Wikipedia · einfach zusammengefasst · Stand
Ökozone
Landschaften mit einer großen Übereinstimmung der Merkmale Klima, Vegetation, Böden und agrare Nutzungsmöglichkeiten werden zu einer Ökozone zusammengefasst.
Inhalt5 Abschnitte
Grundidee und Einordnung
Eine Ökozone ist ein großräumiger, vor allem geowissenschaftlich und geoökologisch verwendeter Naturraum der Erde. Das Modell teilt hauptsächlich die Landmassen nach einer Kombination ökologischer Merkmale ein. Zusammengefasst werden Landschaften, in denen Klima, Vegetation, Böden und Möglichkeiten der agraren Nutzung weitgehend übereinstimmen. Die Grundlage bilden die globalen Klimazonen, die sich von den Tropen bis zu den beiden polaren Zonen gürtelförmig um die Erde erstrecken.
Für die Abgrenzung werden Klimaklassifikationen, sichtbare Landformen, Ökosysteme, Bodentypen sowie land- und forstwirtschaftliche Nutzungssysteme herangezogen. Auch typische Beziehungen zwischen diesen Elementen, etwa Stoff- und Energieflüsse, sind wichtig. Das Modell folgt überwiegend naturräumlichen Kriterien; kulturelle Merkmale werden nur berücksichtigt, wenn sie mit der Natur, besonders mit der Landnutzung, verbunden sind.
Die gesamte Biosphäre, also die Summe aller Lebensräume, ist die übergeordnete Einheit. Ökozonen bilden eine mögliche, grobe und großräumige Unterteilung der Biosphäre. Meist werden nur die Landmassen betrachtet, weil sich Meeresräume nicht mit denselben Kriterien abgrenzen lassen. Unterhalb der Ökozonen liegen je nach Autor Sub-Ökozonen, Ökoregionen, Ökoprovinzen, Ökodistrikte, Biome oder Ökosystemkomplexe. Die kleinsten abgrenzbaren Lebensgemeinschaften heißen Biogeozönosen und enthalten einzelne Populationen und Individuen.
Ähnliche Modelle werden unter anderem als Vegetationszonen oder Zonobiome bezeichnet. Biologen betonen dabei stärker die Beziehungen der Lebewesen untereinander, während die Geographie den Schwerpunkt auf abiotische Faktoren, also unbelebte Umweltbedingungen, legt. Die Begriffe werden teilweise synonym verwendet, sind aber nicht gleichbedeutend mit Florenreichen, zoogeographischen Reichen, regionalen Biomen, Naturschutzgebieten oder kleinen Biotopen.
Klima, Lebenswelt, Böden und Stoffhaushalt
Das Klima ist der wichtigste äußere Einflussfaktor, weil es alle anderen Elemente eines Ökosystems beeinflusst. Die Sonneneinstrahlung nimmt vom Pol zum Äquator wegen des steileren Einfallswinkels zu; zugleich wird sie im Jahresverlauf gleichmäßiger. Wolken, Reflexion und Abstrahlung bestimmen die tatsächlich am Boden ankommende Globalstrahlung und die Strahlungsbilanz. Diese beeinflusst Verdunstung und Temperatur. Zusätzlich sind die jährliche Niederschlagsmenge und ihre Verteilung im Jahresverlauf entscheidend. Von den Ozeanen zum Kontinentsinneren nimmt die Kontinentalität zu: Das Meeresklima ist ausgeglichener und feuchter, während das kontinentale Klima trockener ist und stärkere jahreszeitliche Temperaturschwankungen aufweist.
