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Ökologie

Fischerei, Forst, Heide — hier zählt Ihr eigenes Urteil, gestützt auf Fachwissen.

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Aufgabenblock — AFB III

Zehn Aufgaben zum Beurteilen, Planen und Stellungnehmen. Lösen Sie zuerst die Auswahl, formulieren Sie Ihre Antwort dann in eigenen Worten und vergleichen Sie erst danach mit der Musterlösung.

A1
Kormorane an der Äschen-Strecke
AFB III
Material: Streit an einem Mittelgebirgsfluss

Der Bestand der Äsche, eines Fisches kühler, sauerstoffreicher Flüsse mit Kiesgrund, ist an einem Fluss stark zurückgegangen. Ein Angelverein fordert, die Hälfte der überwinternden Kormorane abzuschießen. Gutachten zeigen außerdem: Die Sommertemperatur des Wassers ist in 30 Jahren um 2 °C gestiegen, und viele Kiesbänke sind durch Feinsediment aus angrenzenden Äckern verschlammt. Kormorane fressen viele verschiedene Fischarten.

Beurteilen Sie die Forderung: Markieren Sie alle zutreffenden Urteile.

Mehrere Antworten können richtig sein. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Maßstab: Ursachen, Dauerhaftigkeit, Übertragbarkeit von Modellen. Der Kormoran ist ein Nahrungsgeneralist — das Lotka-Volterra-Modell mit einer Beuteart passt nicht. Erwärmung und Sediment wirken dauerhaft auf den Toleranzbereich und die Fortpflanzung der Äsche.
Strategie: Prüfen Sie jedes Urteil daran, ob es alle genannten Ursachen berücksichtigt.Warum so? Ein Urteil muss auch fragen, ob ein Modell auf den Fall überhaupt passt.
Lösungsskizze: Abschuss: kurzfristig · Erwärmung: eigene Ursache · Kiesbänke: dauerhaft · Lotka-Volterra passt nicht, weil der Kormoran viele Beutearten nutzt.
Musterlösung anzeigen

Musterlösung: Der Kormoran frisst Äschen und kann einen bereits geschwächten Bestand weiter verringern; ein Abschuss senkt den Fraßdruck aber nur kurzfristig, da neue Vögel zuwandern. Er beseitigt nicht die Ursachen: Die Äsche ist auf kühles, sauerstoffreiches Wasser angewiesen — 2 °C Erwärmung verschieben ihre Lebensbedingungen Richtung Pessimum. Verschlammte Kiesbänke verhindern die Fortpflanzung.

Das Lotka-Volterra-Modell ist nicht übertragbar, weil der Kormoran viele Fischarten frisst und nicht von der Äsche abhängt. Urteil: Die Forderung greift zu kurz; nachhaltiger sind Beschattung durch Ufergehölze, Gewässerrandstreifen gegen Feinsediment und freigelegte Kiesbänke — ergänzend allenfalls Vergrämung an besonders sensiblen Stellen.

A2
Unbedenklich, weil verdünnt?
AFB III

Ein Hersteller argumentiert: „Hormonartig wirkende Stoffe aus unseren Produkten sind im Flusswasser nur in Spuren nachweisbar und daher für Tiere unbedenklich.“ Nehmen Sie Stellung zu dieser These: Prüfen Sie zuerst jede Aussage, die in Ihre Stellungnahme eingehen soll.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Die These übersieht Biomagnifikation und die Wirksamkeit hormonartiger Stoffe in kleinsten Mengen. Beurteilt werden muss die Konzentration in den Organismen, besonders den Endkonsumenten, und ihre Wirkung.
Strategie: Unterscheiden Sie zwischen der Konzentration im Wasser und in den Lebewesen.Warum so? Eine Stellungnahme prüft, ob die Begründung der These überhaupt trägt.
Lösungsskizze: Biomagnifikation · Wirkung in Spuren · Beispiel TBT · Wasserlösliches reichert sich kaum an · These zurückweisen.
Musterlösung anzeigen

Musterlösung: Die These schließt von der geringen Konzentration im Wasser auf Unbedenklichkeit. Das ist nicht haltbar: Fettlösliche, schwer abbaubare Stoffe reichern sich über die Nahrungskette an, sodass Endkonsumenten ein Vielfaches der Wasserkonzentration enthalten. Zudem binden hormonartige Stoffe an Hormonrezeptoren und wirken wie körpereigene Hormone schon in Spuren.

Das Beispiel Tributylzinn zeigt, dass Spuren im Wasser Fortpflanzungsorgane von Schnecken verändern können. Stellungnahme: Die These ist zurückzuweisen; nötig sind Messungen der Konzentration in Organismen verschiedener Trophieebenen und Wirkungstests.

A3
Der maximale Dauerertrag
AFB III
Material: Logistisches Modell eines Heringsbestands (Modellwerte)

Für einen Heringsbestand gilt: Zuwachs pro Jahr = r · N · (1 − N/K) mit r = 0,4 pro Jahr und der Kapazität K = 400 000 t. Derzeit umfasst der Bestand nach jahrelanger Überfischung nur noch 100 000 t.

Legen Sie fest, auf welche Bestandsgröße das Management zielen sollte, wie hoch der Fang dort dauerhaft sein darf und wie viel beim heutigen Bestand höchstens gefangen werden darf, ohne dass er schrumpft.

Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
FestlegungIhre Angabe in t
Zielbestand mit dem größten jährlichen Zuwachs
Maximaler Dauerertrag pro Jahr
Höchster Fang pro Jahr beim heutigen Bestand, ohne dass er schrumpft
Größter Zuwachs bei K/2 = 200 000 t: 0,4 · 200 000 · 0,5 = 40 000 t/a (maximaler Dauerertrag). Heute: 0,4 · 100 000 · 0,75 = 30 000 t/a — wer so viel fängt, hält den Bestand nur konstant; damit er auf 200 000 t anwächst, muss deutlich weniger gefangen werden.
Strategie: Der Zuwachs ist bei halber Kapazität am größten — setzen Sie N = K/2 ein.Warum so? Eine Festlegung muss auch den Weg vom heutigen Bestand zum Ziel berücksichtigen.
Lösungsskizze: K/2 = 200 000 t · 40 000 t/a · heute 30 000 t/a als Obergrenze.
Musterlösung anzeigen

Musterlösung: Nach dem logistischen Modell ist der jährliche Zuwachs bei K/2 = 200 000 t am größten; dort beträgt er 0,4 · 200 000 · 0,5 = 40 000 t — das ist der maximale Dauerertrag. Beim heutigen Bestand von 100 000 t beträgt der Zuwachs nur 30 000 t; ein Fang dieser Höhe hielte den Bestand gerade konstant.

Festlegung: Ziel ist ein Bestand von 200 000 t. Bis dahin muss der Fang deutlich unter 30 000 t liegen, damit der Bestand wächst; erst danach sind etwa 40 000 t pro Jahr möglich. Da Modellwerte unsicher sind und Umweltfaktoren schwanken, sollte man sicherheitshalber unter dem maximalen Dauerertrag bleiben.