Kitabı oku: «Die Natur der Natur»
DIE NATUR DER NATUR
Ein Appell für die Artenvielfalt
ENRIC SALA
ÜBERSETZUNG AUS DEM AMERIKANISCHEN VON KARL-HEINZ EBNET
Einführung von Edward O. Wilson Vorwort von HRH The Prince of Wales
INHALT
Vorwort von HRH Prince of Wales
Einführung von Edward O. Wilson
1. DIE NEUSCHAFFUNG DER NATUR
2. WAS IST EIN ÖKOSYSTEM?
3. DAS KLEINSTE ÖKOSYSTEM
4. SUKZESSION
5. GRENZEN
6. SIND ALLE ARTEN GLEICH?
7. DIE BIOSPHÄRE
8. WORIN UNTERSCHEIDEN WIR UNS?
9. DIVERSITÄT IST GUT
10. NATURSCHUTZGEBIETE
11. RENATURIERUNG
12. DAS MORALISCHE GEBOT
13. DIE ÖKONOMIE DER NATUR
14. WARUM WIR DIE WILDNIS BRAUCHEN
Epilog: DIE NATUR DES CORONAVIRUS
Danksagung
Literaturverzeichnis
Register
Jenen gewidmet, die sich für den Erhalt der Vielfalt und der Fülle des Lebens auf der Erde einsetzen
CLARENCE HOUSE
During the last forty years, I have had an opportunity to visit some of the most stunning places on Earth and seen the devastation caused by our over-exploitation of the natural world. We are in the midst of an existential crisis, not only affecting the survival of our very society, but also about our place in the world. Global warming, climate change and the destruction of biodiversity worldwide, caused by human activities, are the most dangerous threats that humanity has ever faced. At the same time, as we have replaced the wild with the domesticated, we have distanced ourselves from Nature. Long ago, we unilaterally decided to place ourselves above Nature, instead of acknowledging that we exist within Nature.
There is indeed a deep mutual interdependence within our natural world which is active at all levels, sustaining individual species so that the great diversity of life can flourish within the natural limits of the whole. We do not truly know how many species there are - we can only guess - and we still know less about what species do. But what we know is the greatest wonder we ever encountered. Plants and bacteria give us the oxygen we breathe, insects pollinate our crops and forests filter the water we drink, among many other critical services. Millions of species work together to produce a harmony that we cannot explain, but which works to sustain our world - and to keep ourselves alive and prosperous.
In the modem era, the sense of awe and wonder in the face of the works of Nature has been abandoned in favour of monetary value. Therefore, being able to show the economic value of Nature, of healthy ecosystems, is paramount. Economists have shown that the value provided in services by the natural world for free is larger than the global gross domestic product. Yet, at this moment, we have a hugely important opportunity to reimagine the world through the lens of a new global market and a new way to measure prosperity, with clear benefits to people and planet at the heart of value creation. This is why, in September 2019, in collaboration with the World Economic Forum, I created the Sustainable Markets Council with the goal of fostering the development of a new type of market: green, inclusive, equitable and profitable. I would like to emphasize that profitability in our new world ought to mean obtaining net benefits while restoring the natural world that is the foundation of our wealth.
But valuing the natural world through an economic lens is not enough. I also believe that we need to abandon our purely mechanistic and utilitarian approach to life and adopt a humbler attitude - in other words, to restore a sense of the sacred. Human prosperity and empathy and respect for all living creatures are not mutually exclusive; they can go hand in hand. In fact, that may be the key to our survival.
The good news is that we know what the solutions to the environmental crisis are. If we were to choose three main solutions, we need to phase out fossil fuels, change the way we produce food and protect more of Nature. For example, on the Duchy of Cornwall’s Home Farm in Gloucestershire, I have been able to shift from chemically-dependent farming to organic, agro-ecological production methods, where fertility is sustained by plants, animals and careful management that includes rotation of the land. Instead of an exploitative relationship with Nature, the farm works in partnership with Nature. Scaling such efforts globally could restore the fertility of the soil, produce healthier food, and in turn absorb huge amounts of our carbon pollution.
I am delighted to be able to contribute this foreword for Dr. Enric Sala’s The Nature of Nature because his book touches on all these points. Enric’s book tells stories of discovery of key ecological principles that go beyond facts and data. There is fascination and love in the discovery of how Nature works. A deep appreciation of natural history is a kind of poetry, which should instil a sense of wonder. And that leads to love of the world of which we are an intrinsic part, with a profound respect for the existence of other creatures. The only way forward is to reconnect with Nature and restore vital eco-systems so that our life support system – and the engine of the human economy – can continue supporting us and the rest of life on the planet.
EINFÜHRUNG
IN SEINEM FESSELNDEN NEUEN Werk Die Natur der Natur nimmt uns Enric Sala mit auf eine geführte Tour durch die marinen Lebensräume der Erde. Diesmal geht es nicht nur um ihr ästhetisches Potenzial, sondern um ihre Bedeutung für alles Leben auf der Erde. Nicht weniger als die Unversehrtheit der Kontinente ist die Unversehrtheit der Meere letztlich verantwortlich für jeden Bissen, den wir zu uns nehmen, für jeden Atemzug, den wir tun. Wir können Länder und Meere nicht erschaffen, aber wir können sie zerstören.
Zum Glück sind wir Menschen nicht in der Lage, die Natur in ihrer Ganzheit zu erfassen, selbst wenn wir mithilfe der Naturwissenschaften begonnen haben, sie zu verstehen. Was genau ist sie nun, diese Mutter Natur, dass wir ihr einen fast göttlichen Status zuerkennen? Als Ökologe habe ich den Großteil meines Lebens dem wissenschaftlichen Studium der Natur gewidmet, sie begrifflich zu definieren aber will mir ebenso wenig gelingen wie den meisten anderen, die ich darum bitte. Natur ruft ebenso sehr ein Gefühl wie ein konkretes Bild hervor. Ich will es daher mit einer Definition versuchen, die mehr Poesie als Wissenschaft ist.
Die Natur, zuweilen »Mutter Natur« genannt, ist die metaphorische Göttin von allem, was sich im Universum der menschlichen Herrschaft entzieht, vom stillen Sonnenuntergang bis zum Donnertosen eines Gewitters; von der schillernden Vielfalt der Ökosysteme bis zur schwarzen Leere des unendlichen Raums.
Salas Herangehensweise an die Meeresbiologie, sieht man von der Schönheit seiner Fotos ab, zeichnet sich durch die Klarheit seines wissenschaftlichen Blicks aus. Was andere für die terrestrische Ökologie geleistet haben, leistet er für marine Lebensräume. Wie sehr beide zusammenlaufen, zeigt sich an der Entwicklung von Ökosystemen wie Wälder und Graslandschaften auf der einen und Korallenriffen und anderen Meereshabitaten auf der anderen Seite. Ökosysteme mit ihren weitverzweigten origamihaften Beziehungen gehören zu den komplexesten Konstruktionen der Natur. Die Muster und Gesetzmäßigkeiten ihrer gemeinsamen Ursprünge zu verstehen ist eine der wichtigsten Herausforderungen der Naturwissenschaften in diesem Jahrhundert. Die Natur der Natur kann uns bei dieser Aufgabe helfen.
– Edward O. Wilson
1. KAPITEL
DIE NEUSCHAFFUNG DER NATUR
AM 26. SEPTEMBER 1991 WURDEN acht Personen (vier Männer, vier Frauen) in Oracle, Arizona, in einem abgeschotteten Gebäudekomplex von der Größe zweier Fußballfelder eingeschlossen. Das Projekt nannte sich Biosphäre 2, sein Ziel war es herauszufinden, ob wir eine sich selbst erhaltende menschliche Kolonie errichten können. Die eigentliche Biosphäre – man könnte sie Biosphäre 1 nennen – ist das sich selbst erhaltende Netz des Lebens, das die dünne lebendige Haut unseres Planeten bildet und unser Leben erst ermöglicht. Wäre Biosphäre 2 geglückt, würde es den Weg frei machen für die Kolonisierung anderer Planeten.
Der Plan sah vor, ein vereinfachtes Modell unserer Biosphäre zu erschaffen, das insgesamt acht Menschen am Leben erhalten kann. Innerhalb einer futuristischen Glas-Stahl-Konstruktion richteten die Entwickler einen Regenwald, eine Nebelwüste, eine Trockensavanne, Marschland, einen Mangrovensumpf und ein Korallenriff ein – dazu einen landwirtschaftlichen Bereich, wo die Bewohner ihre Lebensmittel anbauen konnten. Diese Habitate waren von der Außenwelt hermetisch isoliert und nach bestem ökologischem Wissen entworfen. Aber es lief dann sehr schnell vieles schief.
Nach 16 Monaten war die Sauerstoffkonzentration in Biosphäre 2 von gesunden 21 Prozent, wie sie in unserer Atmosphäre vorherrschen, auf niedrige 14 Prozent gefallen – so niedrig, dass einige »Biosphärianer« Symptome der Höhenkrankheit zeigten. Die eingebrachte Erde war reich an organischem Material gewesen und sollte genügend Nährstoffe für den Aufbau einer Vegetation liefern. Es stellte sich allerdings heraus, dass die Mikroben in der Erde das organische Material abbauten, dabei Sauerstoff aufnahmen und Kohlendioxid (CO2) abgaben. Die Pflanzen, die wuchsen, waren gleichzeitig nicht groß genug, um den Sauerstoffverlust auszugleichen und das überschüssige CO2 zu absorbieren. Dazu reagierte das CO2 mit dem verbauten Beton und bildete Calciumcarbonat, was den Lebewesen in der Station weiteren Kohlenstoff und Sauerstoff entzog. Langfristig musste daher Sauerstoff in das System gepumpt werden, um die Bewohner am Leben zu erhalten.
Zu den größten Problemen im Gebäude gehörte der CO2-Anstieg – ein prophetischer Vorgriff auf die steigende CO2-Konzentration, die heutzutage eine der größten Bedrohungen für die menschliche Zivilisation auf der Erde ist. Aber nicht nur die Atmosphäre sorgte in Biosphäre 2 für Probleme, auch die Tierwelt. Einzelne Arten starben schneller aus als erwartet, nur wenige der eingeführten Tiere überlebten das Experiment. Die Wissenschaftler hatten Bienen, Motten, Schmetterlinge und Kolibris zum Bestäuben ausgewählt. Sie hatten aber auch, neben anderen Wirbeltieren, Schlangen, Skinke, Echsen, Schildkröten und Fledermäuse eingesetzt. Die Bienen und Kolibris starben jedoch aus, sodass sich die Pflanzen nicht mehr vermehren konnten. Andere Arten nahmen hingegen überhand, darunter Gelbe Spinnerameisen, Kakerlaken und Prunkwinden, die alle anderen Pflanzen überwucherten. Daher mussten sich die Biosphärianer über die Hälfte ihrer Zeit um ihre Nutzpflanzen kümmern. Nur sechs von den ursprünglich 25 kleinen Wirbeltierarten waren am Ende des Experiments noch am Leben. Die erste Biosphäre-2-Mission endete nach zwei Jahren. Ein zweiter Versuch, 1994 begonnen, hielt lediglich sechs Monate durch, was aber vor allem an zwischenmenschlichen Konflikten lag. Einige Teilnehmer bestanden auf der Öffnung der Luftschleuse, was heftige Diskussionen zwischen dem Hauptfinanzier des Projekts und dem Management vor Ort nach sich zog. Der Streit endete schließlich damit, dass Bundespolizisten das Management per einstweiliger Verfügung zum Abzug zwangen.
Was können wir aus Biosphäre 2 lernen? Einigen Biosphärianern zufolge kann das Experiment als Erfolg bezeichnet werden, weil die Bewohner zur Autarkie und zur Lösung unerwarteter Probleme gezwungen wurden. Da mag Wahres dran sein. Wäre mehr Zeit geblieben, hätte in dem abgeschotteten Habitat vielleicht wirklich ein sich selbst erhaltendes System entstehen können – vermutlich anders, als die Konstrukteure von Biosphäre 2 es vorgesehen hatten, aber ein funktionierendes Ökosystem. Immerhin versank Biosphäre 2 nicht in metertiefem Schleim.
Außerdem zeigt sich darin sehr schön der Lauf der Naturwissenschaften. Wir experimentieren, scheitern, lernen daraus und probieren auf Grundlage der neu erworbenen Kenntnisse Neues. Meist lernen wir aus Fehlschlägen mehr als aus Erfolgen. Biosphäre 2 war ein kühnes, innovatives Experiment, das schonungslos vor Augen führte, wie schwierig es ist, ein relativ einfaches Ökosystem und eine lebenserhaltende Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Es gelang ihm nicht, die Lebensgrundlagen auf der Erde zu replizieren. Das Experiment zeugte damit von unserer Unwissenheit, wie das Leben auf der Erde funktioniert – und von unserer Unfähigkeit, es neu zu erschaffen.
