Ökosysteme wie Wälder bedecken rund ein Drittel der Fläche Deutschlands, jedoch sind 95 Prozent der deutschen Moorflächen heute zerstört und über 90 Prozent der ursprünglichen Moore gelten als entwässert. Was sind Ökosysteme genau, und warum sind sie so entscheidend für unsere Zukunft? In diesem Artikel zeigen wir dir die Ökosysteme Definition, erklären Ökosysteme Beispiele wie terrestrische Ökosysteme und aquatische Ökosysteme, und verdeutlichen, warum intakte Wälder, Wiesen und Gewässer unsere Lebensgrundlage bilden.
Was sind Ökosysteme – Definition und Beispiele
Ökosysteme Definition einfach erklärt
Der Begriff Ökosystem stammt aus dem Altgriechischen und setzt sich aus “oikos” (Haus) und “systema” (das Verbundene) zusammen. Ein Ökosystem besteht aus zwei zentralen Komponenten: der Biozönose und dem Biotop. Die Biozönose beschreibt die Lebensgemeinschaft aller Organismen mehrerer Arten, also Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen, die zusammen in einem bestimmten Raum leben. Das Biotop hingegen bezeichnet den unbelebten Lebensraum dieser Organismen mit seinen abiotischen Faktoren wie Klima, Temperatur, Boden, Wasser und Licht.
Diese Definition wurde 1935 durch den britischen Ökologen A. G. Tansley geprägt. Die Biodiversitätskonvention verwendet folgende Formulierung: Ein Ökosystem ist ein dynamischer Komplex von Gemeinschaften aus Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen sowie deren nicht lebender Umwelt, die als funktionelle Einheit in Wechselwirkung stehen. Die Grösse eines Ökosystems kann stark variieren und wird meist von Wissenschaftlern definiert. Ein verrottender Baumstumpf kann ebenso ein Ökosystem sein wie ein ganzer Wald.
Terrestrische Ökosysteme
Terrestrische Ökosysteme befinden sich auf der Landoberfläche und bestehen nicht primär aus Wasser. Wälder zählen zu den produktivsten Landökosystemen und haben neben den Meeren den grössten Einfluss auf das globale Klima. Sie fungieren als Sauerstoffproduzenten und CO2-Senken. In Mitteleuropa unterscheiden wir verschiedene Waldtypen wie Auenwälder an Fliessgewässern, Bruchwälder mit hohem Grundwasserstand sowie sommergrüne Laubwälder und Mischwälder.
Grasländer stellen einen weiteren wichtigen Typ dar. Natürliche Grasländer in gemässigten Bereichen werden als Steppen bezeichnet, während tropische und subtropische Varianten Savannen heissen. In Mitteleuropa dominiert das Kulturgrasland, das intensiv durch Beweidung und Mahd genutzt wird. Darüber hinaus existieren Heideökosysteme mit nährstoffarmen, sauren Böden sowie urbane Ökosysteme in Städten, die besondere Lebensbedingungen aufweisen.
Aquatische Ökosysteme
Aquatische Ökosysteme werden nach dem Salzgehalt des Wassers differenziert. Limnische Ökosysteme umfassen stehende und fliessende Süsswasserlebensräume wie Seen, Flüsse, Teiche und Feuchtgebiete. Obwohl lediglich 0,3 Prozent des global verfügbaren Wassers in Flüssen und Seen enthalten ist, stellen diese Ökosysteme elementare Dienstleistungen wie Trink- und Brauchwasserversorgung bereit. Süsswasser bildet einen Hotspot der Biodiversität: Obwohl Süssgewässer weniger als ein Prozent der Erdoberfläche ausmachen, sind sie Lebensraum für über zehn Prozent aller bekannten Tierarten.
Demgegenüber stehen marine Ökosysteme der Meere mit Salzwasser. Ozeane bedecken etwa 70 Prozent der Erdoberfläche. Das Phytoplankton im Wasser leistet 45 Prozent der globalen Primärproduktion, obwohl es lediglich ein Prozent der Weltpflanzenbiomasse ausmacht. In aquatischen Ökosystemen sind über 700 Gigatonnen organischer Kohlenstoff enthalten.
