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Bioplanetenschutz

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Dieser Beitrag beruht auf Recherchen, die ich im Zusammenhang mit dem Unterricht Biologie Heft „Naturschutz auf neuen Wegen“ (UB 465) durchgeführt habe. Das Heft wird im Sommer 2021 erscheinen.

Seit Beginn der Industrialisierung haben sich die Verhältnisse auf unserem Bioplaneten Erde durch exponentielles Wachstum von Wirtschaft und Bevölkerung drastisch verändert, besonders deutlich in den letzten Jahrzehnten. Dank der elektronischen Datenverarbeitung und immer genaueren Registrierungsmöglichkeiten durch Satelliten lassen sich diese Veränderungen recht genau beschreiben. Schon lange vorher gesagt aber erst in den letzten Jahren in den Mittelpunkt des kollektiven Bewusstseins gerückt ist die durch menschliche Aktivitäten verursachte Klimaerwärmung, um die Dimension dieser drastischen Entwicklung besonders zu betonen, wird neuerdings von „Klimaerhitzung“ gesprochen. Obwohl diese negativen Veränderungen besorgniserregend rasch voranschreiten, besteht nach wie vor Hoffnung auf eine Stabilisierung. Es gibt viele Ideen und auch schon realisierte Beispiele, wie man die Zukunft des Bioplaneten nachhaltiger gestalten könnte.

Bioplanetenschutz heißt Schutz der Funktionsabläufe

Nach konservativen Verständnis geht es im Naturschutz um den Erhalt oder gegebenenfalls auch die Wiederherstellung eines jetzigen oder früheren Zustandes, der den Menschen und seine Aktivitäten weitgehend ausklammert. In einem erweiterten Verständnis bedeutet der Schutz der Natur Schutz des Bioplaneten, d. h. insbesondere Schutz und Erhalt der Funktionsabläufe. In diesem Sinne können auch weitgehende Eingriffe und Manipulationen durch den Menschen (Geoengineering, synthetische Biologie), ökonomisch Maßnahmen wie Steuererhebungen oder juristische Maßnahmen wie Verbote von Verbrennungsmotoren oder Kohlekraftwerken als Naturschutzmaßnahmen verstanden werden.

Für die Rechtfertigung solcher Eingriffe sind einmal auf breiter wissenschaftlicher Basis erstellte Analysen und Prognosen erforderlich. Zum anderen müssen diese Erkenntnisse Grundlage von Bildung und Ausbildung werden. Neben neuen technischen Lösungen muss  Naturschutz deshalb verstärkt um die menschliche Akteure einschließen. Sozio-ökonomische Aspekte müssen mit gedacht und interdisziplinär behandelt werden. Dazu gehören besondere Anreize für umweltfreundliches oder naturschutzkonformes Verhalten, deren Vorteile unmittelbar wirksam werden. Nur dann wird es möglich sein, den demokratischen Konsens herzustellen, der für eine politische Durchsetzung sinnvoller Maßnahmen notwendig ist.

Landschaftsgestaltung, Renaturierung, Regeneration

Landschaftsgestalterische Maßnahmen können zur Renaturierung oder sogar Regenerierung von Ökosystemen führen oder neue artenreiche Ökosysteme entstehen lassen.

  • Die Wiedervernässung von Mooren kann deren Fähigkeit wieder herstellen, Kohlenstoff in unvollständig abgebautem Pflanzenmaterial zu speichern. Außerdem wirken die Torfkörper der Moore regulierend auf den Wasserhaushalt.
  • Die Restauration und Neugewinnung ausgedehnter Schilfgürtel um Gewässer, kann die Qualität belasteter Gewässer verbessern, insbesondere den Nitrat- und Phosphatgehalt mindern, aber auch viele andere Schadstoffe binden.
  • Die naturnahe Gestaltung von stillgelegten Kiesgruben, Steinbrüchen  und Tagebauflächen  (z. B. Braunkohle)  kann ökologisch wertvolle Biotope und Landschaften entstehen lassen und damit die Biodiversität fördern.
  • Entrohrung, Renaturierung und Remäandrierung von Bachläufen kann die Wasserqualität verbessern, Überschwemmungsgefahren mindern und im Sinne eines natürlichen Wasserkreislauf wirken. Außerdem entstehen dadurch vielseitige Lebensräume, welche die Biodiversität fördern.
  • Die Anlage von marinen Hartsubstratböden, z. B. um Offshore-Windparks kann die Biodiversität fördern, insbesondere durch die Schaffung neuer Siedlungsflächen für Aufwuchsorganismen und Brutgebiete  für Fische.
  • Durch geeignete Maßnahmen können bisher eher als Plantagen genutzte Waldgebiete in naturnahe Wälder umgebaut werden.
  • In potenziellen Waldgebieten kann der Anteil der Bewaldung durch Aufforstungsmaßnahmen erhöht werden.
  • Extensiv genutzte Weideflächen („Wilde Weiden“) lassen vielseitig strukturierte Landschaften mit hoher Biodiversität entstehen.
  • Vor allem in Trockengebieten können überweidete Landschaften durch Regulierung des Weidegangs aufgewertet werden.
Durch Überweidung desertifizierte Landschaft in Nordafghanistan bei Kunduz,25.7.1974 (Foto W.Probst)

Für diese Renaturierungs- und Regenerationsmaßnahmen werden viele Arbeitskräfte benötigt. Durch entsprechende Förderprogramme können Landwirtschaft und Forstwirtschaft in Renaturierungsprogramme eingebunden werden.

Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, für solche Aufgaben verstärkt das Militär einzusetzen und dafür entsprechende Kenntnisse und Fertigkeiten in die militärische Ausbildung einzubauen (J. Ellington in Randers 2012).

Besonders spektakuläre Großprojekte sind Chinas „Grüne Mauer“ und die 2005 diesem Vorbild folgende von der Afrikanischen Union initiierte grüne Mauer durch die Sahelzone . Sie sollen Wüstenbildung aufhalten und teilweise rückgängig machen. 

Die chinesische „Grüne Mauer“ verdankt ihren Namen der chinesischen „Großen Mauer“: Während die Große Mauer Schutz gegen die Völker aus dem Norden bieten sollte, soll die Grüne Mauer vor Wüstenstürmen schützen. Das Projekt wurde schon 1978 begonnen und soll bis 2050 fortgesetzt werden. Bis dahin sollen 350.000 km² – dies entspricht etwa der Fläche der Bundesrepublik – mit Bäumen bepflanzt sein. Dabei besteht allerdings die Gefahr, dass durch die Bewässerung der neu angelegten Schutzwälder alte, flussbegleitende Wälder geschädigt werden (Missall u.a. 2018).

Afrikas „Grüne Mauer“ (GGWSSI; Great Green Wall of the Sahara and the Sahel Initiative) ist als 7775 km langer, mindestens 15 km breiter Baumstreifen geplant, der die Trockenregion am südlichen Rand der Sahara von Dakar bis Dschibuti durchziehen soll. Die Idee geht auf den 1987 ermordeten Präsidenten von Burkina Faso Thomas Sankara und auf die kenianische Professorin und Nobelpreisträgerin Wangari Maathai und ihr „green belt movement“ zurück. Unter der Präsidentschaft des damaligen Präsidenten von Nigeria Olusegun Obasanjo übernahm die Afrikanische Union das Projekt. Bisher wird es von 22 afrikanischen Staaten unterstützt. Mittlerweile sprechen viele Verantwortlichen nicht mehr von einer Mauer sondern eher von einem Mosaik, da verstärkt in Dorfgemeinschaften verwurzelte Projekte unterstützt werden sollen. Außerdem soll auch der Erhalt und  Schutz bereits existierender Baumbestände stärker gefördert werden.  Auf dem „One Planet Summit“ im Januar 2021 in Paris hat die internationale Gemeinschaft 11,8 Mrd. Euro für das Projekt zugesagt.

Ökosystemerhalt durch assistierte Evolution

Die Idee, gefährdete Arten dadurch zu erhalten, dass man sie in Gefangenschaft oder im Labor züchtet und dann in natürlichen Ökosystemen freilässt, ist schon mehr als 100 Jahre alt.1895 hat der Geschäftsmann und Ornithologe Edward McIlhenny auf diese Weise in Louisiana die vom Aussterben bedrohten Schmuckreiher erhalten. Zwischen 1885 und 1807 konnte Richard Henry den neuseeländischen Kakapo (flugunfähiger Papagei) und den Kiwi durch Translokation von Tieren auf die vor der Westküste Neuseelands liegenden Insel Resolution Island vor dem Aussterben retten (Seddon 2017). Mittlerweile gibt es viele mehr oder weniger erfolgreiche Beispiele solcher Versuche, durch Translokation oder Zucht und Aussetzen gefährdete Arten zu erhalten, in Mitteleuropa zum Beispiel Luchse, Biber und Waldtrappe. Dabei geht es nicht nur um den Erhalt der betreffenden Arten sondern auch um die Funktion der Ökosysteme. Durch die Wiederetablierung von Schlüsselarten hofft man, Ökosysteme zu regenerieren oder auch neue wertvolle Ökosysteme zu schaffen.

Doch auch über weitergehende Schritte wird nachgedacht. Dabei könnte die synthetischen Biologie eine wichtige Rolle spielen, indem ausgestorbene Arten wie das Wollhaar-Mammut oder der Auerochse gentechnisch rekonstruiert werden (De-Extinction, Redford 2017). Als Quelle könnte genetisches Material aus alten Sammlungen oder aus Fossilien und verwandte noch lebende Arten genutzt werden.

Die Überlegungen gehen noch einen Schritt weiter: Es können nicht nur natürliche Arten künstlich vermehrt oder wiederhergestellt, sondern auch „verbessert“, also durch Zucht oder Gentechnik gezielt verändert werden. Bei Riffkorallen soll zum Beispiel versucht werden die endosymbiontisch Zooxanthellen gentechnisch so zu verändern, dass sie auch bei höheren Meerestemperaturen funktionsfähig bleiben und dadurch Korallenbleiche vermieden werden können. Allgemein soll es durch das Einbringen solcher „verbesserter“ Lebewesen, die veränderte Umweltbedingungen besser aushalten,gelingen Ökosysteme als Ganzes zu erhalten.

Bisher wird Assistierte Evolution vor allem an Korallenriffen erprobt.

Erhalt, Regeneration und Neuschaffung von Ökosystemen mit Hilfe Assistierter Evolution (Grafik W.Probst)

Verhinderung der Klimaerwärmung durch Geoengineering

Durch technische Eingriffe in das Klimasystem (Geoengineering) soll die Klimaerwärmung vermindert werden. Dabei sind vor allem zwei Möglichkeiten denkbar:

  • Der Atmosphäre werden direkt Treibhausgase, insbesondere Kohlenstoffdioxid, entzogen (Carbon Dioxid Removal CDR, Carbon Capture and Storage, CCS).
  • Die auf die Erde eintreffende Sonnenstrahlung wird verringert (Solar Radiation Management SRM).
Methoden des Geoengeneering (W. Probst verändert nach Angaben in Gynsky u.a. 2011)

Die Bindung von Kohlenstoffdioxid kann entweder terrestrisch oder marin erfolgen. Klassische Vorschläge beruhen auf Methoden, durch die der Aufbau von Biomasse – zum Beispiel durch großflächige Aufforstung – gefördert wird oder Kohlenstoff haltiges Material in den Boden eingearbeitet wird (Beispiel Terra Preta). Auch Möglichkeiten, CO2 direkt aus der Luft zu filtern und unterirdisch dauerhaft zu speichern – zum Beispiel durch Einpressen in tiefliegende geologische Formationen (Carbon Capture and Storage, CCS). Die meisten derzeit laufenden Pilotprojekte testen die Integration dieser Art der CO2 Abscheidung direkt in der Kombination mit Kohlekraftwerken, weil dort in den Abgasen der CO2 Gehalt hoch ist. Die Möglichkeit der direkten Filterung aus der Luft, in der CO2 derzeit höchstens zu 0,5 Volumenpromille enthalten ist, wäre bisher zwar möglich aber sehr kostenaufwendig.

Um CO2 verstärkt in den Ozeanen zu binden, wird die Ozeandüngung diskutiert. Dabei bedient man sich der sogenannten biologischen Pumpe. Kohlenstoffdioxid wird von Mikroalgen assimilert und ein Teil davon wird als dauerhaftes Kohlenstoff-haltiges Sediment am Meeresboden abgelagert. Durch Düngung könnte die Phytoplanktonproduktion angeregt werden. Da man von den Makronährmineralien Nitrat und Phosphat sehr große Mengen benötigen würde, hat man bei bisherigen Versuchen mit dem Mikronährmineral Eisen gearbeitet Entsprechende verhältnismäßig kleinräumige, zeitlich begrenzte Versuche, die zu Beginn des Jahrhundert durchgeführt wurden, hatten allerdings wenig überzeugende Ergebnisse. Zwar konnte man zunächst Algenblüten bewirken, aber das Absinken des Phytoplanktons trat nur in sehr geringem Maße ein. Ein großer Teil wurde vom Zooplankton aufgenommen und dadurch veränderten sich die Nahrungsnetze. Auch die Blüte von toxischen Kieselalgen konnte beobachtet werden. Zudem ist die kontinuierliche Düngung sehr energieaufwendig und die Bilanz des tatsächlich gebundenen CO2 ist dadurch viel geringer als zunächst theoretisch berechnet wurde.

Eine weitere Möglichkeit, die Phytoplanktonproduktion zu erhöhen, läge in der Manipulation der marinen Schichtung. Wenn man verstärkt nährmineralreiches Tiefenwasser in obere Wasserschichten verlagern könnte – wie dies unter derzeit natürlichen Bedingungen zum Beispiel an der Westküste des amerikanischen Kontinents geschieht – könnte man die Phytoplanktonproduktion anregen. Entsprechende aus langen Rohren bestehende Pumpen, die vom Wellenschlag angetrieben werden, wurden zwar erfolgreich konstruiert. Um einen messbaren Effekt bei der marinen CO2– Speicherung zu erreichen, wären allerdings eine sehr große Zahl solcher Pumpen notwendig und die Folgewirkungen sind schwer abzuschätzen.

Außer durch die biologische Pumpe wird auch durch eine physikalische Pumpe CO2 von der Oberfläche in die Tiefen der Weltmeere befördert. Kalte Wassermassen mit hohem Salzgehalt im Nordatlantik und in dem antarktischen Zirkularstrom sinken ab und setzen globale Meeresströmungen in Gang, bei denen es an anderer Stelle zum aufsteigen von Tiefenwasser kommt. Da CO2 in kaltem Wasser eine höhere Löslichkeit hat als in wärmeren Wasser, wird durch diesen Prozess langfristig CO2 aus der Atmosphäre in die tieferen Wasserschichten transportiert. Aber alle Methoden, die bisher versucht wurden, um diesen Absinkeprozess zu verstärken, waren nicht erfolgreich, insbesondere, weil das Absinken des Wassers an anderen Stellen den Auftrieb verstärken und damit kohlenstoffdioxidreiches Wasser an die Oberfläche befördern würde. Ob die Bilanz dann tatsächlich zu einer verstärkten marinen CO2– bzw. C-Speicherung führen würde, ist fraglich.

Die zweite Möglichkeit ist die Verringerung der auf der Erde auftretenden Sonnenstrahlung, also die Beeinflussung des Strahlungshaushaltes (Solar Radiation Management SRM). Sie beruht einmal auf Methoden, welche die Reflexion der Strahlung verstärken, also die Erhöhung des Albedos der Erdoberfläche. Diskutiert wird zum Beispiel das Weißeln von Dachflächen oder die Installation von großen Reflektorflächen in Wüsten oder auf Meeren. Zur zum anderen könnte das Einbringen von Aerosolen in die Stratosphäre oder von großflächigen Spiegeln in den Weltraum das Durchdringen der Sonnenstrahlen bis zur Erdoberfläche verringern. Alle diese Methoden sind höchst umstritten, da man nur schwer Aussagen über die dabei auftretenden Nebeneffekte und Folgen machen kann. Außerdem ist der finanzielle Aufwand sehr hoch.

Insgesamt birgt Geoengineering große Risiken. Wenn sich aber zeigt, dass die vom Weltklimarat 2018 festgelegten Klimaziele  anders nicht erreicht werden können, wird man die Risiken einiger solcher Methoden wahrscheinlich in Kauf nehmen (Ginsky u.a. 2011).

Kreislaufwirtschaft zur Abfallvermeidung

Vermeidung von Abfall und Umweltverschmutzung  muss nicht (nur) auf Sparsamkeit und Verzicht aufgebaut sein, mindestens genauso wichtig ist eine konsequente Kreislaufwirtschaft: Alle Produkte müssen so konzipiert und  hergestellt werden, dass sie „rematerialisierbar“ sind, ob Möbel, Kleider, Autos, Baumaschinen Häuser oder Lebensmittelverpackungen. Nach Ansicht des Chemiker und Designers Michael Braungart und des Architekten William McDonough ist dieses „cradle to cradle-Prinzip“ (C2C, „Von der Wiege zur Wiege“)  sogar alleine entscheidend. (McDounough, Braungart 2009). Sie berufen sich dabei auf die Natur als Vorbild. Die üppigsten und artenreichsten Ökosysteme, die tropischen Regenwälder, sind nicht nur die produktivsten, sie setzen auch die größten Stoffmengen um. Daraus folgert Braungart, dass es nicht darum gehen kann, zu „sparen“ also, weniger umzusetzen, sondern darum, nicht zu „verbrauchen“ sondern zu „gebrauchen“. „Verschwendet! Aber richtig: Macht keinen Müll!“ fordert er. Sonnenenergie steht im Prinzip soviel zur Verfügung, dass es kein Problem ist, verschwenderisch damit umzugehen. Soziale Ungerechtigkeit und das Nord-Süd-Ungleichgewicht können nicht durch Sparsamkeit gelöst werden. Ihre Lösung ist aber Voraussetzung für geordnete, friedliche Verhältnisse auf unserem Planeten.

