Prof. em. Dr. Michael Succow Universität Greifswald Sächsische Umweltstiftung „Natur und Umwelt“ Festsaal, Blockhaus Dresden, 12. Mai 2010 Ökosysteme der Erde – Zustand und Funktionsfähigkeit

1.Situationsbestimmung 2.Die großen Ökosysteme der Erde – Funktion und Funktionstüchtigkeit 3.Schlussfolgerungen zur Zukunftssicherung Inhalt

Die wachsenden Bedürfnisse einer wachsenden Menschheit zu befriedigen und dabei gleichzeitig den Naturhaushalt als überlebens-notwendige Grundlage für unser Fortbestehen zu erhalten, stellen gegenwärtig für die menschliche Zivilisation die wohl größten Herausforderungen dar, die immer weniger von nationalen Regierungen zu bewältigen sind. Schutz der Natur um Ihrer und unser selbst willen

Die durch den Menschen verursachten, sich global dramatisch verändernden Umweltrahmenbedingungen (Klimawandel, Biodiversitätsverlust) führen zwangsläufig zu tief greifenden Veränderungen der menschlichen Zivilisation. In dieser Situation wird der Schutz der Natur, d. h. unserer natürlichen Lebensgrundlage im ureigensten Interesse der Menschheit von fundamentaler Bedeutung. Schutz der Natur um Ihrer und unser selbst willen

Die Funktionstüchtigkeit der Biosphäre der Erde wird entscheidend durch die bislang noch nicht genutzten, noch nicht wesentlich beeinträchtigten Ökosysteme gewährleistet. Es sind dies auf den Landflächen der Erde nicht mehr als 20 – 25 %. Schutz der Natur um Ihrer und unser selbst willen

Die Rahmenbedingungen des ökologisch gebauten Hauses Erde sind/waren: sich ständig optimierende, auch Extremräume erobernde Ökosysteme das Vermögen, Überschuss aus dem Stoffkreislauf der Biosphäre zu entziehen eine durch evolutionäre Prozesse ausgelöste, immer größer werdende Lebensfülle/Biodiversität eine zunehmende Fruchtbarkeit durch Humusanreicherung Das Holozän – Blütezeit der menschlichen Zivilisation Diese Rahmenbedingungen (Konditionen) hätten noch über Jahrtausende anhalten können!

Mit der Industriellen Revolution (seit ca. 1800) ist ein neues Zeitalter angebrochen: das Anthropozän (Crutzen), in dem der Mensch den Zustand der Biosphäre wesentlich mitbestimmt: Quelle: nach Rockström et al. in: nature, Vol. 461/ 24. Sept. 2009, S Willkommen im Anthropozän! In drei Bereichen: Klima, Artensterben, Stickstoff-Anreicherung hat die Menschheit gegenwärtig das akzeptable Limit deutlich überschritten. In vier Bereichen: Phosphorbelastung, Versauerung der Ozeane, Veränderung der Vegetationsdecke (Landnutzung) und Wassernutzung bewegt sich die Menschheit gegenwärtig schnell auf die Grenzen zu. Bei der Umwandlung von Wäldern und natürlichem Grasland (Steppen) in Ackerstandorte ist das verfügbare Flächenpotenzial nahezu ausgeschöpft. In zwei Bereichen: Chemische Verschmutzung und Partikelbelastung der Atmosphäre sind die aktuellen Daten noch nicht ausreichend quantifizierbar.

