Wikipedia · einfach zusammengefasst · Stand
Geozone
Der Begriff Geozone(n) (auch Geographische Zonen oder Zonales Modell) wird hier als Oberbegriff für alle Modelle der Bio- und Geowissenschaften verwendet, …
Inhalt6 Abschnitte
Grundidee und Bedeutung
Geozonen, auch Geographische Zonen oder Zonale Modelle genannt, sind ein Oberbegriff für Modelle aus Bio- und Geowissenschaften, die die Erdoberfläche nach bestimmten Merkmalen in Zonen einteilen. Eine Zone ist dabei eine abgrenzbare Fläche mit auffallenden Ähnlichkeiten bestimmter naturräumlicher Erscheinungen. Typisch ist eine ost-westliche Anordnung auf ungefähr gleichen Breitengraden, zum Beispiel die Ökozone der Immerfeuchten Subtropen nach Schultz, die unter anderem auf der Südhalbkugel zwischen 25 und 40° südlicher Breite an den Ostseiten aller Kontinente vorkommt.
Die wichtigste Grundlage aller Geozonen sind die Klimazonen. Sie entstehen vor allem durch die unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung auf der Erde. Wegen der Kugelgestalt der Erde treffen Sonnenstrahlen am Äquator steiler und zu den Polen hin flacher ein; dadurch nimmt die Strahlungsenergie mathematisch berechenbar ab. So entstehen unterschiedliche thermische Klimabedingungen. Wenn sie nicht durch Hochgebirgsklimate unterbrochen werden, erstrecken sich Klimazonen grundsätzlich gürtelförmig um die Erde.
Dass innerhalb eines Breitengradbereichs verschiedene Geozonen nebeneinander liegen können, hängt mit weiteren Klimaparametern zusammen, besonders mit den Niederschlägen im Wechsel der Luftdruck- und Windsysteme. Abweichungen von parallelen Breitenkreisen entstehen durch Meeresströmungen, Gebirge oder besondere regionale Bodeneigenschaften, vor allem Wasserdurchlässigkeit und Wasserspeichervermögen.
Geozonen zeigen immer nur einen zeitweiligen Zustand. Da sich das Erdklima über lange Zeiträume verändert, ändern sich auch die Zonenmodelle. Der menschengemachte Klimawandel macht sehr wahrscheinlich schon in wenigen Jahrzehnten Anpassungen der Klimazonen und anderer geozonaler Modelle nötig.
Begriff und Abgrenzung
Der Begriff „geozonal“ setzt sich aus den altgriechischen Wörtern γη / „ge“ für Erde und „zṓnē“ für „sich gürten“ zusammen. Er bezeichnet eine geographische Maßstabsebene zwischen „global“ und „regional“. Der Ausdruck „Geozone“ geht unter anderem auf einen Vorschlag des Geographen Josef Birkenhauer zurück und wird vor allem in der Didaktik der Geographie, also in Schule, Schulbüchern und Lehrplänen, genutzt.
In Wissenschaft und Literatur ist der Begriff selten und uneinheitlich. Häufige Synonyme sind „Geographische Zone“ und „Zonale Modelle“. Begriffe wie Geoökologische Zone, Vegetationszone, Florenzone, Biozone und Ökozone werden zusammenfassend als zonale Modelle der Biogeographie verstanden und den Geozonen untergeordnet. Der geologische Begriff „Geologische Zone“ gehört dagegen nicht zu den hier beschriebenen geographischen Zonen.
Bei allen geozonalen Modellen ist das Klima ein bestimmender Faktor, meist gefolgt von der Vegetation. Pflanzenformationen sind besonders wichtig, weil sie sich relativ leicht erfassen und kartografieren lassen. Außerdem haben Pflanzen eine Indexfunktion: Aus einer Pflanzenformation lassen sich relativ sichere Rückschlüsse auf Klima, Boden und vorhandene Tiere ziehen.