Was es allerdings zeigte, war im Wesentlichen, dass unser Planet nichts anderes ist als ein Wunder. Dabei spielt es keine Rolle, ob man glaubt, dass die Erde von einem allwissenden Gott erschaffen oder von physikalischen Kräften aus kosmischem Staub geformt wurde, der einen im Entstehen begriffenen Stern umkreiste, oder nichts anderes ist als eine Computersimulation (ja, es gibt theoretische Physiker, die genau das behaupten). Wir reisen auf einem Raumschiff mit 107.800 Stundenkilometern um einen Stern, der seinerseits mit 69.200 Stundenkilometern im Außenbereich unserer Galaxis unterwegs ist. Allein in unserer Galaxis gibt es 400 Milliarden Planeten, die mindestens 100 Milliarden Sterne umkreisen. Was die Erde wirklich einzigartig macht, ist das Leben. Das Leben auf der Erde und ihre überwältigende, ineinandergreifende Komplexität sind das größte Wunder, das die Menschheit kennt.
Würden wir unser gesamtes Wissen über die Lebewesen auf der Erde katalogisieren, würden 99 Prozent der Seiten in diesem Werk leer bleiben. Bislang haben Wissenschaftler weniger als zwei Millionen Arten mehrzelliger Organismen – die Pflanzen und Tiere, die wir sehen können – beschrieben. Wir kennen sehr gut die Vögel. Auch die Säugetiere, Fische, Korallen und Blütenpflanzen, jedes Jahr fügen wir an die 6000 Arten unserem Katalog hinzu. Wissenschaftler aber schätzen die Gesamtzahl der Arten auf etwa neun Millionen. Nicht enthalten sind darin einzellige Organismen, Mikroben wie Bakterien und Archaeen, die sich überall finden, in unseren Eingeweiden, in den Wolken über uns und im Erdreich, in vier Kilometern Tiefe unter uns. Damit wäre der Zensus bei einer Billion angelangt – von dem wir nur einen Bruchteil kennen.
Mit absoluter Sicherheit wissen wir nur, dass alles, was wir zum Überleben brauchen – jeder Bissen, den wir in den Mund stecken, der Sauerstoff, den wir atmen, das Wasser, das wir trinken –, das Produkt des Zusammenwirkens anderer Arten ist. Sie geben uns so viel, und wie zahlen wir es ihnen zurück? Wir beachten sie nicht, löschen sie aus, zerstören sie.
Wir rotten Tiere und Pflanzen tausendmal schneller aus, als das durch die natürliche Aussterberate geschieht. 2019 warnte ein UN-Bericht, dass in den nächsten Jahrzehnten durch den Menschen eine Million Pflanzen- und Tierarten für immer vernichtet werden könnte. Die von uns geschaffene Ödnis, die verloren gegangene Biodiversität, füllen wir durch unsere Nahrungsquellen. 96 Prozent der Gesamtmasse aller Säugetiere auf der Erde bestehen aus dem Menschen und seinem domestizierten Nutzvieh. Lediglich vier Prozent machen andere Tiere aus, von den Elefanten bis zu Bisons und Pandabären. Seit 1970 sind 60 Prozent der landlebenden wilden Tierwelt verloren gegangen, im letzten Jahrhundert 90 Prozent der großen Fische in den Weltmeeren (Haie, Thunfische, Kabeljau). 70 Prozent der Vögel auf der Erde sind domestiziertes Geflügel – meistens Hühner –, nur 30 Prozent leben in freier Wildbahn.
Nicht nur ersetzen wir Tausende wildlebende Arten durch einige wenige landwirtschaftlich genutzte Spezies, wir verändern auch das Land in einem Ausmaß, wie es nur von den Kräften der Plattentektonik übertroffen wird. Mehr als die Hälfte der bewohnbaren Landoberfläche besteht aus Acker- oder Weideland – verschwunden sind Wälder und Grasländer, die zur Anreicherung der Böden beitragen –, und fast 80 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche werden für die Viehzucht verwendet.
Wenn wir so weitermachen, werden die einzigen Großsäugetiere auf dem Planeten wir, unser domestizierter Viehbestand und unsere Haustiere sein. Die größten Pflanzengemeinschaften sind dann nicht mehr die prachtvollen tropischen Regen- und borealen Nadelwälder, sondern Monokulturen wie die industriellen Getreideanbaugebiete, aus denen der Mittlere Westen der USA besteht. Sieht so eine tragfähige Zukunft für die Menschheit aus? Können wir ohne die Wildnis überleben? Werden wir, falls alle Stricke reißen, in der Lage sein, Kolonien auf anderen Planeten zu errichten, die eine sich selbst erhaltende Menschengemeinschaft versorgen können?
Biosphäre 2 wurde vor 25 Jahren durchgeführt. Die Naturwissenschaften und die Technik haben seitdem phänomenale Fortschritte erzielt. Seit November 2000 sind Menschen Langzeitbewohner einer Raumkolonie: der Internationalen Raumstation (ISS). Die ISS, ein Wunder der Technik, umkreist die Erde auf einer Umlaufbahn in durchschnittlich 409 Kilometern Höhe. Sie ist die einzige menschliche Kolonie im All – durch die Schwerkraft aber weiter mit der Erde verbunden, wie ein Kind, das sich nicht traut, sich allzu weit von seiner Mutter zu entfernen. Nur durch internationale Kooperation mit Kontrollzentren in den USA, in Kanada, Frankreich, Deutschland, Russland und Japan ist es möglich, zwischen zwei und acht Astronauten in der Station am Leben zu erhalten. Zusätzlich zu den Anfangskosten von 100 Milliarden US-Dollar zahlt allein die NASA für ihren Anteil am Unterhalt der ISS drei Milliarden US-Dollar jährlich. Damit ist sichergestellt, dass die wenigen Besatzungsmitglieder über einen sicheren Sauerstoffvorrat verfügen, zu trinken und zu essen haben – und einen Schutzschild gegen die kosmische Strahlung und das tödliche Vakuum des Alls. Wenn wir aus Biosphäre 2 oder der ISS eines lernen können, dann: dass wir unsere eigentliche Biosphäre, die uns am Leben erhält, schätzen und würdigen sollten.
Hier auf der Erde müssen wir uns keine Sorgen wegen der kosmischen Strahlung machen. (Kennen Sie jemanden, der es tut?) Wir müssen uns keine Sorgen machen wegen des Sauerstoffs, den wir atmen, oder gar für ihn zahlen. Bis vor Kurzem mussten viele von uns nicht einmal für das Wasser zahlen, das sie trinken – es fällt vom Himmel oder sprudelt aus ewig fließenden Quellen. Daneben erwerben wir unsere Lebensmittel zu billig, da wir nichts für das Sonnenlicht zahlen, das die Pflanzen am Leben erhält, oder für die Bienen, die unsere Obstgärten bestäuben – und bis vor Kurzem auch nichts für die Umweltkosten, die durch die industrielle Nahrungsmittelproduktion entstehen.
Wenn es so schwierig ist, selbst kleine Ökosysteme am Laufen zu halten, damit sie eine Handvoll Menschen versorgen können, wie können dann neun Millionen Pflanzen- und Tierarten und eine Billion Mikrobenarten koexistieren und unser Überleben ermöglichen? Wie schafft es die Biosphäre 1, alles am Leben und im Gleichgewicht zu halten? In welcher Weise sind wir für unser eigenes Überleben von diesen anderen Arten abhängig?
Dieses Buch möchte Antworten auf diese Fragen geben.
IN DEN VERGANGENEN 30 JAHREN habe ich mich vorwiegend mit marinen Ökosystemen befasst. Die wissenschaftliche Beschäftigung damit begleitet mich seit dem Beginn meines Biologiestudiums 1986.
Erste Ausflüge in die Meeresbiologie unternahm ich als Student noch im Grundstudium, als ich Meeresalgen an den katalanischen Felsküsten Spaniens untersuchte. Als Erstes musste ich sie bestimmen – das heißt, ich musste die einzelnen Arten zu unterscheiden lernen, so wie Botaniker eine Eiche von einer Fichte unterscheiden können. Allein an der katalanischen Küste gibt es mehr als 500 verschiedene Algenarten, das war also keine leichte Aufgabe. Vor dem Internet waren die einzigen Quellen zur Bestimmung die in Fachzeitschriften veröffentlichten Monografien. Sie lagen in Universitätsbibliotheken aus oder waren, häufiger noch, nur in den Privatbibliotheken einer Handvoll Professoren verfügbar, die sich dem Algenstudium verschrieben hatten. Zu meinem Glück wurde in meinem zweiten Studienjahr an der Universität Girona, meiner Heimatstadt, einer von ihnen, Lluís Polo, mein Botanikprofessor.
In den Sommermonaten arbeitete ich abends im Strandrestaurant meines Onkels. Waren die letzten Gäste gegangen (was im mediterranen Sommer erst nach Mitternacht geschah), hatte ich die Speisekarten einzusammeln und die Kühlschränke in der Bar aufzufüllen. Während meine Kollegen nach Hause oder zum Feiern in eine der lokalen Diskotheken gingen, schleppte ich Soda-, Bier und Mineralwasserkästen aus dem Lagerraum hinter dem Restaurant in die Bar. Es wurde meistens nach ein Uhr, bis ich erschöpft das Restaurant zusperrte. Mein Schlaf allerdings war immer etwas unruhig. Denn ich wusste, ich musste früh wieder raus, um noch vor den Touristenhorden in eine der nahe gelegenen Buchten zu kommen.
Kurz nach acht Uhr ging ich an geschlossenen Restaurants, noch nicht geöffneten Geschäften für Strandutensilien und Parfüms und bereits geöffneten, aber noch verschlafenen Zeitungskiosken vorbei. Bei mir hatte ich eine Netztasche mit Tauchermaske, Schnorchel, Flossen, einem stumpfen Küchenmesser, einer alten Strumpfhose und einem Badetuch. Ich stieg über die in den Stein gehauenen Stufen und schlängelte mich durch orange- und pinkfarbene Felsen. Gekrönt wurde diese Landschaft von grünen Pinien, die sich zum Mittelmeer hin duckten, als wollten sie sich vor dem Meer verbeugen. Am Fuß der Stufen lagen, geschmiegt in Felsvorsprünge, kleine Sandbuchten. Die sanften Wellen des vormittäglichen Meeres küssten den Strand mit säuselnder Regelmäßigkeit, sodass ich, hätte ich mich nur für eine Minute im Sand ausgestreckt, unweigerlich eingeschlafen wäre. Aber ich sprang, bewaffnet mit dem Messer und der Strumpfhose, in das klare türkise Wasser und machte mich auf die Suche nach Algen, nach so vielen unterschiedlichen Arten wie möglich, immer Ausschau haltend nach denen, die ich noch nicht gesehen hatte. Das war mein kleines Paradies.
Zwei Tage in der Woche nahm ich den 8-Uhr-Bus ins 36 Kilometer entfernte Girona und besuchte Polo in seinem Labor. Er war es, der mich in die wunderbare Welt der Algen einführte. Als Erstes lernte ich sie in die drei augenscheinlichen Gruppen einzuordnen: Braun-, Rot- und Grünalgen. Allerdings sahen manche Algen zwar braun aus, gehörten aber zu den Rotalgen. Mir wurde klar, dass manche Dinge in der Natur nicht so offensichtlich waren, wie sie schienen. Die Artenvielfalt war erstaunlich: Es gibt Braunalgen, die wie 30 Zentimeter lange Weihnachtsbäume aussehen; Grünalgen, die kleinen Salatblättern gleichen und nur zwei Zellen dick sind; und winzige Rotalgen, nicht dicker als ein menschliches Haar, die, wie erst unter dem Mikroskop zu erkennen ist, sich verzweigen und vollkommen symmetrische, aus abwechselnd roten und transparenten Zellbändern bestehende Muster ausbilden.
In seinem Algenreichtum war das Mittelmeer so vielfältig wie jedes exotische Korallenriff, nur in einem sehr viel kleineren Maßstab. Ein anderer Experte, der später zu meinem Mentor und einer meiner engsten Freunde werden sollte, Enric (Kike) Ballesteros, entnahm aus 40 Metern Tiefe eine Wasserprobe und fand darin 149 unterschiedliche Algenarten, das alles auf einer Fläche, die nicht größer war als ein Kaffeetablett. Sehr schnell stellte ich fest, dass die Algen nicht überall zu finden waren. Jede Art hatte ihren bevorzugten Standort. Manche Algen wuchsen nur auf anderen Arten, manchmal fanden sich Algen, die auf Algen wuchsen, die wiederum auf Algen wuchsen. Und die Algen ganz unten wuchsen vielleicht auf einem Fels oder einem Krebs oder einer Muschel. Eine Gesetzmäßigkeit aber gab es: Unterschiedliche Arten – und die von ihnen gebildeten charakteristischen »Gemeinschaften« – fanden sich in unterschiedlichen Tiefen und waren damit unterschiedlichem Wellengang und unterschiedlicher Sonneneinstrahlung ausgesetzt (oben auf einem Unterwasserfelsen zum Beispiel oder an der Kante eines Felsüberhangs). Polo und Ballesteros lehrten mich, dass Algengemeinschaften prägnante Gürtel bilden, die sich in vorhersagbaren Tiefen befinden. Manche Algen – jene »Weihnachtsbäume« – leben nur an der Schnittstelle zwischen Fels und Meer, an rauen, der Brandung ausgesetzten Standorten, weil sie nur dort vor Goldstriemenschwärmen geschützt sind, einer Seebrassenart mit länglichem silbernem Körper und goldenen Streifen (deren Verzehr beim Menschen Halluzinationen auslösen kann). Andere Algen wachsen in Hülle und Fülle auf Unterwasserfelsen. Sie können auf den Schutz der Brandung oder felsiger Überhänge verzichten, da sie chemische Verbindungen produzieren, die sie für Fische ungenießbar machen.
Beim Sortieren der Algen im Labor entdeckte ich Tausende kleiner Lebewesen, die zwischen ihren Zweigen leben – Krebse, garnelenartige Amphipoden, Asseln, Würmer, Schnecken, Fadenschnecken und viele andere. Manche von ihnen ernähren sich von den Algen, andere ernähren sich von anderen Mitbewohnern, und alle verstecken sich unter dem Algendach vor größeren Fischen. Je mehr ich entdeckte, desto mehr Welten tauchten vor meinem Auge auf. Mein Wissensdurst war nie gestillt, und ich verschrieb mich der Meeresbiologie mit Leib und Seele.
ZEHN JAHRE SPÄTER. NACH meiner Promotion erhielt ich eine Stelle an der renommierten Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, Kalifornien. Als Universitätsprofessor gehörte es zu meinen Aufgaben, die zukünftigen Wissenschaftler auf dem Gebiet der Meeresökologie und des Umweltschutzes auszubilden, wissenschaftliche Forschung zu betreiben und Fachbeiträge zu publizieren. Aber die Orte, mit denen ich mich beschäftigte, Orte, die ich von Herzen liebte, fielen dem unerbittlichen Vorschlaghammer des Menschen zum Opfer. Überall starben Korallen und Seegräser, Fische wurden schneller aus dem Wasser geholt, als sie sich vermehren konnten. Einst üppige Unterwassergärten, in denen es vor großen Tieren nur so gewimmelt hatte, wurden zu toten, von Braunalgen überwucherten Riffen und trüben Quallendystopien.
Eines Tages wurde mir klar, dass ich mit meinen wissenschaftlichen Artikeln im Grunde nichts anderes verfasste als Todesanzeigen für das Meeresleben. Tatsächlich entwarfen ich und meine Kollegen diese Todesanzeigen jedes Mal aufs Neue, nur immer ausführlicher und detaillierter. Ich kam mir vor wie ein Arzt, der dem Patienten in aller Ausführlichkeit mitteilte, dass er sterben würde, ohne ihm ein Heilmittel zu verschreiben.
Das war der Auslöser, warum ich dem akademischen Lehrbetrieb den Rücken kehrte und beschloss, mich dafür einzusetzen, den Abbau der Meere rückgängig zu machen. So trug ich in den vergangenen zwölf Jahren als National Geographic Explorer-in-residence bei der Arbeit für das Pristine Seas Project dazu bei, einige der letzten ursprünglichen Meeresabschnitte zu bewahren. Unser Team erhielt Einblick in vollkommen intakte, funktionsfähige Ökosysteme. Ich unternahm weltweit Tauchgänge, von den Polarregionen über die gemäßigten Zonen bis zu den Tropen, ich konnte forschen und wissenschaftlich arbeiten. Ich bekam zerstörte und unberührte Zonen und die gesamte Bandbreite dazwischen zu sehen. Ich erlebte, dass sich überfischte Populationen wieder erholten, nachdem die Fischerei eingestellt wurde. Ich wurde Zeuge, wie die Natur manchmal wieder aufblühte und manchmal erlosch. Ich durfte miterleben, was nur wenigen Menschen gegeben war, und ich begriff, auf rationaler und spiritueller Ebene, warum wir alle Arten um uns herum brauchen.
Das alles fing damit an, dass ich die diversen Arten zu unterscheiden lernte, weil ich wissen wollte, wer meine neuen Freunde waren. Dazu kam die Beobachtung, wer neben wem und wo lebt. Dann, wer wen frisst. Und dann, später, die Erkenntnis, welche Auswirkungen das menschliche Handeln auf die Natur hat.
Die Natur der Natur beschreibt, wie Natur funktioniert, skizziert die Folgen, die eintreten, wenn sie durch menschliches Tun zerstört wird, und liefert praktische Lösungen – samt einer Beschreibung der gesellschaftlichen und ökonomischen Nutzen. Die nächsten zehn Kapitel sind ein Crashkurs in Ökologie – man könnte sie »Ökologie für Eilige« nennen: Was tun Arten? Wie leben sie zusammen? Wie funktioniert und »selbst-organisiert« sich die Natur im Vergleich zu der vom Menschen geschaffenen Umwelt? Das wiederum hat Auswirkungen darauf, wie unsere Gesellschaft und Wirtschaft effizienter gestaltet werden könnten. Ich biete darin einen Mix aus ganz persönlichen Erfahrungen und Geschichten von großen Wissenschaftlern, von denen ich mit einigen zusammenarbeiten durfte. Im 12. Kapitel beschäftige ich mich mit dem moralischen Aspekt, der es gebietet, das Leben auf der Erde zu erhalten. Denn Nützlichkeitserwägungen können nicht die einzige Perspektive sein, unter der wir die Welt sehen. Mit anderen Worten: Haben andere Lebewesen ein Recht auf Leben und warum? Im 13. Kapitel erkläre ich, warum es ökonomisch sinnvoll ist, die Natur zu schützen, statt sie auszubeuten.
Das 14. Kapitel fasst die Lektionen des Buches zusammen und schlägt praktische Lösungen zum Schutz der Biosphäre und der menschlichen Gesellschaft vor. Ursprünglich war es als letztes Kapitel gedacht. Vor Drucklegung aber kam es zur COVID-19-Pandemie. Die Herausgeber und ich beschlossen, alles zu stoppen, damit ich einen letzten Abschnitt darüber verfassen konnte. Das neuartige Coronavirus stellte sich als der mächtigste Weckruf für die Welt heraus und macht deutlich, welche enormen gesundheitlichen Gefahren sich für die Menschheit ergeben, wenn die Beziehung zur Natur gestört ist.
Indem ich den Verstand und das Herz anspreche und gleichzeitig einen Blick ins Portemonnaie werfe, hoffe ich, eine innere Wertschätzung für alles Leben auf der Erde zu wecken. Denn unser Ziel sollte es sein, ihr mit größerer Demut gegenüberzutreten und zu verstehen, warum wir eine Welt brauchen, in der auch die Wildnis ihren Platz hat.
2. KAPITEL
WAS IST EIN ÖKOSYSTEM?
KORSIKA, DIE GRANITINSEL IM westlichen Mittelmeer, gehört zu meinen liebsten Orten auf der Welt. Als ich 1993 im Zuge meiner Dissertation zum ersten Mal dorthin kam, war das, »als würde man im Mittelmeer 500 Jahre in die Vergangenheit zurückreisen«, wie mich mein Doktorvater Charles-François Boudouresque gewarnt hatte.
Ich hatte die Sommer meiner Kindheit in Küstenstädten mit Betonmauern und dicht bevölkerten Stränden verbracht. Selbst meine Lieblingsbuchten, wo ich schon früh das Meeresleben beobachtet hatte, waren von Häusern, Hotels und Apartmentanlagen umgeben. Korsika war anders. Es war kurz vor Sonnenaufgang, als sich die Fähre vom französischen Festland der Küste von Ajaccio im Südwesten der Insel näherte. Verschlafen, aber voller Ehrfurcht stand ich an Deck. Vor uns lag das stolze, wilde Korsika, auf dem von der menschlichen Besiedelung kaum etwas zu erkennen war. Als die Sonne über die Berge stieg, trug ein warmer Windhauch Inselgerüche heran, die meine Augen mit Tränen füllten. Noch heute erinnere ich mich daran: Wacholder, Lorbeer, Rosmarin, Myrte, Salbei, Minze, Thymian und Lavendel – die Essenz der Macchia auf Korsika. Das war der Beginn einer Liebesgeschichte, die bald zum Wesenskern meiner wissenschaftlichen Bestrebungen werden sollte.
Ich schätze mich äußerst glücklich, dass ich in Begleitung einer Handvoll treuer Freunde und Kollegen oft das Naturschutzgebiet Scandola an der Nordwestküste aufsuchen konnte. Viele sind im Lauf der Jahre zu unseren wissenschaftlichen Forschungen gestoßen, ursprünglich aber waren wir ein eingeschworener Freundeskreis, Leute, die auch meine Mentoren und Kollegen waren: Kike Ballesteros, der mir vieles über Algen und Naturgeschichte beibrachte; Mikel Zabala, ein fabelhafter Naturforscher und Professor der Ökologie an der Universität Barcelona, der meine Dissertation mit begleitet hatte; und Joaquim Garrabou, der damals ebenfalls an einer Dissertation über die Veränderungen ökologischer Gemeinschaften abhängig von der Wassertiefe schrieb. Gemeinsam war uns allen: Wir waren begeisterte Taucher, wir waren fasziniert von der Natur, und keiner von uns konnte die Füße still halten. Da wir alle grüne Neoprenanzüge trugen, nannten wir uns – in Anlehnung an das berühmte US-Basketballteam, das 1992 bei den olympischen Spielen in Barcelona die Goldmedaille gewann – das »grüne Team«.
Meistens fanden unsere Feldforschungen im Oktober statt, wenn die wenigen Touristen fort waren und die Verwaltung des Naturschutzgebiets sich auf unsere Arbeit konzentrieren konnte. Oktober auf Korsika ist immer Glücksache. Man wusste nie, wie das Wetter sein würde. Manchmal hatten wir Sonne und ein ruhiges Meer, manchmal aber auch stürmische Winde und raue See, was verhinderte, dass wir unsere Tauchgründe aufsuchen konnten. Aber wir waren nie müßig. Wenn das Meer sich uns verweigerte, erkundeten wir die alten Eichenwälder und sammelten Pilze – meistens köstliche Steinpilze, Pfifferlinge und Kaiserlinge. Oder wir streiften durch die Pinienwälder entlang der verlassenen Strände oder gingen in den spektakulären Granitbergen wandern, die sich mit dem Monte Cintu bis auf eine Höhe von 2700 Metern über dem Meeresspiegel erheben.
ERSTELLT MAN EIN TRANSEKT unserer Tauchgänge und Wanderungen entlang einer Höhenlinie, könnte man daran gut die Verteilung der korsischen Pflanzen- und Tierwelt zeigen. 60 Meter unterhalb der Wasseroberfläche finden sich ganze Wälder mit weißen und roten Gorgonien sowie gelben Schwämmen, die wie Orgelpfeifenkakteen aussehen. In 50 Metern Tiefe werden sie von Braunalgen abgelöst. Mit ihrem knorrigen Stamm und ihren Zweigbüscheln, die scheinbar aus einem Olivenkern herauswachsen, gleichen sie Miniatur-Olivenbäumen. In etwa 30 Metern Tiefe folgt auf sie eine andere Braunalgenart. Diese besitzt einen daumendicken Stamm und wird von Palmwedeln gekrönt. Je näher wir der Oberfläche kommen, desto mehr dominieren andere Algenarten, die ihre eigenen Wälder bilden. Die Tierwelt folgt einem ähnlichen Muster. Gorgonien leben tiefer, Seeigel näher an der Oberfläche. Manche Fische wie die Goldstriemen bewegen sich in unterschiedlichen Tiefen, die meisten Arten aber lassen sich in einem eng umgrenzten, vorhersagbaren Bereich finden.
