13. Dezember 2018

Planung von Managementzonen von Süßwasserökosystemen


von Sami Domisch

Wie können wir die Artenvielfalt schützen, aber zugleich die Ökosystemleistungen nutzen? Wo sollten Naturschutzgebiete errichtet werden, und wo sollte eine Nutzung von Ökosystemleistungen ermöglicht werden? Diese Fragen sind v.a. in Süßwasserökosystemen aufgrund der zurückgehenden Artenvielfalt von großer Bedeutung. Dahinter steht die übergeordnete Frage wie eine nachhaltige Ressourcennutzung aussehen soll. Im Zuge des EU-Projektes „AQUACROSS“ haben wir uns mit diesen Fragen beschäftigt und als Lösungsansatz ein Modellierungskonzept erstellt, das darauf abzielt, den Schutz der Artenvielfalt als auch die Nutzung von Ökosystemleistungen zu balancieren. Das Konzept wurde innerhalb verschiedener Fallstudien und dazugehörenden Untersuchungsgebieten getestet (siehe https://aquacross.eu/casestudies).

Eines der Testgebiete ist das Donaueinzugebiet. In diesem haben wir zum einen das Vorkommen der Fischfauna modelliert, zum anderen die flächendeckende Kohlenstoffspeicherung und Hochwasserregulierung als bereitstellende, sowie den Grad der Freizeiterholung und den Wasserverbrauch als genutzte Ökosystemleistungen abgebildet. Mithilfe einer Methode, die als „räumliche Priorisierung“ bezeichnet wird, haben wir anschließend die optimale Lage verschiedener Managementzonen geplant. Diese Managementzonen können z.B. auss

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10. Dezember 2018

Chancen und Herausforderungen bei der Abstimmung der Waldfunktionenkartierung mit dem Ökosystemleistungskonzept


von André Tiemann

Wälder stellen eine Vielzahl wertvoller Ökosystemleistungen zur Verfügung. Am prominentesten ist sicherlich die Bereitstellung von Holz für verschiedenste Anwendungszwecke (z.B. Konstruktionsbau, Verpackungs- und Papierindustrie, Energieversorgung). Darüber hinaus stellen Wälder jedoch auch wichtige Regulationsleistungen zur Verfügung. Beispielsweise festigt das Wurzelwerk von Bäumen das Erdreich und mindert somit die Erosion von Sedimenten in Gewässer. In Hinblick auf den Klimaschutz tragen Wälder dazu bei, klimawirksames CO2 zu binden und zu speichern. Eine weitere Bedeutung von Wäldern bezieht sich auf kulturelle Ökosystemleistungen. Wälder können als Orte der Erholung und Freizeitgestaltung genutzt werden oder bewahren menschliches Kulturerbe, wie beispielsweise Hügelgräber oder Zeugnisse traditioneller Bewirtschaftungsformen (z.B. Niederwaldbewirtschaftung).

Jedoch sind Wälder, ihre biologische Vielfalt und die umfangreichen Ökosystemleistungen, die sie erbringen, gefährdet. Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (Food and Agriculture Organization) zeigt in ihrem Bericht zur Gesamtbewertung der Waldressourcen (Global Forest Resources Assessment) 2015 einen jährlichen Rückgang der weltweiten Waldfläche von rund 3,1%. Besonders betroffen ist die Klimaschutzleistung der Wälder. Seit 1990 sinkt die Gesamtmenge des gespeicherten Kohlenstoffs weltweit jährlich um 0,15%.

In Deutschland und vielen zentrale

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29. Oktober 2018

Wie sich die Ökosystemleistungsforschunglandschaft verändert hat


von Nils Droste

Oder: was können uns Algorithmen über Inhalte erzählen?

Bisher war in der Ökosystemleistungsforschung häufig davon die Rede, dass insbesondere zwei Perspektiven dominieren: Ökologie und Ökonomie (siehe beispielsweise den Überblicksartikel von Abson et al. 2014). Nachdem wir eher zufällig über einen Algorithmus maschinellen Lernens gestolpert waren, der Inhalte von Texten nach Themen sortiert (Blei et al. 2003), haben wir diesen benutzt, um die bislang größte Sammlung von Ökosystemleistungsartikeln nach ihren Themen zu sortieren und uns die Inhalte genauer anzuschauen (Droste et al. 2018). Im Prinzip erfasst der Algorithmus, der Latente Dirichlet Allokation (LDA) heißt (nach der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die benutzt wird), Themen als Gruppen von Wörtern die häufig zusammen auftauchen.