Nicht alles, was zonal wirkt, gilt als Geozone. Höhenstufen sind keine Geozonen, obwohl auch sie stark vom Klima geprägt werden. Biogeographische Modelle ohne direkten Klimabezug, etwa Floren- oder Faunenreiche, werden ebenfalls nicht zu den Geozonen gerechnet.
Haupttypen der Modelle
Die Gliederung der Geozonen beruht vor allem auf drei Modellgruppen. Die erste Gruppe sind die Klimazonen. Ausgehend von der Sonneneinstrahlung und den Temperaturverhältnissen entstanden Klimaklassifikationen, also detaillierte Modelle der Klimatologen. Manche dieser Klimamodelle ähneln bereits stark biogeographischen Modellen, weil Klima, Vegetation und Lebensräume eng zusammenhängen.
Die zweite Gruppe sind die zonalen Modelle der Biogeographie. Sie werden aus dem Klima und weiteren Merkmalen abgeleitet, darunter Flora, Fauna, Wasserhaushalt und Boden. Teilweise wird dafür der Begriff „Landschaftszone“ als Oberbegriff verwendet. In Schulbüchern findet man außerdem häufig die Bezeichnung „Landschaftsgürtel“. Sie verbindet Elemente aus Klimatologie, Bodenkunde, Geobotanik und Geomorphologie, grenzt diese aber nicht immer klar voneinander ab.
Die dritte Gruppe beschreibt die Prägung der Erdoberfläche durch den Menschen. Naturräume werden zunehmend nicht nur durch Klima, Geologie, Flora und Fauna geprägt, sondern auch durch Landnutzung. Nach dem Modell von Erle C. Ellis und Navin Ramankutty lassen sich dafür verschiedene Anthrome definieren. Anthrome sind Zonen ähnlicher menschlicher Nutzung, zum Beispiel Städte, Siedlungen, landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Flächen sowie Wildnis. Solche Räume können sich ähneln, obwohl sie in verschiedenen Klimazonen liegen.
Vielfalt und Datengrundlage
Es gibt viele geozonale Modelle, weil Autorinnen und Autoren je nach Zweck unterschiedliche Daten und Merkmale auswählen. Verwendet werden können unter anderem Sonneneinstrahlung, Temperatur, Niederschlag, Pflanzendecke, Böden und Tierwelt. Entsprechend unterscheiden sich auch Zahl und Grenzen der Zonen. Vegetationszonenmodelle können aus sehr vielen Zonen bestehen, während das Ökozonenmodell nach Schultz mit nur neun Zonen auskommt.
Die Grenzen der Zonen sind nicht einheitlich, weil die Übergänge in der Wirklichkeit fließend sind. Jeder Autor muss daher festlegen, wo eine Zone beginnt und endet. Eine im Artikel genannte Kartenfolge zeigt diese Vielfalt anhand verschiedener Darstellungen: Satellitenbildkarte, vereinfachte solare Einstrahlung, Beleuchtungsklimazonen mit Wende- und Polarkreisen als Grenzen, genetische Klimazonen, effektive Klimazonen nach Köppen/Geiger, Vegetationszonen, vereinfachte Vegetationszonen, FAO-Ökozonen, Zonobiome nach Walter und Breckle sowie Ökozonen nach Schultz.
Für belastbare geozonale Modelle sind wegen des globalen Maßstabs sehr große Datenmengen nötig. Vor der elektronischen Datenverarbeitung war das nur stark eingeschränkt möglich. Deshalb existieren viele Grenzwerte und Aussagen, die über Jahrzehnte unkritisch übernommen wurden, obwohl sie modernen Erkenntnissen teilweise nicht mehr entsprechen. Das erschwert Vergleiche zwischen Modellen erheblich.
Beispiel Pflanzenformationen
Ein wichtiges Beispiel für unterschiedliche Modellgrenzen ist die Abgrenzung von Pflanzenformationen oder Vegetationstypen nach Jahresmitteltemperaturen und mittleren Jahresniederschlagssummen. Sehr trockene, kalte und feuchte Klimaregionen wurden meist recht einheitlich zugeordnet. In den Zwischenbereichen gibt es dagegen große Unterschiede.
