Skript: Die Geographischen Zonen der Erde. A: Gliederung der Vorlesung: B: Modellvorstellungen zur umfassenden Gliederung der Erdoberfläche

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1 Skript: Die Geographischen Zonen der Erde A: Gliederung der Vorlesung: 1. Vorüberlegungen und Erkenntnisinteresse 2. Das Konzept der Geographischen Zonen nach BRAMER 3. Das Konzept der Ökozonen der Erde nach SCHULTZ 4. Ein konkretes Beispiel: Die immerfeuchten Tropen 5. Anhang mit Literaturempfehlung, Skript und Seminaraufgaben B: Modellvorstellungen zur umfassenden Gliederung der Erdoberfläche 1. Vorüberlegungen und Erkenntnisinteresse Die Einteilung der Erde in bestimmte ausweisbare Räume verschiedener Maßstabsebenen ermöglicht das einfache Erfassen der naturräumlichen Gegebenheiten, die an einem beliebigen Ort der Erde zu erwarten sind. Die Ausweisung von Typen efolgt nach den Modellen von BRAMER und SCHULTZ auf der höchsten Dimensionstufe naturräumlicher und landschaftlicher Einheiten, der geosphärischen oder zonischen Dimension. [Tabelle ergänzt 1 ] Dimension Einheit Beispiel Geosphärische Dimension Regionische Dimension Chorische Dimension Topische Dimension Landschaftszone [Makrozone] Landschaftssubzone [Mesozone] Landschaftsgroßregion [Makroregion] Landschaftsregion [Mesoregion] Landschaftssubregion [Mikroregion] Großlandschaft [Makrochore] Einzellandschaft [Mesochore] Kleinlandschaft [Mikrochore] Standortgefüge Standort [Top] Borealer Nadelwald Borealer Nadelwald in Eurasien Erzgebirge Westerzgebirge Oberes Westerzgebirge Mittelgebirgstal im Oberen Westerzgebirge Flußabschnitt im Oberlauf Quellregion Talhang im Quellbereich unterer Teil des Talhangs im Quellbereich Der relativ junge Begriff Ökozone (Synonyme: Landschaftsgürtel, Landschaftszone, Geozone, Natürliche Zone, Geographische Zone) bezeichnet einen großen Erdraum, der sich durch wesentliche Merkmale von angrenzenden Räumen unterscheiden lässt. Wichtigstes Merkmal einer solchen Differenzierung ist das Klima. Im hierarchischen System der Erdräume steht die Landschaftszone/Ökozone für die größte Raumeinheit im Gegensatz zum Standort/Ökotop, welches die kleinste Einheit darstellt. 1M.Hendl und H.Liedtke [Hrsg.]: Lehrbuch der Allgemeinden Physischen Geographie, Gotha , S

2 Der Begriff und das Modell der Ökozonen wurde von Jürgen SCHULTZ 1985 eingeführt und ist vergleichbar mit dem Konzept von Horst BRAMER, der 1977 den Begriff der Geographischen Zonen einführte. Ihre heute gebräuchlichen Modelle gehen zurück bis auf Vorüberlegungen Alexander von HUMBOLDTs zu einer umfassenden Gliederung und damit Beschreibung der Erdoberfläche aus dem Jahr Die moderne naturwissenschaftliche Geographie untersucht Landschaften die Ausschnitte der Erdoberfläche sind und gewissen naturbedingten Kräften und Vorgängen aus unterschiedlichen Bereichen, die man als Sphären bezeichnet, zuzuordnen sind. Unterschieden werden dabei: die Atmosphäre, Durchdringung: Geosphäre die Biosphäre die Lithosphäre, die Hydrosphäre und die Pedosphäre Die wechselseitige Verschränkung führt zu feststehenden Wechselwirkungsmustern und ermöglicht es, Typen wiederkehrender Abhängigkeitsmuster auszuweisen. Gliederungsmöglichkeiten in der Geosphäre Horizontale Gliederung: Land - Meer -Verteilung Vertikale Gliederung: Hypsometrische Kurve der Erde [Abbildung 9.1.] 2 2a.a.O.S.729 2

3 Strukturbedingte Reliefzüge: Kettengebirge, Rumpfflächen etc Strahlungsbedingte Merkmale: tropische Zone etc [Abbildung 9.4.] 3 3a.a.O.S

4 Klimatische Grundeigenschaften [Klimadiagramm nach Walther/ Lieth] 4

5 Reliefgestaltungsmerkmale via Klima: Gletscherzone etc [Abbildung 9.6.] 4 4a.a.O.S

6 Sinn und Zweck der Ausweisung eines globalen Ordnungssystems im Sinne Geographischer Zonen/Ökozonen ist es, auf allgemeingültige Standards bei der Raumbeschreibung und Analyse zurückgreifen zu können und den Modellgedanken als theoretisches System auf der höchsten Maßtstabsebene zu etablieren. Kurz: Es wird ein Arbeitsrahmen geschaffen, indem eine einfache und algorithmische Ökosystemuntersuchung in einem genormten Strukturmodell möglich wird. 2. Das Konzept der Geographischen Zonen nach BRAMER Def :"Unter geographischen Zonen sollen Räume an der Festlandsoberfläche der Erde... verstanden werden, die sich in Abhängigkeit vom Strahlungshaushalt quasi breitenkreisparallel anordnen. Die hier direkt oder indidrekt strahlungsbedingten Naturvorgänge des Klimas und des damit verbundenen klimatischen Wasserhaushalts, der Bodenentwicklung, der Reliefformung und der Vegetation prägen das Erscheinungsbild der betreffenden geographischen Zone. Von diesem Grundprinzip abweichende Variationen werden durch entsprechende Land- Meer - Verteilungen oder die Anordnungen des Makrorelief veranlaßt." 5 Ordnungsprinzipien zur Ausweisung der geographischen Zonen sind für BRAMER unter anderem: Strahlungsbilanz (genetischer Ansatz) NEEF, FLOHN Strahlungs - Trockenheits - Index [vgl Seite3] Klimaklassifikationen nach KÖPPEN; TROLL/PAFFEN; NEEF Klimadiagramme nach WALTHER/LIETH [vgl. Seite 3] Klimageprägte Relieftypen nach WILHELMY [ähnlich 9.6. Seite 4] Morphogenetische Systematik nach BÜDEL [vgl Seite 4] Formenwandel nach LAUTENSACH planetarisch, maritim - kontinental, hypsometrisch 5Horst Bramer in: M.Hendl und H.Liedtke [Hrsg.]: Lehrbuch der Allgemeinden Physischen Geographie, Gotha ,S

7 BRAMER weist folgende geographsiche Zonen aus: 6 Polare Kältewüste Subpolare Tundra Boreale Nadelwaldzone Kühlgemäßigte Laub- und Mischwaldzone Winterkalte Steppen und Wüsten Warmgemäßigte Subtropen Trockene Tropen Periodisch feuchte Tropen Immerfeuchte Tropen 3. Das Konzept der Ökozonen der Erde nach SCHULTZ 7 6stark vereinfacht: Original mit allen Untergliederungen bei: Horst Bramer in: M.Hendl und H.Liedtke [Hrsg.]: Lehrbuch der Allgemeinden Physischen Geographie, Gotha ,S. 754f 7http:// Die Ökozonen der Erde lassen sich über diese Karte direkt ansteuern. Dahinter verbergen sich detaillierte In formationen und Abbildungen.(Aufgrund der Größe der Karte lassen sich nicht alle kleinen Gebiete mit ihrer entsprechenden Ökozone verlinken) 7

8 Def :Das Gesamtsystem der Ökozonen der Erde ergibt sich aus der spezifischen Landschaftsbeschreibung als ein Komplex von Dingen und Erscheinungen, in dem die Besonderheiten der Merkmale von Ökozonen (Klima - Relief - Gewässer - Böden - Vegetation - Tierwelt - Mensch) zu einem harmonischen Ganzen vereinigt sind und die sich innerhalb einer bestimmten Zone der Erde in typischer Ausprägung wiederfinden lassen. Für jede Ökozone werden die wichtigsten Aspekte (Flora/Pflanzengesellschaft/Formation, Diversität, Regeneration, Sukzession, Produktivität, ökosystemare Wirkungsgefüge, anthropogene Überformung) untersucht, um eine Typenbildung vornehmen zu können. SCHULTZ weist folgende Ökozonen der Erde aus: Polare/subpolare Zone Boreale Zone Feuchte Mittelbreiten Trockene Mittelbreiten Winterfeuchte Subtropen Immerfeuchte Subtropen Tropische/subtropische Trockengebiete Sommerfeuchte Tropen Immerfeuchte Tropen 8

9 Verbreitung und Umfang der Ökozonen der Erde Zu beachten ist, dass die hier vorgestellte globale Zonierung natürlich die reale Vielfalt von Standortverhältnissen innerhalb bestimmter Regionen kaum wiedergeben kann. Zudem sind die Grenzen benachbarter Zonen in der Regel breite Übergangszonen und bilden somit keine "scharfen" Grenzen, wie das Kartenbild suggeriert. Polare/subpolare Zone aber BRAMER: Polare Kältewüste / subpolare Tundra 22 Mio. km² bzw. 15 % des Festlandes der Erde liegen in der polaren/subpolaren Zone. Zwei Drittel der Zone, überwiegend Eiswüsten, liegen in der Antarktis. Im arktischen Drittel dominieren Tundren und Frostschuttgebiete. Foto: Niederarktische Strauchtundra Boreale Zone aber BRAMER: Boreale Nadelwaldzone Die Boreale Zone kommt als einzige aller Ökozonen nur in der Nordhemisphäre vor, dort jedoch erdumspannend mit einer Gesamtfläche von 20 Mio. km² (13 % der Festlandes). In dieser Zone dominiert der Boreale Nadelwald (Taiga). Karte: Der Taigagürtel Sibiriens Feuchte Mittelbreiten aber BRAMER: Kühlgemäßigte Mittelbreiten Die unzusammenhängenden Teilgebiete addieren sich auf rund 14,5 Mio. km² oder 9,7 % der Festlandfläche, die klimatisch gesehen alle in der gemäßigten Zone liegen. Trockene Mittelbreiten aber BRAMER: Winterkalte Steppen und Wüsten Die trockenen Mittelbreiten umfassen hauptsächlich große Teile im Innern von Eurasien, den Mittleren Westen und die großen Becken Nordamerikas sowie auf der Südhalbkugel Ostpatagonien. Zusammen nehmen diese Teilgebiete eine Fläche von 16,5 Mio. km² oder 11,1 % des Festlandes der Erde ein. 9

10 Winterfeuchte Subtropen aber BRAMER: Warmgemäßigte Subtropen Mit lediglich 2,5 Mio. km² (1,7 % der Festlandfläche) bilden die winterfeuchten Subtropen an den Westseiten der Kontinente die kleinste Ökozone der Erde. Immerfeuchte Subtropen aber BRAMER: Warmgemäßigte Subtropen Im Bereich der Subtropen auf den Ostseiten der Kontinente finden sich auf einer Gesamtfläche von rund 6 Mio. km² (4 % der Festlandfläche) die immerfeuchten Subtropen. Tropisch/Subtropische Trockengebiete aber BRAMER: Winterkalte Steppen und Wüsten Trockene Tropen In dieser mit 31 Mio. km² (20,8 % der Festlandfläche) größten Ökozone dominieren Wüsten und Halbwüsten, gefolgt von Dorn- und Trockensavanne. Foto: Dornsavanne im Norden von Burkina Faso Sommerfeuchte Tropen aber BRAMER: Periodisch feuchte Tropen Die sommerfeuchten Tropen erstrecken sich von den Regenwäldern des Äquators über Feuchtsavannen bis zu den Trockensavannen der tropisch/subtropischen Trockengebiete. Ihre Fläche beläuft sich auf 25 Mio. km², was einem Festlandanteil von 16 % entspricht. Immerfeuchte Tropen auch BRAMER: Immerfeuchte Tropen Die Gesamtfläche aller Vorkommen der immerfeuchten Tropen beträgt 12,5 Mio. km² bzw. 8,4 % des Festlandes. Vorherrschender Vegetationstyp ist der tropische Regenwald. Foto: Tropischer Regenwald 10

11 4. Ein konkretes Beispiel: Die immerfeuchten Tropen 8 Verbreitung und Formationen: Innertropisch äquatorial in Afrika, Südostasien und Südamerika, außerdem kleinflächig auf Inseln (Ozeanien). Hochwüchsige, teilweise Laub werfende Saisonregenwälder und immergrüne Regenwälder. Die Gesamtfläche aller Vorkommen der immerfeuchten Tropen beträgt 12,5 Mio. km² bzw. 8,4 % des Festlandes. Vorherrschender Vegetationstyp ist der tropische Regenwald. Foto: Tropischer Regenwald Flora und Gesellschaften: Taxonomische Unterschiede zwischen Neotropen und Paläotropen größer als zwischen Nord- und Südhemisphäre, gemeinsame Gattungen in großen Familien: z.b. Araceen, Moraceen, Orchideen, Rubiaceen. Pflanzensoziologische Artenerfassung und Wiedererkennung problematisch. Klima: Fehlende Trockenzeiten und Isothermie bedingen nahezu fortlaufende Produktion, auch Paläoklima relativ konstant. Gradienten im Bestandsklima beträchtlich, hohe Einstrahlung im Kronenbereich (Hartlaub), aber dichte Überschattung ohne Klimastress am Grund (Lorbeerlaub, große Blätter). Lebens- und Wuchsformen: Bäume aller Größenklassen, geringer Unterwuchs; stattdessen krautige und verholzte Pflanzen nach oben verlegt: Epiphyten in Neotropis häufiger als in Paläotropis, dort mehr Lianen. Wurzelwerk flach, Stelz- und Brettwurzeln, Hartlaub im Kronenbereich, Lorbeerlaub im Bestand. Phytomasse und Produktion: Wuchskraft schlägt sich in großer Phytomasse (350 bis 800, maximal 1100 t TS ha 1) und absoluten Höchstwerten bei der Primärproduktion nieder ( bis 35 t ha 1 a 1); oberirdische Phytomasse übersteigt unterirdische mehrfach. Extrem hohe Produktionsraten bei einigen C4-Gräsern. 8http://

12 Diversität und Regeneration: Maximale Artenzahlen im tropischen Regenwald (bis 500 Arten ha 1, überwiegend Bäume und Epiphyten) durch paläoklimatische Evolutionsvorteile, konstantes Wuchsklima, hoch organisierte Tier-Pflanzen-Interaktionen. Autogenese für Regeneration wichtiger als Störfälle (Überbewertung der gap dynamics ), Ökotopkomplexität eher bescheiden. Wirkungsgefüge: Wachstumsprozesse beruhen bei geringer Kationenaustauschkapazität auf kleinem Nährstoffkreislauf mit rascher Zersetzung durch Pilze. Überschattung durch dichtes Kronendach verursacht sehr homogenes Bestandsklima, großblättrigen Zwischen- und Unterwuchs sowie gleichmäßige biologische Aktivitäten. Anthropogene Folgen: Vorschreitende Waldvernichtung durch Weidewirtschaft und permanenten Feldbau hebt kleinen Nährstoffkreislauf auf. Unterschreitung von Mindestarealen bewirkt irreversible Verluste komplizierter Biozönosen und im Genpool. Rasche Verunkrautung, auf Feldern und in Plantagen verschieden. Besondere Merkmale: Abgehoben vom Grund, bildet Epiphytismus bestandsklimatisch differenziertes, eigenes Ökosystem innerhalb eines anderen (z.b. trocken: Flechten, feucht: Moose). Detritus und niedere Pflanzen schaffen Grundlage für Gefäßpflanzen in Mikrobiozönosen, Epiphyllen auf Blättern. Strukturschema des Tropischen Regenwaldes [Folie] 5. Anhang mit Literaturempfehlung und Seminaraufgaben Literatur: Horst Bramer: Geographische Zonen der Erde, Gotha 1977 Bernd Hofmeister: Die gemäßigten Breiten, Braunschweig 1986 Jürgen Schultz: Die Ökozonen der Erde, Stuttgart