Wir haben die Web of Science Datenbank nach “ecosystem service*” durchsucht (und etwas nachsortiert), so dass wir knapp über 14,000 Artikel und ihre Zusammenfassungen in unserer Datenbank hatten. Die Zusammenfassungstexte haben wir dann an den Algorithmus füttert. Die Anzahl der Themen haben wir, um eine Vergleichbarkeit mit Abson et al. (2014) zu gewährleisten, auf neun festgesetzt. Zudem haben wir die Literaturdatenbank noch nach Perioden eingeteilt, um Entwicklungen über die Zeit nachzeichnen zu können (grob nach Chaudhary et al. 2015). Die Ergebnisse können Open Access in PLOS One (Keine Kommentare

22. Oktober 2018

Das Gute und das Schlechte: Der Beitrag verschiedener Prädatoren zu positiven und negativen Ökosystemleistungen


von Matthias Tschumi

Gerstenfelder beherbergen eine Vielzahl räuberisch lebender Arten (Prädatoren), die sich von Pflanzensamen und anderen Tieren ernähren. Je nach Bedingungen kann sich die durch Prädatoren erbrachte Leistung positiv oder negativ auf die landwirtschaftliche Produktion auswirken. Bild: Matthias Tschumi

Für die Produktion von Nahrungsmitteln ist die Landwirtschaft auf eine Vielzahl von Ökosystemleistungen, wie Bodenbildung, Bestäubung oder biologische Schädlingskontrolle angewiesen. Nachhaltige Agrarökosysteme beherbergen eine große Vielfalt von Nützlingen wie Vögeln, Nagetieren, Bienen, Käfern oder Regenwürmern, die die landwirtschaftliche Produktion unterstützen. Bienen bestäuben Feldfrüchte wie Raps, Regenwürmer sind essenziell für die Bodenbildung, und Vögel, Nagetiere und Käfer ernähren sich unter anderem von Unkrautsamen und tierischen Schädlingen. Mit dem Entfernen von Strukturen aus der Landschaft, bspw. Hecken, Bäume oder Dauergrünland, sowie dem zunehmenden Einsatz von Agrarchemikalien trägt die intensive Landwirtschaft zum Artenrückgang bei.

Die daraus resultierenden Veränderungen der Tiergesellschaften können zu verminderten Ökosystemleistungen führen, falls sie sich negativ auf Nützlinge auswirken. Darüber hinaus könne

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15. Oktober 2018

Verbessertes Verständnis der Beziehungen zwischen Ökosystemleistungen durch Integration von Angebot, Nutzen und Nachfrage


von Uta Schirpke

Ein umfassendes Verständnis der Beziehungen zwischen Ökosystemleistungen (ÖSL) ist wichtig für Entscheidungsprozesse und die Entwicklung politischer Instrumente, um Landschaften und Ökosysteme nachhaltig zu nutzen. Im Rahmen des Projektes AlpES wurden acht für den Alpenraum wichtige Ökosystemleistungen quantifiziert und auf Gemeindeebene kartiert (Abb. 1), wobei klar zwischen Angebot (supply), aktuellem Nutzen (flow) und Nachfrage (demand) unterschieden wurde. Dazu gehörten Trinkwasser, Grünfutter, Brennholz, Reinigung von Oberflächenwasser, Schutz vor Naturgefahren, Kohlenstoffspeicherung, Erholung im Freien als auch symbolische Pflanzen und Tiere. Um Interaktionen zwischen diesen ÖSL und die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen, wurde ein mehrstufiger Ansatz verfolgt. Zuerst wurden Korrelationsanalyse und Clusteranalyse verwendet, um die Beziehungen zwischen ÖSL zu analysieren und Gruppen von ÖSL zu identifizieren. Diese Gruppen wurden dann in einer Random Forest Analyse untersucht, um deren räumliche Verteilung zu erklären und den Einfluss verschiedener sozioökologischer Faktoren (z. B. Landnutzung/-bedeckung, Klima, Topographie und Bevölkerungsdichte) zu identifizieren.

Abb. 1: Analyse von acht ÖSL im Untersuchungsgebiet „Alpine Space“.[/capti

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