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1. kologische Modellbildung Biotische Aspekte Dies ist Teil I der im Sommersemester unter Abiotische Aspekte fortzusetzenden Veranstaltung. Es handelt sich um die Haus-Vorlesung von Prof. Hauhs, die ich hier vertretungsweise bernehme. Sie ist fr die Wahl des Hauptfaches kologische Modellbildung obligatorisch.Dies ist Teil I der im Sommersemester unter Abiotische Aspekte fortzusetzenden Veranstaltung. Es handelt sich um die Haus-Vorlesung von Prof. Hauhs, die ich hier vertretungsweise bernehme. Sie ist fr die Wahl des Hauptfaches kologische Modellbildung obligatorisch.
2. Modellbildung I: Biotische Aspekte WS 2001/2002 berblick I Dieser Themenkatalog ist nur eine ungefhre Auflistung. Insbesondere die Termine sind eher unverbindlich. Dieser Themenkatalog ist nur eine ungefhre Auflistung. Insbesondere die Termine sind eher unverbindlich.
3. Fragestellung und Ziele Begriffe: kologie und kosystem
Geschichte der kologie
Funktion der kologischen Modellbildung:
Als Methode der kosystemforschung (Grundlagenaspekt)
Zur Kommunikation von Wissen (Anwendungsaspekt)
Metaphern und Leitbilder der kologischen Modellbildung
Aktuelle Anlsse fr Modelle
Auswahl der Beispiele aus dem Modellzoo
4. Wichtige historische Zeitskalen kosysteme:
Entstehung: 109 Jahre (geologische Zeit)
Nutzung: 104-105 Jahre (historische Zeit)
Erforschung: 101-102 Jahre (Gegenwart)
5. Die Rolle von Modellen in verschiedenen Wissenschaften: Hier geht es zuerst um den Unterschied in der Abbildungsrichtung.
Modelle knnen Mittel der Analyse (auf der Suche nach einer kompakten Erklrung) sein oder Ausdrucksmittel eines (rationalen) geplanten Eingriffs (z.B. als Teil einer Nutzungstechnologie.
Modelle in Wissenschaft (kologie) und im Management knnen dabei jeweils algorithmisch oder interaktiv sein
Hier geht es zuerst um den Unterschied in der Abbildungsrichtung.
Modelle knnen Mittel der Analyse (auf der Suche nach einer kompakten Erklrung) sein oder Ausdrucksmittel eines (rationalen) geplanten Eingriffs (z.B. als Teil einer Nutzungstechnologie.
Modelle in Wissenschaft (kologie) und im Management knnen dabei jeweils algorithmisch oder interaktiv sein
6. kologie ist ... E. Haeckel (1869): ...die wissenschaftliche Studie der Interaktionen von Organismen und deren Umwelt.
Shelford (1913): ...die Wissenschaft von den Lebensgemeinschaften.
Krebs (1972): ...die W. von den Wechselwirkungen, welche die Verteilung und Hufigkeit von Organismen bewirken.
Poore (1974): ...ein anderes Wort fr Naturgeschichte. Griechisch Oikos = Das Haus
Logos: (Rede, Sprache, den Kosmos und Mensch beherrschendes Gesetz, Grundtatsache allen Lebens...)
Oikos-Logos: die lokale Manifestation der Naturgesetze (nicht von den Griechen geprgt!)
Nomos: das menschliche Gesetz, das positive Recht im Gegensatz zur absoluten Physis der Natur
Die Umwelt wird relativ zu den Organismen definiert.
im 20Jhd Wechsel zu hheren Ebene, 1935 kosystem,
Aus Naturgeschichte hervorgegangen, aber hat es sie verlassen? Was ist Naturgeschichte?Griechisch Oikos = Das Haus
Logos: (Rede, Sprache, den Kosmos und Mensch beherrschendes Gesetz, Grundtatsache allen Lebens...)
Oikos-Logos: die lokale Manifestation der Naturgesetze (nicht von den Griechen geprgt!)
Nomos: das menschliche Gesetz, das positive Recht im Gegensatz zur absoluten Physis der Natur
Die Umwelt wird relativ zu den Organismen definiert.
im 20Jhd Wechsel zu hheren Ebene, 1935 kosystem,
Aus Naturgeschichte hervorgegangen, aber hat es sie verlassen? Was ist Naturgeschichte?
7. kosystem (Tansley 1935) ...Diese kosysteme, wie wir sie nennen knnen, sind von verschiedensten Arten und Grsse. Sie bilden eine Kategorie der vielfltigen physikalischen Systeme des Universums, die vom Universum als Ganzem bis hinunter zum Atom reichen. Erste Erwhnung in der Literatur.
Ziel: Physikalisierung des Begriffes der Lebensgemeinschaft: Raumausschnitt, abiotische Komponenten gehren dazu
Damit war der Versuch verbunden, die kologie enger an die Naturwissenschaften zu binden: Stoff- und Energiebilanzen ganzer kosysteme (siehe die Arbeiten von Odum...)
Heute stehen die kosysteme der Hydrologen (Biogeochemiker), die eine klare rumlich Abgrenzung (etwa zum Zweck der Bilanzierung, s.u.) erlauben den kosystemen der Vegetationskologen gegenber, die eine klare zeitliche Abgrenzung (etwa in Form von Sukzessionsstadien) ermglichen.
Erste Erwhnung in der Literatur.
Ziel: Physikalisierung des Begriffes der Lebensgemeinschaft: Raumausschnitt, abiotische Komponenten gehren dazu
Damit war der Versuch verbunden, die kologie enger an die Naturwissenschaften zu binden: Stoff- und Energiebilanzen ganzer kosysteme (siehe die Arbeiten von Odum...)
Heute stehen die kosysteme der Hydrologen (Biogeochemiker), die eine klare rumlich Abgrenzung (etwa zum Zweck der Bilanzierung, s.u.) erlauben den kosystemen der Vegetationskologen gegenber, die eine klare zeitliche Abgrenzung (etwa in Form von Sukzessionsstadien) ermglichen.
8. "Hydrogeochemische" Definitionen von kosystemen Wassereinzugsgebiete als prototypische kosysteme:
Managementskala getroffen
Stoff-, Energie- und Informationsflsse messen
pro: leichte Darstellbarkeit von Umweltnderungen
pro: Operationelle rumliche Abgrenzung
contra: Statische Biologie
contra: Anfangsbedingungen unklar
9. "Biologische" Definitionen von kosystemen Bioznosen als kosysteme:
Fokus auf Artenzusammensetzung, Sukzession
pro: traditionelles forstliches Versuchswesen
pro: Anfangssituation leicht darstellbar
contra: Rumliche Abgrenzung problematisch
contra: Statische Umwelt vorausgesetzt
10. Attribute von kosystemen
11. Integrations-Ebenen der kologie Organismus Autkologie (z.B. Physiologie)
Population Demkologie (z.B. Dichte, ...)
Lebensgemeinschaft Synkologie (z.B. Nahrungsnetze)
kosystem S-Forschung (z.B. Stoffbilanzen)
kotone (klimatische Abgrenzung, edaphische Bedingungen)
Globale Systeme Warum sind Organismen besondere Objekte? Nur hier ist eine Unterscheidung in Genotyp und Phnotyp notwendig, Nur hier spricht man von der Wechselwirkung mit der Umgebung. In anderen Wissenschaften dagegen studiert man physikalische Objekte, z.B. Planeten nicht in Wechselwirkung mit einer Umwelt, sondern nur unter der Einwirkung usserer Krfte.
Management Traditionen greifen bei den hheren Ebenen: Umgang mit Hierarchiesprngen wichtig (Reduktionismus/Holismus Debatte in der kologie)
Warum sind Organismen besondere Objekte? Nur hier ist eine Unterscheidung in Genotyp und Phnotyp notwendig, Nur hier spricht man von der Wechselwirkung mit der Umgebung. In anderen Wissenschaften dagegen studiert man physikalische Objekte, z.B. Planeten nicht in Wechselwirkung mit einer Umwelt, sondern nur unter der Einwirkung usserer Krfte.
Management Traditionen greifen bei den hheren Ebenen: Umgang mit Hierarchiesprngen wichtig (Reduktionismus/Holismus Debatte in der kologie)
12. Geschichte kologischer Probleme Unerwartete Nebeneffekte von neuen Technologien (global, verzgert)
Endlichkeit von Ressourcen
Neue Ziele der kosystemnutzung
Aufhebung von Sektorgrenzen zwischen emanzipativen und explorativen Technologien Die Bewahrungsidee (z.B. der kologiebewegung) ist heute neben die Fortschrittsidee getreten. Der traditionelle Fortschrittsbegriff (der Aufklrung) ist nur vor einem invarianten Bezugssystem zu definieren, z.B. eine nachhaltige, stabile Befriedigung der biologischen Abhngigkeiten einer Zivilisation. Von Anfang an tritt in der Geschichte Europas der Entfremdungsdiskurs neben den Fortschrittsdiskurs.
Die aktuellen Umweltprobleme formulieren die Frage der Stabilitt von Natur und der Nutzung von Natur neu. Was frher (naiv) als automatisch gegeben unterstellt wurde, erscheint heute als Resultat eines planvollen Eingriffes. Die technischen Standards dieser Eingriffe (z.B. zur Erzielung von Nutzungszielen in der Land-, Forstwirtschaft und im Naturschutz mssen jeweils an die aktuellen Umweltbedingungen angepasst werden. Modelle haben bei dieser Anpassung eine wichtige Funktion.
Frage: wird in Zukunft die analytische (Suche nach wissenschaftlicher Erklrung) oder die gestalterische/kommunikative Rolle von Modellen berwiegen?
Heute erscheint jede Vernderung an einem biologischem Potenzial als angstbesetzt. Abstrakte Probleme wie Artensterben in den Tropen fhren zu einhelligen ethischen Urteilen. Auf welchen Modellen beruht diese Bewertung? Wie beurteilen wir Wirkungen von Vernderungen?
Beispiel: Die Zertifizierung in der Forstwirtschaft, die ursprnglich eingefhrt wurde zur Kontrolle tropischer Nutzungen, die als nicht nachhaltig galten. Heute wird dieses Verfahren auf die europische Forstwirtschaft angewendet und dient der Konfliktlsung zwischen (traditionellen) forstlichen und naturschtzerischen Zielen. Modelle sind Teil dieser Verfahren, wie zuverlssig sind sie?Die Bewahrungsidee (z.B. der kologiebewegung) ist heute neben die Fortschrittsidee getreten. Der traditionelle Fortschrittsbegriff (der Aufklrung) ist nur vor einem invarianten Bezugssystem zu definieren, z.B. eine nachhaltige, stabile Befriedigung der biologischen Abhngigkeiten einer Zivilisation. Von Anfang an tritt in der Geschichte Europas der Entfremdungsdiskurs neben den Fortschrittsdiskurs.
Die aktuellen Umweltprobleme formulieren die Frage der Stabilitt von Natur und der Nutzung von Natur neu. Was frher (naiv) als automatisch gegeben unterstellt wurde, erscheint heute als Resultat eines planvollen Eingriffes. Die technischen Standards dieser Eingriffe (z.B. zur Erzielung von Nutzungszielen in der Land-, Forstwirtschaft und im Naturschutz mssen jeweils an die aktuellen Umweltbedingungen angepasst werden. Modelle haben bei dieser Anpassung eine wichtige Funktion.
Frage: wird in Zukunft die analytische (Suche nach wissenschaftlicher Erklrung) oder die gestalterische/kommunikative Rolle von Modellen berwiegen?
Heute erscheint jede Vernderung an einem biologischem Potenzial als angstbesetzt. Abstrakte Probleme wie Artensterben in den Tropen fhren zu einhelligen ethischen Urteilen. Auf welchen Modellen beruht diese Bewertung? Wie beurteilen wir Wirkungen von Vernderungen?
Beispiel: Die Zertifizierung in der Forstwirtschaft, die ursprnglich eingefhrt wurde zur Kontrolle tropischer Nutzungen, die als nicht nachhaltig galten. Heute wird dieses Verfahren auf die europische Forstwirtschaft angewendet und dient der Konfliktlsung zwischen (traditionellen) forstlichen und naturschtzerischen Zielen. Modelle sind Teil dieser Verfahren, wie zuverlssig sind sie?
13. kologie: eine normative Wissenschaft? kologie als Naturwissenschaft
wertfrei, objektive, aussenstehende Beobachter
wissenschaftskritische Teile (ganzheitlich)
Naturgeschichte, keine harte Naturwissenschaft
kologie als Politikfeld
Nachhaltige Nutzung, Rckkehr zur natrlichen Umwelt und Lebensweise, Heilslehre, ...
Umwelt-Technik, Wachstumsmarkt fr Umweltschutz Bei der Physik wurde im Laufe der Zeit klarer, worum es sich handelt und was typische Gegenstnde sind (Begriff der Wissenschaft klrt sich)
Wie kommt es, dass der Name einer Wissenschaft normativ verwendet wird? (es gibt keine Werbung fr physikalische Computer, wohl aber fr kologische Tomaten)
Bei der kologie ist dieser Klrungsprozess etwas schleppend (was sind berhaupt kologische Tomaten?)
Was ist eine natrliche Umgebung fr einen Organismus? Kann das ber den Genotyp als Referenzsystem definiert werden? Bei der Zchtung wird aber gerade dieser Genotyp verndert...
Natrliches kosystem in dem natrliche Tomaten vorkommen? Zu jedem historisch gegebenen Organismus gibt es eine Umgebung in der er sein Wachstum maximiert, seine Nachkommen maximiert etc.
Normen werden vom Menschen eingefhrt: wie sicher ist die Nutzung, wie nachhaltig ist die Produktion (alles das schwingt mit)? Man meint, es knnte nicht nachhaltig sein (was ist das schon wieder?).
Bei der Physik wurde im Laufe der Zeit klarer, worum es sich handelt und was typische Gegenstnde sind (Begriff der Wissenschaft klrt sich)
Wie kommt es, dass der Name einer Wissenschaft normativ verwendet wird? (es gibt keine Werbung fr physikalische Computer, wohl aber fr kologische Tomaten)
Bei der kologie ist dieser Klrungsprozess etwas schleppend (was sind berhaupt kologische Tomaten?)
Was ist eine natrliche Umgebung fr einen Organismus? Kann das ber den Genotyp als Referenzsystem definiert werden? Bei der Zchtung wird aber gerade dieser Genotyp verndert...
Natrliches kosystem in dem natrliche Tomaten vorkommen? Zu jedem historisch gegebenen Organismus gibt es eine Umgebung in der er sein Wachstum maximiert, seine Nachkommen maximiert etc.
Normen werden vom Menschen eingefhrt: wie sicher ist die Nutzung, wie nachhaltig ist die Produktion (alles das schwingt mit)? Man meint, es knnte nicht nachhaltig sein (was ist das schon wieder?).
14. Entstehungsgeschichten Naturgeschichte des Lebens, des Menschen
Technik-Geschichte:
emanzipative Techniken (der Naturnutzung)
explorative Techniken (moderne Technik)
Geschichte moderner Naturwissenschaften
Lerngeschichte des Individuums Was konnten wir wann (welches Interesse hat sich zuerst entwickelt)
Hypothese: was wir knnen, hngt entscheidend davon ab, dass wir es wissen und lernen (=weitergeben) knnen. Auch in den Hypothesen zur Evolutionsgeschichte des Menschen spielt die Lernfhigkeit von Kultur (die Weitergabemglichkeiten erlernter Kompetenzen eine groe (zunehmende?) Rolle.
Lernen ist konstitutiv fr Menschheitsgeschichte sowohl aus der Sicht der Kulturwissenschaftler als auch aus der Sicht der Naturwissenschaftler
Moderne NW erst relativ spt, das meiste davon, was wir im Umgang mit der Natur knnen, stammt aus anderen Quellen (interessensbedingt).
Was die Gattung Mensch im Laufe ihrer Kulturgeschichte gelernt hat, muss ein Individuum im Laufe seiner Ausbildung lernen knnen, Es kommt also offenbar extrem stark auf die Rahmenbedingungen an: Z.B. ob man etwas als erstes herausfinden muss (die spezielle Relativittstheorie ist mit Abitur Mathematik verstndlich).
Modelle sind auch ein modernes Instrument der Wissensvermittlung
Also bei kologischer Modellbildung: Geschichte der kolog. Probleme/techniken der Ressourcennutzung und Wissenvermittlung parallel erzhlen (suggestiv, spekulativ) keine Kausalitt, nur Aufflligkeit...(notwendige Bedingungen, Voraussetzungen)Was konnten wir wann (welches Interesse hat sich zuerst entwickelt)
Hypothese: was wir knnen, hngt entscheidend davon ab, dass wir es wissen und lernen (=weitergeben) knnen. Auch in den Hypothesen zur Evolutionsgeschichte des Menschen spielt die Lernfhigkeit von Kultur (die Weitergabemglichkeiten erlernter Kompetenzen eine groe (zunehmende?) Rolle.
Lernen ist konstitutiv fr Menschheitsgeschichte sowohl aus der Sicht der Kulturwissenschaftler als auch aus der Sicht der Naturwissenschaftler
Moderne NW erst relativ spt, das meiste davon, was wir im Umgang mit der Natur knnen, stammt aus anderen Quellen (interessensbedingt).
Was die Gattung Mensch im Laufe ihrer Kulturgeschichte gelernt hat, muss ein Individuum im Laufe seiner Ausbildung lernen knnen, Es kommt also offenbar extrem stark auf die Rahmenbedingungen an: Z.B. ob man etwas als erstes herausfinden muss (die spezielle Relativittstheorie ist mit Abitur Mathematik verstndlich).
Modelle sind auch ein modernes Instrument der Wissensvermittlung
Also bei kologischer Modellbildung: Geschichte der kolog. Probleme/techniken der Ressourcennutzung und Wissenvermittlung parallel erzhlen (suggestiv, spekulativ) keine Kausalitt, nur Aufflligkeit...(notwendige Bedingungen, Voraussetzungen)