Einflüsse

Eingriffe des Menschen ins Ökosystem

Als einziges der auf der Erde vorkommenden Lebewesen ist der Mensch in der Lage die natürlichen Ökosysteme in Folge seiner Bedürfnisse durch seine Eingriffe zu verändern. Diese Eingriffe werden durch seine gesamten Tätigkeiten, sowohl im primären Sektor (Landwirtschaft, Fischerei und Viehzucht), sowie im sekundären Sektor (Handwerk und Industrie), als auch im tertiären Sektor (Handel, Verkehr,Stromwirtschaft, Dienstleistung) hervorgerufen.

Im primären Sektor verändert der Mensch bereits seit der Eiszeit seine Umwelt. Zunächst als Jäger und Sammler, dann als Ackerbauer, Fischer und Seefahrer. In Europa begann der einheitliche Klimaxzustand des Ökosystems durch die ersten großflächigen Großrodungen im frühen Mittelalter durch die Franken verändert zu werden (erste Landnahme der Franken 7. -9. Jhd.). Weitere Rodungstätigkeiten im späten Mittelalter sowie im 16. und 17. Jhd. führten dazu, dass die ersten Monokulturen in Wäldern auftauchten. D.h. Wälder entstanden mit Nadelbäumen die rasch wuchsen und somit rasch Holz lieferten. Den Bauern dieser Zeit wurde rasch bekannt, dass die Böden immer weniger Ertrag lieferten, wenn sie jahrelang immer nur mit einer Pflanze bepflanzt wurden. So wurde frühzeitig die Fruchtwechselwirtschaft mit Teilbrachen eingeführt. Heute haben sich jedoch die Monokulturen d.h. der Anbau einer einzigen Pflanzenart auf einer Nutzfläche, durchgesetzt. Dies wird ermöglicht durch die Erfindung des Kunstdüngers und seiner billigen Produktion (Haber- Bosch- Verfahren).

Diese Monokulturen haben viele Nachteile:

  1. Es verschwinden viele ökologische Nischen und mit ihnen die entsprechenden Arten
  2. An die entsprechende Nutzpflanze angepaßten Konsumenten entwickeln sich mit dem Nahrungsangebot und müssen bekämpft werden.
  3. Der Boden wird einseitig ausgelaugt, die Nährsalze müssen nachgeführt werden. Dies führt häufig zur Erhöhung der Nährsalze im Grund- und Trinkwasser (Nitratisierung)
  4. Da riesige Flächen der Monokulturen gleichzeitig abgeerntet werden, liegt der Boden lange Zeit ohne Vegetationsdecke dem Klima ungeschützt vor. Es kommt zu Erosion durch Wind und regen, sowie der Zerstörung der Bodenorganismen durch Sonnenbestrahlung und Austrocknung. Die Erosion und Abschwemmung der mineral- und humusreichen Bodengrume führt zum Verlust an gutem Boden.

Die Monokulturen führen dazu, dass viele verschiedenartige Biotope vernichtet werden und ebenso der Verbund und die Vernetzung (= gleitender Übergang) der Biotope. Aber nicht nur die landwirtschaftlichen Tätigkeiten des Menschen führen zur Vernichtung vieler Ökotope, auch die Siedlungstätigkeit und das Verkehrswesen des Menschen. Schließlich führten sowohl landwirtschaftlich-, siedlungsbedingte Gründe zwischen Flussregulierung und Bachbegradigung, wodurch ebenfalls viele Ökotope vernichtet wurden, dazu. Gleichzeitig wurde durch die schnellere Wasserführung bei begradigten Flüssen eine Vertiefung der Flußsohle erreicht, was zum Absinken des Grundwassers führt, außerdem eine verstärkte Erosion hervorruft und schließlich die Gefahr von Hochwasser erhöht.

