Stämmen. Vorteile für Befruchtung, da keine Räuber in diesen Höhen, auch Vorteile bei schweren Früchten (z. B. Kakao). Verschiedene Tropische Regenwälder: - Tropischer immergrüner Regenwald: Überhaupt keine Trockenzeiten, nur kleine Flächen, seltenes Vorkommen im Amazonas, in Afrika nicht. Minimumfaktor: Licht; viel Kauliflorie. Vegetationsprozesse wie Laubfall und Früchtereifung geschehen gleichzeitig. - Tropischer halbimmergrüner Regenwald: Grossflächige Dominanz! - Bergregenwald: sehr hohe Luftfeuchtigkeit, viele Epiphyten. Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty - Heidewälder: Auf sehr sauren Standorten, artenarm. Fleischfressende Pflanze, Stickstoffgewinnung. - Torfmoorwälder: - Sumpfmoorwälder: -> siehe Tropische Regenwälder Seite 58 Skript. • Nährstoffkreislauf: (siehe Tab. 11,12 und Abb. 79 Seit 57 und Abb.88 Seite 63) Der grösste Teil der Nährstoffspeicher in den Tropen ist die Phytomasse (Gesamtmasse aller lebenden Pflanzen). Es bestehen keine mächtigen Humushorizonte, wie dies in mittleren Breiten der Fall ist. Geringe Durchwurzelungstiefe führt dazu, dass 3/4 der Phytomasse oberirdisch existiert (Gegenteil Savanne nur 1/4 oberirdisch). Folgende drei Mechanismen führen zur Nährstoffversorgung der Pflanzen: 1. Streu der abgestorbenen Phytomasse 2. wenig durch Auslaugung der Blätter 3. durch Niederschläge direkt (Suspensionsfracht in Luft) Dieser Kreislauf ist weitgehend geschlossen, es treten fast keine Verluste (Auswaschung) von Nährstoffen auf. Ermöglicht wird dieses effiziente System durch eine aussergewöhnlich dichte Durchwurzelung des Oberbodens, welche zusätzlich stark mit Mykorrhiza durchsetzt sind. Dies ist mit Grund, weshalb sich auf den stark ausgewaschenen Tropenböden solch üppige Vegetation bilden kann. • Ergänzungen: - Lichtungen die im Wald entstehen (anthropogen, abgestorbene Bäume), werden schnell wieder überwachsen. Zuerst Pflanzen mit dem grössten Lichtbedarf, nach 30 Jahren +/- wieder durch ursprüngliche Vegetation bedeckt. - Steppenlandschaft in innertropischen Gebieten werden nicht durch klimatische Trockenheit verursacht, sondern sind edaphischer Natur (keine eigentlichen Steppen, aber Vegetation gleich). Der Boden besitzt in diesem Fall eine zu geringe Mächtigkeit um Wasseraustausch zu gewährleisten. Dies ist zum Beispiel auf Hügeln der Fall, wo das Muttergestein direkt an die Oberfläche kommt. Diese Gegebenheit führt zu einer kleinräumigen Variation mit sehr hoher Artenvielfalt. 5.2.2.1 Feuchtsavanne/ Savanne/ Trockensavanne (Sommerfeuchte Tropen) • • • • • • Vorwiegend Grasland als Anpassung an das Wasserangebot. Die Phytomasse verschiebt sich in den Boden hinein. Die dort vorkommenden Gräser haben Wurzeln bis zu einem Meter Tiefe. Unterirdischer Stockwerkbau, Bäume bis 20 m lange Wurzeln. Weniger Bäume, sie sind mit zunehmendem Wassermangel konkurrenzschwächer. Bäume und Gräser verhalten sich wie Antagonisten. Termitenbauten als typisches Kennzeichen -> Regenwürmer der Tropen -> Bauen ihren Bau auf (aus Bodenmaterial), welcher sich bei einem Niederschlag wieder über die Fläche verteilt. Der Übergang vom tropischen Regenwald zur Feuchtsavanne, Savanne und Trockensavanne entspricht nicht einer Linie, sonder bestehet aus einem Übergangsbereich von mehreren 100 Kilometern mit