Wie Ökosysteme funktionieren
Ökosysteme basieren auf vier grundlegenden Prozessen: dem Wasserkreislauf, dem Mineralstoffkreislauf, dem Energiefluss und der Gemeinschaftsdynamik. Im Stoffkreislauf nehmen Primärproduzenten wie grüne Pflanzen durch Photosynthese Kohlendioxid auf und bauen organische Stoffe aus anorganischen Stoffen auf. Konsumenten ernähren sich von Produzenten oder anderen Konsumenten. Destruenten, insbesondere Bakterien und Pilze, bauen abgestorbene Organismen ab und führen sie wieder in abiotische Stoffe zurück.
Der Energiefluss betrachtet die Bewegung der Sonnenenergie durch alle lebenden Organismen, stellt jedoch keinen Kreislauf dar, da Energie von einer Stufe zur nächsten als Wärme verloren geht. Infolgedessen können Ökosysteme zur Selbstregulation fähig sein und Störungen ausgleichen, um den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen.
Warum intakte Ökosysteme unsere Zukunft sichern
Biologische Vielfalt bildet die Basis für funktionsfähige Ökosysteme, die zahlreiche Leistungen von hohem ökologischem, wirtschaftlichem und sozialem Wert erbringen. Der ökonomische Wert dieser Ökosystemleistungen wird global auf jährlich 170 bis 190 Billionen US-Dollar geschätzt. Mehr als die Hälfte der globalen Wirtschaft hängt von Ökosystemen und ihren Leistungen ab.
Sauberes Wasser und fruchtbare Böden
Vielfältige und funktionsfähige Ökosysteme liefern saubere Luft und sauberes Wasser. Wälder filtern Wasser durch den Waldboden, sodass wir von sauberem Trinkwasser profitieren. Gesunde Böden speichern Wasser und regulieren den Wasserhaushalt. Ökosysteme stellen die Bestäubung der Pflanzen in der Landwirtschaft sicher, bauen organische und anorganische Stoffe um und erhalten so die Bodenfruchtbarkeit. Die Vielfalt von Tieren, Pflanzen und Lebensräumen sorgt für fruchtbare Böden und stabile Ökosysteme.
Klimaregulierung und CO2-Speicherung
Gesunde Ökosysteme binden enorme Mengen an Treibhausgasen und können die Folgen von extremen Wetterereignissen mildern. Insgesamt speichern Ökosysteme an Land und im Meer 5,6 Gigatonnen Kohlenstoff pro Jahr, das entspricht etwa 60 Prozent der durch den Menschen verursachten Treibhausgasemissionen. Seegraswiesen, Mangrovenwälder und Salzmarschen können jedes Jahr weltweit bis zu 216 Millionen Tonnen CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen und speichern. Mangrovenwälder speichern drei- bis fünfmal mehr Kohlenstoff als Wälder an Land. Wälder, Böden und Moore tragen massgeblich zum natürlichen Klimaschutz bei, sofern sie ökologisch intakt sind.
Nahrung und natürliche Ressourcen
Intakte und artenreiche Ökosysteme liefern wichtige Rohstoffe und bilden die Basis für Entwicklung und Wohlstand. Zahlreiche Nutzpflanzen sind von der Bestäubung durch Insekten, Vögel, Fledermäuse oder andere Tiere abhängig. Ein weltweiter Verlust natürlicher Bestäuber würde nach wissenschaftlichen Berechnungen zu einer Reduzierung der jährlichen landwirtschaftlichen Erträge um etwa 217 Milliarden US-Dollar führen. Ein Grossteil registrierter Arzneimittel stammt entweder direkt aus Pflanzen oder ist von der Natur inspiriert. Natürliche Lebensräume und Arten versorgen uns mit Nahrung und Trinkwasser, liefern Fasern für Kleidung und Grundstoffe für Arzneien.