Nachdem wir das Wasser verlassen haben, klettern wir über rotes Vulkangestein, auf dem dunkelgrüne Sträucher und die aromatischen Kräuter wachsen, deren Duft mich zu Tränen gerührt hat – und der immer nostalgische Gefühle wecken wird, wenn ich nur daran denke. Oder wir wenden uns nach links, gehen über einen Sandstrand, vorbei an Pinien, Korkeichen und Steineichen und treffen auf einen nicht gestauten Fluss, in dem Süßwasserschildkröten leben und der von einem Auwald gesäumt wird. Wenn wir nun aufsteigen, begegnen uns See-Kiefern, zwischen denen Flaumeichen, Traubeneichen, Herzblättrige Erlen und Edelkastanien stehen, dazu gibt es eine große Vielfalt an Pilzen, die wir gesammelt und verspeist haben, wenn das Wetter Tauchgänge nicht erlaubte. Weiter oben in den Bergen werden diese Laubwälder an Südhängen von Schwarzkiefernwäldern abgelöst, an den Nordhängen von Weißtannen und Hängebirken. Über der Waldgrenze, bei etwa 2000 Metern, finden wir eine Strauchlandschaft mit Grünerlen, Wacholder, Bergahorn und Birken vor. Noch weiter oben wird es irgendwann zu kalt für große Pflanzen, dort sieht man nur noch Flechten, die stoisch den Granit besiedeln. Der Gipfel des Monte Cintu besteht aus nacktem Gestein – und ist im Winter mit viel Schnee bedeckt.
Ziehen wir Linien um die unterschiedlichen Arten der Pflanzen- und Tiergesellschaften, würden sie wie eine Reihe von etwa parallel verlaufenden Gürteln aussehen. Jede dieser einzigartigen Pflanzen- und Tiergruppierungen kann auch als ein unterschiedliches ökologisches System definiert werden – als ein Ökosystem.
EIN ÖKOSYSTEM IST NICHTS anderes als die Gemeinschaft lebender Organismen (Mikroben, Pflanzen und Tiere) und der Umwelt (das Habitat), die sie besetzen. Die Organismen und ihre Beziehungen untereinander bilden das, was Ökologen ein »Nahrungsnetz« nennen – grafisch lässt sich das als eine Collage aus sich überlappenden Nahrungsketten darstellen, in denen Räuber andere Räuber fressen, die sich von anderer Beute ernähren und die alle um Raum, Licht und sonstige Ressourcen konkurrieren. Aber diese Lebewesen besetzen nicht nur ihr Habitat, mag es Granit- oder Vulkangestein, ein Sandstrand oder eine Hochebene im Inland sein; tatsächlich schaffen sie sich ihr Habitat (Korallenriffe sind ein Beispiel dafür) und liefern damit Platz und Nahrung für viele andere Lebewesen. Wenn das Leben auf der Erde ein Wunder ist, dann ist es ein noch größeres Wunder, was das Leben hier bewirkt.
Ökosysteme wachsen und schrumpfen und altern, teilweise entwickeln sie sich sogar zurück zu einem jüngeren Zustand, der es inaktiven Arten ermöglicht, auch einmal einen Tag an der Sonne zu genießen. Ökosysteme sind niemals statisch. Sie regulieren sich selbst durch Rückkopplungsschleifen innerhalb der biologischen Gemeinschaft, aber auch zwischen lebenden Organismen und ihrem Habitat. Sie lassen es regnen und regulieren das Wetter. Sie füllen die Atmosphäre mit einem Gasgemisch, das uns atmen und überleben lässt. Sie filtern das saubere Wasser, das wir trinken. Sie schützen uns vor Überschwemmungen. Seit mehr als einem Jahrhundert schützen sie uns vor katastrophalem Klimawandel. Aber nur wenige haben das bemerkt.
Ökosysteme hatten Milliarden Jahre Zeit zum Experimentieren, sodass sie, durch Trial and Error und Selbstorganisation, zu den effizientesten Maschinen im Universum wurden. Sie wandeln sich fortlaufend und fluktuierten, vorhersehbaren Mustern folgend, innerhalb gewisser Grenzen – zumindest war das bis vor Kurzem so. Wir können nur äußerst begrenzt nachbilden, was Ökosysteme für uns leisten. Aber tote Ökosysteme ermöglichten es dem Menschen, sich zum Herrn des Lebens auf der Erde aufzuschwingen – und zu seinem Zerstörer. Diese Geschichten heben wir uns allerdings für später auf.
Nicht nur Wälder, Feuchtgebiete und Flüsse sind Ökosysteme, sondern auch unsere Städte. Das Habitat von New York City zum Beispiel ist zum größten Teil eine künstlich geschaffene Umgebung, die auf Asphalt, Beton, Glas und Stahl aufgebaut ist, dazwischen eingestreut ist ein wenig Vegetation. Bei der Tierwelt in der Stadt denken die meisten an Ratten, Eichhörnchen im Central Park oder an den komischen Wanderfalken, der auf dem Dach eines Bürogebäudes nistet und es mal wieder in die Schlagzeilen geschafft hat. Die Stadt New York ist aber auch Heimat Tausender Pflanzen- und Tierarten, die mit den fast neun Millionen Bewohnern zusammenleben. Zu ihnen gehören Kojoten, Eichhörnchen, Fledermäuse, Skunks, Beutelratten, Rotfüchse, Weißwedelhirsche, Schnappschildkröten, Carolina-Dosenschildkröten, Salamander und mehr als 200 Vogelarten. In den Gewässern um New York City und im Hudson leben 80 Fischarten. Selbst Buckelwale und Finnwale wurden schon gesichtet. Auch im klaustrophobischsten Betondschungel nistet sich das Leben ein.
Würden die Menschen New York überraschend verlassen, würde das künstlich errichtete Habitat einstürzen. Die Stadt ist im Untergrund wie ein Emmentaler, Dutzende Tunnel, 400 Kilometer U-Bahn, über 10.000 Kilometer Abwasserkanäle und Leitungen durchziehen den Boden. Ohne die 290 Pumpanlagen, die rund um die Uhr arbeiten und pro Minute mehr als 60.000 Liter Wasser vom Hudson, East River und der Upper Bay abpumpen, würden die Tunnel und die U-Bahn in relativ kurzer Zeit überflutet werden. Die Löcher im Emmentaler Käse würden sich noch vergrößern und schließlich zum Einsturz der Gebäude führen. Staub und Erdreich würden sich in den Löchern und Spalten an der Oberfläche sammeln, Pflanzen begännen den Schutt zu besiedeln. Die Tierwelt würde die Ruinenlandschaft übernehmen.
Das Leben – und die von ihm gebildeten Ökosysteme – besitzt die außerordentliche Fähigkeit zur Regeneration und Neubildung, selbst an den unwahrscheinlichsten Standorten. Jeder aus meiner Generation erinnert sich an die Explosion des Atomreaktors in Tschernobyl 1986. Trotz der heldenhaften Anstrengungen der sowjetischen Wissenschaftler, Soldaten und Bergleute, die Strahlung einzudämmen, musste die nahe gelegene Stadt Prypjat letztlich geräumt werden – für immer. Sogar Haustiere wurden getötet, damit sie die Strahlung nicht weitertrugen. Dann kam die Natur. Die Gebäude verfallen, werden von Sträuchern und Bäumen erobert, das Stadtgebiet ist das Revier der Wölfe. Das von Menschen errichtete Habitat kann ohne seine Erbauer nicht überleben. In einigen Tausend Jahren sieht Prypjat vielleicht aus wie die Maya-Stätten im Dschungel, die unter einer dichten Vegetationsschicht erst ausgegraben werden müssen.
ZOOMEN WIR VON DEN korsischen Wäldern hinaus, stoßen wir irgendwann an die Grenze zwischen Land und Meer. Zoomen wir weiter hinaus, erkennen wir, dass Korsika ein vom Mittelmeer umgebenes Insel-Ökosystem ist. Noch weiter, und das Mittelmeer selbst erscheint als eigenständiges Ökosystem mit klaren Grenzen im Norden (den Gebirgszügen der Alpen und Karpaten) und im Süden (der Sahara). Astronauten in der Internationalen Raumstation, die noch weiter hinausgezoomt haben, erkennen den ganzen Planeten als ein Ökosystem ohne sichtbare Grenzen bis auf jene zwischen Land und Wasser, Wüste und Vegetation, Städten und landwirtschaftlichen Flächen. Kein Wunder.
Der Begriff Ökosystem leitet sich vom altgriechischen Wort oikos ab, das »den Ort, an dem man wohnt«, bezeichnet, das »Haus«, aber auch die »Familie«. Der ganze Kreis. Aber wie funktioniert dieses lebende Wunder, wie unterhält es sich selbst? Wie können neun Millionen Lebewesen, die wir sehen, und eine Billion Mikrobenarten, die wir nicht sehen können, auf eine Art und Weise interagieren, damit Stabilität für den ganzen Planeten entsteht? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir ganz an den Anfang gehen. Bringen wir zwei Arten zusammen und sehen zu, was geschieht.
3. KAPITEL
DAS KLEINSTE ÖKOSYSTEM
1934 VERÖFFENTLICHTE EIN ERST 23-JÄHRIGER sowjetischer Biologe eine Studie mit dem Titel The Struggle for Existence. Dieses Büchlein, 1934 auf Englisch in Baltimore erschienen, dürfte heutzutage nur den wenigsten Biologiestudenten bekannt sein, lieferte aber die erste experimentelle Basis für das Verständnis, wie Arten miteinander konkurrieren und sich in einer Welt begrenzter Ressourcen gegenseitig (und sich selbst) vernichten können.
Der junge Biologe Georgi Franzewitsch Gause war der Sohn des Architekturprofessors Franz Gause und von Galina Gause, einer Arbeiterin im Stahlwerk einer Autofabrik. Georgi Gause und seine Familie verbrachten die Sommerferien im Kaukasus, wo er die Liebe zur Natur entdeckte. Mit 17 Jahren begann er das Studium an der renommierten Lomonossow-Universität in Moskau. Im sowjetischen Studienbetrieb war für jeden Studenten ein Fakultätsbetreuer vorgesehen; in einer dieser glücklichen Fügungen, die das Leben und den Lauf der Geschichte beeinflussen, wurde Gause Professor Wladimir Alpatow zugeteilt. Alpatow war beeinflusst von amerikanischen Studien zum Bevölkerungswachstum und der Hypothese, dass sich das Wachstum jeder Population, auch die des Menschen, mit zunehmender Populationsdichte verlangsamt. Das ließ darauf schließen, dass die menschliche Bevölkerung nicht ewig weiterwachsen würde, bis alle natürlichen Ressourcen verbraucht sind und die Bevölkerung als Ganzes stirbt. Stattdessen würde das Bevölkerungswachstum zunächst langsam beginnen, sich ab einem bestimmten Punkt enorm beschleunigen, bevor es wieder abnimmt und die Bevölkerung sich auf einem bestimmten Wert einpendelt. Biologen haben dieses Muster – langsame Zunahme, explosives Wachstum, schließlich Stabilisierung; logistisches Wachstum genannt – seither bei vielen Arten beobachten können, unter anderem beim Menschen. Aufgrund dieser Theorie wurde prognostiziert, dass sich die Weltbevölkerung um das Jahr 2050 bei neun bis zehn Milliarden stabilisieren sollte.
In den Naturwissenschaften muss eine erstellte Theorie durch Beobachtungen oder, idealerweise, durch Experimente bestätigt werden. Gause ging davon aus, dass sich die Annahme des logistischen Wachstums niemals in der freien Natur nachweisen lassen würde, weil Arten nicht in einem Vakuum leben, sondern in komplexen Beziehungsnetzen interagieren. Einfach gesagt, es gibt in der Natur zu viele Störfaktoren, die herausgelöst werden müssten, um die zur Bestätigung der Hypothese notwendigen Faktoren zu erhalten. Gause allerdings glaubte, er könne Experimente im Labor durchführen, indem er eine vereinfachte Umgebung errichtete, in der er alle Faktoren kontrollieren konnte. Das war der Beginn einer der bedeutendsten Studien in der Geschichte der Biologie.
GAUSE WAR STARK VON Charles Darwin und dessen Werk Über die Entstehung der Arten beeinflusst. Darwin ging davon aus, dass alle Arten in Konkurrenz zueinander stehen, auf eine Art und Weise, die der Mensch gar nicht wahrnehmen kann, weil er nichts von »den gegenseitigen Beziehungen aller organischer Wesen« weiß. Nach Darwin ist »jedes organische Wesen bestrebt, sich in einem geometrischen Verhältnis zu vermehren; jedes Wesen hat in manchen Abschnitten seines Lebens, in bestimmten Jahreszeiten, in jeder Generation oder in unregelmäßigen Abständen um seine Existenz zu kämpfen und Verluste zu erleiden«.