Savanneninseln. Bestimmende Faktoren (Abgrenzung zu feuchten Tropen) - Klima: aride Monate/ Jahr (siehe S.23 Skript) Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung - Mauro Marty Boden/Substrat: edaphische Trockenheit Feuer Mensch greift schon lange in Regenwald ein, kann auch Brände Mensch verursachen, aber auch natürlich vorkommend. Grosswild: Theorie, dass erst nach Grosswildbejagung geschlossener Wald möglich-> kontrovers. Typisches Phänomen bei Savannenlandschaften sind Bäume auf Hügeln (Dünen oder Termitenbauten). Dies ist der Fall, wenn der Grundwasserspiegel speziell weit an die Oberfläche kommt. Diese anaeroben Verhältnisse wirken sich negativ auf das Wachstum der Bäume auf. Bei einer Boden-Eisenkruste wachsen die Bäume dort, wo die Eisenkruste durchbrochen ist. • In Trockensavannen kann die Pflanze bereits erheblichem Wasserstress ausgesetzt sein. Trotzdem muss Photosynthese stattfinden können. Die Pflanze reagiert darauf mit kleineren Blättern (geringerer Wasserverlust) und grüne Stämme (keine Stomata und trotzdem Photosynthese). • In ganz trockenen Gebieten kommt nur noch kontrahierte Vegetation entlang von Abflussrinnen vor. • Mit zunehmender Trockenheit steigt der Salzgehalt von Böden-> Halophyten (Salzliebende Pflanzen). Zudem gibt es Bäume mit sehr tiefen Wurzeln (Preatophyten), welche so das süsse Grundwasser erreichen können. • Geophyten und Terraphyten kommen in Wüsten vor. Pflanzen können in Form von Samen oder Wurzelknollen bis zu 10 Jahren Trockenheit überdauern. • Im Weiteren: Sukkulenten, Herophyten, Poikilophyten, Ephemere (Theraphyten, Geophyten)-> nicht im Detail besprochen (siehe Seite 71 Skript). • Ergänzungen: C3/C4 Kreislauf: - Pflanzen der Aussertropen funktionieren mit dem uns geläufigen C3 Kreislauf. Beim C3- Kreislauf, wird das CO2 (vom CO2) durch die Spaltöffnung aufgenommen und gelangt direkt in den Calvin- Zyklus (CO2 und Sonnenenergie-> Wasser und Glucose). Kohlenhydrat wird bei der Atmung wieder in CO2 abgebaut. -> In den Tropen und Subtropen ist der Transpirationsverlust der Pflanzen über die Mittagszeit aber viel zu gross, was eigentlich zu einem Unterbruch der Photosynthese führen müsste, da bei Schliessung der Stomata kein Gasaustausch mehr stattfinden kann. - Die Pflanzen der Tropen und Subtropen begegnen diesem Problem anhand des C4- Kreislaufes, welcher wie folgt funktioniert: CO2 an Phosphoenolpyruvat Atmosphäre CO2 gebunden. Wir zu Oxalat, welches CO2- Speicher Mesophyll CO2 durch Malatschleuse (oberes in Gefässbündel Balttgewebe) Malat PEP (Phosphoenolpyruvat) gelangt und dort von Malatenzym in Atmung Pyruvat und CO2 Gefässbündel Pyruvat (unteres umgewandelt wird. CO2 Blattgewebe) Pyruvat geht wider in Kreislauf ein. CO2 geht CalvinCalvin- Zyklus Kohlenhydrat Zyklus durch. • Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty Somit kann die Pflanze auch ohne Gasaustausch Photosynthese betreiben. • Ausser den C3- und C4-Pflanzen gibt es noch CAM-Pflanzen (Kakteen etc.) welche in der Nacht CO2 aufnehmen können und durch den Tag die Spaltöffnungen geschlossen haben, somit keine Transpiration aber dennoch Photosynthese. Sie haben somit eine zeitliche Trennung. • Mangroven (Risophoba= Pflanze wächst an Mutterpflanze, fällt hinunter): Kommen nur innerhalb der Wendekreise vor. Ihre Artenvielfalt widerspiegelt oben erwähntes: Grosse Artenvielfalt in Südostasien (20) weniger in Afrika und Lateinamerika (1-3)(siehe Abb.106 Seite 73). Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Mangroven f(Salzgehalt im Wasser): 1. In den feuchten Tropen wird Salz ausgewaschen-> wie weiter aussen im Meer, desto salziger-> Mangroven die weniger Salz vertragen. 2. In den Rand-/ Subtropen reichert sich das Salz in den küstennahem Bereichen an (da erhöhte Verdunstung)-> salzresistente Mangroven 5.3 Landnutzung in Tropen und Subtropen Die Tropen und Subtropen sind heute einem grossen Bevölkerungsdruck ausgesetzt. Wie schon oben zum Teil erwähnt repräsentieren sie relativ fragile Ökosysteme. 82% der Bevölkerung der tropischen Gebiete leben in den wechselfeuchten Tropen (flächenmässig 50% der Tropen)-> sehr grosse Bevölkerungsdichte und somit sehr grosser Nutzungsdruck! 5.3.1 Waldrodung Global: - Ursprüngliche Waldfläche 25 Mio. km^2 Waldfläche 1995 10 Mio. km^2 - Beispiel Sumatra (siehe Abb.82 Seit 59 Skript) Bespiel Äthiopien: 1990 5 Mio. Einwohner 45% Wald 1990 50 Mio. Einwohner 3% Wald Entwaldungsrate 1990 140000km^2/Jahr Gründe für Abholzung: 1. 2. 3. 4. Brennholz vor Ort (in wechselfeuchten Tropen limitierend siehe Abb.103 S.71 Skript) Holzkohle Gewinnung Traditioneller Wanderfeldbau kommerzielle Stammholzgewinnung Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty 5. Staatliche Umsiedelungen (Bsp. Sumatra, Brasilien) 6. Spontane kleinbäuerliche Pioniersiedlung (Bsp. Brasilien) 7. Landwirtschaftliche Grossbetriebe (Plantagen, Ranchbetriebe) 8. Flächendeckende Abholzung-> Holzschnipsel 9. Strassenbau 10. Landwirtschaftliche Grossbetriebe 11. Erzabbau 12. Staudämme (Bsp. Brasilien) 13. Krieg 14. Siedlungsausbau => Laut Modellrechnungen soll es bis im Jahr 2040 kein Urwald mehr geben. Beispiele der Abholzungspraxis (Gründe) verschiedener Länder: - - Sumatra: Indonesien stellte Überbevölkerung der Insel Java fest. Leute mit Saatgut auf Sumatra umgesiedelt. Problem: Oft Stadtmenschen-> fehlendes Know- How-> unkontrollierte Brandrodungen, nach wenigen Jahre Sumatra zu grossen Teilen degradiert. Paraguay: Verkauf von billigem Farmland+ niedriger Grundwasserspiegel-> Versalzung Brasilien: Strassenbau verursacht Pioniersiedlungen mit entsprechender Entholzung. Grossangelegte Agrarkolonialisation -> Rinderzucht braucht Licht -> Abholzung ohne Nutzung des Holzes. Problem: Natürlich vorkommendes Gras wird von Rindern nicht gefressen –> Aussähen von speziellem Gras mit Flugzeugen, aber nach einigen Jahren wächst wieder natürliches Gras -> erneute Abholzung (braucht riesige Gebiete pro Grossvieheinheit, je nach Niederschlag zw. 2 und 30 ha). Kein Export, das enorme Distanzen im schlecht erschlossenen Amazonasgebiet zu überwinden sind. Zusätzlich variiert die Holzqualität im Amazonas viel stärker als in Südostasien. Malaysia: Abholzung für Export (weltweit grösster Exporteur; siehe Abb.83 Seite 61 Skript.)