FU Berlin Digitale Dissertation
Martin Andreas Cassel-Gintz : GIS-gestützte Analyse globaler Muster anthropogener Waldschädigung Eine sektorale Anwendung des Syndromkonzepts GIS-based Analysis of Global Patterns of Human Induced Forest Degradation
|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der räumliumlichen Analyse der globalen Entwaldungsproblematik. Da diese Problematik auf komplexe Weise mit weiteren Kernproblemen der globalen Entwicklung verknüpft und damit nicht isoliert zu behandeln ist wird ein neuer, transdiziplinärer Ansatz zur Analyse nicht-nachhaltiger Zivilisation-Natur-Interaktionsmuster des Globalen Wandels (GW) genutzt. Der Ansatz beruht auf der Zerlegung der komplexen Dynamik des GW in Muster problematischer Zivilisations-Natur-Interaktionen ("Syndrome") durch einen iterativen Prozess von Beobachtung, Daten- und systemtheoretischen Analysen sowie GIS-gestützter Modellierung. Die Syndrome stellen eine Grundlage zur Indizierung von Nicht-Nachhaltigkeit dar - für eine nachhaltige Entwicklung ist die weitreichende Abwesenheit von Syndromen erforderlich. Sie umfassen die wesentlichen Kernprobleme des GW und sind als charakteristische Konstellationen von dynamisch interagierenden sozioökonomischen und naturräumlichen Phänomenen ("Symptome" des GW) definiert. Diese Ursache-Wirkungsschemata aus Symptomen und Wechselwirkungen sind von Beginn an als komplexe Phänomene über die einzelnen Sphären des Erd-Systems hinweg formuliert. Dieser neue Beschreibungsansatz für GW-Prozesse wird unter Verwendung von Konzepten der Fuzzy-Logik und GIS-gestüzten Analysen zur Identifikation und Verortung der kausalen Wirkungsmechanismen der Entwaldungsmuster angewandt. Zivilisatorische Aktivitäten haben große Waldverluste verursacht und bedrohen die wichtige Rolle der verbliebenen Waldökosysteme (C-Speicher, Erhalt der Biodiversität) im Erd-System. Entwaldung und Waldschädigung werden durch eine kleine Anzahl verschiedener Ursache-Wirkungsmuster verursacht. Die Haupt-Syndrome der Entwaldung sind: Raubbau an natürlichen Ökosystemen: Das RAUBBAU-SYNDROM. Beispiele sind die Übernutzung von Wäldern für die Holz- und Papierindustrie, sowie für die Brennholz- und Holzkohlegewinnung. Landwirtschaftliche Übernutzung marginaler Standorte: DAS SAHEL-SYNDROM. Ein Beispiel ist der Brandrodungswanderfeldbau durch Kleinbauern in Entwicklungsländern. Nicht-nachhaltige industrielle Bewirtschaftung von Böden und Gewässern: Das DUST-BOWL-SYNDROM. Beispiele sind die Konversion von Wäldern für Rinderfarmen oder "cash-crop"-Landwirtschaft. Neben den Hauptsyndromen sind weitere Muster zu einem kleineren Teil an der globalen Entwaldungsproblematik beteiligt. Diese Syndrome umfassen z. B. die Erschließung und Schädigung von Naturäumen für Erholungszwecke, die Umweltschädigung durch zielgerichtete Naturraumgestaltung im Rahmen von Großprojekten wie Dämmen, die Umweltdegradation durch Abbau nicht-erneuerbarer Ressourcen oder die Umweltdegradation durch weiträumige diffuse Verteilung von meist langlebigen Wirkstoffen wie im Fall des "Sauren Regens". Die geographische Analyse eines Syndroms erfolgt in mehreren Schritten unter Integration von GIS mit Konzepten der Fuzzy-Logik und des "Qualitative Reasonings". Im ersten Schritt wird durch die Analyse von Fallstudien, Theorien und Expertenwissen ein syndromspezifisches Beziehungsgeflecht erstellt. Ausgehend von dieser systemischen Darstellung werden die naturräumlichen und sozioökonomischen Bedingungen, unter denen der Syndrommechanismus aktiv sein kann bestimmt. Diese Abschätzung wird als die Disposition einer Region gegenüber einem Syndrom bezeichnet. Der so erzeugte Indikator kann als ein Frühwarnsystem für das Einsetzen einer nicht-nachhaltigen Entwicklung genutzt werden. Basierend auf den das Syndrom konstituierenden Elementen wird ein Indikator für die Intensität des aktiven Syndroms abgeleitet. Für die Hauptsyndrome der Entwaldung werden vollständige Syndromanalysen durchgeführt, auf deren Basis erstmals weltweit die regionale Schädigung und Gefährdung der Wälder durch die systematische Untersuchung der unterliegenden globalen Ursache-Wirkungsmuster qualitativ bestimmt werden konnte. Vor allem die Gefährdung durch eine mögliche Kopplung zwischen noch nicht aktiven, aber durch bereits ablaufende Prozesse exponierten Degradationsmustern, wird hier erstmalig systematisch untersucht.