Dieses Konzept steht in gewissem Widerspruch zu der Forderung einer verminderten Ressourcennutzung wie sie vom Wuppertal Institut für Klima,Umwelt, Energie, zunächst als „Faktor 4“ (v. Weizsäcker, Lovins, Lovins 1995) später als „Faktor 10“ (Schmidt-Bleek 1997) propagiert wurde. Sicher kann es bei einer zukunftsfähigen, nachhaltigen Wirtschaft nur um ein „Sowohl-als-auch“ gehen, denn Kreislaufprozesse ganz ohne Abfall und Umweltschäden – das zeigt auch das Vorbild Natur – gibt es nicht. Fossile Brennstoffe sind ein Beispiel für solche natürlichen Abfälle und globale Katastrophen. Gutes Beispiel für die menschliche Wirtschaft  ist die große Verschwendung von Nahrungsmitteln und die damit verbundene Zerstörung von gut funktionierenden Kreislauf-Ökosystemen und inhumaner Nutztierhaltung.

Wie zukünftiges Wirtschaften verbessert werden könnte zeigt ein in Dänemark entwickelter Industriepark, in dem eine „Symbiose“ zwischen verschiedenen Industrieunternehmen nicht nur eine starke Abfallverminderung sondern auch eine bessere Energienutzung ermöglichen (Kalundborg Symbiosis 2020).

Das größte Problem beim Plastikabfall sind die Verpackungen. Eine konsequente Einführung von kompostiertem Verpackungsmaterial könnte hier große Verbesserungen bringen. Weltweit hat die sehr erfolgreiche Einführung von Kaffeepads aus Kunststoff oder Aluminium zu einem enormen Anstieg von Verpackungsmüll und Ressourcenverbrauch geführt, jährlich mittlerweile über 40 Milliarden Kapseln. Aber immer mehr Firmen versuchen, kompostierbare Verpackugen zu produzieren. Ein Beispiel ist die Firma Nexe Innovations, die derzeit mit ihren kompostierbaren Kaffeepads recht erfolgreich ist, die in allen gängigen Kaffeemascinen verwendet werden können.

Neobiota-Management

Im Laufe der Erdgeschichte zerbrachen Kontinente oder schoben sich zusammen, Inseln und Inselarchipele entstanden neu oder gingen unter, aus Grabenbrüchen wurden Ozeane, Meeresbuchten wurden abgetrennt, Binnenmeere öffneten sich zum Ozean. Diese geologischen Ereignisse wurden begleitet  von Ausbreitung, Rückgang, Einwanderung und Auswanderung von Lebewesen. Die Invasion neuer Arten und die Ausbreitung von Krankheitserregern und die dadurch bedingten Veränderungen von Ökosystemen sind ein natürlicher Vorgang in der Geschichte des Lebens. Doch im Gegensatz zu den geologischen Veränderungen haben die anthropogen verursachten globalen Veränderungen der letzten Jahrhunderte und vor allem der letzten Jahrzehnte zu einer enormen Beschleunigung dieser Invasionen beigetragen.

Schon im Zeitalter der europäischen Eroberungen und Kolonisationen und der Einwanderung von Europäern nach Amerika und Australien  wurden Tier- und Pflanzenarten von Menschen gezielt von Kontinent zu Kontinent verbreitet.

In den letzten Jahrzehnten haben der globale Warenaustausch und der Reiseverkehr, aber auch die gezielte Einfuhr gebietsfremder Arten, zu einer starken Zunahme von Neobiota (Neubürgern) geführt. Diese Einwanderer sind ein ernst zu nehmendes Naturschutzproblem geworden. Durch die Verdrängung einheimischer Arten können sie Ökosysteme verändern und schließlich das Aussterben von Arten bewirken („invasive Arten“). In der EU-Liste invasiver gebietsfremder Tier- und Pflanzenarten („Unionsliste“) werden derzeit 66 Tier- und Pflanzenarten als möglicherweise invasiv aufgelistet. Bereits in Deutschland etabliert sind zum Beispiel der Riesen-Bärenklau (Heracleum mantegazzianum), das Indische Springkraut (Impatiens glandulifera), der Kamberkrebs (Orconectes limosus) und die Amurgrundel (Percottus glenii) (NABU 2019). Neben einer Konkurrenz mit einheimischen Arten geht es dabei auch um Schädlinge wie Kartoffelkäfer, Asiatischem Marienkäfer, Varoamilbe oder Buchsbaumzünsler, gegen die ansässige Arten kaum Abwehrkräfte entwickelt haben.

Wegsaum mit Drüsigem Springkraut (Impatiens glandulifera) im Rotwildpark Stuttgart, September 1991. Die Art stammt aus dem Himalaja und wurde 1839 nach England eingeführt. Von dort gelangte sie auf den Kontinent. Heute gilt sie als invasiver Neophyt und wird teilweise bekämpft. Verschiedene Untersuchungen zeigen jedoch, dass die Pflanze die natürliche Waldverjüngung kaum negativ beeinflusst (Foto W. Probst).

Besonders gefährdet durch invasive Arten waren und sind Inseln mit speziellen Ökosystemen und vielen endemischen Arten. Die absichtliche Aussetzung von Ziegen und Schweinen und die unabsichtliche Einfuhr von Ratten durch die frühen Seefahrer des 16.-19. Jahrhunderts hatten schon verheerende Auswirkungen auf pazifischen Inseln, aber auch die Besiedlung von Amerika, Australien und Neuseeland durch Europäer hat einen gewaltigen Invasionsschub verursacht, der das Ende zahlreicher einheimischer Arten bewirkte. Gut dokumentiert ist der Artenrückgang auf der Pazifikinsel Guam, der durch die eingeschleppte Braune Nachtbaumnatter (Bioga irregularis) verursacht wurde (Probst 2010).

Aber sind alle Neobiota problematisch? Einer der führenden Neobiota-Forscher, Ingo Kowarik, gibt darauf folgende Antwort:

  • Ja, wenn Veränderungen von Natur als Problem gesehen werden.
  • Ja wenn „Fremdes“ als negativ gesehen wird.
  • Nein, wenn unterschiedliche Auswirkungen berücksichtigt werden.

(Ingo Kowarik bei einem Vortrag zum Landesbiologentag an der Universität Hohenheim am 7.11.2020).

Durch auf wissenschaftlichen Grundlagen erarbeitete Management-Pläne versucht man, schädliche Auswirkungen von Neobiota auf die Biodiversität zu begrenzen. Ein Beispiel: Durch den organsierten Austausch von Ballastwasser in der marinen Schifffahrt seit 2017 soll die Einschleppung gebietsfremder Arten verhindert werden.

Pandemien und Naturschutz

Mit dem globalisierten Austausch von Menschen und Waren haben sich auch Krankheitserreger ausgebreitet. Dies führte nicht selten in den neuen Ausbreitungsgebieten zu verheerenden Epidemien. Besonders betroffen waren  indigene Bevölkerungsgruppen Amerikas, zum Beispiel die mittlerweile (fast?) ausgestorbenen Ureinwohner Feuerlands, die Yagan oder Yamana (Kaiser 2013).

Auch in umgekehrter Richtung wurden schon lange Keime übertragen, zum Beispiel der Cholera-Erreger Vibrio cholerae aus Indien. Auch die Übertragung von Krankheitserregern von Tieren auf Menschen geht bis in das Neolithikum zurück, als durch die Einführung der Nutztierhaltung der Kontakt zwischen Tieren und Menschen enger wurde. Masern und Tuberkulose stammen von Kühen, Keuchhusten von Schweinen und Grippe von Enten (Shah 2020).

Die rasant voranschreitende Globalisierung der letzten Jahrzehnte hat die rasche Ausbreitung von Krankheitserregern, insbesondere von Bakterien und Viren, weiter gefördert. Dabei spielen nicht nur die größere Mobilität der Bevölkerung und der Reiseverkehr über große Entfernungen eine wichtige Rolle, sondern auch die immer stärkere Einschränkung von Wildtierpopulationen durch Verlust natürlicher Lebensräume, zum Beispiel tropischer Regenwälder. In den kleineren Populationen können sich Erreger schneller ausbreiten. Außerdem fördert der immer intensivere Kontakt der ständig wachsenden menschlichen Bevölkerung mit Tieren früher sehr abgelegener Regionen den Übergang von Krankheitskeimen von Wildtieren zu Menschen (Beispiel AIDS, Ebola, Vogelgrippe H1N5, SARS-Corona, Covid 19; vgl. Ruppert 2021, Keesing 2010, Jones 2008).

Man kann nur hoffen, dass die derzeitigen Erfahrungen mit der Covid 19 Pandemie zu einem Umdenken und einer vorsichtigeren Vorgehensweise führen.

Die immer intensivere Einflussnahme des Menschen auf alle Lebensräume und die räumliche Einschränkung naturnaher Biotope sollte gestoppt und womöglich rückgängig gemacht werden. Dabei geht es insbesondere darum, die Vielfalt der Arten in ausreichender Populationsgröße zu erhalten. Dadurch kann erreicht werden, dass sich Viren, auch neue mutierte Viren, nicht flächendeckend ausbreiten, sondern eher in einer Nische bleiben und nach einiger Zeit wieder Aussterben (infektionsbiologischer Verdünnungseffekt). Auch Generalisten wie Ratten oder Sperlinge, die für die Übertragung auf menschliche Populationen besonders gefährlich sind, sind in intakten Ökosystemen weniger verbreitet .

Inklusiver Naturschutz

Naturschutz sollte nicht nur in abgegrenzten Gebieten oder Biotopen stattfinden sondern überall. Die Einrichtung von Naturschutzgebieten hat zwar insofern eine gewisse Berechtigung, als es leichter ist, ökologisch wertvolle Lebensgemeinschaften, Schlüsselarten und Habitate auf diese Weise zu schützen. Außerdem sind naturnahe, von Menschen wenig beeinflusste Gebiete eine wichtige Voraussetzung für die ökologischen Funktionen des Bioplaneten. Es besteht aber die Gefahr, dass außerhalb von Schutzgebieten auf Natur und natürliche Funktionsabläufe keine oder zu wenig Rücksicht genommen wird. Angesichts der immer intensiveren Nutzung der Erde durch den Menschen wird es außerdem immer schwieriger, ausreichende Flächen für ungenutzte Gebiete bereitzuhalten. Flächendeckender „inklusiver“ Schutz der Natur auch in Städten und Gewerbegebieten, in Agrarlandschaften und entlang von Verkehrswegen wird deshalb immer wichtiger. Es gibt mittlerweile viele Ansätze, wie Natur auch außerhalb von Schutzgebieten nicht „ausgeschaltet, sondern eingeschaltet“ werden kann (Le Roy 1973), und Biodiversität und natürliche Funktionsabläufe erhalten bleiben.

Städte und Siedlungen

Zwischen 1985 und 2015 hat die die Ausdehnung von Städten und Siedlungen jährlich um 9687 km² zugenommen, mit steigender Tendenz (Liu et al. 2020). Damit ist der Flächenverbrauch der Städte schneller gewachsen als die Bevölkerung. Für eine nachhaltige Entwicklung müssen Städte deshalb „ökologisch“ werden. Eine Stadt mit großen Grünanlagen wie Parks und Gärten bietet zwar eine hohe Lebensqualität und eine bessere Ökobilanz. Dies geht aber insofern auf Kosten der Umgebung, als sie mehr Fläche für denselben umbauten Raum benötigt. Eine Erfolg versprechende Möglichkeit für dicht bebaute Großstädte ist die Integration von Bauwerken und Grünanlagen.

Neben Minderung des Klimawandels durch eine Verbesserung der CO2-Bilanz können dadurch auch die Auswirkungen einer Klimaerwärmung verringert werden (Grewe 2020). Schließlich wirken mit Sachverstand begrünte Städte auch dem Verlust der Biodiversität entgegen.

Die dynamische Vergrößerung städtischer Flächen von1985-2015. Datengrundlage sind Landsataufnahmen mit einer Auflösung von 30m. b) Steigungsrate des Stadtflächen-Wachstums auf den verschiedenen Kontinenten (Quelle Liu et al. 2020).
Vernetzte Dachgärten (Zeichnung W.Probst)

Dächer

Schon lange zählt es zu Attributen ökologischer Bauweise, Dächer zu begrünen. Die Etablierung und Ausgestaltung solcher Dachgärten und Wiesen ist aber noch sehr stark ausbaufähig, wie man auf Luftbildern von Städten leicht erkennen kann. Begrünte Dächer können durch Brücken vernetzt werden. Durch treppenartige Anordnung von Gebäudeteilen können Verbindungen zur bodenständigen Grundflächen hergestellt werden.

Fassaden

Auch begrünte Fassaden gibt es schon lange, aber eher an alten Bauernhäuser auf dem Land als an mehrgeschossigen Stadthäusern, Bankhochhäusern und Industrieanlagen. Eine Möglichkeit: Flächenhafte Begrünungsmodule, die mit einfachen Mitteln an Fassaden angebracht werden können und die durch Anschluss an eine Bewässerungsanlage wartungsarm sind. Die Elemente können aus einem Gerüst bestehen, an dem mehrere auswechselbare Pflanzgefäße aufgehängt werden. Fensterfassaden könnten  durch berankte Schnurgerüste – Hopfenfeldern vergleichbar – begrünt und beschattet werden.

Ein interessanter Vorschlag sind vorbegrünte Pflanzennetze. Solche „Urban Pergolas“ sollen als Verschattungssystem der Aufheizung von Fassaden entgegenwirken und die Städte in einen „diversen Großstadtdschungel“ verwandeln. Die Pflanzennetze können an einem oder zwischen mehreren Gebäuden angebracht werden und dadurch Grünflächen schaffen, ohne andere Nutzungen den Platz wegzunehmen (Urban Pergola 2021).

Balkone

Eine weitere Möglichkeit der vertikalen Begrünung, die in wenigen Beispielen schon verwirklicht ist, wäre die Ausgestaltung von Pflanzbalkonen mit Sträuchern und Bäumen (Boeri 2015).

Städte mit grünem Pelz

Ergänzend zu den genannten Maßnahmen können Verkehrswege, insbesondere Straßen und Schienenverkehr, wie U-Bahnen unter die Oberfläche verlegt werden, wodurch Platz für bodenständige Grünanlagen aber auch Rad- und Fußwege gewonnen würde. Regenwasser können den Zisternen gespeichert und in Trockenperioden zur Bewässerung genutzt werden wodurch die Kanalisation entlastet würde.

So könnten schließlich Städte entstehen, die ganz in einem grünen Pelz eingehüllt sind und die sich fast übergangslos in die umgebende Landschaft einfügen (vgl. Jean Nouvel 2014, Boeri 2015).

Begrünte Wohnblocks (Modellbau W.Probst)

Landwirtschaft

In der Landwirtschaft sollten großflächige Monokulturen durch ökologisch wertvollere Netze (Feldhecken, Blumenstreifen, Bachläufe) und Inseln (Feldgehölze, Feuchtgebiete) unterbrochen werden. Mischkulturen aus Gehölzen, mehrjährigen und einjährigen Nutzpflanzen (Agroforestry) könnten vor allem in wärmeren Klimaregionen eine ökologische Alternative zu Monokulturen darstellen. Die sehr aufwändige arbeitsintensive Bewirtschaftung würde durch einen Einsatz intelligenter Maschinen zu vertretbaren Produktionskosten möglich.

Nachhaltige Landwirtschaft: Vertical Farming spart Flächen und erleichter Stoffkreisläufe; Vernetzung durch Feldhecken und Wildpflanzenstreifen erhöht die Biodiversität in Agrarflächen und wird durch intelligente Maschinen möglich; Agroforestry, Anbau von Kulturpflanzen in mehreren Vegetationsschichten, fördert die Biodiversität und eignet sich vor allem für wärmere Klimazonen (z.B. in Kombination mit Kaffee- und Kakaoanbau) (Zeichung W.Probst)

Landwirtschaft 4.0

Lange Zeit wurden Landmaschinen – den Dinosaurier vergleichbar – immer größer und größer. Vergleicht man einen Traktor aus den 19hundertfünfziger Jahren mit einer heutigen Maschine wird dieser Hang zum Gigantismus deutlich. Er hängt natürlich direkt zusammen mit der Vergrößerung der landwirtschaftlichen Betriebee und vor allem der bewirtschafteten Flächen. Die Dinosaurier sind nicht zuletzt auch wegen ihrer Größe ausgestorben. Die immer größeren Landmaschinen stellen für die Landwirte eine große finanzielle Belastung dar und sicher sind sie ein Grund dafür, dass immer mehr landwirtschaftliche Betriebe aufgeben müssen. Auch die Verdichtung der Böden durch die Riesentraktoren ist ein großer Nachteil. Die Entwicklung kleiner intelligenter Landmaschinen könnte eine neue, ökologisch verträglichere und damit nachhaltigere Form der Landbewirtschaftung einleiten. Diese Maschinen könnten – ähnlich wie ein Schweizer Armeemesser – viele Funktionen in sich vereinen: ein Roboter, der jede Pflanze individuell behandelt, nicht nur mit Herbiziden, Insektiziden und Fungiziden, sondern auch mit angepassten Düngemitteln, und der auch für eine gezielte Bewässerung sorgt. Dies alles könnte in einem Arbeitsgang und in individuell angepassten Mengen geschehen. Die Folgen einer solchen Behandlung von Einzelpflanzen statt von ganzen Feldern bedeutet nicht nur eine deutliche Reduktion benötigter Chemikalien und anderer Ressourcen. Diese Maschinen könnten von Drohnen oder von Satelliten gesteuert die jeweiligen Zielorte erreichen. Eine Weiterentwicklung der Erntemaschinen könnte Mischkulturen und Agroforestry wirtschaftlicher machen.