Das von Darwin erwähnte »geometrische« Wachstum (auch exponentielles Wachstum genannt) bedeutet Wachstum. Ein wunderbares Beispiel zur Veranschaulichung exponentiellen Wachstums ist die Geschichte des Handwerkers, der einem indischen König ein Schachbrett zum Geschenk macht. Der König, erstaunt über das Brett und das Spiel, bietet ihm jede Belohnung, die er sich wünsche. Der Handwerker erbittet sich ein Reiskorn auf dem ersten Feld des Schachbretts, zwei Körner auf dem zweiten, vier auf dem dritten, acht auf dem vierten und so weiter, bis alle 64 Felder jeweils mit der doppelten Zahl des vorhergehenden Felds gefüllt sind. Das ist die Belohnung, die er sich erbittet. Der König stimmt zu. Es gibt nur ein kleines Problem: Verdoppelt man die Reiskörner 64-mal und zählt die Reismenge auf allen Feldern zum Schluss zusammen, ergibt das insgesamt 210 Milliarden Tonnen Reis – genug, um ganz Indien unter einer ein Meter dicken Reisschicht zu begraben.
Anders ausgedrückt, würde sich jede Art exponentiell vermehren – was plausibel sein könnte, wenn jedes Individuum nur zwei Nachkommen hat –, würde unser Planet unter einer gewaltigen Zahl von Individuen aller Arten ächzen. Das aber ist in unserer Welt nicht der Fall. Wir sehen, dass nicht alle Arten in gleicher Häufigkeit vorkommen. In den afrikanischen Savannen gibt es mehr Gräser als Akazien, mehr Gnus als Elefanten. Darwin dachte sich daher, dass es trotz des Drangs jeder Art, sich so stark wir möglich zu vermehren, etwas geben muss, was ihre Zahl beschränkt, eine Art »Ringen ums Überleben«, was die Häufigkeit ihres Vorkommens, ihre Abundanz begrenzt. Ein Faktor in diesem Ringen ist natürlich die verfügbare Nahrung. Ein weiterer, so Darwin, muss in der Beziehung jeder Art mit den anderen Arten im Ökosystem zu suchen sein.
Vor Darwin wurde kaum verstanden, wie Arten, die Ökosysteme bilden, interagieren. Biologen wussten, dass Pflanzen um Licht und Nährstoffe im Boden konkurrieren und Räuber ihre Beute dezimieren, sie verstanden aber nicht, wie sich die Abundanz einer Art innerhalb dieses komplexen Beziehungsnetzes stabilisiert. Gause wollte beweisen, dass die komplexen Beziehungen zwischen einzelnen Organismen durch einfache Prozesse bestimmt sind, die mathematisch modelliert werden können. Er schrieb: »Ein solch grundlegender Prozess liegt vor, wenn eine Art eine andere Art frisst oder wenn es zwischen einer kleinen Zahl von Arten in einem begrenzten Mikrokosmos zum Wettstreit um den verfügbaren Platz kommt.«
Einige Jahre vorher hatte der italienische Biologe Umberto D’Ancona eine statistische Studie über die Zahl der Fische durchgeführt, die auf drei Märkten im nördlichen Teil der Adria verkauft wurden. Er konnte beobachten, dass im Ersten Weltkrieg die relative Zahl der Raubfische – Haie, Rochen – im Vergleich zu ihrer Beute zugenommen und kurze Zeit später wieder abgenommen hatte. Er schlussfolgerte, dass durch den drastischen Einbruch der Fischerei während des Kriegs »das natürliche Gleichgewicht« im marinen Ökosystem wiederhergestellt und durch die intensive Befischung nach Kriegsende wieder gestört worden war. Ohne sich der ökologischen Erklärung bewusst zu sein, fragte D’Ancona seinen Onkel, den berühmten Mathematiker Vito Volterra (der damals schon im Ruhestand war), ob er ihm nicht ein mathematisches Modell zur Beschreibung dieser Beobachtungen liefern könne. Volterra entwickelte daraufhin die ersten Gleichungen für die Interaktion zwischen den Arten. Diese Gleichungen bildeten die Grundlage, um die Beziehungen zwischen Räubern und ihrer Beute sowie der Beziehungen zwischen Arten, die um Ressourcen wetteifern, zu verstehen. Auf die Adria Anfang des 20. Jahrhunderts übertragen, bewirkte nach diesem Modell die verringerte Befischung, dass sich der Bestand der Großfische – der Räuber – von den Folgen der Ausbeutung durch den Menschen erholte. Einer größeren Zahl von Raubfischen stand mehr Beute zur Verfügung, was den beobachteten Anstieg der relativen Zahl von Räubern erklärte. Nach dem Krieg wurde wieder mehr gefischt, worauf die Zahl der Raubfische zurückging, was die Zahl der Beutefische wieder ansteigen ließ.
Gause kannte D’Anconas und Volterras Arbeiten und machte sich daran, Volterras Modelle mit eigenen Experimenten zu überprüfen. Verglichen mit dem, was Universitätsstudenten heute zur Verfügung steht, waren Labore Anfang des 20. Jahrhunderts recht primitiv eingerichtet, aber Gauses Kreativität kompensierte die fehlenden technischen Mittel. In mit Nährlösung gefüllten und mit Watte ausgestopften Bechergläsern schuf er jene Mikrokosmen, die er sich vorstellte. Jedes Becherglas enthielt ein sich selbst erhaltendes Ökosystem, das gegenüber allen Störfaktoren, wie man sie in der Natur findet, isoliert war.
MIT SEINEM ERSTEN EXPERIMENT wollte Gause testen, ob das Wachstum einer einzelnen Art dem logistischen Gesetz folgt. Die von ihm gewählte Art war Paramecium caudatum, das Pantoffeltierchen, ein einzelliger Organismus, der tatsächlich wie ein Pantoffel aussieht. Der transparente Körper ist mit feinen Wimpern bedeckt, mit denen es sich fortbewegt und mithilfe derer es sich seine aus Kleinorganismen wie Bakterien und Hefe bestehende Nahrung zufächelt. Das Pantoffeltierchen ist nur 200 bis 300 Mikrometer groß (das Zwanzigstel eines durchschnittlichen Reiskorns) und vermehrt sich relativ schnell und ungeschlechtlich durch Querteilung in zwei Tochterzellen. Das macht es zum idealen Organismus für Experimente, die sich über mehrere Generationen erstrecken.
Gause gab jeweils fünf einzelne Pantoffeltierchen in kleine Bechergläser mit jeweils 0,5 Kubikzentimetern Nährlösung (was etwa zehn Wassertropfen entspricht). Sechs Tage lang zählte er die Zahl der Individuen in jedem Glas. Die Zahlen stiegen anfangs schnell an, dann langsamer, bis am vierten Tag eine durchschnittliche Abundanz von 375 Pantoffeltierchen im Glas gezählt wurde, womit eine »gesättigte Population« erreicht war, wie Gause sie nannte. Das Wachstum der Pantoffeltierchen im Mikrokosmos entsprach exakt der logistischen Kurve.
Im nächsten Schritt wurde das Mini-Ökosystem etwas komplizierter gestaltet, indem er eine zweite Art hinzufügte. Gause glaubte, dass unterschiedliche Arten, mochten sie noch so eng miteinander verwandt sein, ihre Umwelt nicht auf die gleiche Weise nutzen. Sie nehmen zum Beispiel unterschiedliche Nahrungsmengen zu sich und scheiden unterschiedliche Mengen an Stoffwechselprodukten aus. Seine Frage lautete also: Erreichen zwei Arten, die zusammenleben, eine gesättigte Population ähnlich jener, die beide als Reinkultur erzielen? Oder setzt sich eine der beiden Arten gegenüber der anderen durch – das heißt, erreicht sie eine höhere Abundanz?
Gause nahm dafür zwei Arten von Hefen mit gleicher Nahrungsgrundlage: Saccharomyces cerevisiae, die Back- oder Bierhefe, und Schizosaccharomyces kefir, die Hefe, mit der Kefir hergestellt wird. Beide Arten können sich mit oder ohne Sauerstoff vermehren. Ohne Sauerstoffzugabe kommt es beim Hefewachstum zu Gärungsprozessen: Als Abfallprodukt entsteht Ethanol. Wird Sauerstoff zugegeben, tritt ebenfalls, wenngleich eingeschränkt, Gärung auf, aber die Hefezellen teilen sich sehr viel schneller. Beide Arten produzieren alkoholische Gärung, die Kefirhefe aber wächst ohne Sauerstoff sehr viel langsamer.
Gause ließ beide Arten zunächst isoliert für sich in Reinkultur wachsen, um ihre jeweilige gesättigte Population zu bestimmen. Dann gab er sie gemeinsam in ein Becherglas mit einem Nährmedium mit fünf Prozent Zucker. Er entwickelte für dieses Experiment insgesamt 111 verschiedene Mikrokosmen und mittelte die Werte der drei Testreihen: Wachstum der Backhefe allein; Wachstum der Kefirhefe allein; Wachstum der beiden Arten zusammen.
Wie erwartet folgte das Wachstum der beiden Arten in Reinkultur der logistischen Kurve: erst schnell, dann langsamer, bis der gesättigte Zustand erreicht war. Die Wachstumsrate schwächte sich bereits ab, bevor der Zucker im Medium aufgebraucht war, da die Anreicherung des Abfallprodukts – Ethanol – zum Absterben der jungen Hefesprossen führte. Das Wachstum der Kefirhefe verlief dabei sehr viel langsamer, ihre gesättigte Population war nicht einmal halb so groß wie die der Backhefe. In der Mischkultur aber fiel die Gesamtmenge beider Hefearten noch geringer aus als die Menge der Backhefe in Reinkultur allein. Was war geschehen?
Beim gemeinsamen Wachstum war die Menge jeder Hefeart geringer als bei der jeweiligen gesättigten Population in Reinkultur. Die entstandene Ethanolmenge jedoch war größer als die Gesamtmenge, die beide Arten in ihrer Reinkultur produziert hatten. Daher, schlussfolgerte Gause, erreichte die Ethanolmenge beim gemeinsamen Wachstum früher ein toxisches Niveau als in den jeweiligen Reinkulturen.
Gause wiederholte das Experiment und fügte der Mischung zusätzlich Sauerstoff hinzu, indem er die Mikrokosmen so ähnlich belüftete, wie man das mit einem Aquarium tun würde. Die Ergebnisse waren die gleichen: Die gesättigte Population war in der Mischkultur für jede Hefeart geringer, auch wenn die Kefirhefe sehr viel schneller wuchs als ohne Sauerstoffzufuhr und ihre gesättigte Population sich mehr als verdoppelte. Was Gause als »die Koeffizienten des Ringens ums Überleben« bezeichnete, war unter klar definierten Umweltbedingungen vorhersehbar, gleichgültig, wie schnell die Arten wuchsen. Das hieß, wie er schrieb, »wenn wir die Eigenschaften zweier separat wachsender Arten kennen … können wir das theoretische Wachstum der Art und ihr maximales Volumen in der Gemischtpopulation berechnen«. Im Fall der Hefe bestimmte die Anreicherung der Abfallprodukte, wie sich die beiden Arten in ihrer Konkurrenz zueinander entwickelten.
Aber diese Erkenntnis reichte dem brillanten sowjetischen Wissenschaftler noch nicht.
Zur methodischen Bekräftigung seiner Analysen wiederholte Gause die Experimente, erneut mit einem Arten-Pärchen, diesmal mit einem alten Bekannten, dem Geschwänzten Pantoffeltierchen, Paramecium caudatum, und dem Ohren-Pantoffeltierchen, Paramecium aurelia. Aber er baute einen Dreh ein: Jetzt würde er den Mikrokosmos täglich mit Wasser und Nahrung versorgen, um die natürlichen Bedingungen nachzustellen, unter denen die Energie der Sonne ja ebenfalls ohne Unterbrechung vorrätig war – im Gegensatz zu seinen früheren Experimenten, bei denen die Nahrung limitiert war und, war sie erst einmal aufgebraucht, nicht mehr nachgeführt wurde. Gauses Schlüsselfrage lautete nun: »Wird unter diesen Bedingungen eine Art die andere vollständig auslöschen, oder wird sich zwischen ihnen ein gewisses Gleichgewicht einstellen?«
Beide Arten wuchsen in Reinkultur wunderbar und erreichten in etwa zehn Tagen ihre gesättigte Population. Gause musste nun aber feststellen, dass P. aurelia in der Mischkultur P. caudatum nach etwa zwei Wochen vollständig ausgelöscht hatte – das heißt, wenn sie um die gleiche Nahrung wetteiferten. Überraschenderweise begann P. caudatum schneller zu wachsen als P. aurelia, allerdings erwies sich P. aurelia als widerstandsfähiger gegenüber Abfallprodukten und war seinem Konkurrenten daher langfristig überlegen.
Diese bahnbrechende Erkenntnis wurde später als »Konkurrenzausschluss-Prinzip« bezeichnet und besagt, dass zwei Arten, die um die gleichen Ressourcen konkurrieren, nicht in gleichbleibender Abundanz koexistieren können. Hat eine Art einen Vorteil gegenüber der anderen, mag er noch so klein sein, wird sie sich langfristig durchsetzen. Überträgt man das auf die Interaktion des Menschen mit allen übrigen Arten auf der Erde, könnte die Schlussfolgerung nicht entmutigender sein.
DER NÄCHSTE SCHRITT IN Gauses Arbeit bestand darin, eine weitere Ebene im Nahrungsnetz einzuziehen: einen Räuber. Mit einiger Vorahnung betitelte er dieses Kapitel »Die Vernichtung einer Art durch eine andere«. Das neue, erweiterte Ökosystem bestand jetzt aus drei Ebenen: Bakterien 
Paramecium caudatum Didinium nasutum. Didinium nasutum, das Nasentierchen, ein fassförmiger Einzeller, der sich vorwiegend von Pantoffeltierchen ernährt, obwohl er nur halb so groß ist wie diese.
Volterras mathematische Gleichungen (die von seinem Zeitgenossen Alfred Lotka, einem amerikanischen Naturwissenschaftler, unabhängig von ihm ebenfalls entwickelt wurden) gaben vor, dass in der Natur ein Räuber seine Beute niemals ganz auslöschen wird. Das hatten Biologen bis dahin geglaubt: Nimmt die Beute-Abundanz aufgrund der Prädation ab, folgt ein Rückgang der Räuber-Abundanz, weil die Räuber nicht mehr genug Nahrung finden. Nimmt daraufhin die Zahl der Räuber ab, wird die Beute-Abundanz wegen der verringerten Prädation wieder zunehmen – und so fort. Die Lotka-Volterra-Theorie sagte ein periodisches Oszillieren der Abundanz von Räubern und Beute voraus, was von Felddaten bestätigt wurde.
Erneut war Gause für eine Überraschung gut. Er setzte fünf Pantoffeltierchen in seinen Mikrokosmos und zwei Tage später drei räuberische Nasentierchen. Was folgte, beschrieb er so: »Nachdem die Räuber zu den Paramecia gegeben wurden, begann die Zahl der Letzteren zu schwinden, die Räuber vermehrten sich stark und vertilgten alle Paramecia, worauf sie selbst zugrunde gingen.« Mit anderen Worten, die Räuber fraßen ihre Beute vollständig auf und starben danach wegen Nahrungsmangel. Gause wiederholte das Experiment mehrmals, in Gläsern unterschiedlicher Größe, gab die Räuber zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu, das Ergebnis war immer dasselbe: Zum Schluss gab es für die Räuber nichts mehr zu fressen, und sie starben.
Das allerdings können wir in der Natur, in der Räuber und Beute in vielen unterschiedlichen Umgebungen leben, nicht beobachten. Ein wunderbares Beispiel dafür stammt aus den Beobachtungen eines unbeabsichtigten Experiments. Aufzeichnungen der Pelztierjäger der Hudson Bay Company in Kanada ab Mitte des 19. Jahrhunderts bis zu Gauses Tagen zeigten ein Oszillieren der Zahlen der Luchspelze (Räuber) und der Hasenfelle (Beute), die die Trapper erbeuteten. Die Zahlen der erlegten Tiere war verglichen mit denen der wild lebenden Population relativ gering, der Eingriff durch die Trapper war daher nicht der Hauptfaktor, der die Veränderungen der Luchs- und Hasenzahl erklären würde. Man konnte also annehmen, dass die Zahl der erlegten Luchse und Hasen deren Abundanz in der freien Wildbahn widerspiegelte. Es gab Zyklen mit zunehmenden Luchs- und abnehmenden Hasenzahlen, worauf eine Abnahme der Luchs- und eine Zunahme der Hasenzahlen folgte – und so fort. Aber die Luchse rotteten die Hasen nie aus. Ebenso vernichten Löwen in den afrikanischen Savannen, Wölfe in den gemäßigten Wäldern oder Haie in Korallenriffen ihre Beute nie ganz. Was also war in Gauses experimentellem Mikrokosmos anders?
Gause führte seine Forschungen fort, hielt an manchen natürlichen Umweltbedingungen in seinem Mikrokosmos fest und variierte andere. Seine Bechergläser stellten ein homogenes Ökosystem dar, wie es in der realen Welt nicht vorkommt. Also gab er ein Sediment in die Bechergläser, in dem sich Paramecium verstecken konnte. Wie erwartet, fraß Didinium alle Paramecia außerhalb des Sediments, manche Paramecia aber fanden Zuflucht in der Sedimentschicht. Didinium jagt nicht aktiv nach seiner Beute – es nimmt durch Ingestion nur auf, was in seine Nähe kommt –, die Beute im Sediment war daher in Sicherheit. Das aber bedeutete, dass für Didinium bald keine Nahrung mehr vorhanden war, der Räuber starb aus. Ohne Räuber wuchsen die Pantoffeltierchen wieder, bis sie ihre gesättigte Population erreicht hatten. Erneut fiel es Gause schwer, die natürlichen Bedingungen selbst einer sehr einfachen Nahrungskette nachzustellen. Räumliche Zufluchtsstätten verhinderten die Extinktion der Beute, führten aber zum Aussterben des Räubers, während die Lotka-Volterra-Gleichungen ein Oszillieren der Räuber-Beute-Zahlen vorhergesagt hatten. Was fehlte hier?
Gause fügte einen weiteren Faktor hinzu: Immigration. Alle drei Tage gab er einige Didinia in das Glas und konnte endlich die in Kanada beobachtete und von den mathematischen Modellen vorhergesagte Luchs-Hasen-Oszillation nachstellen. Die Koexistenz von Räuber und Beute war möglich, wenn es Verstecke für die Beute gab und der Räuber nicht auf ein enges Gebiet beschränkt war – eine Situation, die mehr dem entspricht, was wir auch in der Natur beobachten können.
Gause zeigte drei Dinge: Zwei Arten können nebeneinander existieren, selbst wenn sie um dieselben Ressourcen konkurrieren, allerdings mit anderer Abundanz als ohne Konkurrenten. Die Art, die im Umgang mit den Ressourcen der Umwelt einen Vorteil besitzt, wird unweigerlich »dominant« werden – das heißt, zahlenmäßig stärker zunehmen. Und ein Räuber und seine Beute können in der gleichen Umgebung koexistieren, solange der Beute Verstecke zur Verfügung stehen.
Unser Planet ist die Heimat von Millionen Arten. Ökosysteme wie Korallenriffe oder Regenwälder beherbergen Zehntausende Arten, die in einem scheinbar unbegreiflichen Gleichgewicht zusammenleben. Wie erfolgt der Schritt von zwei Arten zu 10.000? Wie arbeiten die unterschiedlichen Arten zusammen, um solche wunderbaren Ökosysteme zu erschaffen? Erst Wissenschaftler, die sich mit der natürlichen Umwelt und den Veränderungen befassten, denen sie im Lauf der Zeit ausgesetzt ist, konnten diese Fragen angehen.
4. KAPITEL
SUKZESSION
RICHARD GRIGG UND JAMES Maragos, zwei Meeresbiologen auf Hawaii, wollten 1970 verstehen, wie sich Korallenriffe über einen gewissen Zeitraum entwickelten. Wegen der hohen Lebensdauer mancher Korallenarten – die Jahrzehnte, wenn nicht sogar Jahrhunderte überdauern können – ließen sich ihre Studien zu Lebzeiten nur schwer umsetzen. Aber Grigg und Maragos hatten eine Idee.
Die Insel Hawaii wird vom Kilauea überragt, einem immer noch aktiven Vulkan, aus dem regelmäßig Lava ausströmt. Man kennt vielleicht die Bilder der wie ein rot glühender Wasserfall sprudelnden oder sich träge in den Pazifik wälzenden, zähflüssigen Lava. Zischend und knackend bringt sie das Meerwasser zum Kochen und lässt weiße Dampfschwaden aufsteigen. Die größten Lavaströme fließen unter Wasser, von der Schwerkraft getrieben, weiter, schmiegen sich an den Meeresboden und werden zu einem Teil von ihm. Lava zerstört alle Ökosysteme. Wenn Lava über Vulkanhänge strömt, lässt sie alles in ihrem Weg verdampfen und begräbt es unter einem Basaltsarkophag, der mit dem Erkalten der Lava aushärtet – sowohl über als auch unter Wasser. Gleichzeitig erneuern Lavaströme aber auch das Leben, da sie durch die Zerstörung eines Ökosystems ein unberührtes Substrat schaffen, das andere Arten besiedeln können.
Grigg und Maragos entdeckten, dass es seit dem Jahr 1801 ausführliche Aufzeichnungen über die Lavaströme auf der Insel gab. Also vermaßen sie Diversität und Abundanz der verschiedenen Korallenarten in jenen Gewässerabschnitten, die in dem Zeitraum von 102 Jahren bis 19 Monaten vor ihrer Studie durch Lavaströme zerstört wurden. Aufgrund des unterschiedlichen Alters der jeweiligen Lavaströme ließ sich in diesem Naturexperiment daher Raum durch Zeit ersetzen. Sie mussten ihr Experiment nicht jahrzehntelang laufen lassen, das hatte der Vulkan bereits für sie getan.
Grigg und Maragos stellten fest, dass sich nicht alle Korallenarten zur selben Zeit festgesetzt hatten. Manche, die »Pioniere«, lassen sich sofort nieder und wachsen schnell, andere brauchen für die Besiedelung länger. In offenen, seichten Gewässern betrug die Erholungszeit 20 Jahre, in geschützten Bereichen konnten mehr als 50 Jahre vergehen, bis sich das Korallenriff wieder komplett erholt hatte.
Ihre Untersuchung führte zu mehreren Erkenntnissen. Erstens: Pionierarten, die als Erstes ankommen und schnell wachsen, sind nicht unbedingt diejenigen, die lange überdauern. Pionierarten sind wie Gräser, die sofort hochschießen, nachdem der Wald niedergebrannt wurde, während Bäume sehr viel länger brauchen, bis sie sich wieder ansiedeln.
Zweitens: Eine ökologische Gemeinschaft in einer grundlegend stabileren Umgebung – zum Beispiel ein Riff in tieferen Gewässern mit wenig Wellengang – wird länger brauchen, bis sie sich von Neuem ausbildet. Der Grund dafür ist, dass Korallen in tieferen Wasserschichten länger für ihr Wachstum brauchen. Nur eine stabile Umgebung ohne gravierende Störungen liefert die Bedingungen, die eine langsam wachsende Korallenkolonie für ihre Entwicklung benötigt. Dafür kann sie sehr alt werden. Laut einer neueren Studie sind manche Korallengemeinschaften in den tieferen Gewässern vor Hawaii bis zu 15.000 Jahre alt. In seichteren Gewässern sind Korallenriffe der zerstörerischen Kraft tropischer Stürme ausgesetzt und werden daher nur von schnell wachsenden Pionierarten besiedelt.
Schließlich: Bei der Bildung eines Ökosystems spielt eine Vielzahl von Faktoren eine Rolle. Die Lavafluss-Studie zeigt, dass unterschiedliche Arten mit unterschiedlichen Eigenschaften – zum Beispiel einer anderen Wachstumsrate – an unterschiedlichen Standorten und zu unterschiedlichen Zeiten gedeihen. Gause zeigte, wie komplex selbst ein einfaches Ökosystem mit nur drei Arten – Beute, Prädator und Spitzenprädator – sein kann und wie sich die Beziehungen zwischen den Arten abhängig von den Veränderungen ihrer Umgebung ändern können. Wie können dann Tausende von Arten hoch entwickelte, funktionierende Ökosysteme wie Regenwälder oder Korallenriffe bilden? Wie bilden sich Ökosysteme? Gibt es Bauanleitungen für Ökosysteme, ähnlich den Anleitungen für den Zusammenbau der Möbel bestimmter Einrichtungshäuser?
Denken wir an ein Haus. Nichts kann errichtet werden, solange das Fundament nicht gegossen ist. Erst dann können wir Wände hochziehen. Wasserrohre und Stromleitungen können erst eingesetzt werden, wenn die Wände stehen. Das Gleiche gilt für Türen und Dach. Verputzen kann man die Wände erst, nachdem die Leitungen installiert sind. Und mit den Möbeln sollte man erst anrücken, wenn alles andere fertig ist. Kurz gesagt: Der Bau eines Hauses bedarf einer logischen Abfolge von Einzelschritten. Wird ein Wald oder ein Korallenriff auf ähnliche Weise zusammengebaut, folgt er oder es ebenfalls einer bestimmten Art von ökologischer Abfolge?
