Biodiversiteetti

Biodiversiteetti eli biologinen monimuotoisuus (myös elonkirjo, luonnonkirjo tai luonnon monimuotoisuus) tarkoittaa maapallon tai sen jonkin osan elollisen luonnon monimuotoisuutta. Yleinen biodiversiteetin mittari on lajirunsaus eli alueen lajien lukumäärä. Biodiversiteettiin kuuluu myös lajin sisäinen perinnöllinen muuntelu sekä lajien luomien ekosysteemien monimuotoisuus.
Maapallon biodiversiteettiä ei vielä tunneta kovin hyvin. Lajien määräksi on arvioitu 10 miljoonaa, mutta niistä vain 1,9 miljoonaa tunnetaan nimeltä. Tunnetuista lajeistakin noin kaksi kolmasosaa tunnetaan vain yhdeltä alueelta ja moni vain yhdestä yksilöstä, joten niiden lajinsisäistä perinnöllistä monimuotoisuutta ei tunneta juuri lainkaan.

Mittaustapoja

Lajien lukumäärän laskeminen on yleisin tapa vertailla eri alueiden biodiversiteetteja. Vertailussa lajeja painotetaan käytännössä kuitenkin eri tavalla, sillä joidenkin lajien merkitys on suurempi kuin toisten.
Toinen tapa mitata biodiversiteettia on tarkastella, kuinka ainutlaatuisia alueen lajit ovat. Äärimmäisissä elinympäristöissä, kuten Etelämantereen tulivuorten huipuilla, kuumissa lähteissä tai merenpohjan savuttajissa, on vain vähän lajeja, mutta ne ovat hyvin erilaisia kuin lajit missään muualla. Jotkin lajit ovat sukunsa ainoita, mutta toiset kuuluvat sukuun, jossa on satoja lajeja. Sukunsa ainoa laji on biodiversiteetin kannalta sikäli tärkeä, että se on usein ainutlaatuinen. Toisaalta laaja suku voi olla osoitus lajiensa evolutiivisesta elinvoimasta.
Biodiversiteettiin liittyy myös se, kuinka paljon kotoperäisiä lajeja alueella on, eli lajeja, joita esiintyy vain siellä. Esimerkiksi Havaijisaarilla on vain tuhat kasvilajia, paljon vähemmän kuin samalla leveysasteella Keski-Amerikassa, mutta lähes kaikki niistä ovat kotoperäisiä.
Lajien välinen erilaisuus on myös eräs osoitus monimuotoisuudesta. Esimerkiksi alue, jolla viihtyy yksi leinikkilaji ja yksi sammakkolaji on monimuotoisempi kuin alue, jolla esiintyy vain kaksi leinikkilajia.
Lajin sisäinen perinnöllinen muuntelu kuuluu myös biodiversiteettiin.
Biodiversiteettiä voidaan mitata lisäksi lajien muodostamien ekologisten yhteisöjen määrällä alueen sisällä. Jos esimerkiksi alueella on sekä metsää että preeriaa, se on monimuotoisempi kuin alue, jossa on vain metsää.
Monimuotoisuuden kannalta oleellista ovat lajin yksilöiden muodostamat paikalliset populaatiot. Vaikka laji kokonaisuutena säilyisikin elinvoimaisena, tietyn alueen monimuotoisuus vähenee aina kun lajin paikallinen populaatio katoaa. Lajin muuttuminen uhanalaiseksi tapahtuu siten, että siitä häviää yksi populaatio kerrallaan. Aina kun paikallinen populaatio katoaa, paikallinen ekosysteemi köyhtyy.
Koska pientenkin alueiden koko eliölajistoa on käytännössä mahdotonta selvittää, alueen luonnon monimuotoisuutta selvitettäessä keskitytään tiettyihin indikaattorilajeihin tai -eliöryhmiin. Ne ovat lajeja, joiden on todettu heijastavan myös muun alueella elävän lajiston ominaispiirteitä tai siinä tapahtuvia muutoksia.