13 M.Hendl und H.Liedtke [Hrsg.]: Lehrbuch der Allgemeinden Physischen Geographie, Gotha Internet:

14 Seminaraufgaben A] Borealer Nadelwald Gruppenarbeit zur Analyse geographischer Zonen Grundanforderungen: Bearbeiten der Aufgaben Darstellen der Zone mit eigenem/gestelltem Material a) Wandzeitung b) Thesenpapier als Vorlage für je andere Gruppe und eigene Gruppe c) Vorträge, die die Punkte a) und b) erläutern und das Gesamtergebnis präsentieren Aufgaben: eigene Mitschrift zu beiden Zonen 1. Beschreiben Sie die Verbreitung der borealen Nadelwaldzone auf der Erde. 2. Begründen Sie die unterschiedliche Verbreitung der borealen Nadelwaldzone auf den Festlandsflächen. 3. Werten Sie die Klimadiagramme von St. Petersburg und Ust-Maja aus. Erläutern Sie die Begriffe Maritimität und Kontinentalität. Leiten Sie zu erwartende Folgen für die Artenzusammensetzungen in der borealen Nadelwaldzone ab. 4. Erläutern Sie die Wechselbeziehungen zwischen den Komponenten Klima, Vegetation, Boden und Wasser in der borealen Nadelwaldzone. ( Strukturschema ) 5. Ergänzen Sie das Strukturschema um die Geofaktoren Relief und Bau. Flechten Sie diese in ihren Wechselbeziehungen ein. Sortieren Sie nach bestimmenden, lockeren Zusammenhängen und indirekter Einwirkung. 6. Beschreiben Sie Nutzungspotentiale und ökologische Funktion der Taiga. Leiten Sie nachhaltige Nutzungskonzepte für die boreale Nadelwaldzone ab. 7. Diskutieren Sie Probleme der dauerhaften Besiedlung und Nutzung der borealen Zone durch den Menschen. 14

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16 Gruppenarbeit zur Analyse geographischer Zonen Grundanforderungen: Bearbeiten der Aufgaben Darstellen der Zone mit eigenem/gestelltem Material a) Wandzeitung b) Thesenpapier als Vorlage für je andere Gruppe und eigene Gruppe c) Vorträge, die die Punkte a) und b) erläutern und das Gesamtergebnis präsentieren Aufgaben: eigene Mitschrift zu beiden Zonen 1. Beschreiben Sie die Verbreitung der Zone trop. Wechselklimas auf der Erde. 2. Beschreiben und begründen Sie die unterschiedliche Ausbildungsformen der Zone tropischen Wechselklimas. 3. Werten Sie die Klimadiagramme von Dundo, Windhuk und Porto Amelia aus. Erläutern Sie die Ursachen für den Wechsel und die unterschiedliche Dauer von Regen/Trockenzeiten. Leiten Sie zu erwartende Folgen für die Landnutzung ab. 4. Erläutern Sie die Wechselbeziehungen zwischen den Komponenten Klima, Vegetation, Boden und Wasser in der Zone tropischen Wechselklimas. ( Strukturschema ) 5. Ergänzen Sie das Strukturschema um die Geofaktoren Relief und Bau. Flechten Sie diese in ihren Wechselbeziehungen ein. Sortieren Sie nach bestimmenden, lockeren Zusammenhängen und indirekter Einwirkung. 6. Beschreiben Sie Nutzungspotentiale und ökologische Funktion der Savannen. Leiten Sie nachhaltige Nutzungskonzepte für die Zone tropischen Wechselklimas ab. 7. Diskutieren Sie Probleme der dauerhaften Besiedlung und Nutzung der Savannen durch den Menschen. 16

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