Vertical Farming

Eine zukunftsweisende und flächensparende Form zur Produktion von Nahrungsmitteln und anderen nachwachsenden Rohstoffen wird mit dem Begriff „Vertical Farming“  bezeichnet. Der New Yorker Professor für Umweltgesundheit und Mikrobiologie Dickson Despommier entwickelte mit seinen Studenten ab 1999 entsprechende Ideen  zunächst für die Nahrungsmittelversorgung der 50000 Einwohner Manhattans. Ausgangspunkt waren Überlegungen zum möglichen Gemüseanbau auf Dachflächen. In der Weiterentwicklung  wurden Hochhäuser geplant, die insgesamt der Pflanzenkultur dienen sollen. Diese Einbindung von Farmen in das Innere von Gebäude wird mit dem Begriff „Sponge City- Architecture“ oder „Agritecture“ bezeichnet. In mehreren oder allen Stockwerken eines solchen  Hochhauses sollen Pflanzen auf optimale Weise automatisch gesteuert und reguliert kultiviert werden. Gleichzeitig sind diese Kulturen in Kreislaufsysteme, insbesondere der  Wasserwiederverwendung und Abwasseraufbereitung, eingebunden (Despommier 2011). Auch eine Kopplung mit Aquakulturen und anderen Formen der Nutztierhaltung ist möglich.

Der Vorteil solcher Plantscraper ist nicht nur der gegenüber normalem Farmland  10-20mal geringere Flächenverbrauch. Erhebliche Ressourcen könnten dadurch ein gespart werden, dass es einen geschlossenen Wasserkreislauf gibt und kontrollierte Umgebungsbedingungen den Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln reduzieren. Die Kulturen sind unabhängig von Außenbedingungen wie Dürre, Frost, Starkniederschläge, Hagel und Sturm und sie können ganzjährig betrieben werden. Künstliches Licht kann Pflanzenwachstum rund um die Uhr auch in dunklen Jahreszeiten ermöglichen. Die schnellere und einfachere Versorgung der städtischen Bevölkerung mit frischen Nahrungsmitteln erfordert weniger Transportkosten, verbessert die Luft und mindert über Wasserspeicher die Überflutungsgefahr. Die Energieversorgung kann über Solarzellen, Windenergieanlagen und die Produktion von Biogas aus organischen Abfällen in einem Kreislaufsystem gesichert werden.

Der extrem dicht bevölkerte Stadtstaat Singapur plant seine Nahrungsmittelversorgung durch schwimmende Hochhäuser zu verbessern.

Geplante schwimmend Plantscraper für Singapur (Quelle
https://www.designboom.com/architecture/forward-thinking-architecture-japa-floating-responsive-agriculture-07-18-2014/ )

Voraussetzungen für den erfolgreichen Betrieb solcher Hochhausfarmen ist eine ausgefeilte Technik, die von intelligenten Computersystemen gesteuert wird. Das schwedische Architekturbüro Plantagon plant ein Forschungszentrum für urbane Landwirtschaft in Linköping zu entwickeln. Ausgangspunkt soll ein im Bau befindlicher Plantscraper sein, an dem technische Systeme erprobt und verbessert werden können.

Modell-Plantscraper in Linköping,Schweden, im Bau (Quelle: http://www.plantagon.com/about/business-concept/the-linkoping-model/ )

Verkehrswege

Durch Brücken und Tunnel kann der Zerschneidungseffekt von Verkehrswegen gemindert werden (Zeichnung W.Probst)

Je dichter die Besiedelung, desto dichter sind nicht nur Städte, Siedlungen  und Industrieanlagen, desto dichter ist auch das Netz von Verkehrswegen, insbesondere Straßen und Autobahnen (in Deutschland  derzeit nach Erhebung des Umweltbundesamt knapp 20000 km², das entspricht rund 5,5% der  Landesfläche). Das wirkt sich r nicht nur über den Flächenverbrauch und die Versiegelung sondern vor allem über den Zerschneidungseffekt nachteilig auf die Funktion von Ökosystemen aus. Mehr noch als Pflanzenarten sind Tierpopulationen durch die dadurch bedingte Verinselung betroffen. Auch die direkte Tötung von Tieren durch den Verkehr spielt eine Rolle. Indirekt wirkt sich dies über die Bestäuber und die Verbreitung von Früchten und Samen auf die Vegetation aus.

Eine Verbesserung kann einmal durch geeignetes Straßenbegleitgrün erreicht werden (Kühne/Freier 2012). Vor allem aber kann die trennende Wirkung von Verkehrsflächen durch Brücken, sowohl Brücken über schützenswerte Landschaftsteile als auch verbindende Grünbrücken, und Tunnel erreicht werden. Schutzgräben oder Zäune können in Kombination mit kleinen Tunneln insbesondere  Amphibien bei ihren Laichwanderungen schützen (Krötenzaun, Krötentunnel).   Nicht mehr benötigte Verkehrswege sollten renaturiert (entsiegelt) werden.

Schließlich sind die hohe Verkehrsdichte und die damit verbundenen Emissionen der Verkehrsmittel ein großes Problem. Sie wird einmal durch den Individualverkehr, zum anderen durch den Güterverkehr verursacht. Beide haben in den letzten Jahrzehnten ständig zugenommen. Eine größere Verlagerung dieses Verkehrs auf die Bahn wird schon lange als Ziel formuliert, ließ sich aber bisher politisch nicht durchsetzen. Auch eine Förderung dezentraler Produktion könnte der ständigen Zunahme des Güterverkehrs entgegenwirken.     

Quellen

BMU (2020): Plastikmüll – ein Problem, das uns alle angeht. https://www.bmu-kids.de/wissen/boden-und-wasser/wasser/meeresumweltschutz/plastikmuell-im-meer/

Crutzen, P. J. (2002): Geology of mankind. Nature 415, p.23

Daily, G. C. (2001): Ecological forecast. Nature 411, p.245

Dasgupta,  P. (2020): Interim Report – The Dasgupta Review: Independent Review on the Economics of Biodiversity. Crown copyright. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/882222/The_Economics_of_Biodiversity_The_Dasgupta_Review_Interim_Report.pdf

Despommier, D. (2011): The vertical  farm: Feeding the world in the 21th century. Picador (Nachdruck der Ausgabe von 2010)

De Souza Machado, A. A., Lau, C. W. u. a. (2019): Microplastics Can Change Soil Properties and Affect Plant Performance. In: Environmental Science & Technology. 53, S. 6044, doi:10.1021/acs.est.9b01339.

Dierkes, P., Homes, V. (2017): Artenschutz. UB 427 (41.Jg.), S. 2-11, Seelze: Friedrich

Gynsky, H. u. a. (2011): Geo-Engeneering – wirksamer Klimaschutz oder Größenwahn? Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf

Hallmann, C. A. u.a. (2017): More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas.PLOS one https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809

Heinrich-Böll-Stiftung und BUND (2020): Der Plastikatlas 2019, 4. Aufl.

Hendersen, D. : American Wilderness Philosophy. In: Internet Encyclopedia of Philosophy (IEP)  http://www.iep.utm.edu/am-wild/ 

Hupke, K.-D. (2015):: Naturschutz. Ein kritischer Ansatz. Heidelberg: Springer Spektrum

IPCC (2013): Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report, Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Summary for Policymakers

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/9/1/014010

Jones, K.E. u.a. (2008): Global Trends in Emerging Infectious Diseases. Nature 451, S. 990-993

Kaiser, A. (2013): „Indianer“ im Sachunterricht. Baltmannsweiler: Schneider

Kalundborg Symbiosis http://www.symbiosis.dk/en/

Keesing, F. u.a. (2010): Impacts of Biodiversity on the Emergence and Transmission of Infectious Diseases. Nature 468, S. 647-652

Kühne, S./Freier, B. (2012): Saumbiotope und ihre Bedeutung für Artenvielfalt und biologischen Pflanzenschutz. Workshop „Biological Diversity in Agricultural
Landscapes“ – February 09-10, 2012, Berlin-Dahlem

Le Roy, L. G. (1973): Natur ausschalten – Natur einschalten. Stuttgart: Klett Cotta

Little, A. (2019): The fate of food. What we’ll eat in a bigger, hotter, smarter World. London: Oneworld Publications

Mantyka-Pringle, C. S., Martin, T. G., Rhodes, J. R. (2012): Interactions between climate and habitat loss effects on biodiversity: a systematic review and meta-analysis. Global Change Biology 18, pp. 1239-1252

Matthews, H.D., et al. (2014): National contributions to observed global Warming, Environmental Research Letters 9, doi:10.1088/1748-9326/9/1/014010

McDounough, W./Braungart, N. (2009): Cradle-to-cradle. New York: Vintage

Meyer-Abich KM (1990): Aufstand für die Natur. Von der Umwelt zur Mitwelt. Hanser, München

Missall, S. u. a. (2018): Trading Natural Riparian Forests for Urban Shelterbelt Plantations—A Sustainability Assessment of the Kökyar Protection Forest in NW China. Water- MDPI file:///C:/Users/WIPRO_~1/AppData/Local/Temp/Trading_Natural_Riparian_Forests_for_Urban_Shelter.pdf

Müller, F. u. a. (2020): Leitsätze der Kreislaufwirtschaft. Dessau-Roßlau:Umweltbundesamt. https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2020_04_27_leitlinie_kreislaufwirtschaft_bf.pdf

Die EU-Liste invasiver gebietsfremder Tier- und Pflanzenarten. https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/artenschutz/invasive-arten/unionsliste.html

PACE -The Platform for Accelerating the Circular Economy (2019): A New Circular Vision for Electronics. World Economic Forum http://www3.weforum.org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronics.pdf

Perino, A. et al. (2019): Rewilding complex ecosystems. Science 364 https://science.sciencemag.org/content/sci/364/6438/eaav5570.full.pdf

Pimm, S. L. u.a. (2014): The biodiversity of species and their rates of extinction, distribution, and protection. Science 344 (Issue 6187)

Probst, W. (2009): Stoffkreisläufe. UB 349, S.2-11. Seelze: Friedrich

Probst, W. (2010): Die Schlange im Paradies – Invasionen auf Inseln. UB 354, Seelze: Friedrich

Probst, W., Hrsg. (2017): Saumbiotope – Grenzen und Übergänge. UB 425. Seelze: Friedrich

Probst, W. (2020): Der grüne Pelz. http://www.wilfried-probst.de/site/der-gruene-pelz/

Probst, W. (2020): Schwarze Erde – Möglichkeiten der Kohlenstoffspeicherung im Boden beurteilen. UB 457, S. 26-31.Hannover: Friedrich

Probst, W. (2021): Naturschutz auf neuen Wegen. Unterricht Biologie 465 (Jg.45). Hannover: Friedrich

Prominski, M., Maaß, M., Funke, L. (2014): Urbane Natur gestalten. Basel: Birkhäuser

Randers, J. (2012).: 2052 – eine globale Prognose für die nächsten 40 Jahre. München: Oekom , Ausblick 7-4

Redford, K. H. (2017):  The role of Synthetic Biology in conserving the new nature https://reefresilience.org/de/assisted-evolution-a-novel-tool-to-overcome-the-conservation-crisis-2/

Ruppert, W. (2021): Zoonosen. Unterricht Biologie Kompakt 466 (Jg.45). Hannover: Friedrich

Schmidt-Bleek, F. (1997) : Wieviel Umwelt braucht der Mensch? Faktor 10 – das Maß für ökologisches Wirtschaften. München: dtv

Seddon, P. (2017): A history of assisted colonization https://www.youtube.com/watch?v=pOgpyeGPzF8&feature=youtu.be

Shah, S. (2020): Woher kommt das Corona-Virus? Le Monde diplomatique vom 12.03.2020

Smil, V. (2019): Growth – From microorganismes to megacities. Cambridge MA.: MIT-Press

Trommer, G. (1994): Didaktisch differenzierte Leitbilder – ein Drei-Umwelten-Modell zum pägagogischen Umgang mit Natur und Landschaft. Workshop Ökologische Leitbilder, Cottbus 9.6.1994. TUC Aktuelle Reihe 6/94:57-62

Ümüt Halik, TU Berlin: Planung und Management städtischer Freiflächen in Ürümqi. (Memento vom 19. Februar 2005 im Internet Archive) In: TU International, 46/47, Dezember 1999, (PDF-Datei, 4 S.).

Watson, J. E. M., Allen, J. A. u. a.: (2018): Protect the last of the wild. Nature 563, pp. 27-30

WEF (2019): A new circular vision for electronics. Time for a global reboot. http://www3.weforum.org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronics.pdf

Weizsäcker, E. U. von (1995): Faktor Vier – Doppelter Wohlstand – halbierter Naturverbrauch. Stuttgart: Droemer-Knaur, https://de.wikipedia.org/wiki/Klimarahmenkonvention_der_Vereinten_Nationen

https://neobiota.bfn.de/grundlagen/neobiota-und-invasive-arten.html

http://eh-da-flaechen.de/

https://www.thejakartapost.com/life/2019/12/31/grown-from-necessity-vertical-farming-takes-off-in-ageing-japan.html

https://www.thejakartapost.com/life/2018/05/10/growing-up—why-the-uaes-first-vertical-farm-could-be-a-regional-gamechanger.html

https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Treibhausgasemissionen

https://www.vbio.de/themenspektrum/biodiversitaet/insektenschwund/

https://www.heise.de/hintergrund/Afrikas-Gruenstreifen-3664743.html?seite=2

https://reefresilience.org/de/assisted-evolution-a-novel-tool-to-overcome-the-conservation-crisis-2/

https://www.agritecture.com/blog/2017/11/29/move-over-skyscrapers-this-plantscraper-can-feed-5000-a-year

https://reefresilience.org/de/assisted-evolution-a-novel-tool-to-overcome-the-conservation-crisis-2/

https://www.zdf.de/nachrichten/politik/one-planet-summit-afrika-gruene-mauer-wueste-macron-100.html

Exkursionsangebot für die PH Weingarten, SS 2017

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Exkursionsangebot im Sommersemester 2017 im Rahmen der Veranstaltung

Biologie an außerschulischen Lernorten – Exkursionsdidaktik – regionale Lebensräume & Lernorte

Arbeitsprogramm SS 2017:

27.04. – 13.00 – 14.00 Vorbesprechung der Veranstaltung H. Weitzel
28.04.

14.15 – 15.45

Vorbereitung der Exkursion „Adelsreuter & Weißenauer Wald“ / Wald und Forst als Exkursionsziele W. Probst
29.04.

10.00-17.00

Exkursion Adelsreuter & Weißenauer Wald W. Probst
Freitag, 05.05. – 13.00 – 14.00 Einführung zur Didaktik an außerschulischen Lernorten 1 H. Weitzel
Mittwoch, 10.5. – 13.00 – 14.00 Einführung zur Didaktik an außerschulischen Lernorten

2

H. Weitzel
Fr 12.05.

14.00-17.30

Exkursion Rotach in Oberteuringen 1/2 W. Probst
Fr. 19.05.

14.00 – 17.30

Exkursion Honigbienen / PH Schulgarten R. Mohr
So 21.05.

10.00-17.00

Exkursion Dornacher Ried,Häckler Weiher W. Probst
Mittwoch, 31.5. – 13.00 – 14.00 Einführung zur Didaktik an außerschulischen Lernorten

3

H. Weitzel
Donnerstag, 01.06. – 14.15 – 15.45 Moore, Riede, Brüche, Sümpfe als Exkurionsziele W. Probst
Fr 02.06.

14.00-17.30

Exkursion Eriskircher Ried 1/2 W. Probst
geändert!

Freitag, 16.06. – 14.15 – 15.45

Besprechung & Bearbeitung der Exkursionsaufgaben W. Probst
Freie Terminwahl Veranstaltung zur freien Wahl aus Angebot Nabu Weingarten oder lokalem Nabu (Nachweis durch Unterschrift und Dokumentation) NABU/BUND
So 18.6.

10.00-17.00

Exkursion Hepbach-Leimbacher Ried, Heckrinder,Raderacher Drumlinlandschaft W. Probst
Freie Terminwahl Veranstaltung zur freien Wahl aus Angebot Nabu Weingarten oder lokalem Nabu (Nachweis durch Unterschrift und Dokumentation) NABU/BUND
Freie Terminwahl Veranstaltung zur freien Wahl aus Angebot Nabu Weingarten oder lokalem Nabu (Nachweis durch Unterschrift und Dokumentation) NABU/BUND
Sa 01.07.

10.00-17.00

Exkursion Pfrunger-Burgweiler Ried W. Probst
Fr 14.07.

14.00-17.30

Exkursion NSG Altweiherwiesen,Wammeratswatt oder Hangwald über Flappachweiher 1/2 W. Probst

kurzfristige Terminänderungen sind möglich!

Übersicht über die Exkursionsorte

Übersicht über die Exkursionsorte

Übersicht über die Exkursionsorte

Adelsreuter und Weißenauer Wald (29.04.2017)

(weitere Unterlagen und Infos vgl. das Exkursionsangebot von 2016 )

Treffpunkt: Wanderparkplatz bei Appenweiler (entspricht 2016)TreffpunktAppenweiler_bearbeitet-1

Thematische Schwerpunkte: Lebensform Baum, ökologische Ansprüche von Waldbäumen, verschiedene Waldgesellschaften, Lebensformen und Überwinterung von Pflanzen, Lebensraum Wassergraben

Bäume

Das Lebewesen Baum

Wenn man eine Pflanze als „Baum“ bezeichnet, meint man damit eine bestimmte Lebensform. Sie hat nichts zu tun mit der verwandtschaftlichen bzw. systematischen Zugehörigkeit der Pflanzenart, wenngleich es bestimmte Familien gibt, bei denen besonders viele Arten der Lebensform „Baum“ angehören. In unserer heimischen Flora sind dies zum Beispiel alle Vertreter der Familie Buchengewächse (Fagaceae).

Aufbau einer verholzten Zellwand

Aufbau einer verholzten Zellwand (Formelbild nach http://www.chem.cmu.edu/groups/washburn/res-lignin.html )

Bäume sind Gehölze, das heißt, ein wesentlicher Teil ihrer Gewebe besteht aus Zellen mit verholzten Zellwänden, also Wänden, in die zwischen Cellulose  und Hemicellulosen Lignin eingelagert ist. Dies bedeutet einen enormen Stabitlitätszuwachs. Diese Stabilität erlaubt den Bäumen sehr hoch  zu wachsen – manche über 100 m –, und sehr alt zu werden – über 1000 Jahre, selten bis 5000 Jahre.