Durch die oben bereits beschriebenen erhöhten Düngungen wird der Boden ebenso belastet, wie durch die vielfach benutzten Herbizide und Pestizide. Eine zusätzliche Belastung des Bodens wird erreicht durch die Schadstoffe aus Kraftfahrzeugen (Abgase, Ölreste, Reifenabrieb), sowie durch die Versiegelung des Bodens (Straßenbau und Siedlungsflächen)(führt zu schnellerer, stärkerer Erosion der Bodengrume, sowie zu einer Änderung des Klimas durch erhöhte Aufnahme der Sonnenstrahlung wird der Boden auch noch durch die Abfall- und Müllwirtschaft des Menschen belastet, wobei insbesondere chemische Rückstände oder Rückstände aus offengelassenen Kasernen, Militäranlagen und Militärdeponien der letzten beiden Kriege, schwere Belastungen und Vergiftungen des Bodens hervorrufen.

Belastung des Wassers

Ebenso wie der Boden durch die Eingriffe des Menschen belastet wird, wird auch das Wasser belastet. Dies geschieht

  1. durch die Zufuhr von Fremdstoffen , anorganischer und organischer Schmutzstoffe, Chemikalien, sowie Infektionsorganismen
  2. durch Erhöhung der Temperatur, sowohl durch erwärmtes Kühlwasser von Kraftwerken und Reaktoren, sowie durch Warmwasser aus den Haushalten
  3. durch Verunreinigungen über Grundwasser und Eutrophierung durch Zufuhr organischer Stoffe, welche zunächst Algen und anderes Phytoplankton verwerten können, welche anschließend von reichlich auftretenden Destruenten zerlegt werden. Diese benötigen dazu sehr viel Sauerstoff, so dass andere sauerstoffbenötigende Lebewesen (Konsumenten) nicht mehr darin leben können.

Bestandteile einer Kläranlage
Einheit Funktion
Faulturm Faulgas (Klärgas) enthält Methan (Heizgas). Ausgefaulter Klärschlamm als Dünger nur verwendbar, wenn frei von Infektionserregern und nicht mit Cadmium oder anderen Schwermetallen oder Giftstoffen verseucht.
Rechen Heraussieben größerer Festkörper.
Sandfang Fließgeschwindigkeit so gering, dass schwere Stoffe zu Boden sinken
Vorklärbecken Aufschwimmendes Öl und Benzin werden abgetrennt. Verweildauer des Abwassers 1-2 Std., leichte Feststoffe setzen sich ab.
Belüftungsbecken Zumischung von Belebtschlamm, Belüftung, Abbau organischer Stoffe durch Mikroorganismen (8 Std.).
Nachklärbecken Absetzen des Schlammes.
Chem. Reinigung Fällung gelöster Mineralstoffe als unlösliche Salze. Desinfizieren durch Chlor, Ozon oder Hitze.

Belastung der Luft

Seit der Industrialisierung verschmutzt der Mensch auch zunehmend seine umgebende Luft. Neben der Industrie sind es Verkehr, Kraftwerke, Haushalte, aber auch der einzelne Mensch (Rauchen), die die Luft verschmutzen. Die Luft wird verschmutzt durch:

  1. Abgase
  2. Festteilchen (Stäube)
  3. organische, künstlich hergestellte Kohlenwasserstoffe und FCKW's
  4. Flüssigkeiten, unter anderem auch Wasserabgabe
  5. radioaktive Stäube, Gase und Flüssigkeiten

Von den Gasen sind besonders an der Verschmutzung der Luft beteiligt:

  1. das eigentlich natürliche CO2 und
  2. die FCKW's

Beide bewirken großräumige Klima- und Umweltveränderungen, denn die CO2 - Anreicherung (durch Verbrennung von Wäldern, Kohle, Erdöl und Erdgas) führt zu einer Aufheizung der Atmosphäre (Treibhauseffekt), was global zur Ausdehnung von Trockengebieten, zum Rückgang der landwirtschaftlich nutzbaren Gebiete und zum dauerhaften Anstieg der Meere führt. Letzteres führt zum Verlust von Siedlungsgebieten (Bangladesch, Indusdelta in Pakistan, Inseln in Polinesien und Indischer Ozean). Die Anreicherung von FCKW's und deren Abbau in der Ozonschicht (20 km Höhe) führt durch chemische Reaktionsprozesse zum Abbau der Ozonschicht. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung der UV- Strahlung in einem Maße, welches zu einer starken Erhöhung der Krebskrankheiten beim Menschen und Tier führt (Ozonloch).