-> günstig, da östlich der Wallace- Linie, Dypterocarpaceen vorkommend (Baumfamilie mit über 300 Arten mit gleicher Holzqualität, günstig für Abholzung) (Wallace Linie: Biogeographische Trennlinie zwischen asiatischer und australischer Flora und Fauna, verläuft zwischen Bali und Lombok und nördlich zwischen Borneo und Sulawesi. Grund: westliche Inseln waren während letzter Eiszeit (Meerestiefstand) mit Asien verbunden, östlicher Inseln mit Australien dazwischen tiefer Graben) => Bei der Suche nach den Gründen für die Abholzung sind nicht nur regional Unterschiede zu beachten, sondern auch zeitliche Unterschiede in der selben Region sind von grosser Relevanz: z.B. Brasilien: 1920- 1950: Kautschukplantagen 1960: Papierindustrie und Spannholz-> riesen Plantagen 1970: Transamazonica-> Erschiessung des Amazonas im Rahmen „Programa de Intergracion Nacional“ 1975: Aufkommen der Viehzucht (siehe Abb.94 Seite 66) 1980: Bodenschätze-> Minen heute: Brasilien versucht die Abholzung zu stoppen und die Strassen nicht weiter auszubauen Zur Diskussion der Ursachen für die Entholzung gehört auch die Massnahmenplanung: welche Massnahmen ergreift man, oder kann man ergreifen? Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty z.B. erste globale Beachtung der Problematik 80- er Jahre in Amazonien-> Massnahme: Jeder muss auf seinem Eigentum die Hälfte der Fläche Primärwald stehen lassen-> keine Wirkung, da Regeln umgangen wurden. Konsequenzen der Abholzung: Ökologische Folgen: - Abnahme der Biodiversität, Annahme: 50000 Arten pro Jahr. - Abholzungsbilanz: siehe Tab. 13 Seite 60 Skript - Verstärkte Erosion: linear und flächenhaft->“ Badlands“ (siehe Tab.14 Seite 63 Skript) In Nigeria so 5 m Boden verschwunden. - Bodenverdichtung: Kein Schutz durch Vegetation-> Dispergierung-> Abnahme Infiltration-> Zunahme Oberflächenabfluss. - Wasserhaushalt: Verdunstung: nimmt ab, da durch erhöhten Oberflächenabfluss Wasser aus dem System entweicht-> Niederschlag nimmt auch ab (siehe folgende Abbildung nächste Seite) - Energiekreislauf-> Heute Bodentemp.= Lufttemp im Regenwald. Ohne Wald-> keine latente Wärme+ kein Schutz-> Bodentemperatur > 40° C.-> viele Pflanzen können bei diesen Temperaturen nicht mehr keimen, das heisst, wenn einmal diese Temp. erreicht ziemlich irreversibel (siehe Abb.98 Seite 68). - Umweltverschmutzung mit Quecksilber (Goldwäscher), Erdöl etc. N=100% Verdunstung: 50%/20-30% Abfluss 50%/7080% Verdunstung über Meer: 50% konstant. Wenn V=20-30% => N= 70-80% von heute Atlantik Ökonomische Folgen: -Deviseneinnahmen -Arbeitsplätze -neues Ackerland -Infrastruktur Soziale Folgen: -Verdängung indigener Völker -soziale Konflikte Globale Phänomene: - 10-30% des anthropogen freigesetzten CO2 aus Verbrennung der tropischen Regenwälder - C- Freisetzung aus dem Boden: Wald-> Weide= 20% org. C In Atmosphäre Weide-> Landw.Fläche 40% org.C - durch Brandrodung hohe Gehalte von Treibhausgasen: CO2,CO,CH4,N2O,NOx - Aufforstung sämtlicher möglichen Flächen-> Kompensieren 8 Jahre CO2 Ausstoss - 3-13% des globalen CH4 - 20-40% aller Partikelemissionen stammen aus den Tropen Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty - Auswirkungen auf Biodiversität: Unterbrechen von Nahrungsketten, z.B. Grösse der zu stehen lassenden Bauminseln ist noch nicht bekannt. Langfristige Auswirkungen unbekannt. Forschungen ergaben z.B. für Ameisenkultur > 100ha, für Tiger > 40000 ha. - ev. Änderungen des globalen Wasserkreislaufes (noch wenig erforscht) 5.3.2 Nutzungsformen (siehe Abb.99 Seite 69) Shifting Cultivation (siehe Abb.91 Seite 65 Skript): Traditionelle, nachhaltige, zyklische