Baumwachstum-2

Schematische Darstellung des Baumwachstums: Durch Aktivität von Gipfelregion und Kambium wird jedes Jahr ein Zuwachskegel gebildet.

Beim Wachstum der Bäume unterscheidet man Spitzenwachstum und Dickenwachstum der Sprossachsen. Wenn das Bildungsgewebe an der Sprossspitze  das einzige Bildungsgewebe ist, ist es auch für die endgültige Dicke der Sprossachse verantwortlich. Beispiele für solches auschließlich primäres Dickenwachstum sind Grashalme und Palmenstämme. Beim sekundären Dickenwachstum gibt es neben dem Bildungsgewebe an der Sprossspitze ein sekundäres Bildungsgewebe, das einen Zylinder in der Sprossachse bildet und nach außen und innen Zellen abgibt. Alle Stämme, Äste, Zweige und Wurzeln können dadurch immer dicker werden.

Bei lang anhaltenden Dickenwachstum kommen die außerhalb des Meristemzylinders liegenden Gewebe mit dem Wachstum nicht nach und reißen auf. Bäume haben verschiedene Wege eingeschlagen, um ihre Stämme und Äste durch  Schutzschichten nach außen zu sichern. Primär werden junge Zweige durch eine Epidermis, eine Schicht dicht aneinanderliegender Zellen, abgeschlossen. Sekundär bildet sich in  darunter liegenden Rindenschichten eine Schicht aus verkorkten Zellen (Periderm).

Der doppelte Irrtum von Plauens "Vater und Sohn"

Der doppelte Irrtum von Plauens „Vater und Sohn“

Wenn diese Schicht ständig  aus einem eigenen Bildungsgewebe, dem Phellogen, weiterwächst, bildet sich eine glatte Rinde, wie sie für Buchen typisch ist. In den meisten Fällen wird jedoch die äußere Peridermschicht bei weiterem Dickenwachstum wieder geprengt und es bilden sich in tieferen Rindenschichten immer wieder neue Korkkambien und neue Periderme. Die abgestorbenen äußeren Schichten werden Borke genannt. Je nach Anlage der Phellogene unterscheidet man Schuppenborke (häufigster Fall), Netzborke oder Ringelborke.

Borkenbildung

Borkenbildung

Bäume berechnen

Einfache Ermittlung der Höhe: Am einfachsten lässt sich die Baumhöhe mit einem Stock in Armlänge ermitteln . Ebenso einfach ist das Umklappverfahren: der Baumwipfel wird über den lang gestreckten Arm mit einem Stock angepeilt. Die Länge des Stocks ist im Prinzip beliebig. Dann dreht man den Stock in die Horizontale und lässt einen Helfer vom Fuß des Baumes senkrecht zur eigenen Blickrichtung so weit gehen, bis er mit dem Ende des Stocks in Linie ist. Die Entfernung Beobachter-Baum ist dann die Baumhöhe. Mittlerweile gibt es auch Baumhöhenmesser als Apps.

Volumenberechnung eines Baumstammes

Volumenberechnung eines Baumstammes

Das Volumen eines Baumstammes hängt von seinem Umfang und seiner Höhe ab. Ein Zylinder hat das Volumen Grundfläche mal Höhe, ein Kegel das Volumen 1/3 Grundfläche mal Höhe. Für Bäume in einem Hochwald unserer Breiten kann man nährungsweise die Volumenformel V = ABh · h annehmen.  ABh ist dabei die Querschnittsfläche in Brusthöhe (1,3 m).

Die Querschnittsfläche A eines Baumes steht in direkter Beziehung zu seinem Durchmesser d und dieser zu seinem Umfang u:

u =  π·d; d =u/π ;                                  A = πr2 =  πd2 /4  =  u2/4π

Daraus ergibt sich für das Volumen

V = u2 h/8π

Da 8π etwa 25 ist, gilt für einen Baum von 25 m Höhe die einfache Bezeihung

V = u2 (für u in m und V in m3)

Für jeden Meter, den ein Baum höher oder niedriger als 25 m ist, muss man 3% des Volumens zufügen oder abziehen. Förster arbeiten stattdessen  mit der sog. „Försterformel“:

V =  d2/1000 ( für d in cm und V in m3)

Vom Volumen zur Masse und zum gebundenen CO2

Die Holzmasse ergibt sich aus Volumen und Dichte.

Baumart Fichte Kiefer Buche Eiche Esche
Dichte in g/cm3 bzw. t/m3 0,47 0,52 0,69 0,67 0,69

Die Hälfte der Holzmasse entspricht etwa der Masse des enthaltenen Kohlenstoffs. 1 t C entspricht  3,67 t CO2

Götterbaume

Zu Bäumen gehören die ältesten und die größten Lebewesen und es ist deshalb nicht verwunderlich, dass ihnen etwas Numinöses anhaftet. Götter haben ihre Bäume: Stein-Eiche: Zeus, Ölbaum: Athene, Lorbeer Apoll, Myrte: Aphrodite; Stiel-Eiche: Thor, Hänge-Birke: Freya, Hollunder: Frau Holle = Frigg (germanische Muttergöttin),Ygdrasil = Weltenesche der Germanen. Auch bei den Kelten schrieb man Bäumen Übernatürliches zu. Aus solchen keltischen Wurzeln wurde in neuerer Zeit ein Baumhoroskop entwickelt, das auch als „Keltischer Baumkreis“ bekannt ist. Grundlage ist dr sog. Keltische Baumkalender, der jedem Datum eine Baumart zuordnet. Ähnlich wie bei den astrologischen Tierkreiszeichen wird  versucht, jedem Baum bestimmte Menscheneigenschaften zuzuordnen (Apfelbaum = die Liebe, Hasel = das Außergewöhnliche usw.). Der deutsche Name „Götterbaum“ wurde übrigens dem ursprünglich ostasiatischen Baum Ailanthus altissima gegeben, der 1740 nach Europa eingeführt wurde und sich heute – vor allem in Städten – als Neophyt stark ausgebreitet hat. Der Name soll daher kommen, dass er seine Äste weit in den Himmel reckt – aber welcher Baum tut das nicht?

Kletterbäume

Auch für Kinder und Jugendliche haben Bäume einen besonderen Reiz, vor allem, weil man auf Bäume klettern und Baumhäuser bauen kann (konnte??), weil man auf gefällten Baumstämmen balancieren und wippen kann und weil man aus Baumrinde Boote schnitzen kann. Man kann also davon ausgehen, dass man mit dem Thema Baum bei SchülerInnen – mindestens im Vergleich zu anderen botanischen Themen – ganz gut ankommen kann. Einige Möglichkeiten: Bäume ertasten, Bäume vermessen und berechnen, Borken- bzw. Rindenabdrucke herstellen, Stoffkreislauf nachreisen, Alter bestimmen, Totholz und tote Bäume untersuchen.

Wälder

Was sind Wälder

Die Vegetation prägt das Aussehen einer Landschaft, ihre Physiognomie. Grob kann man unterscheiden zwischen Wäldern, Gebüschen, Zwergstrauchbeständen, Grasländern und anderen krautigen Vegetationsformen (Steppen, Prärien).

Flora und VegetationEiner der ersten, der versucht hat, die Vegetation der Erde nach ihren Lebensformen, also ihrem Aussehen, in Vegetationstypen einzuteilen, war Alexander von Humboldt (1801-1803: Ideen zu einer Geographie der Pflanzen)

Zusammenhang zwischen Vegetationstyp und Lebensformen

Zusammenhang zwischen Vegetationstyp und Lebensformen

Als „Wälder“ bezeichnet man Pflanzengesellschaften, die durch mehr oder weniger dicht stehende Holzgewächse – Bäume – ausgezeichnet sind. Für die weitere Untergliederung spielt eine Rolle, ob es sich um laubwerfende oder immergrüne Wälder handelt und wie dicht die Bäume stehen  (Begriff des Offenwaldes, Savannen als Übergänge zu Grasländern). Die Nutzung der Wälder durch den Menschen hat in vielen Gebieten der Erde zu einer sehr starken Veränderung der ursprünglichen Waldvegetation (der Urwälder) geführt. Oft sind im Laufe der jahrtausendelangen Nutzung Wälder sogar vollständig verschwunden (Libanon, Vorderer Orient). Auch in Mitteleuropa hat die unregulierte Waldnutzung im Mittelalter zu einer sehr starken Degradation der Wälder geführt. Als Reaktion begann man im  Im 18. Jahrhundert mit der gezielten, auf dauerhaften Ertrag angelegten Forstwirtschaft. In diesem Zusammenhang wurde von Hans Carl von Carlowitz, Oberberghauptman des Erzgebirges, 1713 zum ersten Mal der Begriff der Nachhaltigkeit verwendet. Er besagt, dass man dem Wald nicht mehr Holzmasse entnehmen soll  als gleichzeitig nachwächst. Heute wird dieser Begriff auf den ganzen Bioplaneten Erde angewendet.

Mitteleuropas Wälder

Laubwerfende Wälder der nördlichen gemäßgten Klimazone mit typischen Klimadiagrammen

Laubwerfende Wälder der nördlichen gemäßgten Klimazone mit typischen Klimadiagrammen (aus Strasburger, E.(Ersthrsg.): Lehrbuch der Botanik, 37.A. 2014, S. 868)

Wälder gibt es auf der Erde schon seit mehr als 350 Mill.J. Hier soll aber nur auf die jüngste Erdegschichte eingegangen werden, in der die mitteleuropäischen Wälder entstanden sind.

Sie liegen in dem Laubwaldgürtel der gemäßigten Zone, der sich von Nordamerika über Europa bis nach Ostasien erstreckt. Das Besondere der zentraleuropäischen Wälder ist, dass sie erdgeschichtlich sehr jung sind. In den Kälteperioden des Pleistozäns war Mitteleuropa eine waldfreie, von Tundra oder Gletschern bedeckte Landschaft. Erst nach dem Rückzug der Gletscher vor etwa 12.000 Jahren konnte sich Mitteleuropa langsam wieder bewalden. Der Vergleich mit den entsprechenden Waldgesellschaften Nordamerikas und Ostasiens zeigt, dass dort etwa zehnmal soviele Gehölzarten vorkommen wie in Mitteleuropa. Man kann also davon ausgehen, dass der Wiederbewaldungsprozess hier noch längst nicht abgeschlossen wäre. Allerdings wurde die natürliche Sukzession durch das Auftreten des Menschen zunächst stark beeinflusst und schließlich durch die Forstwirtschaft ganz beendet. Die heutige Zusammensetzung unserer Waldgesellschaften hat zwar durchaus etwas zu tun mit den natürlichen Gegebenheiten und den Umweltfaktoren, sie wird aber entscheidend bestimmt von forstlichen Maßnahmen wie Umtriebszeiten, Aufforstungsmaßnahmen usw.

Auch in der erdgeschichtlich gesehen jungen Epoche seit der letzten Kaltzeit hat sich allerdings das Klima in Mitteleuropa mehrfach verändert und dies hat sich auch auf die Zusammensetzung der Vegetation ausgewirkt. Über diese Vegetationsgeschichte seit der letzten Kaltzeit ist man durch Pollen-Untersuchungen (Pollendiagramme) sehr gut unterrichtet.

Pollendiagramm vom Ende der letzten Kaltzeit bis zur Gegenwart (nach Frey/Lösch, Geobotanik,3.A. 2010, S.159)

Pollendiagramm vom Ende der letzten Kaltzeit bis zur Gegenwart (nach Frey/Lösch, Geobotanik,3.A. 2010, S.159)

Während zuerst (bis ca. -9000 J) Birken und Kiefern dominierten, gab es zwischen -9000 und -8000 J einen starken Anstieg der Hasel, Gleichzeitig begannen sich Eichen und Ulmen, an speziellen Standorten auch Linden und Eschen immer mehr auszubreiten und die Haselbestände gingen etwas zurück. Buchen haben sich vermutlich erst durch den Einfluss des Menschen aber auch aufgrund eines feuchteren und kühleren Klimas im Subatlantikum seit 3000 J immer mehr ausgebreitet. In den schattigen Buchenwäldern hatten Haselsträucher nur noch an Waldrändern eine Chance. Die heutige weite Verbreitung der Fichte ist auf Aufforstungsmaßnahmen ab Ende des 18. JH zurückzuführen.

Verschiedene Waldgesellschaften

Auf Grund von Jahrzehnte langen empirischen Erhebungen zu den Standortansprüchen von Pflanzenarten wurden  von Heinz Ellenberg in den 1970 er Jahren für nahezu alle in Mitteleuropa heimischen Pflanzenarten Zeigerwerte für verschiedene Umweltfaktoren zusammengestellt und seither immer wieder neuen Erkenntnissen angepasst. Das ökologische Verhalten gegenüber einem bestimmten Standortfaktor wird in der Regel durch eine Ziffer von 1 bis 9 ausgedrückt. Diese Zeigerwerte spiegeln das Vorkommen einer Art unter Freilandbedingungen wider, d. h. bei ausgeprägter zwischenartlicher Konkurrenz. Die Zeigerwerte machen also keine Aussage über das Verhalten in Reinkultur.http://www.utb-shop.de/downloads/dl/file/id/27/zusatzkapitel_zeigerwerte_der_pflanzen_mitteleuropas.pdf

Die Zeigerwerte der Baumarten bestimmen die Zusammensetzung der Bäume in den verschiedenen Waldgesellschaften. Aufgrund ihres Wasserbedarfes und der bevorzugten Bodenreaktion kann man für mitteleuropäische Waldtypen ein sogenanntes Ökogramm aufstellen (vgl. Exkursionsangebot 2016). Auch die krautigen Pflanzen des Waldbodens lassen sich basierend auf den Zeigerwerten  „Bodenfeuchte“ und „Bodenreaktion“ zu ökologischen Gruppen zusammenfassen. Pflanzen einer solchen Gruppe sind häufig nebeneinander anzutreffen. Sie können zur Charakterisierung von Standorten verwendet werden, insbesondere für Bodenfeuchte, pH-Wert und Nährmineralverfügbarkeit. Die Busch-Windröschen-Gruppe z. B. ist typisch für wenig saure mäßig trockene bis mäßig feuchte Böden.

Ökologische Gruppen von mitteleuropäischen Waldbodenpflanzen

Ökologische Gruppen der Waldbodenpflanzen (nach H.Ellenberg)

Ökologische Gruppen der Waldbodenpflanzen (nach H.Ellenberg)

Die „ökologischen Gruppen“ basieren auf den von Ellenberg in den 1970 er Jahren zum ersten Mal zusammengestellten Zeigerwerten, die in der letzten Auflage der „Vegetation Mitteleuropas“ nach neuestem Stand zusammengestellt sind. Sie sind im Internet frei zugänglich: http://www.utb-shop.de/downloads/dl/file/id/27/zusatzkapitel_zeigerwerte_der_pflanzen_mitteleuropas.pdf

Die römischen Ziffern von I-VI stehen für zunehmende Feuchtigkeit, die Buchstaben von a – e für einen zunehmenden pH-Wert („Bodenreaktion“) .

Eine etwas andere Zusammenstellung für die forstliche Standortkartierung findet sich unter folgenden URLs

http://www.forst-rast.de/Artengruppen.html

http://www.forst-rast.de/Zeigerpflanzen.html#_

I a-b Becherflechten-Gruppe

Becherflechten – Cladonia-Arten, Moos Dicranum scoparium, Moos Polytrichum juniperinum, Sand-Segge – Carex arenaria, Doldiges Habichtskraut – Hieracium umbellatum

I c Berg-Seggen-Gruppe

Bärenschote – Astragalus glyciphyllos, Pfirsichblättrige Glockenblume – Campanula persicifolia, Finger-Segge – Carex digitata, Berg-Segge – Carex montana, Maiglöckchen – Convallaria majalis, Nickendes Perlgras – Melica nutans, Salomonsiegel – Polygonatum odoratum, Nickendes Leimkraut – Silene nutans

I d-e Erd-Seggen-Gruppe

Moos Homalothecium lutescens, Graslilien-Arten – Anthericum spp., Erd-Segge – Carex humilis, Blut-Storchschnabel – Geranium sanguineum, Hirsch-Haarstrang – Peucedanum cervaria, Schwalbenwurz – Vicetoxicum hirundinaria, Diptam – Dictamus albus, Blauroter Steinsame – Aegonychon purpurocaeruleum

II a Heidelbeer-Gruppe

Moos Dicranum scoparium, Moos Leucobryum glaucum, Moos Hypnum cupressiforme, Besenheide – Calluna vulgaris, Heidelbeere – Vaccinium myrtillus, Preiselbeere – Vaccinium vitis-idaea, Wiesen-Wachtelweizen – Melampyrum pratense, Borstgras – Nardus stricta

 II b Schlängel-Schmielen-Gruppe

Moos Dicranella heteromalla, Moos Polytrichum formosum, Schlängel-Schmiele – Deschampsia flexuosa, Ruchgras – Anthoxanthum odoratum, Pillen-segge – Carex pilulifera, Besenginster – Cytisus scoparius, Harzer Labkraut – Galium harcynicum, Siebenstern – Trientalis europaea, Gebräuchlicher Ehrenpreis – Veronica officinalis, Weiches Honiggras – Holcus mollis, Schaf-Schwingel – Festuca ovina agg., Gewöhnliche Haimbinse – Luzula luzuloides, Gewöhnliche Goldrute – Solidago virgaurea

II c Busch-Windröschen-Gruppe

Moos Atrichum undulatum. Moos Eurhynchium striatum, Moos Isothecium viviparum, Busch-Windröschen – Anemone nemorosa, Wald-Knaulgras – Dactylis polygramma, Berg-Weidenröschen – Epilobium montanum, Mandelblättrige Wolfsmilch – Euphorbia amygdaloides, Wald-Schwingel – Festuca altissima, Waldmeister – Galium odoratum, Behaarte Hainbinse – Luzula pilosa, Wald-Flattergras –Milium effusum, Dreiadrige Nabelmiere – Moehringia trinervia, Efeu – Hedera helix, Hain-Rispengras – Poa nemoralis, Große Sternmiere – Stellaria holostea, Hasenlattich- Prenanthes purpurea, Zaun-Wicke – Vicia sepium, Wald-Veilchen – Viola reichenbachiana

