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Biokapazität

1990

Mathis Wackernagel
William E. Rees

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Die Biokapazität ist ein Messwert, der die Regenerationsfähigkeit der Biosphäre in einem bestimmten Jahr darstellt. Sie misst die Menge an biologisch produktiver Land- und Meeresfläche, die unter den aktuellen Bewirtschaftungspraktiken Ressourcen bereitstellen und Abfälle aufnehmen kann. Sie bildet die Angebotsseite der ökologischen Bilanz und wird zur Berechnung verwendet. Erdüberlastungstag, gemessen in globalen Hektar (gha).

Biocapacity is the crucial counterpart to the Ecological Footprint. It quantifies the planet’s or a region’s ability to regenerate what humans demand. The calculation of biocapacity involves summing the productive areas of cropland, grazing land, forest land, and fishing grounds. These areas are then weighted by their biological productivity using equivalence factors, which compare their productivity to the world average, and yield factors, which compare local yields to world average yields. This process converts physical hectares into the standardized ‘global hectares’ unit, allowing for a direct comparison with the Ecological Footprint. Biocapacity is not a static figure; it can be influenced by technology, agricultural practices (e.g., irrigation, fertilizer use), ecosystem degradation, and climate change. For example, soil erosion can decrease the biocapacity of cropland, while sustainable forestry practices can maintain or enhance the biocapacity of forests. A country can have an ecological deficit if its national Ecological Footprint exceeds its own biocapacity, meaning it is either importing biocapacity from other nations, liquidating its own ecological assets, or polluting the global commons with waste like CO2.

Landwirtschaft, Biodiversität, Klimawandel, Ökologischer Fußabdruck, Ökologie, Ökosystemleistungen, Ressourceneffiziente Produkte, Nachhaltige Entwicklung

UNESCO Nomenclature: 2506

- Ökologie

Typ

Metrisch

Störung

Inkremental

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

Agrarwissenschaft und Ernteertragsmessung
forstliche Erhebungen und Bestandsermittlungen
Fischereiwissenschaft und Konzept des maximalen Dauerertrags (MSY)
Studien zur Ökosystemproduktivität
remote sensing and land use classification technologies

Anwendungen

nationales Ressourcen- und Landnutzungsmanagement
Bewertung der Nachhaltigkeit land- und forstwirtschaftlicher Praktiken
conservation planning and biodiversity protection strategies
Bewertung der ökologischen Vermögenswerte einer Nation oder Region
Information der Politik über die Bewertung von Ökosystemdienstleistungen

Patente:

Potenzielle Innovationsideen

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Bezogen auf: Biokapazität, Regenerationsfähigkeit, Ökosystemleistungen, globale Hektar, ökologisches Angebot, Ressourcenmanagement, Landproduktivität, Nachhaltigkeit, Naturschutz, Naturkapital.

Historischer Kontext

Techniker im Außendienst, der chemische In-situ-Oxidation zur Sanierung von Schadstoffen in der Umwelt durchführt.

Chemische Oxidation vor Ort (ISCO)

Die chemische In-situ-Oxidation (ISCO) ist eine aggressive Sanierungstechnologie, bei der starke chemische Oxidationsmittel direkt in den kontaminierten Untergrund eingebracht werden, um Schadstoffe zu zerstören. Gängige Oxidationsmittel sind Permanganat, Persulfat, Wasserstoffperoxid (Fenton-Reagenz) und Ozon. Diese Chemikalien reagieren mit Schadstoffen und wandeln sie in weniger giftige Substanzen wie Kohlendioxid, Wasser und anorganische Salze um, ohne dass das kontaminierte Material ausgegraben werden muss.

Atmosphärenchemiker, die sekundäre organische Aerosole in einer Laborumgebung analysieren.

Sekundäres organisches Aerosol (SOA)

Sekundäre organische Aerosole (SOA) sind feine Partikel in der Luft, die durch die Oxidation von flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre entstehen. Gasförmige flüchtige organische Verbindungen reagieren mit Oxidationsmitteln wie [latex]O_3[/latex], [latex]\bullet OH[/latex] oder [latex]NO_3\bullet[/latex] zu schwerflüchtigen Produkten. Diese Produkte können dann in Gaspartikel umgewandelt werden, indem sie entweder neue Partikel bilden (Keimbildung) oder an bereits vorhandenen Aerosolen kondensieren. SOAs sind ein Hauptbestandteil von PM2,5 und wirken sich auf das Klima und die menschliche Gesundheit aus.

Tiefsee-Forschungsschiff zur Durchführung von Experimenten zur Kohlenstoffbindung in der Ozeanographie.

Kohlenstoffbindung im Ozean

Dabei wird CO2 abgeschieden und in der Tiefsee gespeichert, der größten Kohlenstoffsenke der Erde. Zu den Methoden gehören die direkte Injektion von flüssigem CO2 in die Wassersäule oder auf den Tiefseeboden sowie die Ozeandüngung zur Förderung des Phytoplanktonwachstums, das CO2 durch Photosynthese absorbiert. Beide Ansätze sind mit erheblichen Umweltproblemen verbunden, vor allem mit der Versauerung der Ozeane und unvorhersehbaren Auswirkungen auf die Meeresökosysteme.

Biokapazität

Toxikologe, der Fischproben in einem Labor auf PFAS analysiert.

Bioakkumulation und Biomagnifikation von PFAS

Im Gegensatz zu vielen persistenten organischen Schadstoffen, die sich im Fettgewebe anreichern, binden langkettige PFAS wie PFOA und PFOS vor allem an Proteine im Blutserum (z. B. Albumin) und reichern sich in gut durchbluteten Organen wie der Leber an. Dies führt zu einer Bioakkumulation innerhalb eines Organismus und einer Biomagnifikation entlang der Nahrungskette, was zu höheren Konzentrationen in Spitzenprädatoren, einschließlich des Menschen, führt.

Umweltbewusstseinskampagne, die den Earth Overshoot Day in der Humanökologie hervorhebt.

Erdüberlastungstag (EOD)

Der Earth Overshoot Day (EOD) ist das berechnete exemplarische Kalenderdatum, an dem der Bedarf der Menschheit an ökologischen Ressourcen und Dienstleistungen in einem bestimmten Jahr die Regenerationsfähigkeit der Erde übersteigt. Er markiert den Zeitpunkt, an dem sich der menschliche Konsum von der Nutzung der jährlichen ökologischen Ressourcen des Planeten zur Erschöpfung seines wichtigsten Naturkapitals verlagert und damit praktisch auf Pump lebt.

1990

2000

2006

1982

1990

1993

2001-09-01

Paläontologe, der fossile Proben in einem Labor analysiert und sich dabei auf Aussterbeereignisse konzentriert.

Der Signor-Lipps-Effekt

Der Signor-Lipps-Effekt ist ein paläontologisches Prinzip, das besagt, dass das letzte bekannte Fossil einer Art aufgrund der Unvollständigkeit des Fossilienbestands mit ziemlicher Sicherheit vor dem tatsächlichen Aussterben dieser Art existiert. Dieses Artefakt kann dazu führen, dass abrupte Massenaussterben im Fossilienbestand allmählich erscheinen, da die letzten Vorkommen verschiedener Arten zeitlich verwischt werden.

Laboranalyse von flüchtigen organischen Verbindungen mit Hilfe der Gaschromatographie in der organischen Chemie.

Flüchtige organische Verbindungen (VOC)

Eine flüchtige organische Verbindung (VOC) ist eine organische Chemikalie, die bei Raumtemperatur einen hohen Dampfdruck aufweist und daher stark verdunstet. Diese Eigenschaft ist auf den niedrigen Siedepunkt zurückzuführen. Die Europäische Union definiert VOC als jede organische Verbindung mit einem Siedepunkt von höchstens 250 °C bei einem Standarddruck von 101,3 kPa.

Geologischer Standort für die Kohlenstoffsequestrierung mit Injektionsbohrungen und Pipelines für die CO2-Speicherung.

Geologische Kohlenstoffbindung

Der Prozess der Abscheidung von Kohlendioxid (CO2) aus großen Punktquellen wie Kraftwerken und dessen Einpressung in tiefe Gesteinsformationen zur langfristigen Speicherung. Geeignete Formationen sind beispielsweise salzhaltige Grundwasserleiter, erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten sowie nicht abbaubare Kohleflöze. Das CO2 wird durch ein undurchlässiges Deckgestein und verschiedene physikalische und chemische Mechanismen gebunden, wodurch seine Freisetzung in die Atmosphäre verhindert wird.

Stadtplanungstreffen zur Erörterung der Metrik des ökologischen Fußabdrucks im Umweltmanagement.

Ökologischer Fußabdruck

Der ökologische Fußabdruck ist eine Kennzahl zur Ressourcenberechnung, die die menschliche Inanspruchnahme der Natur misst. Er quantifiziert die Menge an biologisch produktiver Land- und Meeresfläche, die benötigt wird, um die von einer Bevölkerung verbrauchten Ressourcen (wie Nahrungsmittel, Fasern und Holz) zu produzieren und ihre Abfälle, insbesondere Kohlenstoffemissionen, zu absorbieren. Er ist die „Nachfrageseite“ der Berechnung des Earth Overshoot Day (EOD).

Umweltökonomen bei der Analyse von Daten über Kohlenstoffemissionen in einem modernen Büro.

Also Identität

Die Kaya-Identität ist eine mathematische Formel, die besagt, dass die Gesamthöhe der Kohlendioxidemissionen als das Produkt von vier Faktoren ausgedrückt werden kann: Bevölkerungszahl, Pro-Kopf-BIP, Energieintensität (Energie pro BIP-Einheit) und Kohlenstoffintensität (Emissionen pro Energieeinheit). Die Formel lautet [latex]F = P \mal \frac{G}{P} \mal \frac{E}{G} \mal \frac{F}{E}[/latex], wobei F die CO2-Emissionen, P die Bevölkerung, G das BIP und E der Energieverbrauch sind.

Unternehmenstreffen zur Erörterung des Umfangs der Treibhausgasemissionen im Umweltmanagement.

Emissionsbereiche des Treibhausgasprotokolls

Das Greenhouse Gas (GHG) Protocol kategorisiert Treibhausgasemissionen in drei Bereiche. Bereich 1 umfasst direkte Emissionen aus eigenen oder kontrollierten Quellen. Bereich 2 umfasst indirekte Emissionen aus der Erzeugung von zugekauftem Strom, Dampf, Wärme und Kälte. Bereich 3 umfasst alle anderen indirekten Emissionen, die in der Wertschöpfungskette eines Unternehmens sowohl vor- als auch nachgelagert entstehen, wie z. B. gekaufte Waren, Geschäftsreisen und Produktnutzung.

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)