Der verlorene Fischbestand: welche theoretischen Modelle sind relevant? Wolf Schröder Technische Universität München

Transkript

1 Der verlorene Fischbestand: welche theoretischen Modelle sind relevant? Wolf Schröder Technische Universität München

2 Lotka Volterra Regel

3 Umberto D Ancoma

4 Zwei Mathematiker Alfred Lotka Vittorio Volterra

5 Zwei Gleichungen

6 Hudson s Bay Company

7 treibt der Luchs den Zyklus?

8 System Schneeschuhhase

9 System Luchs

10 Top down und bottom up

11 Fazit Luchs Schneeschuhhase Im komplexen System sind nur wenige Beziehungen ausschlaggebend. Schneeschuhhasen werden von unten durch die Nahrung limitiert und von oben durch Raubtiere, wie Luchs und Schneeeule. Nahrung und Hasen interagieren zyklisch. Luchse hingegen werden nur von unten durch die Hasen reguliert. Hase und Luchs sind in ihrer Dynamik gekoppelt, doch zur Erklärung der Zyklen greift die Lotka Volterra Regel allein zu kurz. Dem Schneeschuhhasen kommt im System eine Schlüsselrolle zu.

12 Kormoran - Fischbestand Lotka Volterra Regel: unpassendes Modell

13 Weitwanderer Kormoran

14 Winterzüge aus Finnland Kormoran Ringfunde (Kohl 2011)

15 Fazit Kormoran - Fischbestand Kormoran und Fischbestand bewegen sich in verschiedenen Systemen: die einen existieren lokal, die anderen bewegen sich hochmobil und überregional. Eine enge Koppelung der beiden Dynamiken existiert nicht: Bei lokal abnehmendem Fischbestand folgt keine Rückkoppelung auf Reproduktion und Sterblichkeit der überregional mobilen Kormoranpopulation. Somit ist eine wesentliche Vorrausetzung der Lotka Volterra Regel nicht gegeben. Die LV - Regel taugt in diesem Fall nicht für Prognosen.

16 Ein alternatives Modell Das Konzept von stabilen Gleichgewichten in Ökosystemen wirft mehr Licht auf die Beziehung von Kormoran ( sowie anderen Fischfressern) und Fischbestand

17 Zustand von Ökosystemen

18 Stabile Gleichgewichte

19 Stabile Gleichgewichte

20 Hysteresis stabile Gleichgewichte Da die Gleichgewichte stabil sind, ist es schwierig dem Gleichgewichtsbereich zu entkommen. Die Systembedingungen müssen sich von F2 zu F1 ändern, erst dann kann der andere Gleichgewichtsbereich erreicht werden. Die Beharrlichkeit bezeichnet man als Hysteresis. Ist ein Fischbestand einmal heruntergefischt, schaffen es wenige Kormorane ihn in diesem Bereich zu halten.

21 Der verlorene Fischbestand Fischfresser sind nicht der einzige und meist auch nicht der wichtigste Grund für den verlorenen Fischbestand.

22 Ökologische Resilienz Resilienz bedeutet die Fähigkeit eines Systems Einflüsse zu verkraften, dabei die grundlegenden Systembeziehungen zu behalten ohne in einen anderen Zustand zu kippen.

23 Beispiel Gailtal

24 Verlorene Resilienz Aus Wikipedia: Besonders im Oberen Gailtal war der Fluss ursprünglich stark verzweigt. Damals war das Gailtal durch weite Auen und feuchte Wiesen, aber auch häufige Überschwemmungen geprägt begann die Gailregulierung, sie reichte bis in die 1970er Jahre. Die Gail wurde begradigt, der Talboden entwässert. Durch die Regulierung wurde.vielen Arten der Lebensraum genommen. Von historisch belegten 26 Arten kommen derzeit im Fluss noch 17 Arten vor, als stark gefährdet gilt der Strömer. Beinträchtigung der Resilienz durch: Ausschalten der natürlichen, variablen Flussdynamik; Verlust der Vielfalt, Dynamik und Vernetzung von Habitaten Verlust biologischer Vielfalt

25 Bristol Bay, Alaska Anders als in vielen Lachsflüssen an der Pazifikküste in den USA und British Columbiens sind die Lachspopulationen seit Jahrunderten vital, dank der Resilienz des BristoSystems.

26 Bristol Bay, Alaska

27 Gillnet Fishing

28 Intaktes System

29 Biokomplexität und Resilienz Der Lachsbestand ist ein Komplex aus hunderten von diskreten Laichbeständen. Innerhalb von vernetzten Seen zeigen die Lachse diverse Charakteristika in ihren Lebensstadien, sowie lokale Anpassungen an verschiedene Habitate und Laichgebiete. Durch diese Biokomplexität haben die Lachsbestände ihre Produktivität erhalten, trotz klimatischer Veränderungen im süßwasser und marinen Lebensraum, im letzten Jahrhundert.

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