II d Goldnessel-Gruppe

Moos Eurhynchium swartzii, Goldnessel – Lamiastrum galeobdolon, Haselwurz – Asarum, europaeum, Wald-Zwenke – Brachypodium sylvaticum, Wald-Trespe – Bromus ramosus, Wald-Segge – Carex sylvatica, Grünliche Stendelwurz – Epipactis helleborine, Gewöhnliche Nelkenwurz – Geum urbanum, Leberblümchen – Hepatica nobilis, Frühlings-Platterbse – Lathyrus vernus, Wald-Bingelkraut – Mercurialis perennis, Einbeere – Paris quadrifolia, Vielblütige Weißwurz – Polygonatum multiflorum, Lungenkraut – Pulmonaria officinalis, Sanikel – Sanicula europaea, Hohe Schlüsselblume – Primula elatior

II e Waldvögelein-Gruppe

Moos Ctenidium molluscum, Moos Encalypta streptocarpa, Rotes Waldvögelein – Cephalanthera rubra, Weißes Waldvögelein – Cephalanthera damasonium, Frauenschuh – Cypripedium calceolus, Nieswurz – Helleborus foetidus, Echte Schlüsselblume – Primula veris

III a Rippenfarn-Gruppe

Moos Bazzania trilobata, Rippenfarn – Blechnum spicant, Tannenbärlapp – Huperzia selago, Schlangen-Bärlapp – Lycopodium annotinum

III b Adlerfarn-Gruppe

Moos Hylocomium splendens, Moos Plagiothecium undulatum, Adlerfarn – Pteridium aquilinum, Dorniger Wurmfarn – Dryopteris carthusiana, Stechender Hohlzhn – Galeopsis tetrahit, Wald-Hainbinse  – Luzula sylvatica, Mauerlattich – Mycelis muralis

III c Kriechender Günsel-Gruppe

Moos Brachythecium rutabulum, Moos Cirriphyllum piliferum, Kriechender Günsel – Ajuga reptans, Frauenfarn – Athyrium filix-femina, Hunds-Quecke – Elymus caninus, Rasen-Schmiele – Deschampsia cespitosa, Riesen-Schwingel – Festuca gigantea, Stinkender Storchschnabel – Geranium robertianum, Gundermann – Glechoma hederacea, Wald-Sauerklee – Oxalis acetosella, Knotige Braunwurz – Scrophularia nodosa, Hain-Gilbweiderich – Lysimachia nemorum

III d Scharbockskraut-Gruppe

Moos Mnium undulatum, Scharbockskraut – Ficaria verna, Moschuskraut – Adoxa moschatellina, Gefleckter Aronstab – Arum maculatum, Gewöhnliches Hexenkraut – Circaea lutetiana, Wald-Ziest – Stachys sylvatica, Goldschopf-Hahnenfuß – Ranunculus auricomus, Zweiblatt – Listera ovata

 III e Lerchensporn-Gruppe

Giersch, Geißfuß – Aegopodium podagraria, Bär-Lauch – Allium ursinum, Gelbes Windröschen – Anemone ranunculoides, Hohler Lerchensporn – Corydalis cava, Gold-Gelbstern – Gagea lutea, Kratzbeere – Rubus caesius

IV a-b Pfeifengras-Gruppe

Pfeifengras – Molinia caerulea, Aufrechtes Fingerkraut – Potentilla erecta, Glockenheide – Erica tetralix

IV c Winkel-Seggen-Gruppe

Winkel-Segge – Carex remota, Wald-Schachtelhalm – Equisetum sylvaticum, Berg-Ehrenpreis – Veronica montana, Hain-Sternmiere – Stellaria nemorum, Großes Springkraut, „Rühr-mich-nicht-an“- Impatiens noli-tangere

IV d Hänge-Seggen-Gruppe

Hänge-Segge, Nickende S. – Carex pendula, Behaarter Kälberkropf – Chaerophyllum hirsutum, Wechselblättriges Milzkraut – Chrysosplenium alternifolium, Riesen-Schachtelhalm – Equisetum telmateia, Alpen-Hexenkraut – Circaea alpina, Weiße Pestwurz – Petasites albus

V a-b Rauschbeeren-Gruppe

Moos Polytrichum commune. Moos Sphagnum acutifolium, Moos Sphagnum palustre, Rauschbeere – Vaccinium uliginosum, Sumpfporst – Rhododendron tomentosum

V c Mädesüß-Gruppe

Moos Climacium dendroides, Gewöhniches Mädesüß – Filipendula ulmaria, Wald-Engelwurz – Angelica sylvestris, Wiesen-Schaumkraut – Cardamine pratensis, Pfennigkraut – Lysimachia nummularia, Blutweiderich – Lythrum salicaria, Flatter-Binse – Juncus effusus, Gewöhnlich es Rispengras – Poa trivialis

V d-e Sumpf-Seggen-Gruppe

Sumpf-Segge – Carex acutiformis, Kohl-Kratzdistel – Cirsium oleraceum, Sumpf-Pippau – Crepis paludosa, Bach-Nelkenwurz – Geum rivale, Rohr-Glanzgras – Phalaris arundinacea, Wald-Simse – Scirpus sylvaticus, Echter Baldrian – Valeriana officinalis, Gewöhnlicher Beinwell – Symphytum officinale

VI a Scheidiges Wollgras-Gruppe

versch. Torfmoose, z. B. Sphagnum magellanicum, Scheidiges Wollgras – Eriophorum vaginatum, Rosmarinheide – Andromeda polyfolia, Moosbeere – Vaccinium oxycoccus, Rasen-Haarsimse – Trichophorum cespitosum

VI b Sumpf-Blutaugen-Gruppe

Sumpf-Blutauge – Potentilla palustre, Wiesen-Segge, Braun-Segge – Carex nigra, Schnabel-Segge – Carex rostrata, Schmalblättriges Wollgras – Eriophorum angustifolium, Wassernabel – Hydrocotyle vulgaris

VI c Sumpf-Lappenfarn-Gruppe

Sumpf-Lappenfarn – Thelypteris palusris, Sumpf-Reitgras – Clamagrostis canescens, Verlängerte Segge – Carex elongate, Glatte Segge – Carex laevigata, Königsfarn- Osmunda regalis

VI d-e Sumpf-Dotterblumen-Gruppe

Moos Calliergonella cuspidata, Sumpf-Dotterblume – Caltha palustris, Teich-Schachtelhalm – Equisetum fluviatile, Sumpf-Schwertlilie – Iris pseudacorus, Sumpf-Labkraut – Galium palustre, Wolfstrapp – Lycopus europaeus, Sumpf-Haarstrang – Peucedanum palustre, Helmkraut – Scutellaria galericulata, Bittersüßer Nachtschatten – Solanum dulcamara

Sonderstandorte:

luftfeucht und sauer: Eichenfarn-Gruppe

Eichenfarn – Gymnocarpium dryopteris, Wald-Geißbart – Aruncus sylvestris, Breitblättriger Dornfarn – Dryopteris dilatata, Buchenfarn – Thelypteris phegopteris, Bergfarn – Oreopteris limbosperma

luftfeucht und basenreich: Mondviolen-Gruppe

Mondviole, Ausdauerndes Silberblatt – Lunaria rediviva, Christophskraut – Actaea spicata, Ruprechtsfarn – Gymnocarpium robertianum, Hirschzungenfarn – Asplenium scolopendrium

 Wechseltrocken, tonig: Blaugrüne Seggen-Gruppe

Blaugrüne Segge – Carex flacca, Rohr-Pfeifengras – Molinia arundinacea, Berg-Reitgras – Calamagrostis varia

wechselfeucht: Zittergras-Seggen-Gruppe

Zittergras-Segge – Carex brizoides, Hasen-Segge – Carex leporina

nitratreich: Knoblauchrauken-Gruppe

Knoblauchsrauke – Alliaria officinalis, Wiesen-Kerbel – Anthriscus sylvestris, Taumel-Kälberkropf – Chaerophyllum temulum, Schöllkraut – Chelidonium majus, Efeublättriger Ehrenpreis –Veronica hederifolia

kalkreich: Blaugras-Gruppe

Kalk-Blaugras – Sesleria caerulea, Vogelfuß-Segge – Carex ornithopoda, Alpen-Distel – Carduus defloratus, Alpen-Leinblatt –Thesium alpinum

Gute Infos zum Thema finden sich unter http://www.ecology.uni-jena.de/ecologymedia/ag_pflanzenoekologie/VegOeko/Kap_1.pdf

Aufgaben

1. Bäume und Sträucher (Luftpflanzen) im Adelsreuter Wald

Listen Sie die von uns auf der Exkursion beobachteten Bäume und Sträucher auf und ermitteln Sie für jede Art die Zeigerwerte für Lichtgenuss, Feuchtigkeit, Nitratgehalt und Bodenreaktion. Nutzen Sie diese Zusammenstellung für eine ökologische Bewertung des Waldgebietes und stellen Sie eine Beziehung zu den bodenkundlichen bzw. geologischen Gegebenheiten her.

2. CO2-Speicher Wald

Sie haben den Gehalt des gespeicherten Kohlenstoffs bzw. Kohlenstoffdioxids im Holzkörper eines Baumes abgeschätzt. Stellen Sie Vorgehensweise und ihr Ergebnis dar. Setzen Sie den erhaltenen Wert in Beziehung zu dem CO2-Ausstoß der Exkursions-Autos (vereinfachte Annahme: 8 PKWs PH-Weingarten – Appenweiler und zurück, Verbrauch 7 L/100 km). http://de.myclimate.org/de/?gclid=CKCtopHly9MCFUJAGwodw1QL5Q

3. Essbare Bäume

Wir haben die jungen Triebe von Fichten und Tannen verkostet. Recherchieren Sie zur möglichen kulinarischen Verwertung dieser jungen Nadelholztriebe, erproben Sie ein Rezept und berichten Sie von ihren Erfahrungen.

4. Bodenpflanzen (Geophyten) sind eine relativ häufige Lebensform in mitteleuropäischen Laubwäldern.

a) Geben Sie einige Beispiele und erklären Sie die Angepasstheit dieser Pflanzen an ihren Standort.

b) Beschreiben Sie den Lebenszyklus der Herbstzeitlose und erklären Sie, warum diese Pflanze deshalb besonders gut an den Standort Wiese angepasst ist.

5. Atmung von Wassertieren.

Die Wege im Adelsreuter Wald-Weißenauer Wald sind oft von Gräben gesäumt, die zum Teil permanent Wasser führen. Dort entdeckten wir kleine Grasfrösche (vermutlich Jungtiere vom vergangenen Jahr), Köcherfliegenlarven und Larven von Großlibellen.

Vergleichen Sie die Atmung (Sauerstoffaufnahme) dieser drei Tiere.

Literatur zum Thema Baum und Wald

Bartsch, Norbert/ Röhrig, Ernst (2016): Waldökologie – Einführung für Mitteleuropa. Berlin/Heidelberg: Springer-Spektrum

Braune, W./Leman, A./Taubert, H. (9.A, 2007): Pflanzenanatomisches Praktikum I: Zur Einführung in die Anatomie der Vegetationsorgane der Samenpflanzen. Berlin/Heidelberg: Springer-Spektrum

Bundesamt für Naturschutz (BfN): www.bfn.de

Dylla, Klaus/Krätzner, Günter (1977): Das biologische Gleichgewicht in der Lebensgemeinschaft Wald. Biologische Arbeitsbücher 9, Quelle und Meyer, Heidelberg/Wiesbaden. Folgeauflagen: Das ökologische Gleichgewicht in der Lebensgemeinschaft Wald (4.A.1986): Lebensgemeinschaft Wald (1998)

Ellenberg, H./Leuschner, C. (6. erweiterte A, 2010): Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen in ökologischer, dynamischer und historischer Sicht. Stuttgart: Ulmer

Hofmeister, H. (1990): Lebensraum Wald. Hamburg: Parey

Küster, Hansjörg (3. A. 2013): Geschichte des Waldes – Von der Urzeit bis zur Gegenwart. München: C.H. Beck

Lude, Arnim (Hrsg.) (2014): Wald im Wandel. Unterricht Biologie 395 (Jg.38)

Lude, Arnim (Hrsg.) (2014): Survival im Wald. Unterricht Biologie Kompakt 396 (Jg.38)

Mattheck, C. (1999): Stupsi erklärt den Baum. Forschungszentrum Karlsruhe

Oehmig, B. (Hrsg.) (2008): Wald. Unterricht Biologie 334 (Jg.32)

Schulbiologiezentrum Hannover-Arbeitshilfen http://www.schulbiologiezentrum.info/arbeitshilfen.htm

Wildmann, Steffen et al. (2014): Wälder mit natürlicher Entwicklung in Deutschland

https://www.nw-fva.de/fileadmin/user_upload/Verwaltung/Publikationen/2014/Wildmann_et_al_Waelder_nat_Entwickl_D_AFZ-2014-02_28-30.pdf

Wohlleben, Peter (2013): Der Wald – ein Nachruf. Wie der Wald funktioniert, warum wir ihn brauchen und wie wir ihn retten können – ein Förster erklärt. München: Ludwig  (vom Autor gibt es zahlreiche weitere Bücher zum Thema Wald und Baum)

Rotach bei Oberteuringen (12.05.2017)

Treffpunkt: Oberteuringen, Franz-Roth-PlatzOberteuringen1

Fahrt von Ravensburg über die B33 bis Oberteuringen-Neuhaus, dort links abzweigen in die Teuringer Straße, die in die Augustin Bea Straße übergeht, dann bis zum Franz Roth Platz rechts.

Thematische Schwerpunkte: Die Rotach als drittgrößter Zufluss des östlichen Bodensees, Ökologie von Fließgewässern, Messung einiger abiotische Faktoren, biotische Faktoren: Wassertiere und Uferpflanzen,  Gefährdung und Schutz von Bächen, Renaturierungsmaßnahmen

Oberteuringen2

Die Rotach

Die Rotach  entwässert das Pfrunger Ried nach Süden. Sie entsteht bei Wilhelmsdorf , durchfließt  den Harttobel bei Horgenzell und erreicht durch den Benistobel vor Urnau das Deggenhauser Tal. Sie durchfließt die Gemeinde Oberteuringen, bis sie schließlich nach Friedrichshafen kommt, wo sie einen Kilometer östlich des Stadtkerns als westliche Grenze des Eriskircher Rieds in den Bodensee mündet. Ihr Einzugsgebiet beträgt rund 130 km².

Quellhöhe  620 m, Mündungshöhe  395 m, Höhenunterschied 225 m, Länge 38,8 km, Mittlerer Abfluss bei der Mündung 1,83 m3/s

Lage der Jungmoräne und oberschwäbische Zuflüsse zum Bodensee

Lage der Jungmoräne und oberschwäbische Zuflüsse zum Bodensee (verändert nach Sorg, J.: Typische Vegetationsbilder der Oberschwäbischen Landschaft, In Ott., S.; Oberschwaben, Otto Maier, 1972)

An dem Lauf der knapp 40 km langen Rotach lagen einst 22 Mahl- und Sägemühlen. Für diese Mühlen wurde der Bach jeweils mit Wehren aufgestaut – für wandernde Fische, aber auch für andere Organismen ein Problem. Das Wehr bei Oberteuringen wurde im Juli 2002 durch eine schräge Rampe mit Steinblöcken  aufgefüllt. Der Baggerfahrer berichtete, dass die ersten Fische schon versuchten, hochzukommen, als er noch bei der Arbeit war. Ein weiteres Wehr in Unterteuringen wurde im August 2005 gesprengt. Das Wehr bei der Reinachmühle wurde erst 2014 renaturiert.

Rotach bei Oberteuringen

Rotach bei Oberteuringen

Gewässergütebestimmung

Die Wasserqualität eines Fließgewässers, die Gewässergüte, hängt vor allem von seinem Gehalt an abbaubaren organischen Substanzen und anorganischen Substanzen (Nährmineralien) ab. Beide Faktoren stehen in Beziehung miteinander: Eine hohe Nährsalzkonzentration fördert die Produktion und Anreicherung von organischen Stoffen im Wasser, dagegen setzt der Abbau organischer Substanzen Nährsalze, vor allem Nitrate und Phosphate, frei.

Stoffkreislauf im Fließgewässer

Stoffkreislauf im Fließgewässer

In diesem Schema nicht berücksichtigt ist, dass es sich bei einem Fließgewässer um ein Durchflusssystem handelt. Organismen, Abfallstoffe und Nährsalze werden mit dem Wasserstrom transportiert. Dies wird in der folgenden Darstellung berücksichtigt. Daraus ergibt sich für das Stoff- und Nahrungsangebot in einem Fließgewässer aber auch, dass es von derr Quelle zur Mündung hin zunimmt. Außerdem bedeutet stäkeres Gefälle auch überwiegende Erosion, geringres Gewfälle überwiegende Sedimentation.

Stoff- und Nahrungsangebot in einem Fließgewässer (aus Dick, G.(1990): Fließgewässer Ökologie und Güte - verstehen und bestimmen. Hrsg.: Verein für Ökologie und Umweltforschung, Wien)

Stoff- und Nahrungsangebot in einem Fließgewässer (aus Dick, G.(1990): Fließgewässer Ökologie und Güte – verstehen und bestimmen. Hrsg.: Verein für Ökologie und Umweltforschung, Wien)

Abiotische Faktoren

Allgemeine Kenngrößen: Färbung, Trübung, Geruch, Fließgeschwindigkeit, pH, Sauerstoffgehalt, Leitfähigkeit

Nährsalze : Phosphat, Nitrat, Nitrit, Ammonium

weitere Salze: Chlorid, Sulfat

Schwermetalle: Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Zink

Summenkenngrößen: BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf), CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) TOC (Gesamtkohlenstoff)

Industriechemikalien (z.B. halogenierte Kohlenwasserstoffe)

Nanoplastikteile

Biotische Faktoren

Die abiotischen Faktoren in einem Fließgewässer variieren meistens sehr stark, deshalb liefert ihre Messung immer nur eine Momentaufnahme. Demgegenüber reagieren Organismen und Lebensgemeinschaften auf die Wasserqualität über einen längeren Zeitraum.

Ein seit langem standardisiertes Verfahren zur biologischen Gewässergüte Bewertung liefert das Saprobiensystem. Über ausgewählte Tierarten (und Mikroorganismen) und deren Häufigkeit wird auf die Belastung eines Gewässers mit organischen, biologisch leicht abbaubaren Stoffen geschlossen (Saprobie = Intensität der heterotrophen, Sauerstoff zehrenden Stoffumsetzungen). Für das Verfahren gibt es eine DIN Norm, in die  160 wirbellose Tiere (vor allem Insektenlarven, Kleinkrebse, Schnecken, Muscheln, Egel), einige Fischarten, sowie 90 Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Ciliaten) aufgenommen sind. In der Praxis werden die Mikroorganismen vor allem dann herangezogen wenn nicht genügend Makroorganismen zu finden sind. Geeignet für diese Bewertung snd nur relativ stenöke Arten, die an einen engen Bereich von Umweltfaktoren gebunden sind (Zeigerarten). Arten, die in Gewässern fast aller Güteklassen vorkommen – wie z.B. Stechmückenlarven – sind als Indikatoren ungeeignet.

Die Zuordnung der Wassertiere zum Saprobiensystem geht auf Kolkwitz und Marson 1902 zurück, wurde aber immer wieder erweitert und bearbeitet. Bestimmte Belastungen – insbesondere mit nicht  biologisch abbaubaren Schwermetallen und synthetiscvhen Schadstoffen – werden schlecht oder garnicht erfasst. Auch die großen regionalen Unterschiede der Fließgewässer sind ein Problem. Langsm fließende Bäche des Flachlandes enthalten natürlicher Weise mehr organische Abfallstoffe und haben einen geringeren Sauerstoffgehlat als Bergbäche. Deshalb können Flachlandbäche nach dem Saprobiensystem die Güteklasse I garnicht erreichen. Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRR) berücksichtigt dies durch Einbeziehung des Gewässertyps in die Bewertung.

Gewässergüteklassen (aus Graw, M. (2001): Ökologische Bewertung von Fließgewässern. VDG Bd.64

Gewässergüteklassen (aus Graw, M. (2001): Ökologische Bewertung von Fließgewässern. VDG Bd.64)

https://www.nabu.de/downloads/100319_fliessgewaesser.pdf

http://www.vdg-online.de/band64.html

Gewässergütekarte von Baden-Württemberg

http://www.fv-heilbronn.de/karten/guete_2000.jpg

Stationen an der Rotach

Untersuchungsgebiet an der Rotach, Ausschnitt aus TK 1:25000, Blatt8222 Markdorf

Untersuchungsgebiet an der Rotach, Ausschnitt aus TK 1:25000, Blatt 8222 Markdorf

Diese Exkursion haben wir als Parcours durch 4 Stationen organisiert, die alle in der Nähe eines Grill- und Spielplatzes bei Oberteuringen eingerichtet wurden. Tische und Bänke konnten dafür als Abstell- und Arbeitsplätze genutzt werden.

Gewönliche Schuppenwurz - Lathraea squamaria

Gewönliche Schuppenwurz – Lathraea squamaria (Foto Probst)

Auf dem Weg vom Parkplatz zu den Stationen konnten wir neben Bärlauch und Einbeere  die blassen Fruchtstande der Schuppenwurz (Lathraea squamariea, Fam. Sommerwurzgewächse)  entdecken. Die fast völlig chlorophyllfreie Pflanze hat ein verzweigtes, unterirdisches Rhizom mit stärkereichen Schuppenblättern und Wurzeln mit Saugorganen, mit denen sie vor allem Baumwurzeln anzapft und Wasser und Assimilate ansaugt. Die langlebigen Samen können nur erfolgreich auskeimen, wenn sie dichter als 1 cm bei einer möglichen Wirtswurzel liegen.

Auf Holzresten fanden wir zahlreiche Fruchtkörper des Glimmer-Tintlings (Coprinellus micaceus), eine Pilzart, die man bei milder Witterung das ganze Jahr über finden kann.

Station 1: Abiotische Wassereigenschaften

Sinnlich wahrnehmbar: Farbton, Farbstärke, Geruch, Trübung, Schaumbildung

Gemessen: pH-Wert, Nitrat, Nitrit, Ammonium, Phosphat, Gesamthärte. Der Sauerst0offgehalt konnte nicht gemessen werden, da die Sauerstoffelektrode defekt war.

Station 2: Zeigerorganismen, Saprobienwert, Gewässergüte

Es wurden vor allem verschiedene Einagsfliegenlarven gefunden. Besonders ein Exemplar der Gemeinen Kahnschnecke (Theodoxus fliuviatilis) mit dem Saprobinewert 1,7 (nach Schwab,1995) deutet auf gute Gewässerqualität.

Station 3: Fließgewschwindigkeit

StrömungsmesserDie Fließgeschwindigkeit und die Strömungseigenschaften wurden mit einem Papierbootrennen und mit einem einfachen Strömungsmesser untersucht.

Station 4: Bachbegleitende Pflanzen

Pflanzen an der Rotach

Pflanzen an der Rotach

Jede Gruppe bestimmte 6 bachbegleitende Pflanzenarten, sortierte sie nach ihrem Standort relativ zum Bach und ermittelte Zeigerwerte und Lebensform.

Auswertung der Stationsarbeit

Die Auswertung der Stationsarbeit wird jeweils von denen, die sich auf die Station vorbereitet haben bzw. bei unserer Abschlussbesprechung gemeldet haben, vorgenommen. Die Ergebnisse werden allen Teilnehmern zur Verfügung gestellt.

Literatur zum Thema Fließgewässer

Baur, Werner H. (1997): Gewässergüte bestimmen und beurteilen. Blackwell-Wissenschaftsverlag

Brehm, J./Meijering, M. P. D. (3. A.1996): Fließgewässerkunde – Einführung in die Ökologie der Quellen, Bäche und Flüsse. Biologische Arbeitsbücher. Wiesbaden: Quelle und Meyer

Engelhardt, Wolfgang (17. A.; 2015): Was lebt in Tümpel, Bach und Weiher? Stuttgart: Kosmos-Franckh

Fey, Michael, J. (1996): Biologie am Bach – Praktische Limnologie für Schule und Naturschutz. Biologische Arbeitsbücher. Wiesbaden: Quelle und Meyer

Graw, Martina (2001):Ökologische Bewertung von Fließgewässern. Schriftenreihe der Vereinigung Deutscher Gewässerschutz Bd.64.http://www.vdg-online.de/96.html

Klee, Otto (2. A. 1993): Wasseruntersuchungen – Einfache Analysenmethoden und Beurteilungskriterien. Biologische Arbeitsbücher. Wiesbaden: Quelle und Meyer

Mischke, Ute/Behrendt, Horst (2007): Handbuch zum Bewertungsverfahren von Fließgewässern mittels Phytoplankton zur Umsetzung der EU-WRRL in Deutschland. Stuttgart: Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung

Sandrock, F. (Hrsg.,1981): Fließgewässer. – Unterricht Biologie, H. 59

Schwab, H. (1995): Süßwassertiere – Ein ökologisches Bestimmungsbuch . Stuttgart: Klett Schulbuchverlag

Schulbiologiezentrum Hannover: Gewässergütebestimmung nach Tieren (Formblatt) http://www.schulbiologiezentrum.info/Gew%E4sseruntersuchung%20Tiere%20Formblatt%20EINFACH%20mit%20Arten.pdf

Wellinghorst, R. (2002): Wirbellose Tiere des Süßwassers. Seelze: Friedrich Verlag

http://www.biologie-schule.de/oekosystem-fliessgewaesser.php

http://www.fachdokumente.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/10119/s_28_boegew_arbeit.pdf?command=downloadContent&filename=s_28_boegew_arbeit.pdf&FIS=161

http://www.rolf-wellinghorst.de/fileadmin/rolf-wellinghorst.de/gewaesseroekologie/Gew%C3%A4sser%C3%B6kologie-BLK-Materialien1Teil.pdf

Dornacher Ried und Häckler Weiher (21.5.2017)

(weitere Unterlagen und Infos vgl. das Exkursionsangebot von 2016)

Treffpunkt: Kirche Blitzenreute (entspricht 2016)

TreffpunktBlitzenreute

Thematische Schwerpunkte: Hochmoor und Niedermoor, Moorregeneration, Wiesen und Ackerränder, Landschaftsgeschichte

Zum Exkursionsverlauf

Exkursionsweg am 21.5.2017

Exkursionsweg am 21.5.2017

Unter dem Klang der Kirchenglocken starteten wir pünktlich 10:00 Uhr in Blitzenreute. Nach den letzten Häusern hat man vom Weg einen weiten Blick über das Schussental bis zum Altdorfer Wald und weiter zu den Allgäuer Alpen. Dieses breite Schussenbecken markiert ein Rückzugsstadium des Rheingletschers. Letztes Jahr sahen wir hier verschiedene Getreidefelder, vor allem mit Sommergerste und Weizen, dieses Jahr war alles ein großes Maisfeld mit gerade gekeimten Maispflänzchen, dank Herbizid-Behandlung völlig unkrautfrei. Später ging es durch große Rapskulturen, also eine deutliche Zunahme der „Energiepflanzen“.

Der süße Duft der Rapsblüten konnte nicht nur von uns wahrgenommen werden, er lockte auch viele Bienen, auch Wildbienen, und einige Schwebfliegen, Schmetterlinge und Käfer. Bei genauem Hinsehen waren fast in jedem Blütenstand Rapsglanzkäfer (Brassicogethes aeneus) zu finden. Die Käfer fressen nicht nur Pollen, sondern sie können auch die Fruchtknoten annagen und dadurch erheblichen wirtschaftlichen Schaden verursachen.

Auf dem Weg bis zum Moorsteg sammelten wir blühende Pflanzen vom Weg- und Ackerrand, die wir dann sortierten und bestimmten. Besonders auffällig waren einige Schmetterlingsblütler , die vermutlich aus Zwischenfruchtmischungen stammen:

Persischer Klee - Trifolium resupinatum

Persischer Klee – Trifolium resupinatum

Ungarische Wicke - Vicia pannonica

Ungarische Wicke – Vicia pannonica

Inkarnat-Klee (Trifolium incarnatum), Persischer Klee (Trifolium resupinatum) und Ungarische Wicke (Vicia pannonica).

Schon von weitem waren die vielen weißen Haarbüschel des Scheidigen Wollgrases im Moor zu sehen. Unter Daniela Drehers Führung wurde auf dem Holzsteg ein Erkundungsgang in den Hochmoorbereich des Dornacher Rieds unternommen.

Anschließend nutzten wir eine blütenreiche und noch nicht gemähte Wiese zu einer Vegetationsaufnahme. Der Wiesen-Salbei fing gerade an zu blühen und wir beobachteten den speziellen Bestäubungsmechanismus („Schlagbaum“).

Auf mit Holzschnipseln bestreutem Weg ging es durch den im Rahmen eines LIFE-Projekts wieder vernässten Teil des früher durch Torfstiche und Entwässerungsgräben stark ausgetrockneten, teilweise bewaldeten Teil des Dornacher Rieds zum Mittagspausenplatz an einer Holzplattform über einer Torfstich-Wasserfläche (pH 5, Gesamthärte unter der Nachweisgrenze unseres Geräts) .Trotz den ziemlich extremen Bedingungen konnten wir in dem Gewässer zwei Wasserwanzenarten entdecken, eine Schwimmwanze und eine Wasserzikade, außerdem einige Stechmückenlarven. Wir stellten mit Plastiktüte und Federwaage fest, dass man aus einem  feuchten Torfmoospaket mit den Händen fast 70 Gewichtsprozent Wasser auspressen kann.

Anschließend zeigten uns Jennifer Griener und Katharina Frick, wie man mit Hilfe eines Spiegels gefühlt  durch die Baumwipfel spazieren kann.

Die Orchideenwiese, ein Niedermoorbereich Richtung Vorsee, erfreute uns mit vielen blühenden Knabenkräutern ( vor vallem Dactylorhiza majalis), außerdem Weißen Nazissen (Narcissus poeticus), einer Trollblume (Trollius europaeus) und Rostrotem Kopfried (Schoenus ferrugineus).

Unter Aufsicht eines Höckerschwans erprobten wir, wie gut man mit dem Gesicht bei geschlossenen Augen Pflanzen(teile) ertasten und erkennen kann.

Unsere Suche nach Holz bewohnenden Insekten in dem reichlich vorhandenen Totholz war nicht sehr ergiebig, aber das lag vielleicht auch daran, dass langsam unser Zeitbudget zu Ende ging, denn wir hatten ja noch einige Kilometer Rückweg vor uns. Als auffällige Holz bewohnende Pilzen beobachten wir zahlreiche Zunderschwämme (Fomes fomentarius) an einer alten Buche mit besetzter Spechthöhle und einen Stubben mit Fenchelporlingen (Gloeophyllum odoratum) sowie zwei kleine Fruchtkörper des giftigen Doppelgängers vom Stockschwämmchen, dem Gift-Häubling (Galerina marginata).

Aufgaben

  1. Pflanzen am Weg- und Ackerrand: Recherchieren und bewerten Sie die Zeigerwerte der von uns gefundenen Pflanzenarten.Ermitteln Sie die natürliche Verbreitung von Persischem Klee, Inkarnat-Klee, und Ungarischer Wicke. Erläutern Sie die besondere Bedeutung von Leguminosen als Zwischenfrucht.
  2. Beschreiben Sie die Rolle der Torfmoose bei der Bildung von Hochmooren und erklären Sie damit die extremen Bedingungen im Lebensraum Hochmoor.
  3. Zur Charakterisierung der Wiesenvegetation haben wir auf vier 1m2-Flächen die vorkommenden Pflanzenarten registriert. Stellen Sie die Ergebnisse in einer Tabelle zusammen und machen Sie mit Hilfe von Zeigerwerten eine Aussage zu Nährmineralgehalt, Feuchtigkeit und Bodenreaktion.
  4. Sauergräser können sehr unterschiedlich aussehen. Wir haben bisher die Gattungen Segge, Wollgras und Kopfried kennengelernt. Nennen Sie jeweils charakteristische Merkmale dieser drei Gattungen.
  5. Auf der „Orchideenwiese“ (am Weg Richtung Vorsee) haben wir drei ganz besondere Pflanzenarten gefunden:Breitblättriges Knabenkraut, Weiße Narzisse und Europäische Trollblume. Ermitteln Sie Schutzstatus, Verbreitung und Ökologie dieser drei Arten.
  6. Unter einer alten Rot-Buche hörten wir Vogelgepiepse. Dann entdeckten wir eine Spechthöhle. An dem Baumstamm waren mehrere Fruchtkörper des Zunderschwamms zu sehen. Beschreiben Sie die Lebensweise des Zunderschwamms und erklären Sie damit unsere Beobachtungen.

Eriskircher Ried (2.6.2017)

Geänderter Treffpunkt: Parkplatz beim Naturzentrum Eriskirch

Thematische Schwerpunkte: Bodenseeufer: Auwald, Riedwiesen; Uferschutz

URL des Naturschutzzentrums Eriskirch : http://www.naturschutz.landbw.de/servlet/is/67506/

Naturzentrum Eriskirch

Naturzentrum Eriskirch

Das Naturzentrumist im alten Bahnhofsgebäude untergebracht. Die Bahnstation existiert noch. Eine Anreise mit der Bahn ist deshalb möglich, aber von Weingarten nur mit zweimaligem Umsteigen.

TreffpunktEriskirchneu

 Zum Exkursionsverlauf

Im Naturschutzzentrum Eriskirch versammelten wir uns vor einem großen Reliefmodell des Bodensees. Herr Kersting, Diplombiologe und seit seiner Einrichtung vor 24 Jahren Leiter des Naturschutzzentrums, erklärte uns die ökologischen und biologischen Besonderheiten dieses  mit 536 km2 größten Voralpensees und seiner Uferregionen. Eine Besonderheit ist zum Beispiel, dass die jährlichen Wasserstandsschwankungen etwa 2 m betragen aber in extrem Jahren auch deutlich über diesem Wert liegen können. Weite Gebiete der flachen Uferregionen werden dann überschwemmt, zum Beispiel auch die Auwälder und Riedwiesen des Naturschutzgebietes Eriskircher Ried. Eine weitere Besonderheit ist die mit 250 m beachtliche Tiefe des Sees, die zum Beispiel dazu führt, dass in den tiefen Regionen eine konstante Temperatur von 4°C herrscht.

Das Naturschutzgebiet Eriskircher Ried wurde schon 1939 eingerichtet und diese frühe Unterschutzstellung hat dazu beigetragen, dass hier – zwischen dem sonst dicht besiedelten Bodenseeufer –  bis heute ein naturnaher Bereich mit ausgedehnten Ufer- und Flachwasserzonen, Auwäldern vor allem entlang der Schussen, Altwassern und Streuwiesen erhalten geblieben sind. Da die Streuwiesen nicht mehr genutzt werden, ist ihr Erhalt nur durch jährliche Mahd als Naturschutzmaßnahme möglich, sonst würden sie sich schnell in Auwald verwandeln. Herr Kersting berichtete mit eindrucksvollen Fotos von einigen besonderen Hochwasserereignissen, bei denen die Streuwiesen vollständig unter Wasser standen (und Bodenameisen, die zu ihrer Rettung ein Floß bildeten), von zahlreichen Vogelarten, die vor allem in den Zugzeiten hier zu beobachten sind, und dem erstaunlichen Lebenszyklus des Wiesenknopf-Ameisenbläulings, der seine Raupen nach dem Kuckucksprinzip von Ameisen aufziehen lässt. Nach einem Rundgang durch die Ausstellung sammelten wir uns wieder vor dem Naturschutzzentrum.

Unser Exkursionsweg führte zunächst durch Herbicid-behandelte Obstanlagen – über uns ein Schwarzer Milan – und dann direkt an die Schussen, die von großen Silber-Weiden gesäumt wird. Dann ging es durch eine feuchte Wiese, auf der man in der Ferne einige Sibirische Schwertlilien erkennen konnte, weitere blühende Arten waren Scharfer Hahnenfuß, Echter Baldrian, Kleiner Klappertopf und Kuckucks-Lichtnelken. Ein Versuch, die verschiedenen Schichten der Wiese durch unser Laken deutlicher zu machen, gelang nicht sehr überzeugend, da die Oberschicht an der ausgewählten Stelle nur von Gräsern gebildet wurde. Dieser Gruppe, der Familie der Süßgräser (Poaceae) widmeten wir im Schatten eines Walnuss-Baumes die nächste halbe Stunde.

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Rispengräser: Wolliges Honiggras, Wiesen-Schwingel, Glatthafer, Gewöhnliches Rispengras, Knäuelgras

Ährenrispengräser: Wiesen-Fuchsschwanz, Wiesen-Lieschgras

Ährengras: Weidelgras

In Erinnerung an Herrn Kerstings Vortrag wurden an dem angelegten Demonstrationsteichs „Laubfrösche“ entdeckt. Auf den Fotos zeigte sich allerdings, dass sie alle zu den Wasserfröschen gehören (Teichfrosch bzw. Kleiner Wasserfrosch).DSCN0635

Z-S-Winder_bearbeitet-1

Z-Winder (z. B. Zaunwinde) und S-Winder (z.B. Hopfen)

Über eine Brücke querten wir einen Schussen-Altarm mit vielen Teichrosen und Schilfufer (aus Schilf und Rohrglanzgras) und gelangten dann in einen Wald mit großen Stiel-Eichen, Eschen, Hainbuchen und Sträuchern wie Gewöhnlichem Schneeball, Blutrotem Hartriegel und Hasel (Hartholzaue). Oft werden die Eichen von alten Efeupflanzen mit armdicken Sprossachsen umrankt. Eine krautige Kletterpflanze ist der Hopfen, dessen oft viele Meter langen Triebe jeden Herbst absterben. Er windet – wie die meisten Kletterpflanzen – immer in eine Richtung um die Unterlagen (Der Hopfen ist Rechtswinder oder S-Winder, die Zaunwinde dagegen Linkswinder oder Z-Winder).

Der Weg führte dann in einen 1-2 m tieferen Bereich. Nun sind die vorherrschenden Bäume Silber-Weiden und Schwarz-Pappeln, auch einige Birken und Zitter-Pappeln (Espen) wurden registriert (Weichholzaue). An einem Silber-Weiden-Stamm entdeckten wir die großen Fruchtkörper des Schwefel-Porlings (Laetiporus sulphureus). Der Pilz ist für eine rasch voranschreiende Baunfäule – das Holz wird brökelig und rotbraun – verantwortlich.

Abgeflachter Blattstiel der Espe oder Zitter-Pappel (Populus tremula) lässt das Blatt zittern

Abgeflachter Blattstiel der Espe oder Zitter-Pappel (Populus tremula) lässt das Blatt zittern

Über einen steilen Absatz gelangten wir auf den Hauptweg durchs Ried. Von der Brücke, welche die Schussen kurz vor ihrer Mündung quert, sahen wir zwei Haubentaucher. Dann ging der Weg zurück, zuerst durch Auwald, dann durch Streuwiesen,auf denen noch zahlreiche Sibirische Schwertlilien blühten. Kurz vor der Schranke am Zufahrtsweg zum Strandbad erfreute uns eine Nachtigall mit lautem Gesang.

An dieser Stelle beendeten wir den offiziellen Teil der Exkursion. Mit einigen Teilnehmerinnen fuhr ich noch zu dem neu gestalteten Strandabschnitt mit Grillplatz und Beobachtungsplattform neben dem Strandbad. Der hoch mit Kies aufgeschüttete Zugangsweg ist für Rollstuhlfahrer  allerdings nur mit kräftiger Anschubhilfe passierbar.

Aufgaben

  1. Die grünen Frösche, die wir in dem angelegten Teich gesehen haben, waren Wasserfrösche (oder Grünfrösche) aus der Familie der Echten Frösche (Ranidae). Der Europäische Laubfrosch ist der einzige mitteleuropäische Vertreter der vor allem in den Tropen verbreiteten, sehr artenreichen Familie der Laubfrösche (Hylidae), die wegen ihres guten Klettervermögens auch „Baumfrösche“ genannt werden. Vergleichen Sie Merkmale und Lebensweise von Europäischem Laubfrosch und Wasserfröschen (tabellarische Gegenüberstellung).
  2. Wiesen zeigen eine mehr oder weniger deutliche Schichtung: Oberschicht (Blütenschicht), Mittelschicht (Blattschicht), Unterschicht. Zählen Sie einige Pflanzenarten (einschließlich Gräsern) auf, die für die verschiedenen Schichten typisch sind. Ordnen Sie folgende Tiergruppen verschiedenen Wiesenschichten zu: Schwebfliegen, Feldheuschrecken, Schmetterlinge, Schmetterlingsraupen, Blattwanzen, Laufkäfer, Bienen, Hummeln, Blütenböcke, Zikaden, Blattläuse, Asseln, Tausendfüßler, Krabbenspinnen, Trichterspinnen.
  3. Erläutern Sie die besonderen Eigenschaften des Lebensraumtyps „Auwald“ und erklären Sie die Unterschiede zwischen Hartholzauen und Weichholzauen.
  4. Obwohl das Eriskircher Ried ein Naturschutzgebiet ist, werden die Riedwiesen im Winterhalbjahr regelmäßig gemäht. Erklären Sie die Bedeutung dieser Pflegemaßnahme und erläutern Sie, welche Folgen es hätte, wenn die Wiesen nicht mehr gemäht würden.

Hepbach-Leimbacher Ried (18.6.2017)

(weitere Unterlagen und Infos vgl. das Exkursionsangebot von 2016 )

Treffpunkt: Wanderparkplatz bei Unterteuringen (Richtung Modellflieger-Platz, wie 2016)

von der B 33 bis nach Unterteuringen

TreffpunktUnterteuringen

Thematische Schwerpunkte: Landschaftsgeschichte, Landschaftpflege und Naturschutz mit Heckrindern, Bedeutung von Saumbiotopen in der Agrarlandschaft

Zum Exkursionsverlauf

18.6.17-Exkursionsweg

Der Treffpunkt beim Hof Reinöhl nahe Unterteuringen liegt in einer weiten Talebene zwischen Gehrenberg im Norden und mehreren kleineren Hügeln – Drumlins – im Süden. Morphogenetisch handelt es sich um ein ehemaliges Eisrandtal am Nodrand des zurückweichenden Rheingletschers, durch das Wasser vom Eisrandsee im Schussenbecken bei Ravensburg bis zum Eisrandsee im heutigen Bereich des Überlinger Sees abfloss. Das Eisrandtal wurde durch mehrere Schuttkegel in verschiedene Abschnitte aufgeteilt, die in der Nacheiszeit teilweise vermoorten. Die Torfmächtigkeit beträgt im sog. Unterried bis 9,9 m, in anderen Teilen über 7 bzw. über 4 m (Würdigung  des Natur- und Landschaftsschutzgebietes “Hepbach-Leimbacher Ried“, Dr. Rixen 1982).

Vom Treffpunkt am Wanderparkplatz gingen wir zunächst ein paar Schritte bis zum Beginn einer Benjeshecke, die 1991 auf der ehemaligen Trasse der Teuringertal-Bahn (https://de.wikipedia.org/wiki/Teuringertal-Bahn). Als Benjeshecken werden – nach ihrem sehr wirkungsvollen Förderer und Propagandisten Hermann Benjes – Feldhecken bezeichnet,  für deren Anlage zunächst Baum- und Heckenschnitt aufgeschichtet wird.

Da die Weg- und Feldränder teilweise noch nicht gemäht waren, nutzten wir die vielen blühenden bzw. fruchtenden Gräser zu einer Wiederholung unserer Gräserkennübungen von der vorigen Exkursion.

Merkhilfe für häufige Grasarten

In der Talsenke vor Hepbach wurde in den 1970iger Jahren nach Erdöl gebohrt und eine kurze Zeit auch etwas Öl gefördert (mündl. Mitteilung von Franz Beer). Oberschwäbische Ölvorkommen entstanden zu Zeiten der Molasse Ablagerung in sumpfigen Bereichen am Rand von Süßwasserseen bzw. in sehr flachen Meeresbecken.

Hier trafen wir mit Herrn Jörg Münch vom Vorstand des BUND Markdorf zusammen..

Der Weg führte uns über einen kurzen steilen Anstieg auf einen Höhenrücken, von dem man einen guten Blick über das Hepbach-Leimbacher Ried hat. Herr Münch gab uns eine Einführung in das Naturschutzmanagement mit Heckrindern. Das Beweidungsprojekt mit dieser Robustrinderrasse wurde hier  – betreut von der BUND-Gruppe Markdorf – 2001 begonnen. Zur Zeit werden 20 Rinder auf 17 ha Weidefläche gehalten.

Wir führten nun zwei Vegetationsaufnahmen auf der extensiv beweideten Fläche am Südosthang und zum Vergleich eine Aufnahme auf der angrenzenden Mähwiese durch.

Vegetationsaufnahme bei den HeckrindernWir gingen weiter auf einem durch zwei artenreiche Hecken gesäumten Weg bis zur reetgedeckten Beobachtungshütte. Nach der Mittagspause ging Herr Münch mit der Gruppe ins Ried hinab und erläuterte –  im Anblick zweier Storchenhorste – das ebenfalls vom BUND Markdorf betreute Storchenschutzprojekt.

Weiter führte uns der Weg bergab – vorbei an einem Weizenfeld mit vielen einzelnen Roggenähren – und dann wieder steil bergauf auf den bewaldeten Höhenrücken des Drumlin „Franzenberg“. Vom Waldrand blickten wir auf den gegenüberliegenden Gehrenberg. Mit 754 m ü. NN erhebt sich der weitgehend aus Molasse bestehende Höhenrücken ca. 300 m über das Hepbach-Leimbacher Ried. Sein höchsten Punkt liegt im Wald und bietet keine Aussicht, aber von dem etwas tiefer stehenden 30 m hohen Turm hat man einen sehr schönen Ausblick auf den Bodensee und die Alpenkette.

Weiter ging es bergab durch den Wald bis zur Kreisstraße 7742, der wir eine Zeit lang folgten. Sie durchquert das Feuchtgebiet und deswegen wurden bei ihrer Anlage Maßnahmen für den Amphibienschutz getroffen (Barriere aus Betonsteinen und einige Durchgangsröhren unter der Straße).

Bevor wir auf einen weiteren Drumlin stiegen, blickten wir auf den Ort Raderach, der auf der Kuppe eines Drumlins liegt und nachdem das ganze Gebiet von Geologen als Raderacher Drumlinfeld benannt wurde. Der neue Drumlin ist auf der Karte mit dem Namen „Heidengestäud“ eingetragen, vermutlich, weil auf seiner Kuppe der Ringwall einer Keltenburg liegt.

Vom Waldrand hatten wir einen schönen Ausblick auf das Hepbach- Leimbacher Ried und unseren Exkursionsweg. Exkursions-dramaturgisch wurde das Aussichtserlebnis durch eine vorangehende „blinde Raupe“ verstärkt. Durch einen Blick rückwärts durch die Beine kann der räumliche Eindruck einer Landschaft verstärkt werden.

Wieder bergab und dann durch Felder und Obstanlagen ging der Weg etwa 1,5 km zurück zum Ausgangspunkt.

Aufgaben

Das Hepbach-Leimbacher Ried ist das größte Niedermoorgebiet des Bodenseekreises.

  1. In den verschiedenen Bereichen der Niederung wurden Torfmächtigkeit zwischen 4 und fast 10 m gemessen. Erläutern Sie, wie man sich die nacheiszeitliche Entstehung von Niedermooren vorstellen kann und welches die Ursachen der unterschiedlichen Torfmächtigkeiten in den verschiedenen Bereichen sein könnten.
  2. Im und am Hepbach-Leimbacher Ried sorgt eine Herde Heckrinder seit 2001 für die Landschaftspflege. Charakterisieren Sie diese Rinderrasse und erklären Sie die Namensherkunft.
  3. Nutzen Sie die Ergebnisse ihrer Vegetationsaufnahmen, um die Auswirkung der extensiven Beweidung zu beschreiben und bewerten Sie dies aus der Sicht Naturschutzes. Erläutern Sie, wie sich die Flächen verändern würden, wenn man die Beweidung aufgeben würde. Nennen Sie Möglichkeiten alternativer Pflegemaßnahmen.

Pfrunger-Burgweiler Ried (1.7.2017)

(weitere Unterlagen und Infos vgl. das Exkursionsangebot von 2016 )

Treffpunkt: Naturschutzzentrum Wilhelmsdorf (wie 2016)

TreffpunktWilhelmsdorf

Thematische Schwerpunkte: Konzeption des Naturschutzzentrums Wilhelmsdorf, Landschaftsgeschichte, Insekten

Zur Erdgeschichte Oberschwabens

Man geht davon aus, dass sich die Erde vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gebildet hat. Aber von den ersten 4 Milliarden gibt es leider nur sehr wenige Sedimente, die wichtigsten Informationsquellen über die Erdgeschichte. Erst die letzten 541 Millionen Jahre sind relativ gut durch Ablagerungen dokumentiert und in diesen Sedimenten finden sich meistens zahlreiche fossile Lebensreste. Deshalb nennt man diesen letzten Zeitabschnitt auch das Äon Phanerozoikum oder „Zeitalter des sichtbaren Lebens“. Es wird in Erdaltertum, Erdmittelalter und Erdneuzeit eingeteilt (http://www.oekosystem-erde.de/html/geologische_zeittafel.html).

Unter normalen Bedingungen liegen die höchsten Ablagerungen oben, die ältesten unten. Doch durch Abtragung der oberen Schichten, Hebungen, Senkungen und sogar Faltungen und Überlappungen ist es hier im Laufe der Erdgeschichte zu erheblichen Veränderungen gekommen. Wichtigste Ursache hierfür sind die ständigen Bewegungen der obersten festen Erdkruste, Vorgänge, die als Plattentektonik bezeichnet werden. Diese oberste Erdkruste kann man sich nämlich aus Platten zusammengesetzt vorstellen, die sich ständig gegeneinander verschieben. Sie werden sogar untereinander geschoben und dann an solchen Subduktionszonen ganz im flüssigen Erdinneren eingeschmolzen, während an anderen Stellen durch aufsteigendes Magma aus dem Erdinneren neue Krustenabschnitte entstehen. Diese Plattenbewegungen betreffen die Kontinente ebenso wie den Meeresboden, allerdings sind die Platten unter den Meeren in der Regel etwas dünner.

Man kann sich vorstellen, dass es zu Auffaltungen der Erdkruste und zur Gebirgsbildung kommt, wenn zwei Platten gegeneinander geschoben werden. Der letzte große Gebirgsbildungsprozess, bei dem auch unsere Alpen entstanden sind, begann schon im Erdmittelalter, in der Kreidezeit, erreichte aber erst in der Neuzeit, im Tertiär vor 50-30 Millionen Jahren seinen Höhepunkt. Dabei wurde die afrikanische Platte gegen die europäische Platte geschoben. Die Folge war die Auffaltung der Alpen. Aber schon während der Hebung wurden die emporgehobenen Teile durch Erosion wieder abgetragen. In den Zentralalpen sind dadurch alle Sedimentgesteine abgetragen worden, so dass das vorwiegend aus Granit bestehende Grundgebirge zu Tage tritt. In den nördlichen und südlichen Kalkalpen finden sich kalkhaltige Sedimente des Erdmittelalters, vor allem aus Trias und Kreide.

Die Alpen haben sich im Norden über die Schichten geschoben, die aus den marinen Ablagerungen von Jura und Trias stammen. Dieses Schichtenpaket wurde dadurch nach unten gedrückt und geriet in eine Schieflage. Durch rückschreitende Erosion entstand daraus die Südwestdeutsche Schichtstufenlandschaft mit markanten Abbruchkanten im Nordwesten (z. B. Albtrauf).  Die Senke am Nordrand der Alpen, die teilweise vom Meer überflutet, teilweise als Süßwassersee ausgebildet war, füllte sich im Laufe des Tertiär mit den Sedimenten aus dem Abtrag der Alpen. Diese tertiären Sedimente werden als Molasse bezeichnet, und zwar in  Folge von unten nach oben als Untere Meeresmolasse, Untere Süßwassermolasse  (mächtigste Schicht) Obere Meeresmolasse und Obere Süßwassermolasse. Grobe, durch Kalk verbundene Schotter nennt man Nagelfluh.

Geologischer Untergrund Oberschwabens (verändert nach Zier : Das Pfrunger Ried, 2.A.1997)

Geologischer Untergrund Oberschwabens (verändert nach Zier : Das Pfrunger Ried, 2.A.1997)

Mit dem Ende des Tertiär vor 2,6 Millionen Jahren begann eine Periode mit regelmäßig wiederkehrenden  starken Klimaabkühlungen (Eiszeiten), die durch etwas wärmere Zwischenzeiten unterbrochen wurden. In dieser Zeit waren die Alpen von dicken Gletschern bedeckt, die sich nach Norden teilweise bis zum heutigen Verlauf der Donau und sogar etwas darüber hinaus ausdehnten. Von den Gletschern wurde weiteres  Schotter-, Sand- und Tonmaterial aus den Alpen über der Molasse abgelagert. Dabei wurden vor allem die Täler mit Schotter aufgefüllt, der teilweise durch kalkhaltiges Wasser zu einem betonartigen Gestein verbackte (eiszeitlicher  Nagelfluh). Diese harten Nagelfluhschichten widerstanden der späteren Erosion und ließen so die Höhenrücken von Höchsten (838 m ü. N.N.) und Gehrenberg (754 m ü. N.N.) entstehen (Reliefumkehr).

Eiszeitliche Bildungen im voralpinen Vereisungsgebiet von Oberschwaben (aus Geyer, O.F./Gwinner. M.P.: Geologie von Baden-Württemberg, Stuttgart 1986)

Eiszeitliche Bildungen im voralpinen Vereisungsgebiet von Oberschwaben (aus Geyer, O.F./Gwinner. M.P.: Geologie von Baden-Württemberg, Stuttgart 1986)

Am Ende der letzten Kaltzeit, der Würm-Kaltzeit, zog sich der Rheingletscher, der seine nordwestlichste Ausdehnung bei Schaffhausen hatte, langsam nach Südosten zurück. Eine Zunge des Rheingletschers reichte etwa bis zum heutigen Ostrach, wo eine deutliche Endmöräne abgelagert worden war. Der Rückzug kam in der Höhe des heutigen Wilhelmsdorf zu einem zeitweiligen Stillstand, vielleicht gab es auch einen zweiten Eisvorstoß bis zu dieser Linie. So bildete sich dazwischen ein Eisrandsee, in den mit der Zeit viel Schottermaterial verfrachtet wurde, das heute eine bis zu 75 m mächtige Schicht unter dem Pfrunger Ried bildet. Mit dem weiteren Rückzug des Eises wurden die Sedimente feinkörniger und bildeten schließlich eine Abdichtung aus Ton. Nachdem sich der Gletscher weiter nach Süden zurückgezogen hatte, wurde von den Zuflüssen kalkhaltiges Feinmaterial in den See transportiert und führte zu, einer Sedimentschicht aus Seekreide. Darüber folgten dann vorwiegend organische Ablagerungen, zunächst feinkörnige Leber- und Torfmudde, dann zunehmend torfige Ablagerungen. Aus dem verlandeten See hat sich das Pfrunger-Burgweiler Ried gebildet, das an der Europäischen Wasserscheide liegt: Nach Norden entwässert die Ostrach zur Donau, nach Süden fließt die Rotach, die bei Friedrichshafen in den Bodensee mündet.

Autor: Thommi Gitter, entnommen aus: Markdorf, Geschichte und Gegenwart, 1990

Autor: Thommi Gitter, entnommen aus: Markdorf, Geschichte und Gegenwart, 1990

Die Panoramakarte zeigt ein Landschaftsbild, bei dem sich der Gletscher etwa auf eine Linie vom Schussenbecken bei Ravensburg bis Markdorf zurückgezogen hat. Dabei hat sich im Bereich des heutigen Hepbacher-Leimbacher Rieds ein ähnlicher Eisstausee gebildet wie zwischen den heutigen Orten Wilhelmdorf und Ostrach. Im Gegensatz zum Pfrunger-Burgweiler Ried kam es hier aber nicht zur Hochmoorbildung.

Zum Exkursionsverlauf

Exkursionsweg am 1.7.2017
(aus L8122 1:50 000)

Nach der Begrüßung gab uns Frau Ackermann, Diplombiologin und Naturpädagogin und seit 2006 Mitarbeiterin des Naturschutzzentrums Wilhelmsdorf, einen Einblick in ihre Arbeit. Sie führte uns dann in den Ausstellungsraum des Naturschutzzentrums. An einer eindrucksvollen Luftaufnahme, in der das Pfrunger-Burgweiler Ried in Nord- Süd-Richtung mit dem Bodensee und der Alpenkette im Hintergrund zu sehen ist, erhielten wir eine Einführung in die spät- und nacheiszeitliche Entstehungsgeschichte und die derzeitige Situation. Die zahlreichen Renaturierungsmaßnahmen, die schon durchgeführt wurden und die noch in Planung sind, dienen vor allem der Regeneration von Moorkomplexen (Hochmoore, Überflutungsmoore, Durchströmungsmoore,Hangquellmoore) und dem größten Bannwaldgebiet Baden-Württembergs. Nach weiteren Erläuterungen zur inhaltlichen und didaktischen Konzeption der Ausstellung wurde uns – angereichert durch optische und haptische Demonstrationen – die Geschichte der Moorentstehung vom Schmelzwassersee bis heute erläutert. Diesem Ziel dient auch die vor allem für Kinder und Jugendliche konzipierte, simulierte Fahrt mit dem „Moorkäpsele“ in den geologischen Untergrund, die wir ausprobieren durften.

Anschließend begaben wir uns auf Insektenfang. Auf der Blumenwiese (es blühten vor allem Wiesen-Pippau und Gewöhnlicher Hornklee) und am Waldrand konnten mit Insektennetzen aber auch mit der bloßen Hand bzw. mit Becherlupen viele verschiedene Exemplare gefangen werden. Zunächst ging es um die grobe Zuordnung zu Großgruppen (Ordnungen). Mithilfe von Lupe, Binokularen und weitergehenden Bestimmungsbüchern konnten auch einzelne Arten bestimmt werden, zum Beispiel Pinselkäfer, Raps-Glanzkäfer, Kleiner Kohlweißling, Dickkopffalter, Gartenhummel, Heideschrecke, Becher-Azurjungfer. Das von dem Biologiedidaktiker Ulrich Kattmann vorgeschlagenen kindgemäße Einteilungsschema der Insekten in  „Elfen“ (alle Insekten mit ausschließlich durchsichtigen Flügeln wie Zweiflügler und Hautflügler), „Gaukler“ (mit bunt beschuppten Flügeln wie Schmetterlinge), und „Ritter“ (alle Insekten mit teilweise harten Flügeln wie Käfer, Wanzen, Heuschrecken) mit dem zugehörigen Buch wurde vorgestellt.

Frau Ackermann erklärt das Konzept des Bannwalds

Nach der Mittagspause unternahmen wir – ausgehend vom Parkplatz bei Ulzhausen am westlichen Rand des Rieds – eine Wanderung zum Fünfeckweiher, in den 1920iger Jahren durch industriellen Torfabbau entstanden, und weiter bis zum Bannwaldturm, einem 32 m hohen Holzturm, der im Frühjahr 2016 eingeweiht wurde. Von seiner Plattform hat man einen sehr guten Überblick über das ganze Pfrunger-Burgweiler Ried, insbesondere über den als Bannwald ausgewiesenen „Tisch“ und den „Großen Trauben“, der den besterhaltenen Hochmoorkern des Gebietes enthält. Am Weg zum Bannwaldturm entdeckten wir den Sprossenden Bärlapp (Lycopodium annotinum), auch Schlangen-Bärlapp genannt. Diese Gefäßsporenpflanze fand früher als Zauber- und Hexenpflanze Verwendung. Wegen des hohen Ölgehaltes verwendete man die Sporen von Bärlapp-Arten früher als Blitzlichtpulver.

Auf den teilweise von Robustrindern beweideten und nicht vor 15. Juni gemähten Feuchtwiesen östlich wie westlich der bewaldeten Gebiete finden viele Wiesenvögel wie Kiebitz, Bekassine, Braunkelchen und Schwarzkelchen Lebens- und Brutmöglichkeiten. In den Bannwaldgebieten brütet ein Schwarzstorch. Den Neuntöter, den wir bei der Vorexkursion auf einem Zaunpfahl sitzend beobachten konnten, haben wir nicht wieder gesehen.

Frau Ackermann erläuterte uns die verschiedenen wasserbaulichen Maßnahmen, die nicht nur der Wiedervernässung und Renaturierung der Bachläufe dienen, sondern auch eine Gasleitung durch das Ried bis zu einem unterirdischen Depot in der Molasse unter Wilhelmsdorf sichern sollen. Von der Donau her eingewanderte Biber sorgen noch effektiver für die Wiedervernässung als die wasserbaulichen  Maßnahmen. Eine Fischtreppe und ein Wanderweg mussten durch Elektrozäune vor der Verbauung und Überflutung durch die Biber geschützt werden. Als besondere Kostbarkeit des Rieds gilt die kleine Population der Europäischen Sumpfschildkröte, die man durch gezielte Fördermaßnahmen – wie Ausbrüten und Anziehen von Jungtieren, die dann wieder ausgesetzt werden –vergrößern will.

Fünfeckweiher (1.7.201^7)

Der Weg zurück folgt dem „Riedlehrpfad“, zunächst etwa entlang der Gasleitung, und dann vorbei an einer Wiese mit Heckrindern durch das Bannwaldgebiet bis zu dem Weg, der uns schon von Ulzhausen zum Fünfeckweiher  führte. Bemerkenswert auf dem Weg nach Westen entlang der Gasleitung waren die großen Bestände von Echtem Baldrian (Valeriana officinalis). An dem feuchten Graben beobachteten wir nicht nur Breitblättrigen Rohrkolben und Sumpf-Schwertlilie sondern auch ausgedehnte Bestände des schilfähnlichen Rohr-Glanzgrases (Phalaris arundinacea), das im Gegensatz zum Schilf schwachfließende Gewässer bevorzugt. Den trockeneren Wegrand säumten Brennnesseln an denen wir die Raupen von Landkärtchen und Admiral, vorher schon vom Brennnessel-Zünsler, beobachten konnten.

Aufgaben

  1. Im Bereich des Pfrunger-Burgweiler Rieds kommen Hochmoore, Überflutungsmoore, Durchströmungsmoore und Hangquellmoore vor. Charakterisieren Sie diese verschiedenen Moortypen und beschreiben Sie die jeweilige Lage in der Riedlandschaft.
  2. Durch ganzjährige Beweidung mit Robustrindern der Rassen Heckrinder, Galloways, Schottische Hochlandrinder und Limousin-Rinder werden die feuchten Grünlandflächen in den Randbereichen des Pfrunger-Burgweiler Rieds offengehalten. Geben Sie eine kurze Beschreibung der drei letzgenannten Rinderrassen.
  3. In der Ausstellung des Naturschutzzentrums Wilhelmsdorf wird die Entstehung der Hochmoorkomplexe durch eine simulierte Fahrt in den Untergrund („Moorkäpsele“) vermittelt. Geben Sie eine didaktische Beschreibung und Bewertung dieser Vermittlungsmethode.
  4. Erstellen Sie eine Liste der von Ihnen auf der Exkursion beobachteten bzw. bestimmten Insekten (Arten bzw. Gruppen wie „Feldheuschrecke“, „Schwebfliege“ …)

Hangwald über Flappachweiher bei Ravensburg (16.7.2017)

Treffunkt: Parkplatz des Freibads Flappachweiher

Treffpunkt am Parkplatz des Strandbads Flappachweiher, 16.7.2017, 14.00h

Thematische Schwerpunkte: Kalktuffbildungen an Quellhorizonten der Jungmoräne,

http://www.wiesensteig.de/fileadmin/Dateien/Dateien/Wiesensteiger_Geopfad/Geopfad_Tafel_1-10_170709_1.pdf

https://www.swr.de/spuren-im-stein/schwaebische-alb/kalktuff/-/id=16535150/did=17174536/nid=16535150/1v69tfs/index.html

Schulgeeignetes Video zur Kalktuffentstehung und Nutzung mit „Wetterfrosch“ Sven Plöger: http://www.planet-schule.de/sf/filme-online.php?film=10465

Zum Exkursionsverlauf

Die letzte Exkursion des Sommersemesters führte uns wieder an den Rand des Schussenbeckens, dieses Mal in die östliche Seitenmoräne, in die sich der Flappach, der bei Ravensburg in die Schussen mündet, tief eingegraben hat. An einem aufgestauten Weiher des Baches liegt eine große Badeanstalt („Flappachbad“). Wenn man beim Ort Knollengraben von der B 32 dem Wegzeiger „Flappachbad“ folgend abbiegt, fährt man zunächst durch den Ort Ittenbeuren. Die vielen Teiche, die man hier sehen kann, dienten früher der Flachsrösterei.

Treffpunkt war der Parkplatz des Schwimmbades. Unser Weg querte zunächst den Flappach und führte dann der Badeanstalt entlang und weiter in den bewaldeten Hang der Jungmoräne. Wir beschäftigen uns zunächst mit der Windepflanze Zaun-Winde (Calystegia sepium) an einem Bestand der Kanadischen Goldrute (Solidago canadensis). Auf den ersten Blick könnte man meinen, die großen weißen Windenblüten würden zu dieser Pflanze gehören. Aber bei genauerem Hinschauen sieht man, dass die dünnen Sprossachsen der Winde die Goldruten-Stängel umwinden und zwar in Wachstumsrichtung gesehen immer links windend.

Z-Winder (Linkswinder) Zaunwinde (Calystegia sepium)

S-Winder (Rechtswinder) Hopfen (Humulus lupulus)

Die Zaun-Winde als Vorbild nehmend schmuggelten nun drei Arbeitsgruppe jeweils 4 – 5 Objekte in ein etwa 3 m breites Stück der wegbegleitenden Vegetation ein (ein falsches Blatt, eine nicht passende Blüte oder Frucht …). Die anderen beiden Gruppen suchten dann jeweils gemeinsam nach den eingeschmuggelten Gegenständen.

Die Jungmoräne ist hier aus sehr unterschiedlichen Materialien aufgebaut. Insbesondere sind immer wieder wasserundurchlässig Mergelschichten eingeschoben, die dazu führen, dass sich Quellhorizonte ausbilden. Das an verschiedenen Stellen an kleinen Quellen und Sickerstellen austretende Wasser sammelt sich zu einem dem Weg folgenden Bachlauf. Immer wieder konnte man an Quellstellen und am Bachlauf frischgrüne, mehr oder weniger ausgedehnte Moospolster erkennen. Bei dem Moos handelt es sich um das Wandelbare Starknervenmoos (Palustriella commutata). Als wir die Moospolster an einigen Stellen abgehoben, konnte man erkennen, dass sie unten hart verkrustet waren und teilweise auf gesteinsartigen Brocken aufsaßen. Die Kosten an den unteren Moosteilen und das Gestein schwanken bei Behandlung mit Essigessenz, was auf ihre chemische Zusammensetzung – Calciumskarbonat (Kalk) – hindeutet. Wir versuchten im folgenden, uns die biogene Bildung von Kalktuff spielerisch verständlich zu machen.

Für den weiteren Exkursionsweg wurden folgende Sammel-Aufgaben verteilt:

  • Sammle mindestens fünf kräftig riechende Pflanzenarten
  • Sammle mindestens fünf Beispiele für Pflanzenteile, die sich sehr weich anfühlen
  • Sammle mindestens fünf Beispiele für Pflanzenteile mit Tierspuren
  • Sammle mindestens fünf verschiedene blühende Pflanzen
  • Sammle mindestens fünf Früchte oder andere Pflanzenteile, die „kletten“

Unterwegs wurden einige Pflanzen besonders in den Blick genommen:

  • Riesen-Schachtelhalm (Equisetum telmateia, typisch für Quellstellen, basenreiche Untergrund, R 8)
  • Adlerfarn (Pteridium aquilinum, größte einheimische Farn-Art, typisch für mageren sandigen Boden R 3, Kosmopolit)
  • Großes Hexenkraut (Circaea lutetiana, rhizombildende Schattenpflanze)
  • Wald-Bingelkraut (Mercurialis biennis, rhizombildende Schatten die ausgedehnte „Herden“ auf dem Waldboden bildet; an der windblütigen, zweihäusigen Pflanze entdeckte Johann Jakob Camerarius 1694 die Sexualität der Pflanzen)
  • Echtes Johanniskraut (Hypericum perforatum, an einer stärker besonnten Wegrandstelle, der „Blutstropfen“ den man aus den noch nicht geöffneten Blütenknospen pressen kann, enthält v. a. pupurfarbenes Hypericin und verwandte Antrachinonderivate, sie wirken antidepressiv und sedativ aber auch photosensibilisierend)
  • Winter-Schachtelhalm (Equisetum hyemale, wintergrüner, unverzweigter Schachtelhalm, dank seiner Siliziumdioxid-haltigen Warzen der Epidermiszellwand früher als Griffelspitzer und heute noch als Schleifwerkzeug für Klarinetten- und Saxophon-Blättchen verwendet)

    Wald-Engelwurz (Angelica sylvestris)

  • Wald-Engelwurz (Angelica sylvetris, Doldenblütler mit sehr großen, dreifach gefiederten Blättern, medizinisch vor allem als schleimlösendes Mittel gegen Bronchitis eingesetzt)

Wir beobachteten in einer sehr schattigen Talniederung große Bestände des Winter-Schachtelhalms (R 7). Auf höheren Stellen des durch Hangrutschungen sehr ungleichmäßigen Reliefs wurden aber unmittelbar neben den Schachtelhalmen auch Heidelbeersträucher (R 2) gefunden.

Schattige Talniederung mit Winter-Schachtelhalm (Equisetum hyemale)-Detailansicht rechts unten

Über einen immer steiler werdenden Weg (vielen Dank für den Anschub!) erreichten wir schließlich die Kreisstraße von Oberhofen nach Grünkraut (K7982), von der wir – nach Besprechung der Sammelaufgaben – links in die K7985 zum Weiler Menisreute abbogen. Von dort ging es auf steilem Pfad geradewegs zurück an den Flappachweiher – ich bedanke mich hiermit noch einmal für die Bike-Bremser, die mich vor einer rasanten Gleitfahrt bewahrten!

Aufgabe zum 13.7.2017

Skizzieren Sie einen didaktisch begründeten Plan zum möglichen Exkursionsablauf durch den Hangwald am Flappachweiher.

Aufgaben zum 16.7.2017

  1. Nennen Sie einige Beispiele für windende Pflanzen und erläutern Sie den Unterschied zwischen S-Winder und Z-Winder. Kommen die beiden Typen unterschiedlich häufig vor? Geben Sie eine biologische Erklärung zur Lebensform „Winden-Pflanzen“.

    Schema zur biogenen Kalktffbildung im Flappachtal (W.Probst)

  2. Nutzen Sie die Abbildung zur Erklärung der Kalktuffbildung. Gehen Sie dabei besonders auf die Bedeutung von Moosen, Algen und Blaugrünen Bakterien ein (biogene Kalktuffbildung).
  3. Im Hangwald oberhalb des Flappachweihers kommen dicht nebeneinander Pflanzenarten mit recht unterschiedlichen Zeigerwerten für Bodenreaktion und Nitratgehalt vor. Nennen Sie einige Beispielarten und erklären Sie den kleinräumigen Wechsel der Standortbedingungen.