Durch die ungeheure Fülle neuentwickelter chemischer Verbindungen, welche zum großen Teil flüchtig sind, werden viele gesundheitliche Schäden hervorgerufen. Krankheiten der Atmungsorgane (Bronchien/ Lungen) nehmen zu. Der Kontakt mit diesen Chemikalien sensibilisiert auch das Immunsystem, so dass in allen Industriestaaten ein außergewöhnlich hoher Anstieg von Allergiekrankheiten zu beobachten ist.

Belastung durch Strahlung

Alle Lebewesen der Erde unterliegen einer ständigen Bestrahlung durch

  1. kosmische Höhenstrahlung
  2. Sonnenwinde
  3. UV- Strahlung
  4. Bodenstrahlung, welche von den natürlichen radioaktiven Isotopen unserer Erde stammt

Auch hier ist durch die Tätigkeit des Menschen eine rapide Zunahme der radioaktiven Strahlung zu sehen.

Die vom Menschen produzierte Strahlung wirkt sich sowohl örtlich begrenzt, wie überregional aus.

Folgende Strahlungen belasten den Menschen zusätzlich:

  1. Röntgenstrahlung
  2. durch den Menschen hervorgerufene UV- Strahlung (Schwarzlicht)
  3. elektromagnetische Strahlung
  4. radioaktive Strahlung durch AKW 's und Wiederaufbereitungsanlagen, End- und Zwischenlager, sowie durch den fall- out, welcher von Atombombenabwürfen, -versuchen, sowie Tschernobyl stammt

Durch die Strahlenbelastung werden:

  1. Krankheiten bei ausgebildeten Individuen hervorgerufen (Krebs und andere Strahlungsschäden z.B. durch Zerstörung des Gewebes)
  2. Änderungen im Erbgut hervorgerufen, welche zu Tot-, Fehl- und Mißgeburten führen

Die Schädlichkeit der Strahlung wird heute in der Äquivalent- Dosis gemessen, die die Dimension Sievert (Sv) trägt. Diese Äquivalent- Dosis ist das Produkt aus Energiedosis und Bewertungsfaktor der Strahlung. Für harte Röntgen- und Gammastrahlung ist der Bewertungsfaktor 1, für andere Strahlungsarten weniger.

Gemessen wird die Radioaktivität einer Substanz in Bequerel (Bq) (1 Bq = 1 Kernzerfall pro sec.)
Sievert = Energiedosis * Bewertungsfaktor der Strahlung

Außer der Aktivität einer radioaktiven Substanz spielt die unterschiedliche Energie der unterschiedlichen Strahlung eine Rolle, sowie die Absorbtionsbereitschaft des Körpers. Als letztes spielt auch die Entfernung einer Strahlungsquelle eine Rolle.

Die tödliche Wirkung von Strahlung wird heute in der Medizin genutzt, um Krebszellen und Metastasen gezielt abzutöten. Die oben bereits erwähnte Strahlenkrankheit tritt bereits bei kurzfristiger Belastung bei 1- 2 Sv ein. Ab 6 Sv werden bereits so viele Zellen getötet, dass der Gesamtorganismus abstirbt.

Vgl.:
In der Umgebung eines AKW' s ist die zusätzliche Strahlenbelastung 0,2 mSv pro Jahr. Ein mehrstündiger Flug in 10 000 m Höhe bringt bereits 20 mSv pro 5 Std., oder 1 Std. am Computerbildschirm pro Tag ergibt im Jahr eine Strahlenmehrbelastung von 10 mSv mehr.