(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)
Der Breitengrad-Diversitätsgradient ist eines der bekanntesten globalen Muster in Ökologie. Es beschreibt den allgemeinen Anstieg in Biodiversität, gemessen als Artenreichtum, von den hochgelegenen Polarregionen bis zu den niedrig gelegenen Tropen. Dieses Muster lässt sich bei einer Vielzahl von taxonomischen Gruppen beobachten, darunter Säugetiere, Vögel, Insekten und Pflanzen, sowohl in terrestrischen als auch in marinen Lebensräumen.
Die Beobachtung, dass es in den Tropen im Vergleich zu den Polen vor Leben wimmelt, ist zwar uralt, wurde jedoch von Naturforschern des 18. und 19. Jahrhunderts wie Alexander von Humboldt und Alfred Russel Wallace auf ihren Expeditionen systematisch dokumentiert. Dieses Muster, der Breitengradient der Vielfalt (Latitudinal Diversity Gradient, LDG), wurde seitdem für fast jede größere Organismengruppe bestätigt. So gibt es beispielsweise im tropischen Kolumbien rund 1.900 Vogelarten, in der gesamten Arktis hingegen weniger als 100. Dieser Gradient ist ein grundlegendes makroökologisches Muster, das nach einer Erklärung verlangt. Dutzende von Hypothesen wurden dazu aufgestellt, von denen jedoch keine allgemein akzeptiert wird.
Diese Hypothesen lassen sich grob in mehrere Kategorien einteilen. Historische Hypothesen gehen davon aus, dass die Tropen älter sind und im Laufe der geologischen Zeit klimatisch stabiler waren, wodurch mehr Zeit für die Artenbildung blieb und weniger Aussterben diese unterbrach (die Idee der ‘Tropen als Wiege und Museum’). Ökologische Hypothesen konzentrieren sich auf die aktuellen Umweltbedingungen. Beispielsweise erhalten die Tropen mehr Sonnenenergie, was die Produktivität an der Basis des Nahrungsnetzes erhöht und möglicherweise mehr Arten unterstützt. Die Hypothese der ‘klimatischen Härte’ besagt, dass die stabilen, günstigen Bedingungen in den Tropen eine feinere Nischenspezialisierung ermöglichen, wodurch mehr Arten koexistieren können. Evolutionäre Hypothesen gehen davon aus, dass die Artbildungsraten in den Tropen von Natur aus höher sind, möglicherweise aufgrund schnellerer Stoffwechselraten, die durch höhere Temperaturen angetrieben werden und zu kürzeren Generationszeiten und einer schnelleren genetischen Divergenz führen.
Das Verständnis der Mechanismen hinter dem LDG ist ein zentrales Ziel der Ökologie und Biogeografie. Es handelt sich dabei nicht nur um ein akademisches Rätsel, sondern um eine Frage mit weitreichenden Auswirkungen auf den Naturschutz. Der Gradient bedeutet, dass sich ein unverhältnismäßig großer Teil der biologischen Vielfalt der Erde auf tropische Länder konzentriert, von denen viele Entwicklungsländer sind, die unter erheblichem wirtschaftlichem und sozialem Druck stehen, was zur Zerstörung von Lebensräumen führen kann. Darüber hinaus, Klimawandel wird voraussichtlich dieses Muster stören, wodurch die Verbreitungsgebiete der Arten möglicherweise in Richtung der Pole verschoben werden und sich die Struktur der globalen Biodiversität verändern könnte.
Breitengradient der Diversität (LDG)
(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)
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