Schutz vor Naturkatastrophen
Ökosysteme helfen bei der Anpassung an die Folgen des Klimawandels und tragen zum Schutz vor Hochwasser und anderen Katastrophen bei. Gesunde Wälder mildern die Folgen von Überschwemmungen, Starkregen oder Stürmen. Korallenriffe schützen Inseln, Küsten und küstennahe Siedlungen vor Sturmfluten und Wirbelstürmen. Mangrovenwälder formen eine natürliche Schutzwand gegen Sturm- und Tsunamiwellen. Funktionierende Küstenzonen puffern Sturmfluten ab und tragen wirksam zum Schutz der Küstenstädte bei. Der Wald schützt uns zudem vor Naturgefahren wie Steinschlag und Lawinen.
Lebensraum für Artenvielfalt
Intakte Ökosysteme bieten Lebensräume für zahlreiche Arten. Korallenriffe bieten Lebensraum für schätzungsweise bis zu drei Millionen Arten, darunter über ein Viertel aller Meeresfischarten. Gesunde und widerstandsfähige Ökosysteme sind essenziell für unser Wohlergehen. Ohne die Biodiversität und die Leistungen der Ökosysteme wären die Existenzgrundlage, die Gesundheit und das Wohlergehen aller Völker und Gesellschaften in Gefahr.
Waldökosysteme verstehen und schützen
Wälder stellen komplexe Ökosysteme dar, deren Aufbau und Schutz untrennbar mit unserer Zukunft verbunden sind. Rund ein Drittel der Landfläche in Deutschland ist mit Wald bedeckt. Diese Waldflächen erfüllen vielfältige Funktionen für Mensch und Umwelt, stehen aber gleichzeitig unter erheblichem Druck.
Aufbau und Funktionen des Waldes
Der Wald lässt sich in fünf übereinanderliegende Schichten unterteilen, die sogenannten Waldstockwerke. Die unterste Wurzelschicht reicht bis zu fünf Meter in die Tiefe und stabilisiert den Boden. Darüber liegt die Bodenschicht mit Moosen, Flechten und Pilzfruchtkörpern, wo Kleinstlebewesen organisches Material zu Humus zersetzen. Die Krautschicht erstreckt sich bis etwa 1,5 Meter Höhe und besteht aus Gräsern, Farnen und Blütenpflanzen. In der Strauchschicht bis fünf Meter Höhe finden Tiere Unterschlupf und Nahrung. Die oberste Baumschicht bildet das Kronendach, wobei heimische Bäume wie Eschen mehr als 40 Meter hoch werden können.
Wälder als Kohlenstoffspeicher
Wälder erfüllen zwei zentrale Klimafunktionen: Sie speichern enorme Mengen Kohlenstoff und regulieren das Klima. Weltweit speichern Wälder etwa die Hälfte des auf der Erde gebundenen Kohlenstoffs in ihrer Vegetation. In Deutschland sind derzeit 1.184 Millionen Tonnen Kohlenstoff in lebenden Bäumen gebunden. Im Totholz befinden sich weitere 46,1 Millionen Tonnen Kohlenstoff. Zusätzlich lagern 936 Millionen Tonnen Kohlenstoff in Streu und Mineralboden. Eine Fichte kann der Atmosphäre in 100 Jahren rund zwei Tonnen CO2 entziehen.
Bedrohungen für Wälder in Deutschland
Zwischen Herbst 2017 und Herbst 2024 gingen mehr als 900.000 Hektar Wald verloren, das entspricht 8,5 Prozent der deutschen Waldfläche. Seit 2018 fielen bis Mitte 2022 rund 245 Millionen Festmeter Schadholz vor allem aufgrund von Insektenkalamitäten an. Fast drei Viertel der rund 90 Milliarden deutschen Waldbäume weisen eine Kronenverlichtung auf. Besonders betroffen sind der Harz, Südwestfalen, der Südosten Thüringens und die Grenzregion von Sachsen zu Tschechien. Waldschädlinge wie der Borkenkäfer, Waldbrände, Wildverbiss und illegale Müllentsorgung bedrohen kontinuierlich die Wälder. Seit 2017 wurde der Wald durch Verlust an lebender Biomasse zur CO2-Quelle.
Wie wir Wälder nachhaltig bewirtschaften
Nachhaltige Waldbewirtschaftung bedeutet, Wälder so zu bewirtschaften, dass sie ihre Funktionen langfristig erfüllen können. Holz und Ressourcen werden so entnommen, dass die Regeneration gefördert wird. Ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Ansprüche müssen aufeinander abgestimmt werden. Der Schlüssel für gesunde Wälder liegt in Biodiversität und gemischten Waldstrukturen mit jungen wie alten Bäumen. Mischwälder erweisen sich als resilienter und weisen eine bessere Risikoverteilung auf. Ziel der Bundesregierung ist eine naturnahe Waldbewirtschaftung auf möglichst der gesamten forstwirtschaftlichen Fläche. Nach den Ergebnissen der dritten Bundeswaldinventur sind rund 36 Prozent der Waldfläche als sehr naturnah oder naturnah einzustufen.
Wiesen und Offenland – unterschätzte Lebensräume
Mit 52 Prozent des Artenbestandes Deutschlands gehören Grünlandstandorte zu den artenreichsten Biotopen Mitteleuropas. Wiesen und Weiden bedecken etwa ein Drittel der landwirtschaftlich genutzten Fläche und entstanden durch menschliche Bewirtschaftung über Jahrtausende hinweg. Ohne regelmässige Mahd oder Beweidung würden diese Flächen durch natürliche Sukzession wieder zu Wald werden.
Was Wiesenökosysteme leisten
Wissenschaftler untersuchten 150 Wiesenflächen über den Zeitraum von 2006 bis 2018 und nahmen dabei erstmals insgesamt 16 Ökosystemleistungen in den Blick. Diese reichen von Futterqualität und Bestäubung über Faktoren zur Bodenqualität wie Kohlenstoffspeicherung und Grundwasserneubildung bis zu kulturellen Ökosystemleistungen, die unser Naturerlebnis betreffen. Dazu zählt beispielsweise die Möglichkeit zur Vogelbeobachtung oder der wohltuende Anblick einer üppig blühenden Wiese und der akustische Reichtum durch Vogelgesang und andere Naturgeräusche. Bei allen Ökosystemleistungen liess sich ein positiver Effekt durch hohe Pflanzendiversität nachweisen.
Artenreiche Wiesenflächen bieten Lebensraum für Bienen und andere Insekten, wodurch neben der Natur auch die Landwirtschaft durch Ökosystemleistungen wie Bestäubung oder natürliche Schädlingsbekämpfung profitiert. Befragungen von Anwohnerinnen sowie Vertreterinnen von Naturschutzorganisationen und der Agrar- und Tourismuswirtschaft zeigten, dass ausnahmslos alle Gruppen von einer hohen Biodiversität profitieren könnten. Die Umwandlung von Grünland in Ackerland bringt Versorgungsleistungen von circa 500 Euro, kostet die Gesellschaft insgesamt jedoch etwa 2.000 Euro für entgangene Leistungen für Klima, Wasser und Naturschutz.
Artenvielfalt auf Grünland
Rund 40 Prozent aller in Deutschland gefährdeten Farn- und Blütenpflanzen kommen im Grünland vor. Extensiv bewirtschaftetes Grünland mit nährstoffarmen Böden ist ein wichtiger Lebensraum für artenreiche, seltene Pflanzengesellschaften und daran angepasste, zum Teil gefährdete Tierarten. Darüber hinaus erfüllen Organismen auf und in Böden wichtige Funktionen zum Erhalt der Ertragsfähigkeit und Bodenfruchtbarkeit. Der gesamte Umbau der Pflanzen- und Wurzelrückstände im Boden hängt von Bodentieren wie Regenwürmern, Springschwänzen, Milben und letztlich von Bodenbakterien und -pilzen ab.
