Biodiversität

Bedeutung und Ebenen

Biodiversität oder biologische Vielfalt bezeichnet die Vielfalt und Variabilität des Lebens in einem bestimmten Landschaftsraum oder geografisch begrenzten Gebiet, etwa einer Rasterzelle oder einem Land. Sie ist wichtig, weil sie zeigt, wie vielfältig ein Gebiet biologisch aufgebaut ist, und weil sie für Naturschutz sowie für die nachhaltige Bedeutung von Natur für Menschen bewertet wird.

Als wissenschaftlicher Fachbegriff umfasst Biodiversität drei wesentliche Ebenen:

• Die genetische Vielfalt umfasst Varianten innerhalb und zwischen Populationen einer Art.
• Die Artenvielfalt beschreibt die Anzahl der Arten oder anderer Taxa. Taxa sind Gruppen von Lebewesen in der biologischen Systematik, zum Beispiel Arten oder Gattungen.
• Die Ökosystemvielfalt umfasst unterschiedliche Lebensräume, etwa Biotope, Biome oder Ökoregionen.

Die Definition der UN-Biodiversitätskonvention von 1992 schließt die Variabilität lebender Organismen aller Herkunft ein: in Land-, Meeres- und anderen aquatischen Ökosystemen sowie in den ökologischen Komplexen, zu denen sie gehören. Sie umfasst Vielfalt innerhalb von Arten, zwischen Arten und bei Ökosystemen.

In der Biologie wird „Diversität“ zunächst wertneutral verwendet. Der Shannon-Wiener-Index berücksichtigt Artenreichtum und die Häufigkeitsverteilung der Arten; auch der Simpson-Index ist ein verbreitetes Maß. Solche Indices lassen sich jedoch nicht unmittelbar mit dem Naturschutzwert einer Lebensgemeinschaft gleichsetzen. Im deutschen Sprachraum wird „Artenvielfalt“ manchmal als Synonym für Biodiversität benutzt, meint aber eigentlich nur eine von mehreren Ebenen.

Erforschung, Maße und Indikatoren

Grundlagen der Biodiversitätsforschung sind Taxonomie, Systematik und Biogeographie. Dabei werden Arten erfasst, bestimmt, beschrieben und räumlich zugeordnet. Besonders die Verteilung von Pflanzenarten wird kartiert, weil Pflanzen in fast allen Landökosystemen häufig und prägend sind. Ihre Verbreitung dient als Indikator für die gesamte Biodiversität und hilft, biogeographische Einheiten vom kleinen Biotop bis zum Großlebensraum abzugrenzen.

Für eine vollständige Beschreibung sollen vier Ebenen einbezogen werden:

• genetische Diversität: genetische Vielfalt innerhalb einer Art sowie in einer Biozönose oder einem Ökosystem;
• taxonomische Diversität: Zahl verschiedener Taxa, besonders Arten;
• Ökosystem-Diversität: Vielfalt der Lebensräume und Ökosysteme;
• funktionale Biodiversität: Vielfalt ökologischer Funktionen und Prozesse, beispielsweise verschiedener Lebensformtypen oder ökologischer Gilden.

Robert H. Whittaker unterschied Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Epsilon-Diversität. Diese Begriffe beschreiben Artenvielfalt auf verschiedenen räumlichen Maßstäben, von punktuellen über lokale bis zu regionalen Flächen.

Da Biodiversität oft schwer direkt zu messen ist, nutzt die Biodiversity Indicators Partnership der UN-Biodiversitätskonvention häufig Ersatzgrößen, sogenannte Proxies. Dazu gehören Abundanz und Verbreitung von Arten, der Living Planet Index, Waldflächen, marine Lebensräume, die Größe geschützter Gebiete, Wasserqualität sowie Gesundheit und Wohlstand von Menschen, die direkt von lokalen Ökosystemen abhängen. Auch die Zahl von Trägern traditionellen Naturwissens und die sprachliche Vielfalt indigener Völker werden berücksichtigt. Daten sind jedoch verzerrt: Eine Untersuchung von 2017 zu 24 Taxa zeigte, dass Vögel überrepräsentiert, Insekten und andere Gliederfüßer dagegen unterrepräsentiert sind.

Biologische Vielfalt, Kultur und Ökosystemfunktionen

In Regionen mit hoher biologischer Vielfalt leben häufig auch viele indigene und lokale Gemeinschaften. Nach Einschätzung der International Society for Ethnobiology befinden sich 99 Prozent der weltweit nutzbaren genetischen Ressourcen in deren Obhut. Ein direkter Zusammenhang zwischen biologischer und kultureller Vielfalt ist nicht nachweisbar; auffällig sind jedoch die große Vielfalt indigener Kulturen und die besonders hohe Zahl unterschiedlicher Sprachen.

Zwischen natürlicher Umwelt und traditionellen, subsistenzorientierten sowie nicht-industriellen Wirtschaftsweisen besteht ein gegenseitiges Abhängigkeitsverhältnis. Subsistenz bedeutet, dass Menschen vor allem für den eigenen Lebensunterhalt wirtschaften. Diese Gruppen benötigen eine vielfältige Ressourcengrundlage; zugleich können traditionelle Nutzungsformen die lokale Vielfalt erhöhen. Als historisches Beispiel werden mitteleuropäische Kulturlandschaften genannt: Das Mosaik aus extensiv genutzten Landwirtschaftsflächen und Wäldern war artenreicher als die potenzielle Klimaxvegetation. Die Einbindung lokaler Gruppen in die Marktwirtschaft führt dagegen häufig zu Überschüssen, industriellen Produktionsmitteln oder einer Umstellung auf besonders rentable Produkte. Dies zerstört oft Lebensräume und verringert die Biodiversität.

Für die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen ist Biodiversität bedeutsam, auch wenn die genaue Beziehung lange kontrovers diskutiert wurde. Nach heutigem wissenschaftlichem Konsens können selbst seltene Arten Ökosysteme stark beeinflussen. Schlüsselarten haben eine besonders entscheidende Rolle; ihr Verlust kann Struktur und Funktion einer Lebensgemeinschaft drastisch verändern.

Mehrere Arten können ähnliche Aufgaben erfüllen; dies heißt funktionale Redundanz. Dadurch können manche Ökosystemeigenschaften zunächst weniger empfindlich auf Artenverlust reagieren. Mit zunehmender räumlicher und zeitlicher Veränderlichkeit der Umwelt werden aber mehr Arten benötigt. Artenreiche Lebensgemeinschaften sind wahrscheinlich weniger anfällig für die Etablierung von Neobiota, also gebietsfremden Arten. Reagieren vorhandene Arten unterschiedlich auf Störungen, bleibt die Funktion eines Ökosystems eher erhalten. Hohe Biodiversität kann außerdem die Neubildung von Lebensgemeinschaften nach starken Störungen wie Feuer oder Wasser sowie bei Klimawandel beschleunigen.

Biodiversitätsverlust und Hotspots

Der Global Assessment Report von Mai 2019 beschrieb die Entwicklung der globalen Biodiversität als verheerend. Der Living Planet Index 2024 ergab für beobachtete Säugetiere, Vögel, Amphibien, Reptilien und Fische einen durchschnittlichen Rückgang der Populationsgrößen um 73 Prozent zwischen 1970 und 2020. Grundlage waren 34.836 Populationen von 5.495 Arten.

Dieses Ergebnis bedeutet nicht, dass die Zahl aller Wirbeltiere oder Populationen um 73 Prozent sank. Es besagt auch nicht, dass 73 Prozent aller Populationen oder Arten zurückgehen. Der Index enthält nur ausgewählte Populationen mit langfristig belastbaren Zeitreihen, und jede wird unabhängig von ihrer Größe gleich gewichtet. Beim LPI 2018 wurde festgestellt, dass der durchschnittliche Rückgang von 60 Prozent durch weniger als 3 Prozent der Wirbeltierpopulationen verursacht wurde; ohne diese extrem rückläufigen Populationen ergab sich global ein zunehmender Trend.

Biodiversitätsverlust betrifft nicht nur das Aussterben von Arten, sondern auch die genetische Vielfalt innerhalb von Arten und Populationen. Dieser Verlust heißt Generosion. Sinkende Populationsgrößen, etwa durch Lebensraumverlust, verringern die Anpassungsfähigkeit an Umweltveränderungen und können den Rückgang weiter verstärken.

Als wichtigste Ursachen wurden 2000 Landnutzungsänderungen, Klimaveränderungen, Stickstoffbelastung von Gewässern, Neophyten und steigende Kohlenstoffdioxid-Konzentrationen genannt. Eine Studie von Eawag und Universität Zürich nannte 2025 Landnutzungsänderungen, Ressourcenausbeutung, Umweltverschmutzung, Klimawandel und invasive Arten als wichtigste menschliche Einflussfaktoren. Ressourcenausbeutung umfasst unter anderem Jagd und Fischerei.

Megadiversität bezeichnet extrem hohe Biodiversität in einem begrenzten Gebiet. Biodiversitäts-Hotspots sind Gebiete mit besonders hoher und zugleich besonders bedrohter Vielfalt. Nach Myers et al. (2000) sind dies Gebiete mit vielen endemischen Pflanzenarten, die bereits den überwiegenden Teil ihres ursprünglichen Lebensraums verloren haben. Entscheidend sind daher Artenvielfalt und das Ausmaß des Lebensraumverlusts.