Allgemein bekannt ist: dass unser gegenwärtiger Ausstoß an Treibhausgasen deutlich über dem Erträglichen liegt (Überschreitung +2 °C Erderwärmung). der immense Verlust der Biodiversität, so sind 30 % der Wirbeltiere der Erde in diesem Jahrhundert vom Aussterben bedroht. Willkommen im Anthropozän! Quelle: nach Rockström et al. in: nature, Vol. 461/ 24. Sept. 2009, S

Der Stickstoff-Kreislauf, gemessen an der Menge an atmosphärischem Stickstoff, der in biologisch aktiven Dünger umgewandelt wird (121 Mio. t/a), übersteigt das akzeptable Maß der Belastung von Böden, Gewässern und Ozeanen mehr als dreifach. Die Phosphor-Belastung der Gewässer, insbesondere Meere, führt zu einem tödlichen Zusammenbruch der Sauerstoff-Gehalte der Ozeane. Der kritische Wert liegt derzeit bei 8,5–9,5 von maximal 11 Mio. Tonnen/Jahr! Die drohende Versauerung der Meere hat ebenfalls einen kritischen Wert erreicht. Bei der Umwandlung von Wäldern und natürlichem Grasland (Steppen) in Ackerstandorte ist das verfügbare Flächenpotenzial nahezu ausgeschöpft. Die Verschmutzung des Süßwassers, eine verminderte Grundwasserneu- bildungsrate, der Aufbrauch des fossilen Grundwassers und die Versalzung von Bewässerungskulturen führen zu bedrohlicher Wasserknappheit. Willkommen im Anthropozän! Quelle: nach Rockström et al. in: nature, Vol. 461/ 24. Sept. 2009, S Wenig bekannt ist:

Eine Allianz aktueller Geo- und Klimaforschung bestätigt befürchtete Annahmen: Die Landwirtschaft muss sich radikal verändern. Weder die ohnehin nur begrenzt mögliche Ausweitung der Ackerflächen noch der gegenwärtige Einsatz von Kunstdüngern sind akzeptable Optionen. Wir können uns die gegenwärtige Agrarverschwendung von Energie, Flächen, Stickstoff und Phosphor geopolitisch nicht mehr leisten. Sobald die Wissenschaft sich auch bezüglich der Grenzen der Belastbarkeit mit Partikeln und chemischen Verschmutzungen geeinigt hat, wird deren ökologischer Imperativ für die Landwirtschaft und unsere Ernährungs- gewohnheiten noch klarer zu Tage treten. Willkommen im Anthropozän! Quelle: nach Rockström et al. in: nature, Vol. 461/ 24. Sept. 2009, S

Das Dilemma unserer Zeit der Klimawandel – die Kohlenstofffrage entsorgter, begrabener Kohlenstoff wird wieder in den Kreislauf gebracht

Senkenökosysteme werden zu Quellen: Beispiel Entwässerung der Moorniederungen (DDR 1973) (Fotos: M. Succow) Das Dilemma unserer Zeit der Klimawandel – die Kohlenstofffrage

Ertrinken der Moore: tieferes Tauen der Permafrostböden – Methanfreisetzung (Foto: M. Succow) Das Dilemma unserer Zeit der Klimawandel – die Kohlenstofffrage

Industriemäßige Agrarproduktion in Europa: einziges Ziel Ertragsmaximierung (Foto: M. Succow) Das Dilemma unserer Zeit der Biodiversitätsverlust – eine Landnutzungsfrage

eutrophierter Chausseegraben in der Friedländer Großen Wiese (MV, Mai 1984) (Foto: M. Succow) Das Dilemma unserer Zeit Ruderalisierung/Kosmopolitisierung der Kulturlandschaft

Die großen Ökosysteme Eurasiens Funktion und Funktionstüchtigkeit von Ökosystemen aus: Vegetationszonen Eurasiens (Schröder 1998)

Kohlenstoffsenke: Tundra Jakutien: Lena-Delta, Polygonmoore auf Permafrost (1997) (Foto: M. Succow)

Lena-Delta: Intakte Permafrosttundra (1997) (Fotos: M. Succow) Kohlenstoffsenke: Tundra

Im Norden des Westsibirischen Tieflands (2003) (Foto: M. Succow) „Ertrinkende“ Tundrenlandschaft

Kohlenstoffsenke: Taiga Archangelsk, Nordostrussland (1996) (Foto: M. Succow)

Kohlenstoffsenke: Taiga Mittlere Taiga, Onega-Halbinsel: Am Weißen Meer – Nationalparkprojekt (1996) (Foto: M. Succow)

