Biodiversität – der Grad der genetischen und Artenvariabilität zwischen Organismen – in einem Ökosystem hängt zum großen Teil davon ab, wie gastfreundlich dieses Ökosystem für das Leben ist. Sie kann je nach Klima, Geographie und anderen Faktoren stark variieren. Viel Sonnenlicht, konstant warme Temperaturen und häufige, reichliche Niederschläge – all das in tropischen Regenwäldern reichlich vorhanden – erzeugen in der Regel die höchste Artenvielfalt unter den Ökosystemen.
Vergleich der Biodiversität
Tropische Wälder, darunter immergrüne Regenwälder, Nebelwälder, saisonale Laubwälder und Mangrovenwälder, weisen die höchste Artenvielfalt aller terrestrischen Biome auf. Insbesondere tropische Regenwälder bedecken weniger als 7 Prozent der Erdoberfläche, beherbergen aber schätzungsweise die Hälfte aller existierenden Pflanzen- und Tierarten. Eine kleine Parzelle kann Hunderte von Baumarten hervorbringen – so viele wie alle nordamerikanischen gemäßigten und borealen Wälder zusammen – und ein Reservat in Peru hat mehr als 1.200 verschiedene Schmetterlinge. Trockene tropische Wälder enthalten einige der gleichen Arten wie Regenwälder, aber insgesamt weniger Arten. Unter den großen gemäßigten Waldtypen (gemäßigte Nadel-, Regen-, Laub- und Mischwälder) Laub- und Mischwälder – zu denen sowohl Laub- als auch Nadelholzarten gehören – haben die höchsten Biodiversität. Einige gemäßigte Nadelwälder bestehen nur aus wenigen Baumarten, aber das Geplapper und Gesänge großer Vogelarten füllt oft ihre Grenzen.
Geographie und Klima als Faktoren der Biodiversität
Alle tropischen Wälder befinden sich in erster Linie innerhalb von 28 Grad des Äquators und erleben das ganze Jahr über konstant warme Temperaturen und eine starke und ziemlich gleichmäßige Sonneneinstrahlung. Tropische Regenwälder profitieren zusätzlich von häufigem und reichlichem Regen, der durchschnittlich 1,8 bis 30 Fuß pro Jahr beträgt. All diese Faktoren begünstigen eine Vielzahl von Wirbellosen – einige Schätzungen gehen von bis zu 30 Millionen Arten aus -- sowie Amphibien, Reptilien, Pflanzen und andere Organismen, die bei warmem Wetter gedeihen und verfügbar sind Wasser. Gemäßigte Wälder, die sich normalerweise zwischen dem 37. und 60. Breitengrad befinden, erleben kühle bis kalte und warme bis heiße Jahreszeiten sowie jahreszeitlich unterschiedliche Sonneneinstrahlung und Tageslänge. Wo das ganze Jahr über regnet, dominieren Laubwälder; trockenere Nadelwälder mit ihren sommerlichen Trockenperioden haben eine geringere Artenvielfalt. Üppige gemäßigte Regenwälder sind jedoch auch hauptsächlich Nadelwälder. Sie erleben gemäßigtere Jahreszeiten und hohe Niederschläge – außer während Sommerdürren – weil ihrer Nähe zum Meer und zu den Bergen, und sie besitzen die höchste Biomasse aller Wälder Ökosystem. Für alle gemäßigten Wälder schränken kalte Wintertemperaturen unter dem Gefrierpunkt ihre Artenvielfalt ein – insbesondere die Vielfalt der kaltblütigen Arten. Saisonaler Blattfall in tropischen trockenen und gemäßigten Laubwäldern und eine ausgedehnte Trockenzeit in tropischen Trockenwäldern schränken ihre Produktivität und Artenvielfalt ebenfalls ein.
Evolutionsgeschichte als Faktor der Biodiversität
Ein weiterer Grund für die ungewöhnlich hohe Artenvielfalt in tropischen Regenwäldern könnte ihre lange Evolutionsgeschichte sein. Es wird angenommen, dass die Regenwälder vor etwa 60 Millionen Jahren existierten, aber möglicherweise relativ unberührt von Vergletscherung und klimatische Verschiebungen des letzten glazialen Maximums (LGM) im Vergleich zu anderen Ökosystemen auf Erde. Im Gegensatz dazu wurden gemäßigte Laub- und Nadelwälder während der LGM weiter nach Süden gedrängt und stark verkleinert. Die gemäßigten Regenwälder wurden einst von Laubbäumen dominiert, bevor die sommerlichen Trockenzeiten die meisten von ihnen verdrängten. Durch den Klimawandel erleiden Ökosysteme oft zumindest einen vorübergehenden Artenverlust. Tropische Regenwaldarten konnten sich über längere Zeiträume entwickeln und sich an viele spezialisierte Nischen anpassen.
Nischenspezialisierung als Faktor der Biodiversität
Nischenspezialisierung kann ein weiterer Faktor für die Biodiversität sein. Die massiven Bäume und mehrere Blätterdachschichten in tropischen Regenwäldern sowie die vielfältigen Lebensräume, die geologische Merkmale wie Berge fördern die Entwicklung einer Nischenspezialisierung, was zur Entwicklung neuer Spezies. Einige baumbewohnende Tiere, die in bestimmten Höhen in tropischen Regenwalddächern leben, berühren während ihres Lebens nie den Boden. Nadelwälder haben tendenziell weniger Waldschichten – manchmal nur zwei – und daher weniger Nischenspezialisierung, obwohl einige Kiefernwälder eine Strauchschicht aufweisen. Auch dort tragen mehrere Schichten in gemäßigten Laubwäldern zu einer Nischenaufteilung und einer höheren Biodiversität bei. Das grobe Muster, das sich in tropischen und gemäßigten Laubwäldern abzuzeichnen scheint, ist wie folgt: Je höher die Bäume, desto mehr Schichten, desto mehr Nischen und desto mehr Arten.