Aus Temperatur und Niederschlag lassen sich wichtige Pflanzenformationen ableiten. Pflanzen sind wegen ihrer Ortsgebundenheit und meist geringen Ausbreitungsgeschwindigkeit besonders auffällige Anzeiger von Ökosystemen. Für Ökozonen sind jedoch eher typische Lebens- und Wuchsformen der Vegetation charakteristisch als die genaue Verbreitung einzelner Arten, denn diese wird auch durch die Erdgeschichte bestimmt. Größere Tiere können mehrere Ökozonen erreichen; Zugvögel durchfliegen beispielsweise während eines Jahres verschiedene Zonen. Die meisten Tierarten eignen sich dennoch ähnlich wie die Vegetation zur Differenzierung. Die Biodiversität steigt vereinfacht gesagt mit zunehmender Temperatur und Feuchtigkeit. Sie ist in den feuchten Tropen am höchsten und in Wüsten sowie polaren Zonen am niedrigsten.
Die Bodenbildung hängt zwar auch von Ausgangsgestein und Relief ab, wird aber besonders durch Klima, Vegetation und Tierwelt geprägt. In polnahen Gebieten bewirken Frostwechsel die Verwitterung. Pflanzenreste werden dort nur langsam zersetzt und bilden eine wenig mit dem Mineralboden vermischte Streuauflage. In den Tropen verwittert das Gestein durch chemische Vorgänge rasch; organisches Material wird schnell eingearbeitet und zersetzt. In humiden Gebieten werden Mineralien ausgewaschen, wodurch häufig saure Böden der pedalfere Entwicklung entstehen. In trockenen Gebieten können sich lösliche Salze anreichern; die Böden sind dann tendenziell alkalisch und zeigen eine pedocale Entwicklung. Eine geschlossene Pflanzendecke bremst die Abtragung durch Wind und Wasser, während eine lückige Decke mechanische Abtragung begünstigt.
Böden bestimmen vielerorts ihre Bearbeitbarkeit und Nutzungseignung und beeinflussen damit die Landnutzung. Diese greift durch Bodenbearbeitung und Stoffeinträge wiederum in die natürliche Bodenentwicklung ein. Die FAO legte zwischen 1971 und 1981 erstmals eine Weltbodenkarte vor und entwickelte dazu eine weltweit anwendbare Bodenklassifikation. Diese wurde 1998 durch die World Reference Base for Soil Resources (WRB) abgelöst; derzeit wird die vierte Auflage von 2022 verwendet.
Der Stoffhaushalt unterscheidet sich zwischen den Ökozonen durch Primärproduktion, Wasserversorgung, Temperatur, Vegetationsperiode und die Größe sowie Struktur der Vegetation. Temperatur und Feuchtigkeit bestimmen, wie schnell organische Masse zersetzt wird. Feuer können je nach Zone unterschiedlich stark zur Mineralisierung beitragen. Jahreszeitliche Zyklen werden in polnahen Gebieten besonders durch Kälteperioden, in äquatornahen Gebieten eher durch Trockenzeiten geprägt. Auch langfristige Sukzessionsprozesse, etwa nach Feuer oder Windbruch, verlaufen zonentypisch.
Menschlicher Einfluss und Grenzen des Modells
Die menschliche Landnutzung beeinflusst heute nahezu weltweit den Stoffhaushalt von Ökosystemen. Land- und Forstwirtschaft sollten deshalb bei der Beschreibung einer Ökozone berücksichtigt werden, wenn sie an deren natürliche Bedingungen gebunden sind. Erle C. Ellis und Navin Ramankutty entwickelten hierzu das 2008 veröffentlichte Modell der „Anthrome“. Anthrom ist die Abkürzung für „Anthropogenes Biom“, also ein vom Menschen beeinflusstes Biom. Das Modell unterscheidet 18 Anthrome und zusätzlich drei Biome für die verbleibenden ungenutzten Wildnisgebiete. Es ermöglicht eine globale Darstellung des ökologischen Ist-Zustandes der Erde.
Jede Einteilung der Biosphäre in wenige Großräume ist eine Verallgemeinerung. Örtliche Bedingungen müssen abstrahiert und gemittelt werden; daher bildet eine Ökozone die tatsächliche Vielfalt eines Standortes nie vollständig ab. Unregelmäßigkeiten entstehen unter anderem durch die Verteilung von Gesteinen, Meer- und Landmassen sowie durch das Relief. Sie können azonale Lebensgemeinschaften hervorbringen, die sich nicht eindeutig einer Ökozone zuordnen lassen. In Gebirgen überlagert die Höhenzonierung die breitezonale Einteilung, weshalb eigentlich eine dreidimensionale Betrachtung nötig wäre.
Der Übergang zwischen zwei Ökozonen heißt Ökoton und erfolgt allmählich über eine mehr oder weniger breite Übergangszone. Karten im globalen Maßstab vermitteln dagegen den Eindruck scharfer Grenzlinien. Deren Lage ist teilweise willkürlich und kann je nach Autor schwanken, weil sich Klima, Boden, Vegetation und andere Kriterien nicht immer gleichzeitig verändern.
Ökozonen verändern sich außerdem im Lauf der Erdgeschichte. Während der Eiszeit waren sie beispielsweise weit nach Süden verschoben. Die heutigen Ökosysteme eines Ortes lassen sich deshalb nicht allein durch die gegenwärtigen Umweltbedingungen erklären. Die gegenwärtige, vom Menschen verursachte globale Erwärmung wird voraussichtlich zu einer Verschiebung der Klimazonen und damit auch der Ökozonen führen, in der Regel nach Norden beziehungsweise in Gebirgen in höhere Lagen.
Aufbau des Modells nach Schultz
Jürgen Schultz untergliederte die klassischen solaren Klimazonen zunächst in vier Großbereiche: Hohe Breiten, Mittelbreiten, Subtropen und Randtropen sowie Tropen. Anschließend gliederte er sie in neun Ökozonen. Dabei ist „Zone“ in Klima- und Ökozonen nicht in genau demselben Sinn gemeint. Die Grenzziehungen der zweiten Ebene entsprechen im Wesentlichen den Makroklimaten der effektiven Klimaklassifikation nach Troll und Paffen. Erst die weitere Untergliederung berücksichtigt zusätzliche ökologische Merkmale. Ziel war, die Zahl der Zonen auf ein Minimum zu beschränken, ohne die tatsächlichen Verhältnisse zu verfälschen.
Die Ökozonen verlaufen annähernd parallel zu den Breitenkreisen und sind vielfach als getrennte, auf mehrere Kontinente verteilte Räume ausgebildet. Sie können in Subzonen und zusätzlich nach Höhenstufen gegliedert werden. Andere Modelle kommen zu anderen Zahlen und Bezeichnungen: Das FAO-Modell unterscheidet beispielsweise 20 Zonen und nähert sich damit stärker klassischen Vegetationszonenmodellen an.
Die folgenden Flächenanteile beziehen sich auf die gesamte Landfläche der Erde. Die Bodennamen entsprechen der WRB von 2022.
Die neun Ökozonen und ihre Kennzeichen
• Polare/Subpolare Zone – 14,8 %: Davon entfallen 10,8 % auf eisbedeckte Flächen und polare Wüsten sowie 4,0 % auf Tundren. Das arktische beziehungsweise antarktische Klima umfasst Eisschilde, Polarwüsten und baumlose Tundren. Tundren wachsen auf humusreichen Permafrostböden: mineralische Böden heißen Cryosole, organische Histosole. Biodiversität und Artenzahl sind gering; viele Tiere sind eng an die Ozeane gebunden.
• Boreale Zone – 13,1 %: Sie kommt nur auf der Nordhalbkugel vor und besitzt kühle Sommer sowie lange Winter. 2,6 % entfallen auf Waldtundren einschließlich offener Flechtenwälder, 10,5 % auf boreale Nadelwälder. Die Unterteilung reicht von Waldtundra und offenem Flechtenwald bis zum geschlossenen Nadelwald, der Taiga. In trockeneren kontinentalen Gebieten dominieren Cryosole, in feuchteren ozeanischen Gebieten Podsole. Histosole sind ebenfalls häufig. Artenzahl und Diversität sind gering, aber höher als in der polaren Zone.
• Feuchte Mittelbreiten – 9,7 %: Mischwälder bedecken 4,9 %, sommergrüne Laubwälder einschließlich temperierter Regenwälder 4,8 %. Die Zone besitzt mäßige Frostbelastung und ganzjährig ausreichenden Niederschlag. Sie liegt unter anderem in Europa, im nordwestlichen und östlichen Asien sowie im östlichen und westlichen Nordamerika; kleine Gebiete gibt es in Chile und Neuseeland. Typische Böden sind Cambisole sowie durch Lessivierung entstandene Luvisole und Alisole. Die Biodiversität ist höher als in der borealen Zone.
• Trockene Mittelbreiten – 11,1 %: Grassteppen machen 8,1 %, temperierte Halbwüsten und Wüsten 3,0 % aus. Heiße, trockene Sommer und kalte Winter erzeugen Übergänge von Waldsteppe über Grassteppen bis zur Wüste. Typische Böden sind Chernozeme, Kastanozeme und Phaeozeme. Die Zone liegt im Inneren Nordamerikas und Asiens sowie in Regenschattengebieten Südamerikas und Neuseelands.
• Winterfeuchte Subtropen – 1,7 %: Heiße, trockene Sommer stehen feuchten Wintern mit geringer oder fehlender Frostbelastung gegenüber. Neben dem Mittelmeerraum gehören Gebiete in Kalifornien, Mittelchile, der Kapprovinz und im südwestlichen Australien dazu. Hartlaubwälder wachsen vor allem auf Cambisolen und Luvisolen; bei stärkerer Trockenheit gehen sie in Strauch- und Grassteppen auf Calcisolen über.
• Immerfeuchte Subtropen – 4,0 %: In den kaum frostbelasteten Gebieten fällt ganzjährig oder mit sommerlichem Maximum ausreichend Niederschlag. Alisole und Acrisole tragen immergrüne Laub- und Lorbeerwälder. Die Zone kommt in kleinen Gebieten im Südosten der Kontinente vor.
• Tropische/Subtropische Trockengebiete – 20,8 %: Dazu gehören winterfeuchte Gras- und Strauchsteppen der Subtropen mit 2,3 %, tropische Dornsavannen und -steppen mit 6,4 % sowie heiße Halbwüsten und Wüsten mit 12,1 %. Die dauernd heißen Wüsten besitzen nur spärliche Vegetation. Je nach vorherrschendem Material treten Calcisole, Gypsisole, Durisole, Solonchake, Leptosole und Arenosole auf. Die Biodiversität ist gering.
• Sommerfeuchte Tropen – 16,4 %: Auf Trockensavannen entfallen 4,4 %, auf tropische Trockenwälder 2,6 % und auf Feuchtsavannen 9,4 %. Ganzjährig hohe Temperaturen wechseln mit Regen- und Trockenzeiten. Typisch sind laubabwerfende tropische Wälder und Savannen; häufig treten stark verwitterte, aber relativ basenreiche Böden wie Lixisole auf. Mit zunehmender Feuchtigkeit steigen Diversität und Komplexität der Ökosysteme rasch.
• Immerfeuchte Tropen – 8,4 %: Ganzjährig warmes und feuchtes Klima ohne ausgeprägte Jahreszeiten ermöglicht immergrüne tropische Regenwälder mit der höchsten Biodiversität. Hohe Temperaturen und viel Wasser beschleunigen die Verwitterung. In alten, wenig erodierten Tiefländern Afrikas und Südamerikas sind Ferralsole verbreitet. Sie werden vom Tonmineral Kaolinit dominiert, das kaum Nährstoffe speichert. Ackernutzung ohne intensive Düngung führt dort zu rascher Nährstoffverarmung.