Taigavernichtung in Karelien (1999) (Fotos: M. Succow) Zerstörte Ökosysteme

Kohlenstoffsenke: Laubwald Buchen-“Urwald“ Insel Vilm MV (1992) (Foto: M. Succow)

Funktion und Funktionstüchtigkeit – Kohlenstoffsenke Alter Laubwald Verbreitung naturnaher Wälder in Europa (FAO) Die sommergrünen Laubwaldregionen der Holarktis (nach Ehrendorfer 1978, Schröder 1998, WWF 2000)

Deutschland ein Buchenwald? (Quelle: H.-D. Knapp)

Kohlenstoffsenke: Klarwassersee Parsteiner See (BR Sch./Ch.): Armleuchteralgen-Schilf-Wasserröhricht, bis 2 m Wassertiefe, mesotroph-alkalischer Klarwassersee (1974) (Foto: M. Succow)

Chara tomentosa-Bestände in Wassertiefen von 1–2 m (Fotos: R. Krause) Kohlenstoffsenke: Klarwassersee

(Succow & Kopp 1985) Klarwassersee

(Succow & Kopp 1985) Trübwassersee

Zerstörte Ökosysteme Parsteiner See (BR Sch./Ch.): rasante Eutrophierung (1985) (Fotos: M. Succow)

Zerstörte Ökosysteme Parsteiner See (BR Sch./Ch.): aufsteigende, sich zersetzende Unterwassertorfe (Foto: M. Succow)

Kohlenstoffsenke: Steppe Reste einer Stipa lessingiana-Steppe in Nord-Kasachsatan (1997) (Foto: M. Succow)

(Nach: Schultz, 2002) Die winterkalten Steppen und Wüsten der Erde

Steppen binden CO 2 : Schwarzerden StipaFestuca

Steppe – Neuland – Brache (M. Lenk 2004) 20 mln ha in 9 years Kazakh agriculture arable land (mln ha) wheatother crops 20 mln ha in 16 years

Impressionen einstiger Neulandgebiete in Zentral-Kasachstan (2002) Zerstörte Ökosysteme

Neulandprogramm Sowjetunion Probleme: Winderosion, Wassererosion, Bodenverdichtung, Versalzung Degradationsindex in Trockensteppen am größten Klimawandel bringt weitere Potenzierung Ab 1953 (ca. 30 Jahre): 42 Mio. ha Neuland gewonnen Fazit: Abnahme der organischen Bodensubstanz um die Hälfte 42 Mio. ha Neuland setzten 10 Mrd. t CO2 frei die Hälfte der Fläche ist inzwischen brach gefallen eine ökologische und soziale Katastrophe Zukunft: nördliche Steppe: Standortangepasste Bodennutzung südliche Steppe: Rückführung der Ackerbrachen in Steppe

Nomination for Biosphere Reserve / Natural Heritage Site of the UNESCO “ Lake Tengiz“, Central Kazakhstan (T. Dieterich 2000, M. Lenk 2001) Hoffnungslandschaft Tengis-Steppenseen

Kohlenstoffsenke: Winterkalte Wüsten Taklamakan-Wüste, Nordwestchina: Populus euphratica - Tugaivegetation im Tarim-Binnendelta (Foto: M. Succow) Tarim

Tarim-Auenwald bei Sommerüberflutung (2000) (Foto: M. Succow)

Irreversibel zerstörte Ökosysteme Einstiger Tugai-Pappelwald am Tarim / Takla-Makan-Wüste (China, 2003) (Fotos: M. Succow)

Einstiger Tugai-Pappelwald 20 Jahre nach Grundwasserverlust: Freigelegte Wurzelberge (2003) (Foto: M. Succow) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Nördliche Seidenstraße am Südlichen Tienshan (China, 2000) – Einst Oasen, heute Salzwüste (Foto: M. Succow) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Hochgebirgsmoore: Quellgebiete großer Flüsse China: Tibetisches Hochland 3500 m NN, das letzte intakte Durchströmungsmoor (Juli 2002) (Foto: M. Succow)