Bewirtschaftung des Regenwaldes. Prinzip: Kleine Siedlung nutzt ein Feld jeweils 4 Jahre, bei zyklischer Nutzung von neun verschiedenen Feldern ergibt dies eine Regenerationszeit pro Feld von 36 Jahren. Dies ergibt keinen primären Regenwald, aber die Zeit recht aus um die Nährstoffe wieder im Boden und Phytomasse zu speichern (siehe auch Abb. 85 Seite 62 und Abb.89 Seite 64-> Regenerationszeit f(Muttergestein). Nehmen zu viele Siedlungen die gleiche Fläche in Anspruch-> zu hohe Nutzungsfrequenz, nicht genügend Regeneration-> Abnahme von Nährstoffen -> harte Gräser. Nährstoffangeb. Dieser Punkt ist für nachhaltige Nutzung wichtig. Bevölkerungsdruck führt zu Abnahme der Nährstoffe Zeit Gibt es Lösungen zu diesem Problem? - Plantagewirtschaften-> ausländische Firmen! (Waldähnliche Systeme, Nährstoffe vorhanden, aber meist Monokulturen-> Pestide abhängig vom Weltmarkt). - Nassreis: keine Auswaschung von Nährstoffen. - Grüne Revolution: neue Reisarten, mehr Ertrag, aber Reis braucht viel Nährstoffe-> Düngung, Kleinbauern können sich diese nicht leisten-> Verschuldung. Dry- Farming: zwei Jahre Brache, aber Pflügen (Füllung der Wasserspeicher), drittes Jahr bebauen –> Pflanzen nutzen Wasser-> grössere Erträge über die Jahre. Transhumanz: Halbnomadismus in den Dorn- und Trockensavannen: Winter- und Sommerweiden Nomadismus: dauerhaftes Wandern in den Trockengebieten Oasenwirtschaft (siehe Abb. 102 Seite 71): - Quelloasen - Brunnenoase - Tiefbrunnen: bis 500 m tief-> Problem: Bev.dichte um Brunnen viel zu hoch-> Degeneration des Umlandes, z.B. Brennholz. - Flussoasen: Flüsse die aus Gebirge in Wüsten fliessen-> Grundwasserkörper -> fossile Grundwasser sind bei Nutzung problematisch, da nicht erneuerbar, sehr langsame Bildung, z.B. Sahara 6000 Jahre Foggarabewässerung (siehe Abb.101 Seite 70): Wenn Geologie nicht so günstig wie bei Abb. 102, dann Bau von Stolle zur Wasserleitung, Schächte zur Kontrolle der Stollen. Zuflussleitungen: Aus Gebirge zu Siedlungen (Indien) Staudämme: - In Trockengebieten schnelle Verlandung, da viel Erosion bei Starkniederschlägen. Tropen Kapitel 5; Vegetation und Landnutzung Mauro Marty - Fehlende Hochwasser im Unterlauf-> fehlende Schlammdüngung. - Einschneiden der Flüsse im Unterlauf hinter Staustufe, da keine Fracht im Wasser. Eukalyptus: Trockenpflanze, wächst sehr schnell unter fast jeden Bedingungen. Problem: Wo einmal Eukalyptus angebaut wurde, wächst nichts mehr anderes (Ätherische Öle). Ölschicht: Im Irak deckt man Sand mit Ölschicht zu, lässt aber kleine Orte offen-> Versickerung des Wassers und minimale Verdunstung. Bewässerung/Entwässerung: Probleme bei Bewässerung: Bodenversalzung; Probleme bei Entwässerung: Bodenabsetzung und -sackung 5.3.3 Desertifikation (siehe Seite 75 ff.) - Def.: Desertifikation ist Land- Degradation in ariden, semiariden und trockenen subhumiden Gebieten. Sie ist vorwiegend auf menschlichen Einfluss zurückzuführen (UN 1990) Global sind 4.2 Mrd. ha von Desertifikation betroffen, das entspricht 33% der Erdoberfläche, > 40% der Menschheit und 70% der Trockengebiete. Ökonomische Folgen: schwierig abschätzbar Folgende Landnutzung führt zu Desertifikation: 1. Weidelandschaft (Weideland ist zu 70% von der Desertifikation betroffen!) 2. Regenfeldbau 3. Bewässerung