Gefährdung durch intensive Landwirtschaft
Seit 1991 sind mehr als 600.000 Hektar Grünland deutschlandweit umgepflügt worden. Das entspricht fast drei Mal der Fläche des Saarlands. Je intensiver landwirtschaftliche Böden bewirtschaftet werden, desto geringer sind Artenzahl und Vorkommen der Bodenorganismen. Wissenschaftler untersuchten mehr als 4000 Arten und belegten statistisch, dass durch die Intensivierung alle Wiesen eine nahezu gleiche Artenzusammensetzung aufweisen und nur noch Lebensraum für einige wenige Arten bieten. Dabei war es egal, ob Grünlandflächen moderat oder intensiv bewirtschaftet wurden. Schon bei einer moderaten Bewirtschaftung von Grünland reduzieren sich die Artengemeinschaften überregional auf die gleichen, wenig anspruchsvollen Generalisten. Diese sogenannte biotische Homogenisierung gefährdet natürliche Dienstleistungen wie die Bodenbildung oder die natürliche Schädlingsbekämpfung.
Gewässer als Lebensadern der Landschaft
Flüsse, Seen und Feuchtgebiete vernetzen verschiedene Lebensräume miteinander und übernehmen dabei Schlüsselfunktionen für den gesamten Naturhaushalt. Sie transportieren Nährstoffe und Sedimente, speichern Kohlenstoff und regulieren den Wasserhaushalt ganzer Regionen.
Flüsse und Seen als Ökosysteme
Flüsse zählen zu den artenreichsten Lebensräumen der Welt. Sie schaffen entlang ihres Laufs ein Mosaik unterschiedlichster Lebensräume, sowohl im Wasser als auch an Land. Gesunde, frei fliessende Flüsse verbinden Berge mit Ozeanen und dienen Tieren sowie Pflanzen als Wanderwege. Etwa zwei Milliarden Menschen weltweit beziehen ihr Trinkwasser direkt aus Flüssen, während 62 Prozent der bewässerten landwirtschaftlichen Nutzflächen mit Flusswasser versorgt werden. Für mindestens 200 Millionen Menschen stellen Süsswasserfische die wichtigste Quelle für tierisches Eiweiss dar.
Allerdings sind über 90 Prozent der deutschen Flüsse und Bäche über weite Strecken begradigt, eingeengt, verrohrt oder von Bauwerken unterbrochen. Die Populationen von Süsswasserwirbeltieren sind seit 1970 um 86 Prozent zurückgegangen, doppelt so schnell wie in terrestrischen oder marinen Ökosystemen. Seen bilden komplexe Ökosysteme, in denen Algen, Wasserpflanzen, Fische, Mikroorganismen und Röhricht eng miteinander verbunden sind. Dieses Zusammenspiel erweist sich als empfindlich, bereits kleine Veränderungen können das Gleichgewicht stören.
Moore und Feuchtgebiete
Feuchtgebiete bedecken lediglich fünf bis acht Prozent der Erdoberfläche, speichern aber rund 35 Prozent des weltweiten terrestrischen Kohlenstoffs. Moore machen etwa drei Prozent der weltweiten Landfläche aus, speichern jedoch 30 Prozent des erdgebundenen Kohlenstoffs, doppelt so viel wie alle Wälder zusammen. In Deutschland speichern sie 1,3 Milliarden Tonnen Kohlenstoff.
In Deutschland existieren etwa 18.000 Quadratkilometer Moorböden, von denen mehr als 90 Prozent entwässert sind. Entwässerte Moorböden tragen erheblich zur Freisetzung von Treibhausgasen bei. Allein im Jahr 2020 wurden in Deutschland rund 53 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente aus entwässerten Moorböden ausgestossen, was mehr als sieben Prozent aller Emissionen des Landes entspricht. Trockengelegte Moore können durch Wiedervernässung reaktiviert werden. Je höher der Wasserstand in Moorböden, desto geringer fallen die Emissionen aus.
Gewässerschutz in der Praxis
Aktuelle Gewässeruntersuchungen zeigen, dass Fliessgewässer in landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebieten häufig stark mit Pflanzenschutzmitteln belastet sind. Gewässerrandstreifen können bis zu 90 Prozent der Pflanzenschutzmittel und Nährstoffe zurückhalten. Landwirtschaftsbetriebe müssen ihre Lager, Silos sowie Wasch- und Umschlagplätze so bauen und unterhalten, dass keine schädlichen Stoffe in die Umwelt gelangen.