Alueittain

Maalla elää paljon enemmän lajeja kuin merissä, mikä johtuu maalla elävien hyönteislajien valtavasta määrästä. Merissä on toisaalta enemmän eläinten pääjaksoja kuin maalla. Yksikään eläinten pääjakso ei esiinny pelkästään maalla, mutta joitain esiintyy ainoastaan meressä.
Tropiikin lajimäärä on selvästi suurempi kuin muiden alueiden. Lajirikkaimpia trooppisia alueita ovat Etelä-Amerikan pohjoisosat ja Kaakkois-Aasia. Runsaslajisimmilla alueilla on myös korkein primaarinen nettotuotanto, jota mitataan yhteyttävien kasvien vuodessa sitoman hiilen määränä neliömetriä kohden.
Arktisten alueiden lajisto on lämpimiä alueita niukempi. Tämä johtuu etupäässä siitä, että alueet ovat olleet usein jään peitossa, eikä lajiutumista ole päässyt tapahtumaan.
Niin sanotun Rapoportin säännön mukaan lajien levinnäisyysalueet ovat keskimäärin sitä suurempia ja lajimäärät samalla pienempiä, mitä kauemmas tropiikista edetään kohti napoja. Tämä johtuu siitä, että viileillä alueilla on paljon niin sanottuja generalisteja, lajeja, jotka joutuvat vuodenaikojen voimakkaan vaihtelun vuoksi hyödyntämään useita lajeja. Tropiikissa sen sijaan on huomattavan paljon spesialistilajeja, kuten hyönteisiä, joiden toukille kelpaa ravinnoksi vain tietty kasvilaji. Erikoistumisen tekee mahdolliseksi tropiikin monimuotoinen ympäristö ja ympäristön vakaus, kuten vuodenaikaisvaihtelun puuttuminen. Tropiikin lajirunsautta selittää myös se, että monet runsaslajiset eliöryhmät ovat alun perin syntyneet siellä ja ehtineet lajiutua kauemman aikaa. Tropiikin lajirikkauden syyt saattavat kuitenkin vaihdella alueesta riippuen.
80 prosenttia maapallon biodiversiteetistä on alkuperäiskansojen alueella, vaikka alkuperäiskansat muodostavat vain 6 prosenttia maailman väestöstä. Alkuperäiskansojen kulttuurit ovat useimmiten edelleen vahvasti sidoksissa luonnonvarojen käyttöön, ja niiden harjoittamat perinteiset elinkeinot ovat osoittautuneet usein varsin kestäviksi.
Maalaismaisemassa biodiversiteetti on vähentynyt sellaisilla viljelysalueilla, joilla käytetään salaojitusta tai muita peltopinta-alan tuottavuutta lisääviä menetelmiä. Sen vuoksi esimerkiksi Suomen maaseudun biodiversiteetti on pienempi kuin Baltian tai Venäjän.

Merkitys

Biodiversiteetin säilyminen on tärkeää luonnon toiminnan kannalta. Lajit elävät jatkuvassa vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, ja jos jokin laji kuolee, seuraukset voivat olla arvaamattomat. Jos riippuvuuksien verkosto häiriintyy, seurauksena saattaa olla koko ekosysteemin romahtaminen. Monimuotoisessa ekosysteemissä saattaa kuitenkin löytyä tilalle korvaavia lajeja.
Ihminen ei luultavasti ole vielä löytänyt luonnosta kaikkia arvokkaita lääkeaineita tuottavia kasvia ja sieniä. Näiden katoaminen estäisi myös niistä saatavien lääkkeiden löytymisen.
Suuri lajidiversiteetti vakauttaa eliöyhteisöä. Vakaa eliöyhteisö palautuu nopeammin häiriöistä kuten paloista, myrskyistä, ilmastonmuutoksesta tai suurta tuhoa aiheuttavien lajien vierailuista. Suuri diversiteetti lisää eliöyhteisön biomassaa, sillä iso lajijoukko sisältää suuremmalla todennäköisyydellä sekä sellaisia lajeja, joiden tuotanto on hyvin runsasta sekä sellaisia, jotka hyödyntävät käyttämättömiäkin resursseja.
Tärkeässä asemassa tietyn ekosysteemin toiminnassa ovat niin sanotut avainlajit. Niiden häviäminen johtaisi monen muunkin lajin häviämiseen. Jokin avainlajina toimiva kasvi voi esimerkiksi tarjota elinpaikan suurelle määrälle muita lajeja ja muodostaa tärkeän osan monen lajin ravinnosta. Suomen luonnon avainlajeja ovat monet puulajit kuten haapa.
Lajin sisäinen muuntelu on tärkeää esimerkiksi uusien tautien vastustuskyvyn kannalta. Jos lajin monimuotoisuus on vähäistä, laji on herkkä tuhoutumaan.