Die mediterrane Hartlaubvegetation wurde je nach Autor verschieden eingegrenzt. Dansereau (1957) und Whittaker (1970) setzten sie bei 13–20 °C und 700–1300 mm Jahresniederschlag an. Lieth (1975) und Walter nannten 9–20 °C und 400–1200 mm. Klaus Müller-Hohenstein (1989) gab 14–21 °C und 400–1000 mm an. Pierre Madl (1999) setzte 15–20 °C und 300–900 mm an. Die FAO (2000) nannte etwa +/- 18 °C und 400–900 mm. Christian Körner (2002) gab ungefähr 17,4 °C und 400–1000 mm an. Post u. a. (2008) nannten 12–24 °C und 375–1000 mm.
Nach den im Artikel beschriebenen heutigen, verifizierten Daten liegt die Hartlaubvegetation idealtypisch bei 13–20 °C und 300–900 mm. Das zeigt, dass geozonale Modelle nicht einfach feste Naturgrenzen abbilden, sondern aus Daten, Kriterien und Grenzziehungen konstruiert werden.
Entwicklung der Modelle
Die Idee einer zonalen Gliederung der Erde ist sehr alt. Einen frühen bekannten Hinweis gibt es bei Parmenides im 5. Jahrhundert v. Chr.: Er unterschied eine äquatoriale verbrannte Zone sowie symmetrisch dazu auf Nord- und Südhalbkugel je eine gemäßigte und eine kalte Zone. Strabon beschrieb im 1. Jahrhundert v. Chr. in der Geographica ebenfalls fünf Zonen, die aus der Kugelgestalt der Erde und dem Einfallswinkel der Sonne abgeleitet wurden. Solche antiken Einteilungen wurden bis ins Mittelalter weitergeführt, unter anderem bei Alkuin und im Tractatus de Sphaera des Johannes de Sacrobosco.
Ab dem 16. Jahrhundert erweiterten Entdeckungsreisen und europäische Kolonialisierung das Wissen über Flora und Fauna der Kontinente. Daraus entstanden später die ersten geozonalen Modelle. Horace-Bénédict de Saussure legte 1779 Grundlagen der Biogeographie. Alexander von Humboldt beschrieb großräumige Zusammenhänge von Pflanzen nach ähnlichen Wuchsformen, was heute als Formation bezeichnet wird. Augustin-Pyrame de Candolle begründete 1855 die Geobotanik. August Grisebach veröffentlichte 1838 „Über den Einfluss des Klimas auf die Begrenzung der natürlichen Floren“ und entwickelte 1872 in „Vegetation der Erde“ das Modell der Vegetationszonen weiter. Oscar Drude führte dieses Modell in den 1880er und 1890er Jahren fort.
Später wurden weitere Modelle entwickelt: der Begriff des Bioms, die Einteilung der Erde in Landschaftsgürtel durch Siegfried Passarge 1929, das Geographische System der Klimate von Wladimir Peter Köppen 1936 und dessen Weiterentwicklung durch Rudolf Geiger. Köppen/Geiger gilt noch heute als grundlegendes Bezugssystem der Klimageographie. In der Ökologie wird außerdem die Klimaklassifizierung nach Carl Troll und Karlheinz Paffen von 1964 genutzt, die die Erdoberfläche in fünf Klimazonen einteilt.
Weitere Schritte waren Tischlers Bioregionen (1950), die ecoregions von Bailey & Hogg (1968), die Zonobiome bei Walter & Breckle (1983), die geoökologischen Zonen bei Müller-Hohenstein (1989) und das Modell der Ökozonen von Jürgen Schultz (1988). Jüngere Arbeiten verfeinern vor allem bestehende Modelle, besonders durch den Einsatz von Satellitendaten.