Renaturierung von Gewässern
Renaturierungen können den ökologischen Zustand und die Attraktivität der Gewässer verbessern. Sie ermöglichen es, die Artenvielfalt der Tier- und Pflanzenwelt zu erhöhen, Gewässerlebensräume aufzuwerten und ihre bessere Vernetzung beizutragen. Gleichzeitig entstehen Erholungsräume für die Bevölkerung und die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel wird gestärkt.
Städte und Gemeinden spielen eine zentrale Rolle bei der Bewirtschaftung und nachhaltigen Entwicklung von Fliessgewässern, da insbesondere kleine und mittelgrosse Flüsse häufig in ihrem Eigentum sind. Mögliche Massnahmen umfassen die Rückverlegung von Deichen, das Anlegen breiter Gewässerentwicklungskorridore, die Reaktivierung von Altarmen sowie das Entfernen von Querbauwerken und technischen Uferverbau.
Schlussfolgerung
Ökosysteme wie Wälder, Wiesen und Gewässer bilden zweifellos unsere Lebensgrundlage. Sie liefern sauberes Wasser, fruchtbare Böden, regulieren das Klima und schützen uns vor Naturkatastrophen. Doch 95 Prozent der deutschen Moore sind zerstört, und über 90 Prozent unserer Flüsse sind begradigt oder verbaut. Diese Zahlen zeigen deutlich, wie dringend wir handeln müssen.
Die gute Nachricht: Durch nachhaltige Bewirtschaftung, Renaturierung und gezielte Schutzmassnahmen können wir diese wertvollen Ökosysteme erhalten und wiederherstellen. Jeder Schritt in Richtung Biodiversität und intakte Lebensräume ist eine Investition in unsere Zukunft. Die Zeit zu handeln ist jetzt.
FAQs
Q1. Welche Bedeutung haben Ökosysteme für den Menschen? Intakte Ökosysteme sind für uns Menschen unverzichtbar. Sie speichern Kohlenstoff, versorgen uns mit Nahrung und sauberem Trinkwasser, regulieren das Klima und bieten Raum für Erholung und Freizeitgestaltung. Zudem schützen sie uns vor Naturkatastrophen wie Überschwemmungen und Stürmen.
Q2. Warum sollten wir Ökosysteme schützen und erhalten? Ohne eine grosse Vielfalt an Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen können wir keine gesunden Ökosysteme haben. Diese sind jedoch notwendig, um die Luft zum Atmen und die Nahrung zum Essen zu erhalten. Darüber hinaus hat die Natur einen Wert an sich, den Menschen schätzen und bewahren möchten.
Q3. Was zeichnet ein intaktes Ökosystem aus? Intakte Ökosysteme bieten Lebensräume für zahlreiche Arten und tragen zur Biodiversität bei. Einige können das Treibhausgas CO2 speichern, wie etwa Wälder und Moore. Andere bieten natürlichen Schutz gegen die Folgen des Klimawandels, beispielsweise durch Hochwasserschutz oder Temperaturregulierung.
Q4. Wie tragen Ökosysteme zur Gesundheit von Gemeinschaften bei? Gesunde Gemeinschaften werden durch intakte Ökosysteme erhalten, die lebenswichtige Leistungen erbringen. Dazu gehören saubere Luft, frisches Wasser, natürliche Heilmittel und Ernährungssicherheit. Zudem regulieren diese Ökosysteme Krankheiten und tragen zur Stabilisierung des Klimas bei.
Q5. Welche Rolle spielen Wälder und Moore beim Klimaschutz? Wälder und Moore sind wichtige Kohlenstoffspeicher. Wälder binden in Deutschland über 1.184 Millionen Tonnen Kohlenstoff in lebenden Bäumen. Moore speichern trotz ihrer geringen Flächenausdehnung etwa 30 Prozent des erdgebundenen Kohlenstoffs – doppelt so viel wie alle Wälder zusammen. Intakte Ökosysteme können jährlich etwa 60 Prozent der menschengemachten Treibhausgasemissionen aufnehmen.
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