Dorsch in der Ostsee
AFB I–IIIDer Dorsch (Kabeljau) war lange einer der wichtigsten Speisefische der deutschen Ostseefischerei. Nach Jahren hoher Fänge wurde die gezielte Dorschfischerei in der westlichen Ostsee 2022 weitgehend eingestellt. M1 zeigt für einen Modellbestand, wie der jährliche Zuwachs von der Bestandsgröße abhängt, M2 die Entwicklung von Bestand und Fang, M3 zwei Vorschläge für die Zeit ab 2022. Alle Werte sind Modellwerte.
| Bestand in Tsd. t | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zuwachs in Tsd. t pro Jahr | 5,4 | 9,6 | 12,6 | 14,4 | 15,0 | 14,4 | 12,6 | 9,6 | 5,4 | 0,0 |
| Jahr | Bestand zu Jahresbeginn in Tsd. t | Fang in Tsd. t |
|---|---|---|
| 2012 | 60,0 | 20 |
| 2014 | 49,3 | 20 |
| 2016 | 41,1 | 18 |
| 2018 | 35,7 | 16 |
| 2020 | 32,8 | 14 |
| 2021 | 32,0 | 12 |
| 2022 | 33,1 | – |
| Jahr | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A: Fangverbot | 33,1 | 46,4 | 61,3 | 75,5 | 86,6 | 93,6 |
| B: Fangquote 12 Tsd. t pro Jahr | 33,1 | 34,4 | 35,9 | 37,7 | 39,8 | 42,2 |
- Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Bestandsgröße und Zuwachs (M1).
- Erklären Sie den in M1 dargestellten Verlauf.
- Ermitteln Sie den nachhaltigen Höchstertrag des Modellbestands sowie die Ursache dafür, dass der Bestand von 2012 bis 2021 schrumpfte, obwohl die Fänge sanken (M1, M2).
- Beurteilen Sie die beiden Vorschläge in M3 aus ökologischer, ökonomischer und sozialer Sicht.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Bei kleinem Bestand ist der Zuwachs gering (10 Tsd. t → 5,4 Tsd. t pro Jahr). Mit wachsendem Bestand steigt er, zunächst stark, dann immer schwächer, und erreicht bei 50 Tsd. t sein Maximum von 15,0 Tsd. t pro Jahr. Bei noch größerem Bestand nimmt der Zuwachs symmetrisch wieder ab und ist bei 100 Tsd. t null. Gleicher Zuwachs tritt also bei zwei Bestandsgrößen auf (z. B. 14,4 Tsd. t bei 40 und bei 60 Tsd. t).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Der Zuwachs ergibt sich aus Nachwuchs und Körperwachstum abzüglich natürlicher Sterblichkeit. Ein kleiner Bestand hat wenige fortpflanzungsfähige Tiere; trotz reichlich Nahrung entsteht nur wenig neue Biomasse. Mit zunehmender Dichte nimmt die intraspezifische Konkurrenz um Nahrung zu: Die Tiere wachsen langsamer, pflanzen sich weniger fort und sterben häufiger. Bei 100 Tsd. t ist die Kapazität des Lebensraums erreicht; Zuwachs und Verluste gleichen sich aus. Der größte Zuwachs liegt dazwischen, bei mittlerer Bestandsgröße: Die Werte folgen einem logistischen Modell mit der Kapazität K = 100 Tsd. t, dessen Zuwachs bei K/2 = 50 Tsd. t am größten ist.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Der nachhaltige Höchstertrag entspricht dem größten Zuwachs: 15 Tsd. t pro Jahr bei einem Bestand von 50 Tsd. t. Der Bestand schrumpfte, weil der Fang in jedem Jahr über dem Zuwachs lag: 2012 standen 20 Tsd. t Fang einem Zuwachs von 14,4 Tsd. t (Bestand 60 Tsd. t) gegenüber, 2014 20 gegenüber 15,0 Tsd. t, 2018 16 gegenüber etwa 13,8 Tsd. t (Bestand zwischen 30 und 40 Tsd. t). Unterhalb von 50 Tsd. t sank mit dem Bestand auch der Zuwachs, sodass die Fänge immer weiter hätten sinken müssen. Erst 2021 lag der Fang (12 Tsd. t) unter dem Zuwachs (etwa 13 Tsd. t); 2022 ist der Bestand erstmals wieder leicht größer.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Ökologisch: Beim Fangverbot (A) wächst der Bestand rasch und überschreitet schon 2024 die 50 Tsd. t, bei denen der Zuwachs am größten ist; auch die Altersstruktur mit großen, eierreichen Tieren erholt sich. Vorschlag B hält den Bestand lange weit unter dieser Größe; er erholt sich nur langsam und bleibt anfällig für weitere Störungen (z. B. warmes, sauerstoffarmes Wasser). Ökonomisch: A bedeutet kurzfristig keinen Dorschfang und damit Einnahmeausfälle, die durch Ausgleichszahlungen oder andere Fänge überbrückt werden müssten; langfristig ermöglicht der erholte Bestand dauerhafte Fänge nahe 15 Tsd. t pro Jahr. B sichert sofort 12 Tsd. t pro Jahr, verzichtet aber über Jahre auf den höheren Dauerertrag. Sozial: A gefährdet kurzfristig Arbeitsplätze und die Tradition kleiner Küstenfischereien, B erhält sie zunächst, lässt sie aber bei einem so kleinen Bestand dauerhaft unsicher. Urteil (z. B.): Ein befristetes Fangverbot mit sozialer Abfederung ist nachhaltiger, weil es den Bestand schnell in den Bereich des Höchstertrags bringt; danach sollte die Quote am Zuwachs ausgerichtet werden. Auch das Gegenurteil ist bei schlüssiger Abwägung zulässig.
Ein Moor wird wieder nass
AFB I–IIINiedersachsen ist das moorreichste Bundesland Deutschlands. Die meisten Moore wurden jedoch entwässert, um sie als Grünland oder Acker zu nutzen. In einem Projekt soll ein Teil eines entwässerten Niedermoors wiedervernässt werden. M4 zeigt Treibhausgas-Emissionen verschiedener Nutzungen, M5 beschreibt das Projekt, M6 den ökologischen Fußabdruck einer Familie aus der Region.
| Nutzung | Wasserstand unter der Oberfläche | Emissionen in t CO₂-Äquivalenten je ha und Jahr |
|---|---|---|
| Acker, entwässert | 70–90 cm | 35 |
| Grünland, stark entwässert | 50–70 cm | 30 |
| wiedervernässt, erste Jahre | 0–10 cm | 10 |
| wiedervernässt, nach einigen Jahrzehnten | 0–10 cm | 2 |
Fläche: 400 ha Grünland auf Niedermoor, bisher von fünf Milchviehbetrieben als Wiese und Weide genutzt. Der Wasserstand wird durch Verschließen von Gräben von etwa 60 cm auf etwa 10 cm unter der Oberfläche angehoben. Auf einem Teil der Fläche wird Rohrkolben angebaut und als Dämmstoff für Gebäude verkauft (Paludikultur), ein anderer Teil wird der Natur überlassen. Die Betriebe erhalten für 20 Jahre Ausgleichszahlungen. Erwartet werden die Rückkehr von Wiesenbrütern wie der Bekassine, ein größerer Wasserrückhalt bei Starkregen und eine Mückenplage in der ersten Zeit.
Familie Behrens (zwei Erwachsene, zwei Kinder) wohnt in einem ungedämmten Einfamilienhaus mit Gasheizung und besitzt zwei Autos. Der ökologische Fußabdruck liegt bei 5,0 globalen Hektar (gha) pro Person: Wohnen 1,4 · Mobilität 1,3 · Ernährung 1,5 · Konsum 0,8 gha. Weltweit stehen rund 1,5 gha pro Person an Biokapazität zur Verfügung. Die Familie verursacht zusammen etwa 34 t CO₂ pro Jahr.
| Handlungsoption | Einsparung in t CO₂ pro Jahr | Kosten |
|---|---|---|
| Dach und Wände mit Rohrkolben-Platten dämmen | 1,2 | hoch, staatlich gefördert |
| Gasheizung durch Wärmepumpe ersetzen | 2,0 | hoch, staatlich gefördert |
| Zimmertemperatur um 1 °C senken | 0,2 | keine |
| Zweitwagen abschaffen, Kurzstrecken mit E-Bike | 1,1 | spart Geld |
| Fleischverzehr halbieren | 0,5 | keine |
- Erläutern Sie, warum ein entwässertes Moor große Mengen Kohlenstoffdioxid freisetzt, ein nasses dagegen Kohlenstoff speichert.
- Berechnen Sie die jährliche Einsparung an Treibhausgasen durch das Projekt in den ersten Jahren und nach einigen Jahrzehnten (M4, M5).
- Entwickeln Sie auf Basis des ökologischen Fußabdrucks Handlungsoptionen, mit denen Familie Behrens ihre CO₂-Bilanz verbessern kann, und wägen Sie diese gegeneinander ab (M6).
- Bewerten Sie das Projekt im Hinblick auf Nachhaltigkeit. Berücksichtigen Sie kurz- und langfristige sowie lokale und globale Folgen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Torf besteht aus unvollständig zersetzten Pflanzenresten, also aus organisch gebundenem Kohlenstoff, den Pflanzen durch Fotosynthese aus der Luft aufgenommen haben. Im entwässerten Moor dringt Sauerstoff in den Torf ein; Bakterien und Pilze als Destruenten bauen die organischen Stoffe durch Zellatmung zu Kohlenstoffdioxid und Wasser ab. Über Jahrtausende gespeicherter Kohlenstoff gelangt so innerhalb weniger Jahrzehnte in die Atmosphäre, der Boden sackt ab. Im nassen Moor füllt Wasser die Poren; ohne Sauerstoff werden abgestorbene Pflanzenteile kaum abgebaut, sie lagern sich als neuer Torf ab. Das Moor nimmt dann mehr Kohlenstoff auf, als es abgibt, und wirkt als Kohlenstoffspeicher. Nur ein kleiner Teil wird unter Sauerstoffmangel zu Methan umgesetzt.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Erste Jahre: (30 − 10) t · 400 ha = 8 000 t CO₂-Äquivalente pro Jahr. Nach einigen Jahrzehnten: (30 − 2) t · 400 ha = 11 200 t CO₂-Äquivalente pro Jahr. Die Einsparung steigt, weil die anfängliche Methanfreisetzung abklingt.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Ausgangslage: Mit 5,0 gha pro Person beansprucht die Familie mehr als das Dreifache der weltweit verfügbaren Biokapazität (1,5 gha); würden alle so leben, bräuchte die Menschheit über drei Erden. Größter Posten ist der CO₂-Anteil, vor allem aus Heizen und Autofahren. Handlungsoptionen: Die größte Einzelwirkung haben Wärmepumpe (2,0 t) und Dämmung (1,2 t). Beide sind teuer, wirken aber dauerhaft, werden gefördert und senken langfristig die Heizkosten. Die Einsparungen sind nicht einfach zu addieren: Nach der Dämmung braucht das Haus weniger Wärme, sodass die Wärmepumpe weniger zusätzlich einspart; sinnvoll ist die Reihenfolge erst dämmen, dann eine kleinere Wärmepumpe einbauen. Rohrkolben-Dämmplatten schaffen zudem Absatz für die Paludikultur aus M5 und binden Kohlenstoff im Gebäude. Das Abschaffen des Zweitwagens (1,1 t) spart zugleich Geld, verlangt aber eine Umstellung im Alltag und ist nur mit guten Radwegen oder Bus und Bahn umsetzbar. Zimmertemperatur senken (0,2 t) und Fleischverzehr halbieren (0,5 t) kosten nichts und wirken sofort, bringen aber weniger. Abwägung (z. B.): Sofort umsetzen lassen sich Temperatur, Ernährung und Zweitwagen (zusammen etwa 1,8 t); mittelfristig sollten Dämmung und Wärmepumpe folgen. Selbst mit allen Optionen (höchstens rund 5 t, also etwa 15 % weniger) bleibt die Familie weit über einem Fußabdruck, der der Biokapazität entspricht. Individuelle Entscheidungen reichen daher nicht aus; nötig sind auch gesellschaftliche Veränderungen wie Ökostrom und Nahverkehr. Andere begründete Gewichtungen sind zulässig.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Ökologisch: Kurzfristig sinken die Emissionen deutlich, lokal kehren Wiesenbrüter zurück und die Fläche hält Wasser bei Starkregen zurück; zunächst wird vermehrt Methan frei. Langfristig bildet sich wieder Torf, das Moor speichert Kohlenstoff und leistet einen globalen Beitrag zum Klimaschutz; typische Moorarten erhöhen die Biodiversität der Region. Ökonomisch: Kurzfristig verlieren die Betriebe Futterflächen und Milcherträge, was die Ausgleichszahlungen für 20 Jahre nur teilweise und befristet auffangen; Paludikultur schafft eine neue, aber noch kleine Einnahmequelle, deren Markt für Dämmstoffe erst wachsen muss. Langfristig vermeidet die Gesellschaft Klimafolgekosten und Kosten für Hochwasserschäden. Sozial: Lokal ändern sich Arbeit und Lebensweise der Betriebe; Belastungen wie Mücken treffen die Anwohner, während der Nutzen für das Klima global verteilt ist — das erschwert die Akzeptanz. Eine neue Moorlandschaft kann Erholung und Naturtourismus bieten. Urteil (z. B.): Das Projekt ist nachhaltig, weil es eine nicht erneuerbare Ressource (Torf) erhält und dauerhaft große Emissionen vermeidet, sofern die Betriebe über die 20 Jahre hinaus eine wirtschaftliche Perspektive (Paludikultur, dauerhafte Förderung) erhalten und die Bevölkerung beteiligt wird. Eine andere Gewichtung ist bei schlüssiger Begründung zulässig.