Uhanalaisuus

Nykyisin lajeja häviää paljon nopeammin kuin koskaan ennen historiassa. Lajien häviäminen on 1 000–1 000 000 kertaa lajiutumista yleisempää.
Maapallon biodiversiteetti on YK:n toukokuussa 2019 julkaiseman raportin mukaan nopeasti vähenemässä ihmisen toiminnan seurauksena. Suurimpia luonnon tuhoutumisen ja monimuotoisuuden katoamisen syitä ovat ruoantuotanto maalla ja merellä, metsätalous, teiden ja muiden väylien rakentaminen sekä kaupungistuminen. Metsiä, soita ja muita luonnonympäristöjä muutetaan pelloiksi, patoaltaiksi ja kaupungeiksi. Tehomaataloudessa hyönteisiä hävitetään hyönteismyrkyillä sekä tuhotaan niiden asuinympäristönään käyttämää kasvillisuutta.
Ilmaston lämpeneminen pahentaa monimuotoisuuden tuhoutumista. Lämpenemisen vaikutus biodiversiteettiin on kahtalainen. Yhtäältä sen seurauksena tropiikin lajit voivat levitä kauemmas päiväntasaajalta, mikä lisää monimuotoisuutta maailmanlaajuisesti. Suomessa esimerkiksi jalopuulajit voivat levitä pohjoisemmaksi. Toisaalta monen eliölajin on vaikea siirtyä uusille alueille, osittain koska ihmisen toiminnan vuoksi niiden elinalueet ovat pirstoutuneet. Jos lajin elinolosuhteet muuttuvat epäsuotuisiksi, eikä se pysty siirtymään minnekään, se voi kadota.
YK:n raportin mukaan jopa miljoona lajia on vaarassa kuolla sukupuuttoon seuraavien vuosikymmenten aikana, ellei luonnon pelastamiseksi ryhdytä toimenpiteisiin. Lajien väheneminen vaarantaa ihmisen ruoantuotannon, kasvien pölytyksen, puhtaan veden ja vakaan ilmaston. Tutkijat pyrkivät nostamaan luonnon tuhoutumisen julkisuuteen samalla tavalla kuin ilmastonmuutos on noussut poliittiseen keskusteluun. Heidän tavoitteenaan on vaikuttaa ympäristöministerien lisäksi myös ihmisiin, jotka ovat vastuussa maataloudesta, liikenteestä ja energiasta.

Suojelu

Biodiversiteetti on nykyään keskeinen ekologisen tutkimuksen ja luonnonsuojelun kohde. Luonnon monimuotoisuutta suojellaan parhaiten kokonaisvaltaisesti suuria elinympäristöjä kuten vanhoja metsiä suojelemalla.
Suomen perustuslain mukaan vastuu luonnosta ja sen monimuotoisuudesta, ympäristöstä ja kulttuuriperinnöstä kuuluu Suomessa kaikille.
Rio de Janeirossa solmittiin vuonna 1992 YK:n biologista monimuotoisuutta koskeva yleissopimus.
Vuosi 2010 oli Yhdistyneiden kansakuntien kansainvälinen biodiversiteetin vuosi. Sen aikana pyrittiin lisäämään tietoisuutta biodiversiteetin tärkeydestä ja vahvistamaan luonnonsuojelua.
Euroopan komissio antoi vuonna 2011 tiedonannon, jossa sitoudutaan pysäyttämään Euroopan unionin alueen luonnon monimuotoisuuden köyhtyminen vuoteen 2020 mennessä. Vuonna 2015 komissio totesi, että EU:n biodiversiteettistrategian tavoitteita ei ollut saavutettu eikä luonnon monimuotoisuuden katoa saatu pysäytettyä.