Inhaltsverzeichnis Die gesamte Dissertation können Sie als gezippten tar-File oder als zip-File laden. Durch Anklicken der Kapitelüberschriften können Sie das Kapitel in PDF-Format laden: Titelblatt     Kurzzusammenfassung     Abstract     Vorwort     Teil I: Das Syndromkonzept   1 Einleitung 1 1.1 Projektgenese 1 1.2 Der Globale Wandel 2 1.3 Die Notwendigkeit für einen neuen Zugang zur Analyse der Prozesse des Globalen Wandels 9 1.4 Nachhaltige Entwicklung 12 2 Modellierungsansätze zur Analyse Globaler Umweltveränderungen 17 2.1 Globale Ansätze 19 2.2 Regionale Ansätze 25 2.3 Lokale Ansätze 28 2.4 Defizite der bisherigen Herangehensweisen 31 3 Das Syndromkonzept 33 3.1 Grundlegende Elemente des Syndromkonzepts 36 3.1.1 Symptome des GW 38 3.1.2 Wechselwirkungen zwischen Symptomen 40 3.1.3 Syndrome als funktionale Muster des Globalen Wandels 42 3.2 Die Syndromanalyse 47 3.2.1 Konzepte zur Syndromdiagnose 47 3.2.2 Syndromkopplungen 52 Teil II: Syndrombasierte Analyse der globalen Entwaldungsproblematik 57 4 "Entwaldung" - ein Kernproblem des Globalen Wandels 57 4.1 Die Wälder der Erde 57 4.1.1 Waldflächenänderung in neuerer Zeit 59 4.2 Bedeutung der Wälder 61 4.2.1 Globale Klimafunktion der Wälder 62 4.2.2 Biodiversitätsfunktion der Wälder 63 4.3 Bisherige Forschungsansätze zur Analyse der Entwaldung 64 5 Syndromanalyse der globalen Entwaldungsproblematik 66 5.1 Raubbau an natürlichen Ökosystemen - Das RAUBBAU-SYNDROM 66 5.1.1 Allgemeine Charakterisierung des Syndroms 66 5.1.2 Der Mechanismus des RAUBBAU-SYNDROMS 69 5.1.3 Disposition von Waldökosystemen für das RAUBBAU-SYNDROM 80 5.1.4 Abschätzung der Intensität des RAUBBAU-SYNDROMS 87 5.2 Landwirtschaftliche Übernutzung marginaler Standorte - Das SAHEL-SYNDROM 95 5.2.1 Allgemeine Charakterisierung des Syndroms 95 5.2.2 Der Mechanismus des SAHEL-SYNDROMS 95 5.2.3 Bedeutung des Syndroms für die globale Entwaldungsproblematik 100 5.2.4 Disposition des SAHEL-SYNDROMS 101 5.2.5 Intensität des SAHEL-SYNDROM 109 5.3 Nicht-nachhaltige industrielle Bewirtschaftung von Böden und Gewässern - Das DUST-BOWL-SYNDROM 118 5.3.1 Allgemeine Charakterisierung des Syndroms 118 5.3.2 Der Mechanismus des DUST-BOWL-SYNDROMS 119 5.3.3 Dispositionsmessung 122 5.3.4 Intensitätsbestimmung 125 5.4 Erschließung und Schädigung von Naturräumen für Erholungszwecke - Das MASSENTOURISMUS-SYNDROM 128 5.5 Umweltschädigung durch zielgerichtete Naturraumgestaltung im Rahmen von Großprojekten - Das ARAL-SEE-SYNDROM 128 5.6 Umweltdegradation durch weiträumige diffuse Verteilung von meist langlebigen Wirkstoffen - Das HOHER-SCHORNSTEIN-SYNDROM 130 5.7 Umweltdegradation durch Abbau nicht-erneuerbarer Ressourcen - Das KATANGA-SYNDROM 131 6 Aggregierte Gefährdung der Waldökosysteme 132 6.1 Analyse der Syndrommechanismen 132 6.2 Syndrombasierte aggregierte Gefährdungsindikatoren 134 6.2.1 Die aggregierte Gesamtgefährdung der Waldökosysteme 134 6.2.2 Abschätzung der aktuellen Schädigung und Gefährdung der Waldökosysteme 135 6.2.3 Abschätzung der zukünftigen Gefährdung von Waldökosystemen durch Kopplungsmechanismen 144 7 Zusammenfassung 150 7.1 Ausblick 152 Anhang I: Grundelemente der Fuzzy-Logik 154 Literatur   160 Danksagung     Lebenslauf

Ergänzende Angaben:
Online-Adresse:	http://www.diss.fu-berlin.de/2001/40/index.html
Sprache:	Deutsch
Keywords:	Global Change, GIS, Environmental Modelling, Fuzzy-Logic, Sustainable Development, Deforestation
DNB-Sachgruppe:	31 Geowissenschaften
Datum der Disputation:	30-Jan-2001
Entstanden am:	Fachbereich Geowissenschaften, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter:	Prof. Dr. Fred Scholz
Zweiter Gutachter:	Prof. Dr. Hans-Joachim Schellnhuber
Kontakt (Verfasser):	cassel@pik-potsdam.de
Kontakt (Betreuer):	scholz@geog.fu-berlin.de
Abgabedatum:	26-Mar-2001
Freigabedatum:	30-Mar-2001

 

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