Obwohl die Arten keinen architektonischen Plan haben, entstehen Ökosysteme in der Tat durch einen Prozess, den die Wissenschaftler »ökologische Sukzession« nennen. Sukzession beruht auf einer kleinen Zahl von Gesetzen, die bestimmen, welche Arten in welcher Reihenfolge einen Standort besiedeln – so wie die diversen Korallenarten Hawaiis Lavaströme besiedeln – und welche Eigenschaften sich anschließend aus diesem Selbst-Zusammenbau ergeben.
WENN ÖKOSYSTEME IN EINER Umwelt, die unablässigen Störungen ausgesetzt ist, nicht über einfache Entwicklungsstadien hinauskommen, was geschieht dann in einer Umgebung, die jahrhunderte- oder gar jahrtausendelang relativ stabil bleibt? Sehen wir uns dazu die Wälder an. Wälder gehören zu den komplexesten Ökosystemen an Land und sind Heimat von mehr als der Hälfte aller Pflanzen- und Tierarten. Wie sieht die ökologische Sukzession aus, die zu einem Wald im Klimax- oder Reifestadium führt? Wie fängt ein Wald von klein auf an?
Stellen Sie sich die alten Wälder der Erde vor, die sogenannten Primärwälder, die unberührt von menschlicher Einflussnahme sind. Einen Wald in den kalifornischen Sierras, mit Mammutbäumen, so hoch wie ein Fußballfeld lang, die bereits standen, als die letzte große Pyramide Ägyptens errichtet wurde. Einen Wald im Osten Polens, mit Eichen, die aus Samen austrieben, als Kolumbus in der Karibik anlandete, und die jetzt zehn Stockwerke hoch sind. Den Regenwald am Amazonas, wo auf einem einzigen Paranussbaum mehr Arten leben, als in Europa in einem ganzen Hektar Erde zu finden sind. Die Wälder sind mindestens so alt wie der älteste Baum in ihnen. Wie sind sie entstanden?
Stellen wir uns jetzt ein Feuer vor, durch das ein Teil des Waldes niedergebrannt wird. Statt des grünen Blätterdachs gibt es nur noch schwarze, verkohlte Erde. Bald aber entsteht neues Leben. Als passionierter europäischer Pilzsammler wissen Sie vermutlich, dass auf verbrannten Böden gern Morcheln wachsen. Als ich klein war, nahm mein Vater mich mit zur Pilzsuche, und ich konnte es kaum erwarten, später die frisch in den Pinien- und Eichenwäldern gesammelten Pilze kurz in der Pfanne anzubraten (was mir Jahre später auf Korsika, wenn wir nicht zum Tauchen konnten, zupasskommen sollte). Aber auch wenn Sie kein Pilzsammler sind, haben Sie vielleicht gesehen, dass nur Wochen später auf den verbrannten Flächen grünes Gras wächst. Wo kommen diese Pilze und Gräser her?
Bei Waldbränden verbrennt im Allgemeinen nur die obere Bodenschicht, die Erde darunter bleibt intakt. Dort finden sich Samen von Pflanzen, die nur auf ihre Chance gewartet haben, auch einmal das Licht der Sonne erblicken zu dürfen – buchstäblich. Unter dem dichten Blätterdach des Waldes gibt es nicht viel Licht, viele Pflanzen können daher dort nicht gedeihen. Aber ihre Samen können jahrzehntelang im Boden überdauern. In manchen Abschnitten der Atacama-Wüste in Chile regnet es zum Beispiel nie – nie, zumindest nach menschlichen Maßstäben.
Das Gebiet ist daher ein arides Terrain ohne offensichtliches Leben. 2018 aber regnete es dort, wo über 100 Jahre lang kein Tropfen gefallen war. Einige Tage später war aus der öden, gelben Landschaft ein farbenprächtiges Blütenmeer geworden. Diese Blumen pflanzten sich fort und erzeugten Samen, die im Wüstenboden zu liegen kamen, wo sie eintrockneten, nachdem der wundersame Regen wieder verschwunden war. Unter Staub und Sand werden diese neuen Samen jetzt auf ihre Chance warten – auf ihre 15 Tage Berühmtheit. Vielleicht wird es wieder ein Jahrhundert dauern. Die Natur hat es nicht eilig, aber sie erledigt ihre Aufgaben. Immer.
Pilze produzieren keine Samen. Meistens verbreiten sie sich über Fäden, die in den Wäldern riesige unterirdische Netze bilden. Was wir gemeinhin als Pilz bezeichnen, die Kappe oder den Hut, ist dabei nur der sichtbare Fruchtkörper, dessen Sporen vom Wind verweht werden, was den Pilz noch weiter verbreitet. Manche Pilze sind Parasiten, andere sind allerdings der Kitt, der das Erdreich und den Wald zusammenhält. Viele Pflanzen, Bäume eingeschlossen, können Nährstoffe nur dank der Symbiose mit Pilzfäden aus dem Boden aufnehmen. Damit ist der Boden so etwas wie das Fundament des Hauses. Ohne Fundament kein Haus. Ohne das lebende Erdreich mit seinen Pilzfäden, Würmern, Insekten und Mikroben kein Wald.
Die Gräser wachsen, indem sie Nährstoffe aus dem Boden und aus der Asche des früheren Waldes ziehen. Durch ihre flachen Wurzeln stabilisieren sie den verbrannten Boden, so können sich die vom Wind herangetragenen Samen anderer Arten festsetzen, austreiben und wachsen. Die Gräser wiederum ziehen Insekten an, die deren Blätter und Halme fressen. Die Insekten wiederum locken kleine Vögel an, die die Insekten fressen. Dann wird ein darüber ziehender Vogel Kot mit den Samen eines Strauches aus einer anderen Gegend fallen lassen, die Samen treiben aus, und der daraus entstehende Strauch bietet Lebensraum für andere Arten. Solche Pionierarten fördern die Ankunft anderer Arten. Sie sorgen für die Bedingungen, die nötig sind, damit sich ein Ökosystem entwickeln kann.
Und irgendwann werden aus den umliegenden, nicht abgebrannten Wäldern Samen der dominanten Baumart ihren Weg in den verbrannten Bereich finden. Nicht alle werden überleben und zu Bäumen werden. Sie werden länger brauchen, letztlich aber das Ökosystem, das jetzt wieder wie ein Wald aussieht, beherrschen. Zu gegebener Zeit wird das dichte Blätterdach wieder den Boden beschatten, sodass kleinere Pflanzen, die mehr Licht benötigen, sich gedulden und auf ihre nächste Gelegenheit warten müssen. Vielleicht wird durch einen Blitzschlag ein Baum gefällt, der eine Schneise in den Wald schlägt. Dann ist wieder die Zeit für die Pionierarten gekommen.
IN DEN 1950ERN UND 1960ern begannen, neben anderen, der amerikanische Ökologe Eugene Odum und der katalanische Ökologe Ramón Margalef, Studien über unterschiedliche Ökosysteme aus unterschiedlichen Teilen der Welt nach gemeinsamen Mustern abzusuchen. Ich muss zugeben, ich stehe Margalef nicht unvoreingenommen gegenüber, da ich seine Schule an der Universität Barcelona durchlaufen und das Privileg genossen habe, einige seiner letzten Vorlesungen besuchen zu dürfen. Diese herausragenden Forscher auf dem Gebiet der Ökologie besaßen die außergewöhnliche Fähigkeit, aus der Masse an Informationen charakteristische Muster zu extrahieren und daraus wunderbare Synthesen abzuleiten.
Odum und Margalef wurde klar, dass die ökologische Sukzession der Ablauf von Prozessen ist, die im Voraus bestimmt werden können. So durchläuft zum Beispiel ein Wald im Lauf seiner Entwicklung Phasen, in denen er erst eine artenreiche Ansammlung von Sträuchern, dann von kleineren und schließlich von größeren Bäumen ist. Deren Abundanz und Verteilung hängt von vielen Faktoren ab, zum Beispiel, ob Vögel oder Säugetiere die Samen verbreitet haben, ob der Standort an einem Hang liegt oder wie hoch der Säuregehalt des Bodens ist. Wir können zwar nicht den genauen Verlauf der Sukzession vorhersagen, aber wir wissen, dass die Besiedlung mit Gräsern beginnt, auf die Sträucher und schließlich Bäume folgen. Manche Arten brauchen das, was andere Arten vor ihnen geschaffen haben, damit sie sich niederlassen können. Bromeliengewächse kommen zum Beispiel in einer erstaunlichen Vielfalt vor, ihre Blätter können nadeldünn bis breit und flach sein, weich oder stachelig, golden oder braun. Manche von ihnen wie das Spanische Moos leben auf anderen Pflanzen, typischerweise Bäumen – man nennt sie Epiphyten, nach der griechische Bezeichnung für »auf« oder »über einer Pflanze«. Tropische Bromelienarten können groß und schwer werden; daher benötigen sie kräftige Zweige, auf denen sie wachsen können, und diese Bäume wiederum benötigten Pilze und ihr unterirdisches Netzwerk, das ihnen hilft, Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen. Die eine Art begünstigt die andere.
Odum und Margalef erkannten unabhängig voneinander, dass entlang der ökologischen Sukzession immer charakteristische Prozesse zu beobachten sind, gleichgültig, um welches Ökosystem es sich handelt. Im zeitlichen Ablauf geschehen Dinge, die vorhersehbar sind; das gilt für Korallenriffe, für Feuchtgebiete, Wälder, Savannen oder für Ihren Garten – falls der Mensch nicht eingreift.
Mithilfe einer Vielzahl von Studien konnten Odum und Margalef zeigen, das im Lauf der Entwicklung eines Ökosystems hin zu seinem Reifestadium die Anzahl der Arten auf einer gegebenen Fläche zunimmt. Das liegt daran, dass die Abundanz der Arten, die die lebendige Architektur des Ökosystems bilden (Pflanzen in einem Wald, Korallen in einem Riff), ebenfalls zunimmt und sich gleichzeitig eine Zunahme der dreidimensionalen Komplexität des Ökosystems beobachten lässt. Nicht nur die Anzahl der Arten nimmt zu, sondern auch ihre totale Biomasse – ihr Gewicht –, bis ein gesättigter Zustand erreicht ist, ähnlich wie bei den Mikroben in Gauses Bechergläsern. Irgendwann lassen die Gesetze der Physik eben keine größeren Bäume oder mehr Blätter pro Quadratmeter zu.
Je mehr Löcher, Ritzen, Nischen und Spalten hohe Bäume und Büsche und abgestorbene Baumstümpfe bieten, desto mehr Mikrohabitate stehen anderen Arten zur Besiedlung zur Verfügung. Manche Pilzarten wachsen zum Beispiel nur auf toten Baumstämmen. Ein Pilz, der in Großbritannien als extrem selten galt, wurde erst wiederentdeckt, als die Besitzer eines großen Anwesens alte, abgestorbene Bäume der natürlichen Sukzession überließen, sodass sie einfach vermodern durften. Im Rest des Landes, wo tote Bäume abtransportiert und zu Holz oder Mulch verarbeitet werden, sind diese Pilze daher nicht mehr zu finden. Auch viele Spechte ziehen tote oder absterbende Bäume vor, da deren Holz weicher ist. In tief gelegenen tropischen Wäldern sind ein Viertel aller Pflanzenarten vermutlich Epiphyten – wie die Orchideen. Orchideen haben nicht nur Vorlieben für bestimmte Baumarten, auf denen sie wachsen, sie ziehen auch das hohe Baumkronendach vor – weit entfernt vom Schatten, den die Baumkronen werfen, wo allerdings schattentolerante Orchideen zu finden sind. Und so fort, ad infinitum.
Pionierarten sind oft Generalisten – Arten, die überall wachsen und sich von allem ernähren können. Mit fortschreitender Sukzession tauchen dann die Spezialisten auf – Arten mit eingeschränkteren Lebensbedingungen wie zum Beispiel die Kolibriart, die sich ausschließlich vom Nektar einer ganz bestimmten tropischen Pflanze ernährt. Ökosysteme entwickeln sich hin zu einer Komplexität, die Margalef als das »Barocke der Natur« bezeichnet hat.
Auch die Arbeit der unterschiedlichen Arten – die natürlichen Prozesse, die sie verrichten – ändert sich im Lauf der Zeit. Mit dem Wachsen des Waldes vermehren sich das Holz und das Laub. Die Produktivität des Waldes steigert sich, bis sie an eine Grenze stößt und gesättigt ist. Ein Wald erreicht diese Grenze, wenn es räumlich keinen Platz mehr für weitere Bäume gibt. Irgendwann haben die Bäume ein Baumkronendach geschaffen, sodass alles Sonnenlicht, das die Pflanzen im Wald nutzen können, auch genutzt wird. Die Bäume haben eine Größe und ein Alter erreicht, bei dem es für sie physikalisch unmöglich geworden ist, noch weiter zu wachsen.
In frühen Sukzessionsstadien wachsen die Gräser schnell. In einer Woche können sie ihre Biomasse verdoppeln – das Maß ihrer Abundanz lässt sich in diesem Fall als Gewicht angeben, als Kilogramm pro Quadratmeter. Aber ein reifer Wald mit alten Bäumen wird dem menschlichen Betrachter in dieser Zeitspanne als unverändert erscheinen. Mit anderen Worten, je reifer ein Ökosystem ist, je mehr Bewohner es hat, je mehr Verbindungen zwischen ihnen bestehen, desto langsamer verändert es sich – desto langsamer ist die Umwandlungsrate.
Das Wachstum eines Waldes ist pure Magie, natürliche Alchimie, die wir für selbstverständlich erachten, die bei näherer Betrachtung aber schlicht unglaublich ist – und einen kontinuierlichen Prozess darstellt, der dazu beitragen kann, die globale Klimakatastrophe abzuwenden. Die Magie liegt im Folgenden: Mithilfe des Sonnenlichts wandeln Pflanzen ein unsichtbares Gas in der Luft in Wachstum um. Das unsichtbare Gas ist Kohlendioxid (CO2), das von Natur aus in der Erdatmosphäre vorkommt. Mittels Sonnenenergie brechen Pflanzen CO2 in seine Bestandteile Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) auf. Mit Wasser und den darin gelösten Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor, die über die Wurzeln im Boden aufgenommen werden, erzeugen die Pflanzen aus Kohlenstoff Zucker und Wachstum. Dabei geben sie Sauerstoff in die Atmosphäre ab. Diesen Vorgang – bei dem der Luft Kohlenstoff entzogen und in pflanzliche Materie, Blätter, Holz, Wurzeln eingelagert wird – nennt man Kohlenstoffsequestrierung, die Bindung von Kohlenstoff im Boden. Die Pflanzen der Erde (von den mikroskopischen Algen in den Meeren bis zu den gigantischen Mammutbäumen im amerikanischen Westen) verringern auf diese Weise jedes Jahr die globale Kohlenstoffbelastung um etwa die Hälfte. Je höher der Reifegrad des Waldes entlang der ökologischen Sukzession, desto mehr Kohlenstoff speichert er – im Holz, aber auch im Boden. Ein weiteres Zauberkunststück.
Je mehr Blätter produziert werden, desto mehr totes Laub liegt auf dem Waldboden; natürlicher Abfall. Aber wenn der Waldboden die Mülldeponie ist, warum finden wir dann in den Laubwäldern nicht einen meterhohen Teppich aus totem Laub? Weil Laub eben organisch, biologisch abbaubar und voll wiederverwertbar ist. Perfekter Kompost. In einem alten Wald gibt es zahlreiche Insekten, Pilze und Bakterien, die das tote Laub in seine grundlegenden Nährstoffe zersetzen, die über das Nahrungsnetz des Waldes und die Baumwurzeln wieder eingegliedert werden. Ein natürlicher Wald ist eine wahre Kreislaufwirtschaft, in der nichts verschwendet, aber alles wiederverwertet wird, um anderes zu erzeugen. Ironischerweise erzeugen Ökosysteme, je reifer sie werden, desto mehr Detritus (Abfall), umso wichtiger wird aber auch der Detritus für die Regeneration der Nährstoffe, die den Wald am Leben erhalten.
Das ist noch nicht alles. Wir haben alle gehört, dass Wälder die Lungen des Planeten sind, der meiste Sauerstoff in der Atmosphäre wird allerdings von Bakterien und mikroskopischen Algen in den Meeren erzeugt. Tatsächlich wird der Großteil des in den Wäldern generierten Sauerstoffs von den Aktivitäten der Tiere verbraucht (er wird, buchstäblich, verbrannt, um als Energie genutzt werden zu können); Tiere nutzen diesen Sauerstoff, um das vom Wald erzeugte Pflanzenmaterial zu verarbeiten. Wenn, dann könnten Wälder als die Schweißdrüsen des Planeten bezeichnet werden. Bäume ziehen Wasser aus der Erde, schicken es hoch in die Zweige und geben es meist als Wasserdunst über die Blätter wieder ab. Dieser Prozess, der unserem Schwitzen entspricht, nennt sich »Evapotranspiration« – durch Transpiration führen Pflanzen Wasser aus dem Boden in die Blätter, wo es verdunstet und als Wasserdampf an die Umgebungsluft abgegeben wird. Die Verdunstung unseres Schweißes kühlt unsere Körper; Evapotranspiration kühlt ganze Wälder. Endpunkt der Sukzession ist das sogenannte Klimaxstadium – die Kulmination des Wachstums, wo das Ökosystem am »barocksten« und effizientesten ist. Aber wie lange hält das Klimaxstadium eines Ökosystems an?
MEIN FREUND UND KOLLEGE John Pandolfi ist Paläontologe: Er beschäftigt sich mit Fossilien, um die Entwicklung der Erde in ihrer jüngsten geologischen Vergangenheit nachzuvollziehen. John hat karibische Korallenriffe auf alten Meeresterrassen studiert, die nach der letzten, vor etwa 115.000 Jahren einsetzenden Kaltzeit entstanden sind. Er stellte fest, dass zwei Arten von schnell wachsenden Korallen der Gattung Acropora die fossilen Aufzeichnungen der Riffe dominieren: die Hirschgeweihkoralle mit zylindrischen Zweigen, nicht unähnlich dem Geweih eines Hirsches, und die Elchgeweihkoralle mit verdickten, flachen Zweigen, ähnlich den Schaufeln eines Elchs. Es handelt sich dabei um schnell wachsende Pionierarten. Alle karibischen Riffe werden etwa einmal in jedem Jahrzehnt von Hurrikanen verwüstet. Die Korallen in den seichten Gewässern brechen ab, erholen sich aber regelmäßig, weil Acropora schnell wächst und die Riffe zwischen den Hurrikanen besiedeln kann.
Wegen der zerstörerischen Kraft der relativ häufig auftretenden Hurrikane und des damit einhergehenden stürmischen Seegangs hat sich die ökologische Sukzession eines typischen Korallenriffs in seichten Gewässern nie über Gemeinschaften hinaus entwickelt, die fast ausschließlich aus Elchgeweihkorallen (in seichten Gewässern) und Hirschgeweihkorallen (in etwas tieferen Gewässern) bestehen. Der Zyklus bestand immer aus Hurrikan, Korallentrümmer, Acropora-Riff, Hurrikan, Trümmer, Acropora-Riff und so fort – zumindest bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, als menschliche Eingriffe die Umgebung so sehr veränderten, dass Acropora-Korallen nur noch mühsam überlebten.
Es dauert sehr lange – Jahrhunderte, Jahrtausende gar –, bis alte Ökosysteme aufgebaut sind. Es dauert sehr lange – und erfordert eine lange Abfolge von Ereignissen –, bis Informationsfülle angehäuft wird. Ihre Vernichtung aber geschieht meist durch katastrophale Ereignisse. Ein Feuer zerstört Jahrtausende Waldwachstum; ein Lavastrom verwüstet ein jahrhundertealtes Korallenriff; der Bau einer Shrimp-Farm kann in wenigen Tagen einen jahrhundertealten Mangrovenwald niederreißen.
Natürliche Störungen wie Waldbrände, Blitzeinschläge oder Lavaströme stellen die sukzessionale Uhr in Teilen der Ökosysteme wieder auf null. Der Blitz fällt einen großen Baum und reißt ein Loch in das Laubdach des tropischen Waldes; große Pflanzenfresser durchstreifen den Waldboden in den gemäßigten Zonen und sorgen dafür, dass die Sukzession von Neuem beginnt. Ein alter Wald weist daher nicht unbedingt ein volles Baumkronendach auf, sondern ist ein Mosaik aus zahllosen Abschnitten in unterschiedlichen sukzessionalen Stadien: hier ein altes Kronendach, der Wald in seinem Klimaxstadium, dort eine frische Lichtung, woanders ein jüngeres Kronendach, wo Jahrzehnte zuvor eine Lichtung geschlagen wurde. Ein gesundes, reifes Ökosystem ist kein Bild mit nur einer Farbe, sondern ein bunter Flickenteppich, der sich ständig verändert und auf Veränderungen der Umgebung und auf Veränderungen in sich selbst reagiert.
Auch die vom Menschen errichteten Umgebungen folgen den Prinzipien der Sukzession. China kann mittlerweile relativ schnell Riesenstädte aus dem Boden stampfen, in der Vergangenheit aber sind Städte organisch gewachsen. Die ersten Bauten der holländischen Siedler auf Manhattan waren einfache Holzhütten, die Bewohner verrichteten grundlegende Arbeiten, und es gab kaum öffentliche Dienstleistungen. Es dauerte mehr als 200 Jahre, bis aus einigen wenigen Hundert Siedlern mehr als acht Millionen Bewohner wurden, die Hunderte von Sprachen sprechen und Tausende unterschiedliche Berufe ausüben (die in der Stadt der Rolle der unterschiedlichen Arten in einem nichtmenschlichen Ökosystem entsprechen), vom Müllwerker und Arzt bis zum Hundecoiffeur. Von den ursprünglichen Gebäuden ist in New York City nichts erhalten, aber es gibt eine Fülle von Backstein-, Stahl- und Glasbauten, von einstöckigen bis zu 541 Meter hohen Gebäuden, von Gebäuden aus dem 19. Jahrhundert bis zu denen, die gerade errichtet werden, mit oder ohne Pförtner, mit oder ohne Fahrstuhl. Die Wachstumsrate von New York City hat sich im Lauf der Zeit verlangsamt. Die Größe der ursprünglichen Siedlung mag sich einmal innerhalb eines Jahres verdoppelt haben, die gegenwärtigen jährlichen Veränderungen in der Stadt aber sind relativ zu ihrer Größe und Komplexität minimal. Nur an den Stellen, an denen Gebäude niedergerissen werden, kann neues Wachstum stattfinden – wie auf der Lichtung im Wald.
Trotz dieser Ähnlichkeiten besteht eine inhärente Spannung zwischen der Entwicklung von Ökosystemen und dem menschlichen Fortschritt. Menschen wollen Quantität vor Qualität, Wachstum vor Entwicklung, Produktion vor Naturschutz – der meist so wirkungslos wie möglich umgesetzt wird. Natürliche Ökosysteme organisieren sich selbst unter Zunahme von Artenreichtum, Größe und Alter der Organismen, Biomasse, Produktivität, Effizienz beim Recycling organischen Materials und Stabilität, um nur einige Faktoren zu nennen. Die Menschen aber versteifen sich auf ein festgelegtes Ziel und blenden alles andere aus. Wir verwandeln reife Ökosysteme in Monokulturen – Kulturen mit nur einer Art –, die einfachste Form eines Ökosystems. Mit unseren Scheuklappen priorisieren wir eine einzige Art, die auf schnelles Wachstum getrimmt wurde – wie auf den Maisfeldern in Iowa oder in den Lachsfarmen in chilenischen Fjorden –, darauf richten wir unsere Anstrengungen zum Nachteil aller anderer Arten in der Umgebung. Obwohl diese Monokulturen uns ernähren sollen, sind sie, bezogen auf die Reife eines Ökosystems, das, was einer öden Landschaft am nächsten kommt. Die von uns geschaffenen Umgebungen sind der fehlgeleitete Versuch, die Produktivität natürlicher Ökosysteme nachzubilden, um unsere Bedürfnisse zu befriedigen.
Oft unterbrechen wir die ökologische Sukzession in der Biosphäre oder kehren sie gar um und machen aus komplexen Ökosystemen simple, homogene Systeme mit schnellen Umwandlungsraten. Das heißt: Wir beschleunigen und fragmentieren die Biosphäre. Bedeutet das, dass wir uns von der Natur abschotten? Oder bringen wir uns mehr in die Natur ein, als sie aushalten kann? Diese Fragen sind es durchaus wert, gestellt zu werden, wenn wir von der Natur lernen wollen. Um Antworten auf diese Fragen zu bekommen, müssen wir uns die Grenzen zwischen den Ökosystem ansehen.
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