Ökologischer, wirtschaftlicher und sozialer Wert

Die UN-Biodiversitätskonvention erkennt ökologische, genetische, soziale, wirtschaftliche, wissenschaftliche, erzieherische, kulturelle und ästhetische Werte der Biodiversität an. Daneben nennt sie ihren Eigenwert. Eigenwert bedeutet, dass Menschen Biodiversität um ihrer Existenz, ihrer persönlichen oder kulturellen Bedeutung, ihrer Eigenart oder möglicher Naturerfahrungen willen schätzen.

Davon wird der Selbstwert unterschieden. Etwas mit Selbstwert besitzt einen Zweck an sich, ist nicht ersetzbar, keiner Abwägung unterworfen und nicht monetarisierbar. Ob Biodiversität oder die sie bildenden Lebewesen Selbstwert besitzen, ist umstritten.

Die ökologische Versicherungshypothese besagt: Mehr Arten oder größere genetische Variabilität können ökologische Prozesse stabilisieren. Arten mit ähnlicher Funktion, aber unterschiedlichen Umwelttoleranzen, senken das Risiko, dass bei Umweltveränderungen alle Funktionsträger lokal aussterben. Biodiversität kann deshalb einen Versicherungswert haben: Ökosystemdienstleistungen werden tendenziell zuverlässiger nutzbar. Wirtschaftlich ist dies ein Optionswert angesichts einer ungewissen Zukunft. Die Bewertung ist schwierig, weil Veränderungen oft nicht linear verlaufen, sondern bei einem „tipping point“ stark umschlagen können.

Biodiversität ist außerdem ein Reservoir für Arzneimittelwirkstoffe, Nahrungsmittelpflanzen, Züchtung, Biotechnologie und Bionik. Über 20.000 Pflanzenarten sind für Arzneimittel relevant, 1.400 davon möglicherweise für Krebsmedizin. Ihr wirtschaftlicher Gesamtwert wurde 1987 auf über 40 Milliarden US-Dollar geschätzt. 95,7 % der globalen Nahrungsmittelpflanzen stammen ursprünglich aus tropischen und subtropischen Regionen. Weltweit basiert die Nahrungsproduktion aber auf nur rund 30 Arten, obwohl etwa 30.000 Pflanzen essbar sind. Eine größere Vielfalt bestäubender Insekten kann die Pollenverteilung verbessern und damit höhere sowie sicherere Erträge ermöglichen, etwa beim Kürbisanbau. Biodiversitätsverlust trifft besonders arme ländliche Bevölkerungsgruppen, die unmittelbar auf Ökosystemdienstleistungen angewiesen sind.

Schutz und politische Strategien

Als Gegenmaßnahmen gelten nachhaltiger Konsum, der Ersatz fossiler Brennstoffe und von Holz durch alternative Energiequellen, eine möglichst geringe Ausweitung von Biobrennstoffen aus Feldfrüchten, größere Schutzgebiete für primäre Ökosysteme und die Erhaltung der Vielfalt wilder wie domestizierter Arten. Der WWF fordert zudem die Abschaffung umweltschädlicher Subventionen.

Zentrale internationale Grundlage ist die Convention on Biological Diversity (CBD), die 1992 auf dem Erdgipfel in Rio de Janeiro von 192 Mitgliedsstaaten beschlossen und unterzeichnet wurde. Ihre drei Hauptziele sind Schutz der Biodiversität, nachhaltige Nutzung und gerechter Ausgleich der Vorteile aus der Nutzung genetischer Ressourcen. Weitere Abkommen sind die Ramsar-Konvention und das Washingtoner Artenschutzabkommen (CITES). Von den 20 Aichi Biodiversity Targets für die Zeit bis 2020 wurde keines vollständig und nur sechs teilweise erreicht.

Beim Weltnaturgipfel in Montreal 2022 vereinbarten rund 200 Staaten das unverbindliche Ziel „30 by 30“: Bis 2030 sollen weltweit 30 Prozent der Land- und Meeresflächen für die Biodiversität geschützt sein. Die Auslegung unterscheidet sich je nach Land und Zählweise.

Deutschland verabschiedete 2007 eine Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt mit 330 Zielen und etwa 430 Maßnahmen; viele Ziele wurden verfehlt. Die Nationale Strategie zur Biologischen Vielfalt 2030 wurde am 18. Dezember 2024 beschlossen. Sie umfasst 21 Handlungsfelder, 64 Ziele und rund 250 Maßnahmen bis 2027. Österreich veröffentlichte seine Biodiversitätsstrategie 2030 am 12. Dezember 2022. In der Schweiz wurde die zweite Phase des Aktionsplans zur Strategie Biodiversität Schweiz für 2025 bis 2030 am 20. November 2024 verabschiedet. Die EU veröffentlichte 2011 eine Strategie bis 2020 und beschloss 2020 eine Biodiversitätsstrategie 2030 als Teil ihres Green New Deals.