Ökosysteme in der Zeit: Stabilität und Wandel

Da es heute nahezu keine vom Menschen unbeeinflußte Ökosysteme mehr gibt, bieten erdgeschichtliche Ökosysteme die einzige Möglichkeit, die naturlichen Abläufe und ihre Dynamik zu untersuchen. Aufgrund der zeitlichen Dimension der Veränderungen, die im wesentlichen in Zeiträumen > 10 - 1000 Jahren ablaufen, ist nur der geowissenschaftliche Ansatz geeignet, Antworten zu liefern.

Klassische Untersuchungen von fossilen Ökosystemen basieren auf Einzelstudien und einer beschränkten Auswahl lokaler Gemeinschaften. Inzwischen verlagert sich die Forschung zu stärker globalen Betrachtungen und integrierten Forschungsansätzen. Es wurde erkannt, daß die Entwicklung der Ökosysteme in der Erdgeschichte eng verknüpft ist mit der Entwicklung ihrer abiotischen Umwelt. Innerhalb der Erdgeschichte schwankten die Umweltparameter, welche die Lebensbedingungen auf unserem Planeten kontrollieren, beträchtlich (z.B. von extremen Treibhausverhältnissen in der Oberkreide bis zu Eiszeitsituationen im Pleistozän). Es besteht somit in der Erdgeschichte die Möglichkeit, Ökosysteme unter anderen Rahmenbedingungen zu studieren, als sie heute vorliegen. Diese Rahmensituationen können aber als Szenarien für mögliche zukünftige Entwicklungen herangezogen werden.

Heute ist bekannt, daß Einzelorganismen wie Ökosysteme und ihre abiotische Umwelt sich wechselseitig beeinflussen. Das Ausmaß und die zeitlichen Dimensionen sind aber nur ansatzweise verstanden. Physikochemische und biologische Faktoren wirken auf Ökosysteme und prägen neben der Kurzzeitdynamik, die von Seiten der Biologie untersucht wird, auch ausgeprägte Langzeittrends, die vor dem Hintergrund der menschlichen Eingriffe in die Ökosysteme immer bedeutender werden. Fragestellungen zur Stabilität von Ökosystemen in der Zeit ihrer Toleranz gegenüber Veränderungen und Störeinflüssen und die Dauer von Regenerierungsphasen nach Zusammenbrüchen werden zunehmend wichtiger. In diesem Kontext eröffnen sich wichtige Aufgabenfelder für Paläontologen.

Als Beispiel eines fossilen Ökosystems wird hier ein Lagunenbereich im Holozän Südbrasiliens vorgestellt.

Abb. 4. Veränderung einer Küsten- und Lagunenlandschaft in Südbrasilien im Verlauf der letzten 5000 Jahre

Abb. 5. Sauerstoff- und salinitätskontrolierte Faunenassoziationen in einer Küsten- und Lagunenlandschaft Südbrasiliens.

  Wichtige Fragen zum Komplex "Ökosysteme" sind:

 

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