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Lexikon der Geowissenschaften: Stabilität

Stabilität, 1) Klimatologie: Bezeichnung für das Verhalten eines Systems, welches nach dem Aufprägen von Störungen in seine ursprüngliche Gleichgewichtslage zurückkehrt. Bei der Frage nach der statischen Stabilität wird untersucht, ob in einem ruhenden Medium (Flüssigkeit oder Gas) ein aus seiner Ruhelage in der Vertikalen ausgelenktes Fluidpaket wieder zum Ausgangsniveau zurückkehrt. Diesen Zustand nennt man dann stabil. Bei der dynamischen Stabilität wird das Verhalten einer Strömung hinsichtlich aufgeprägter Störungen bewertet. Das Gegenteil von Stabilität ist die Instabilität. In diesem Fall kehrt das System nach dem Aufprägen einer Störung nicht mehr in den Ausgangszustand zurück. barokline Instabilität, Kelvin-Helmholtz-Instabilität. 2) Landschaftsökologie: bezeichnet die Fähigkeit eines Ökosystems, seine Ordnung gegenüber Störungen zu bewahren, wobei die äußeren Einwirkungen eine bestimmte Schwelle nicht überschreiten dürfen. Durch Kompensation der Störung mittels Rückkopplung vermag das aus dem Gleichgewichtszustand gebrachte System wieder in diesen zurückzukehren. Es können zwei Haupttypen von Stabilität unterschieden werden: Persistente Stabilität (Persistenz) bezeichnet ein über längere Zeiträume mehr oder weniger unverändertes ökologisches Gleichgewicht, das durch äußere Störungen nicht dauerhaft aus seinem inneren Zusammenhalt gebracht werden kann. Weil dies vor allem für Ökosysteme zutrifft, in denen Organismen mit k-Strategie überwiegen, wird auch von k-Stabilität gesprochen. Gemäß der Theorie über die Sukzession von Ökosystemen handelt es sich somit um „reife” Entwicklungsstadien. Die Stabilität ist in diesen Fällen vorwiegend biotisch geregelt, d.h. systemeigene Kontrollmechanismen bestimmen das ökologische Gleichgewicht, welches auch ein von den Organismen getragenes Gleichgewicht des Stoffhaushaltes und des Energieumsatzes mit einschließt. Durch starke Störungen anthropogener Natur können persistente Ökosysteme zerstört werden (z.B. Brandrodung des tropischen Regenwaldes). Eine Regeneration solcher Systeme erfolgt nur über eine lange Sukzessionsreihe, die stets mit den nachfolgend erläuterten elastisch-stabilen Ökosystemen beginnt. Elastische Stabilität (Resilienz) bezeichnet ein über längere Zeiträume mehr oder weniger ungleichmäßiges Existieren von Systemzuständen, was auf äußere Einwirkungen von jeweils unterschiedlicher zeitlicher Dauer zurückzuführen ist. Klingen diese Störungen wieder ab, kann das System wieder in seinen „Normalzustand” zurückkehren, sofern es während der Zeit der Störung nicht zu irreversiblen Veränderungen der Systemstruktur gekommen ist. In diesem Fall würde es zu einer geänderten Zusammensetzung der Biozönose, z.B. zu einem neuen Sukzessionsstadium, kommen. In derartigen Systemen überwiegen Organismen mit R-Strategie, die sich durch exponentielles Wachstum den veränderten Bedingungen sehr viel schneller anpassen können. Somit kann sich das gesamte System entweder schneller regenerieren oder in ein neues ökologisches Gleichgewicht gelangen (r-Stabilität). Aus der Sicht einer angepaßten Nutzung der Landschaftsökosysteme ist die elastische Stabilität insgesamt wichtiger und auch typischer. Derartige Systeme sind gegen äußere natürliche oder anthropogene Eingriffe und Störungen unempfindlicher als persistente Ökosysteme. 3) Mineraloge: Bestreben eines Systems, nach einer Störung des Gleichgewichtes wieder in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Einen Zustand, der beliebig lange unverändert bestehen bleibt, bezeichnet man als stabil, im Gegensatz zu labilen und metastabilen Zuständen, bei denen eine kontinuierliche Umwandlung in Zustände mit geringerem freiem Energieinhalt stattfindet. Beispiele sind Substanzen oder Substanzgemische, in denen bei konstanter Temperatur und konstantem Druck meßbare Reaktionen stattfinden. Bei pseudostabilen Zuständen, die äußerlich im Gleichgewicht zu sein scheinen, finden jedoch sehr langsame, kaum merkliche Umwandlungen in Zustände mit geringerem Gehalt an freier Energie statt, z.B. lyophobe Kolloide, die langsam koagulieren. Phasenbeziehungen. [DE,DS,GST]

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