Faszination Moor im letzten unentwässerten Moor Ost-Tibets (2002) (Fotos: M. Succow)

Moorzerstörung Ost- Tibet/China: Entwässerung Überbeweidung Erosion Verstärkt durch Klimaänderung Zerstörte Ökosysteme (Foto: M. Succow)

Zerstörte Ökosysteme entwässertes, vertrocknendes Moorgrasland (Foto: M. Succow)

Künstler entwerfen die renaturierte Landschaft (Foto: M. Succow) Zukunftsvision für die degradierten Moore

Moorrenaturierung (Foto: M. Succow)

Ost-Tibet: Die Weisheit des Yak-Hirten (Juli 2005) (Foto: M. Succow)

Kohlenstoffsenke: Moore Wasjugan, Westsibirien: das größte Moor der Erde (1997) Nominierung als UNESCO-Weltkulturerbe (Foto: M. Succow)

Moore und Klima: Moore enthalten überproportional viel Kohlenstoff (nach: H. Joosten & J. Couwenberg) Arktische Tundra t C/ha108 Arktische Moore306 Boreale Wälder289 Boreale Moore1120 Tropische Regenwälder316 Tropische Moor-Regenwälder3166

Tropische Regenmoore – das Kalimantan Mega-Rice Projekt: 1,2 Mio ha ohne Reis, 4600 km Kanäle; Hauptgraben 30 m breit, 10 m tief Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Kalimantan: Kultivierung tropischer Regenmoore Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Kalimantan: nach dem Moorbrand. Jährliche CO 2 -Freisetzung in SO-Asiens Mooren Mio. t; jährliche Gesamtemission aus Mooren weltweit > Mio t CO 2 ; Tendenz stark steigend. (Foto: H. Joosten) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Entwässerte Moore: Kohlenstoffbomben (aus Joosten 2005) CO 2 emission Entwässerte Moore: Kohlenstoffbomben

Tropischer Regenwald: tägliche Verdunstung – Kühlung – Regenwolkenbildung! Taitema-Nationalpark in Brasilien (1992) (Foto: M. Succow)

für immer vernichteter Regenwald auf Borneo (1991) (Fotos: M. Succow) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Kohlenstoffsenke: Mangroven Venezuela: Rote Mangrove im Meeres-Nationalpark Los Aves (1992) (Fotos: M. Succow)

Shrimp-Farm am nördlichen Monkey River (Betreiber: Aqua Mar Belize Ltd.) (Quelle: GEO) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Indonesien: Schrimpkulturen/Reisfelder auf Sumatra (1991) (Foto: M. Succow) Irreversibel zerstörte Ökosysteme

Atoll vor N-Australien (1991): Korallenriffe tropischer Meere binden CO2 aus der Atmosphäre zu Kalk und filtern das Meerwasser! (Foto: M. Succow) Kohlenstoffsenke: Korallenriffe

Gefährdung der Korallenriffe der Welt (aus M. D. Spalding et al. (2001))

1.Ein entscheidender Schlüssel zur Zukunftssicherung wäre, endlich die ökologischen Leistungen insbesondere der natürlichen Ökosysteme (als immer knapper werdende Güter) in Wert zu setzen, d.h. sie in unser Preissystem einzubeziehen. 2.Wir brauchen drängender denn je dauerhaft umweltgerechte und sozial stabile Landnutzungskulturen in denen der Erhalt der Funktionstüchtigkeit der Ökosysteme Priorität hat. 3.Menschlich noch nicht bzw. nicht mehr zu nutzende Naturräume sind der Eigendynamik der Natur zu überlassen, das heißt, sie sind nicht unserem Herrschafts- und Gestaltungswillen zu unterwerfen, ihr „Kapitalstock“ muss unangetastet bleiben. Zukunftssicherung

Herausforderung an unsere Gesellschaft: Inwertsetzung (Monetarisierung) ökologischer Leistungen CO 2 -BindungOberflächenstabilität GrundwasserneubildungSchadstoffbindung/-entsorgung Verdunstung (und damit Kühlung)autogene Reproduktion (Biodiversität) Was sind ökologische Leistungen? Besonders wichtige Leistungen vollbringen die so genannten Senken- Ökosysteme. Das sind in Mitteleuropa vor allem wachsende Moore, Klarwasserseen, Anlandungsküsten, Flussauen, alt werdende Wälder und ein Landbau mit Mulchkultur.

In-Wert-Setzen (Monetarisierung) Ökologischer Leistungen Preise für CO 2 -Bindung (Carbon credits) Preise für Grundwasserbildung in Quantität und Qualität Preise für Verdunstung/Kühlung Preise für Biodiversität Preise für Bodenstabilität/Erosionsvorsorge Preise für Blütenbestäubung Themen landschaftsökonomischer Forschung:

Der bewusste Verzicht auf Nutzung, das Zulassen von Wildnis, - ist zumindest für das westliche Europa eine weitgehend neue Naturschutzstrategie, die tief in das Bewusstsein der Menschen greift. Das 20. Jahrhundert war stärker als je eines zuvor von fortschreitender Vernichtung bzw. Kultivierung alles Natürlichen, von einer noch nie da gewesenen Naturentfremdung geprägt; inzwischen aber auch von einer wachsenden Sehnsucht nach unberührter, unreglementierter Natur, nach einem Miteinander von Zivilisation und Wildnis. Wildnis, also Naturräume, die aus sich heraus existieren, brauchen den Menschen nicht. Aber der Mensch der technisierten Welt braucht Wildnis auch als Maß und um seiner Demut willen. In diesem Sinne ist der Erhalt von Wildnis kein Luxus, sondern eine Kulturaufgabe der menschlichen Zivilisation. Ihr Flächenanteil sollte mindestens 10% der Landfläche der Erde betragen. Wildnis

Die anthropogen ausgelöste Veränderung des Naturhaushaltes zwingt: die letzten noch ungenutzten (intakten) Naturräume der Erde unangetastet zu lassen; dem Erhalt von Stammlebensräumen in der nationalen wie internationalen Naturschutzpolitik Vorrang zu geben; dem Erhalt der Funktionstüchtigkeit der Ökosysteme, bei jedweder Form ihrer Nutzung, Priorität einzuräumen; die ökologischen Leistungen der Natur endlich in Wert zu setzen; eine Wertediskussion zu entfalten, in der der Schutz der Natur (des Naturhaushaltes) einen zentralen Stellenwert hat. Handlungsbedarf

Lassen wir die Natur unverändert, können wir nicht existieren; zerstören wir sie, gehen wir zugrunde. Der schmale, sich verengende Gratweg zwischen Verändern und Zerstören wird der menschlichen Gesellschaft nur gelingen, wenn sie sich mit ihrem Wirtschaften ins ökologisch gebaute Haus Erde einfügt, wenn sich ihre Ethik als Teil der Natur empfindet. Üben wir uns im Erhalten, üben wir uns im Haushalten, gewähren wir der Natur Raum, geben wir ihr Zeit – um unserer eigenen Zukunft willen! Macht Euch der Erde untertan! Mensch und Natur im 21. Jahrhundert

Mensch und Natur: Das Fühlen des Caspar David Friedrich Der Wanderer über dem Nebelmeer (um 1818) Kreidefelsen auf Rügen (um 1818)

Ethische Grundhaltungen im Verhältnis Mensch – Natur Begreifen der Verletzlichkeit natürlicher Systeme Bereitschaft Lebensräume mit anderen Geschöpfen zu teilen Behutsamkeit und Rücksichtnahme bei der Nutzung Ehrfürchtiges Staunen und von der Natur lernen Demut und mehr Bescheidenheit Dankbarkeit

„Mensch ! Wage nur eins nicht: wider die Natur zu handeln“ (Laotse, 6. Jh. v. Chr.) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !