Die Ökozonen nach Schultz – Definition und Übersicht
Ökozone – Definition
„Ökozonen sind Großräume der Erde, die sich durch jeweils eigene Klimagenese, Morphodynamik, Bodenbildungsprozesse, Lebensweisen von Pflanzen und Tieren sowie Ertragsleistungen in der Agrar- und Forstwirtschaft auszeichnen. Entsprechend unterscheiden sie sich in auffälliger Weise nach dem jährlichen und täglichen Klimagang, den exogenen Landformen, den Bodentypen, den Pflanzenformationen und Biomen sowie den agraren und forstlichen Nutzungssystemen. Ihre Verbreitung auf der Erde ist breitenabhängig und gewöhnlich disjunkt (fragmentiert) auf die Kontinente verteilt” (Schultz 2016, S. 18).
Die Einteilung der Erde in Ökozonen ermöglicht das einfache Erfassen des Naturraumes, welchen man an einem bestimmten Ort erwarten kann. Die Klassifikation von Jürgen Schultz ist mittlerweile eine der gebräuchlichsten in der Geographie. Er führte den Begriff 1988 ein. Seinem Verständnis nach gibt es auf der Welt 9 Ökozonen.
Konzept der Ă–kozonen
Das Ă–kozonkonzept integriert verschiedene Geokomponenten:
Klimatische Faktoren:
- Jahresmitteltemperatur
- Temperaturamplitude
- Jahresniederschlag
- Niederschlagsverteilung (Saisonal/Ganzjährig)
Biogeographische Faktoren:
- Vegetationsformationen (Wald, Savanne, Steppe, WĂĽste, etc.)
- Tiergeographische Regionen
- Primärproduktion
Pedologische Faktoren:
- Bodentypen und -verbreitung
- Bodenbildungsprozesse
Geomorphologische Faktoren:
- Dominante exogene Prozesse (fluvial, äolisch, glazial, etc.)
- Morphodynamik
Anthropogene Nutzung:
- Landwirtschaftliche Nutzungssysteme
- Ertragspotenziale
Klimadiagramme und Ă–kozonen
Der Zusammenhang zwischen Temperatur, Niederschlag und Breitengrad bestimmt maĂźgeblich die Ă–kozone:
Wichtige Schwellenwerte:
- Baumgrenze: Wärmster Monat >10°C
- Trockengrenze: Arides Klima (Verdunstung > Niederschlag)
- Dauerfrostgrenze: Jahresmittel 0°C
Ökozonen der Erde – Übersicht
Manche Ökozonen sind in Sub-Ökozonen eingeteilt. Nachfolgend eine Übersicht der Ökozonen von den Polen zum Äquator. Angegeben ist auch die Festlandsfläche und ihr Festlandsanteil an der Erde. Insgesamt liegt die gesamte Landfläche der Welt bei rund 149 Mio. km².
1. Polare / Subpolare Zone
Fläche: 22,0 Mio. km² (14,8% der Landfläche)
Sub-Ă–kozonen:
- Eiswüsten: 16,0 Mio. km²
- Tundren und Frostschuttgebiete: 6,0 Mio. km²
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: <-5°C bis 0°C
- Niederschlag: <250 mm/Jahr
- Polartag/Polarnacht
- Permafrost
Vegetation:
- EiswĂĽsten: Keine oder sporadische Flechten/Moose
- Tundra: Moose, Flechten, Zwergsträucher, Gräser
- Wachstumsperiode: <3 Monate
Böden:
- Cryosole (Permafrostböden)
- Rohböden
- Geringe Bodenbildung
Morphodynamik:
- Periglaziale Prozesse (Frostdynamik, Solifluktion)
- Glaziale Formung (Inlandeis)
- Äolische Prozesse
Nutzung:
- Rentierwirtschaft (extensiv)
- Jagd und Fischfang
- Rohstoffgewinnung (Ă–l, Gas, Mineralien)
Beispiele: Nordgrönland, Spitzbergen, Nordsibirien, Antarktis
Aktuelle Forschung:
- Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP): www.amap.no
- Overland, J. E. et al. (2024): Arctic climate trends. Nature Climate Change
2. Boreale Zone
Fläche: 19,5 Mio. km² (13,1%)
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: -5°C bis +5°C
- Niederschlag: 400-600 mm/Jahr
- Kontinentalklima (groĂźe Jahresamplitude)
- Kurze, kĂĽhle Sommer / lange, sehr kalte Winter
Vegetation:
- Borealer Nadelwald (Taiga): Fichten, Kiefern, Lärchen
- Unterwuchs: Moose, Flechten, Zwergsträucher
- Geringe Artenzahl, hohe Biomasse
Böden:
- Podsole (stark saure, gebleichte Böden)
- Podsolierung durch saure Humusauflage
- Histosole (Moore) in Senken
Morphodynamik:
- Fluviale Prozesse
- Periglaziale Relikte
- Versumpfung
Nutzung:
- Forstwirtschaft (Nadelholz)
- Extensive Landwirtschaft (nur sĂĽdliche Randbereiche)
- Bergbau
Beispiele: Kanada, Skandinavien, Sibirien
Aktuelle Forschung:
- Gauthier, S. et al. (2015): Boreal forest health. Science, 349(6250), 819-822
- International Boreal Forest Research Association
3. Feuchte Mittelbreiten
Fläche: 14,5 Mio. km² (9,7%)
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 5-12°C
- Niederschlag: 500-1000 mm/Jahr, ganzjährig
- Gemäßigtes Klima (mäßige Jahresamplitude)
- Westwindzone
Vegetation:
- Sommergrüne Laubwälder: Buche, Eiche, Ahorn
- Waldsteppe im kontinentalen Ăśbergang
- Hohe Artenzahl
- Potenzielle natĂĽrliche Vegetation: Wald (>95% anthropogen ĂĽberformt)
Böden:
- Braunerden (gut entwickelt)
- Parabraunerden/Luvisole (lessiviert)
- Schwarzerden/Chernozeme (Steppe, sehr fruchtbar)
- Hohe natĂĽrliche Fruchtbarkeit
Morphodynamik:
- Fluviale Prozesse dominant
- Glaziale Überprägung (Pleistozän)
- Geringe aktuelle Morphodynamik
Nutzung:
- Intensive Landwirtschaft (Getreide, HackfrĂĽchte)
- GrĂĽnlandwirtschaft
- Hohe Bevölkerungsdichte
- Urbanisierung
Beispiele: Mitteleuropa, Nordosten USA, Nordchina, Neuseeland
Aktuelle Forschung:
- European Environment Agency (EEA): Land use in Europe
- Erb, K.-H. et al. (2017): Land management in temperate regions. Global Change Biology, 23, 1360-1370
4. Trockene Mittelbreiten
Fläche: 16,5 Mio. km² (11,1%)
Sub-Ă–kozonen:
- Grassteppen: 12,0 Mio. km²
- Wüsten/Halbwüsten: 4,5 Mio. km²
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 0-15°C
- Niederschlag: <500 mm/Jahr (arides bis semiarides Klima)
- Kontinentalklima (extreme Jahresamplitude)
- Lee-Lage zu Gebirgen (Regenschatten)
Vegetation:
- Grassteppen: Horstgräser, Kräuter (geringe Baumbedeckung)
- Wüsten: Spärliche Vegetation, Sukkulenten, Dornsträucher
- Anpassungen: Trockenresistenz, C4-Photosynthese
Böden:
- Kastanozeme (Kastanienfarbige Böden, humusreich)
- Chernozeme (Schwarzerden, sehr fruchtbar)
- Solonchake/Solonetz (Salzböden)
- Yermosole (Wüstenböden)
Morphodynamik:
- Äolische Prozesse (Deflation, Dünenbildung)
- Fluviale Prozesse episodisch
- Salz-Verwitterung
Nutzung:
- Weidewirtschaft (extensiv)
- Bewässerungslandwirtschaft
- Getreideanbau (Steppen, z.T. Weizenanbau)
- Versalzungsgefahr bei Bewässerung
Beispiele: Kasachstan, Mongolei, Great Plains (USA), Patagonien
Probleme:
- Desertifikation durch Ăśberweidung
- Versalzung von Bewässerungsgebieten
- Aralsee-Katastrophe
Aktuelle Forschung:
- UNCCD: United Nations Convention to Combat Desertification
- Reynolds, J. F. et al. (2007): Global desertification. Science, 316, 847-851
5. Winterfeuchte Subtropen (Mittelmeerklima)
Fläche: 2,5 Mio. km² (1,7%) – kleinste Ökozone!
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 12-18°C
- Niederschlag: 400-900 mm/Jahr, Winterregen
- Sommer: heiĂź und trocken
- Winter: mild und feucht
- Einzigartige Saisonalität
Vegetation:
- Hartlaubvegetation: Immergrüne Sträucher und Bäume
- Macchie, Garrigue (Degradationsstadien)
- Anpassungen: Sklerophylle Blätter (Verdunstungsschutz)
- Beispiele: Steineiche, Korkeiche, Olivenbaum, Lorbeer
Böden:
- Terra Rossa (Kalkstein-Verwitterung, rot)
- Terra Fusca (Dolomit-Verwitterung, braun)
- Braunerden
Morphodynamik:
- Fluviale Prozesse (episodische Starkregen)
- Karstformung (mediterrane Region)
- Bodenerosion (durch Rodung verstärkt)
Nutzung:
- Mediterrane Landwirtschaft: Weizen, Oliven, Wein, ZitrusfrĂĽchte
- Bewässerungsfeldbau
- Tourismus (wirtschaftlich bedeutend)
Verbreitung:
- Mittelmeerraum
- Kalifornien
- Zentralchile
- SĂĽdafrika (Kapregion)
- SĂĽdwest-Australien
Probleme:
- Wasserknappheit
- Waldbrandgefahr
- Tourismus-Druck
- Bodenerosion
Aktuelle Forschung:
- Lionello, P. et al. (2024): Mediterranean climate variability. Climate Dynamics
- MedECC (2020): Climate and Environmental Change in the Mediterranean Basin. Link
6. Immerfeuchte Subtropen
Fläche: 6,0 Mio. km² (4,0%)
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 13-20°C
- Niederschlag: 800-2000 mm/Jahr, ganzjährig
- Sommermonsun in Ostasien
- Frostfrei oder selten Frost
- Hohe Luftfeuchtigkeit
Vegetation:
- Lorbeerwälder (immergrün)
- Subtropische Feuchtwälder
- Hohe Artenzahl
- Lianen, Epiphyten
Böden:
- Acrisole (stark verwittert, sauer)
- Alisole
- Ferralsole (Ăśbergang zu Tropen)
- Podsolierung und Ferralitisierung
Morphodynamik:
- Intensive fluviale Prozesse
- Hohe chemische Verwitterung
- Massenbewegungen bei Starkregen
Nutzung:
- Intensive Landwirtschaft (Reis, Tee, ZitrusfrĂĽchte)
- Hohe Bevölkerungsdichte
- Waldnutzung
Verbreitung:
- SĂĽdost-USA (Florida)
- SĂĽdost-China, Japan
- SĂĽdost-Brasilien, Nord-Argentinien
- SĂĽdost-Australien, Neuseeland (Nordinsel)
Aktuelle Forschung:
- Chen, I.-C. et al. (2011): Rapid range shifts in subtropical ecosystems. Science, 333, 1024-1026
7. Tropisch / subtropische Trockengebiete
Fläche: 31,0 Mio. km² (20,8%) – größte Ökozone!
Sub-Ă–kozonen:
- Wüsten und Halbwüsten: 18,0 Mio. km²
- Winterfeuchte Gras- und Strauchsteppen (Subtropen): 3,5 Mio. km²
- Sommerfeuchte Dornsavannen (Tropen) und Dornsteppen (Subtropen): 9,5 Mio. km²
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 15-30°C
- Niederschlag: <250 mm/Jahr (WĂĽsten) bis 600 mm/Jahr (Dornsavannen)
- Arides Klima (Verdunstung >> Niederschlag)
- Passatinversion, HochdruckgĂĽrtel
Vegetation:
- Wüsten: Sehr spärlich, Ephemere nach Regen, Sukkulenten
- Dornsavannen: Dornbüsche, Akazien, Gräser
- Anpassungen: Trockenresistenz, CAM-Photosynthese, Phreatophyten
Böden:
- Yermosole (Wüstenböden, schwach entwickelt)
- Arenosole (Sandböden)
- Calcisole (Kalkanreicherung)
- Solonchake (Salzböden)
Morphodynamik:
- Äolische Prozesse dominant (Deflation, Dünen)
- Fluviale Prozesse episodisch (Wadis)
- Salz- und thermische Verwitterung
Nutzung:
- Nomadische Weidewirtschaft
- Bewässerungsoasen (Dattelpalmen)
- Mineralölförderung (Arabien, Sahara)
- Extensive Weidewirtschaft (Dornsavannen)
Verbreitung:
- Sahara (größte Wüste: 9 Mio. km²)
- Arabische WĂĽste
- Kalahari, Namib
- Australische WĂĽsten
- Atacama, Sonora, Mojave
Probleme:
- Desertifikation
- Wasserknappheit
- Ăśberweidung
Aktuelle Forschung:
- Huang, J. et al. (2017): Dryland climate change. Nature Climate Change, 7, 166-171
- UN Convention to Combat Desertification
8. Sommerfeuchte Tropen (Wechselfeuchte Tropen)
Fläche: 24,5 Mio. km² (16,4%)
Sub-Ă–kozonen:
- Trockensavannen: 10,5 Mio. km²
- Feuchtsavannen: 14,0 Mio. km²
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 20-28°C
- Niederschlag: 500-1500 mm/Jahr, saisonaler Wechsel
- Trockenzeit (3-8 Monate) / Regenzeit
- Zenitstand der Sonne (Passatzone ↔ ITC)
Vegetation:
- Trockensavanne: Offene Grasfluren, einzelne Bäume (5-20% Bedeckung)
- Feuchtsavanne: Dichtere Baumsavanne (20-40% Bedeckung)
- Anpassungen: Feuerfestigkeit, DĂĽrreresistenz, Laubabwurf
- Beispiele: Akazien, Baobab, Schirmakazien
Böden:
- Ferralsole (stark verwittert, eisenreich)
- Acrisole
- Plinthosole (Laterit-Krusten)
- Nährstoffarm (Auswaschung)
Morphodynamik:
- Saisonale fluviale Prozesse
- Flächenhafte Abtragung (Pedimente)
- Inselberge
Nutzung:
- Extensive Weidewirtschaft
- Brandrodungsfeldbau (Shifting cultivation)
- Plantagen (Baumwolle, ErdnĂĽsse)
- Nationalparks (Serengeti, KrĂĽger)
Verbreitung:
- Afrika: Sahel, Serengeti, Miombo-Waldland
- Llanos (Venezuela/Kolumbien)
- Cerrado (Brasilien)
- Nord-Australien
Probleme:
- Desertifikation (Sahel)
- Ăśberweidung
- Wilderei und Artensterben
Aktuelle Forschung:
- Sankaran, M. et al. (2005): Determinants of woody cover in African savannas. Nature, 438, 846-849
- NASA Earth Observatory – Savannas
9. Immerfeuchte Tropen
Fläche: 12,5 Mio. km² (8,4%)
Klima:
- Jahresmitteltemperatur: 24-28°C (ganzjährig warm)
- Niederschlag: >2000 mm/Jahr, ganzjährig feucht
- Geringe Jahres-, hohe Tagesamplitude (“Klima kennt keine Jahreszeiten, nur Tag und Nacht”)
- Innertropische Konvergenzzone (ITC)
- Hohe Luftfeuchtigkeit (80-90%)
Vegetation:
- Tropischer Regenwald: Höchste Biodiversität der Erde
- Stockwerkbau (3-5 Schichten)
- ImmergrĂĽn, Lianen, Epiphyten, Brettwurzeln
- Bis zu 300 Baumarten/Hektar
- 50% aller Arten weltweit (auf 7% der Landfläche)
Böden:
- Ferralsole (tiefgrĂĽndig, stark verwittert, rot)
- Sehr nährstoffarm (Nährstoffe in Biomasse gespeichert)
- Hohe Auswaschung (Leaching)
- Schneller Nährstoffkreislauf
Morphodynamik:
- Intensive chemische Verwitterung
- Fluviale Prozesse ganzjährig
- Geringe physikalische Denudation (Vegetationsschutz)
Nutzung:
- Traditionell: Shifting cultivation (nachhaltig bei geringer Dichte)
- Modern: Plantagen (Kautschuk, Palmöl, Kakao), Holzeinschlag
- Problem: Entwaldung (13 Mio. ha/Jahr weltweit, FAO)
Verbreitung:
- Amazonasbecken (größte Fläche)
- Kongobecken (Zentralafrika)
- SĂĽdostasien (Indonesien, Malaysia, Philippinen)
- Kleiner: Mittelamerika, Madagaskar, Neuguinea
Ă–kologische Bedeutung:
- Kohlenstoffspeicher (ca. 250 Gt C in Vegetation + Böden)
- “Lunge der Erde” (Sauerstoffproduktion UND -verbrauch)
- Biodiversitäts-Hotspot
- Klimaregulation
Bedrohungen:
- Entwaldung: Für Landwirtschaft (Soja, Palmöl, Rinder)
- Brandrodung
- Holzeinschlag (legal und illegal)
- Folgen: Artensterben, CO₂-Emissionen, Klimawandel-Verstärkung
Aktuelle Forschung:
- FAO (2020): Global Forest Resources Assessment 2020. Link
- Hubau, W. et al. (2020): Asynchronous carbon sink saturation in African and Amazonian tropical forests. Nature, 579, 80-87
- Amazon Conservation
Tabellarische Ăśbersicht
| Ökozone | Fläche (Mio. km²) | Anteil (%) | Temp. (°C) | NS (mm) | Vegetation |
|---|---|---|---|---|---|
| Polar/Subpolar | 22,0 | 14,8 | <0 | <250 | EiswĂĽsten, Tundra |
| Boreal | 19,5 | 13,1 | -5 bis +5 | 400-600 | Nadelwald (Taiga) |
| Feuchte Mittelbreiten | 14,5 | 9,7 | 5-12 | 500-1000 | Laubwald |
| Trockene Mittelbreiten | 16,5 | 11,1 | 0-15 | <500 | Steppe, WĂĽste |
| Winterfeuchte Subtropen | 2,5 | 1,7 | 12-18 | 400-900 (Winter) | Hartlaubvegetation |
| Immerfeuchte Subtropen | 6,0 | 4,0 | 13-20 | 800-2000 | Lorbeerwälder |
| Trop./Subtrop. Trocken | 31,0 | 20,8 | 15-30 | <600 | WĂĽste, Dornsavanne |
| Sommerfeuchte Tropen | 24,5 | 16,4 | 20-28 | 500-1500 (Sommer) | Savanne |
| Immerfeuchte Tropen | 12,5 | 8,4 | 24-28 | >2000 | Tropischer Regenwald |
Saisonalität der Ökozonen
Die NASA-Satellitenaufnahmen zeigen eindrucksvoll den jahreszeitlichen Gang der Vegetation in den verschiedenen Ă–kozonen:
Deutlich sichtbar:
- Nördliche Breiten: Starker Wechsel (Laubabwurf im Winter)
- Tropen: Geringe saisonale Veränderung
- Savannen: GrĂĽn/braun-Wechsel zwischen Regen- und Trockenzeit
Einschränkungen und Kritik
Obwohl das Modell der Ökozonen nach Jürgen Schultz einen sehr guten Eindruck der zonalen Einteilung der Erde gewährleistet, gibt es Einschränkungen:
1. Verallgemeinerungen
Faktoren wie Klima, Vegetation, Tierwelt etc. in Irland unterscheiden sich von denen in Rumänien. Trotzdem zählen beide zu den Feuchten Mittelbreiten. Regionale Unterschiede werden abstrahiert.
Beispiel: Die Feuchten Mittelbreiten umfassen:
- Ozeanisches Klima (Westeuropa): milde Winter, kĂĽhle Sommer
- Kontinentales Klima (Osteuropa): kalte Winter, warme Sommer
2. Abrupte Grenzen
Die Karte zeigt scharfe Grenzen, in der Realität gibt es Übergangszonen (Ökotone).
Beispiel: SĂĽdindien
- SW-KĂĽste: Immerfeuchte Tropen (Monsunregen)
- 80 km östlich: Sommerfeuchte Tropen
- Real: Gradueller Ăśbergang
3. Höhengliederung fehlt
Gebirge zeigen vertikale Zonierung, die im Modell nicht abgebildet ist.
Beispiel: Anden
- Tiefland: Tropischer Regenwald
- 3000 m: Wolkenwald (Nebelwald)
- 4500 m: Páramo (Hochlandgrasland)
-
5000 m: EiswĂĽste
4. Menschlicher Einfluss
Das Modell basiert auf potenzieller natĂĽrlicher Vegetation, nicht auf realer Landnutzung.
Realität:
- Boreale Nadelwälder → Metropole Toronto
- Tropischer Regenwald → Palmöl-Plantagen (Monokultur)
- Feuchte Mittelbreiten → >80% anthropogen überformt
Alternative Konzepte: Anthrome
Ellis & Ramankutty (2008) entwickelten eine Einteilung der Erde in “Anthrome” (Anthropogenic Biomes), um den Einfluss des Menschen abzubilden.
Hauptkategorien:
- Dense settlements (Dichte Besiedlung)
- Villages (Dörfer)
- Croplands (Ackerland)
- Rangelands (Weideland)
- Seminatural (HalbnatĂĽrlich)
- Wildlands (Wildnis)
Ergebnis: Nur ca. 25% der Landfläche ist noch als “wild” zu bezeichnen (Watson et al. 2018).
Aktuelle Forschung:
- Ellis, E. C. et al. (2021): People have shaped most of terrestrial nature. PNAS, 118(17), e2023483118
- Anthromes Map
Klimawandel und Ă–kozonen
Verschiebung der Ă–kozonen:
- Polwärts-Wanderung (ca. 50-80 km pro Jahrzehnt bei Fortschreibung)
- Höhenwanderung in Gebirgen
- Degradation von Permafrost (Boreale Zone → Feuchte Mittelbreiten?)
Gefährdete Ökosysteme:
- Tropische Regenwälder: Tipping Point bei Entwaldung + Erwärmung → Savannisierung
- Korallenriffe: Bleiche durch Erwärmung
- Arktis: “Arctic Amplification” – doppelt so schnelle Erwärmung
Aktuelle Forschung:
- IPCC (2021): AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Link
- Settele, J. et al. (2020): IPBES Global Assessment. Link
Didaktische Ressourcen
Unterrichtsmaterialien:
Interaktive Karten:
Videos:
- BBC Planet Earth Serie
- Crash Course Geography (Englisch)
Literatur
Standardwerke:
- Schultz, J. (2016): Die Ă–kozonen der Erde. 5. Aufl. Stuttgart: UTB
- Richter, M. (2021): Vegetationszonen der Erde. Gotha: Klett-Perthes
- Walter, H. & Breckle, S.-W. (2004): Ökologie der Erde (4 Bände). Stuttgart: UTB
Aktuelle Forschung:
- FAO (2020): Global Forest Resources Assessment 2020. Rome: FAO
- Ellis, E. C. et al. (2021): People have shaped most of terrestrial nature. PNAS, 118(17)
- IPCC (2021): Climate Change 2021: The Physical Science Basis
Zeitschriften:
- Global Ecology and Biogeography
- Journal of Biogeography
- Ecography
WeiterfĂĽhrende Themen: