Darstellung einer möglichen Lösungsidee

Hinweise:

Die Bearbeitung der Aufgaben zu "Analysen zur Heftigkeit der Überfischung" ist Teil einer Gesamtlösung von arbeitsteilig arbeitenden Gruppen.

Beschreibung der erwerbaren inhaltlichen und allgemeinen mathematischen Kompetenzen bei der Arbeit an den folgenden Aufgaben

Die folgende Lösung zu Analysen zur Heftigkeit der Überfischung kann in einer Teilgruppe der Klasse erarbeitet werden. Sie ist Teil einer Gesamtlösung, bei der andere Gruppen der Klasse parallel an Analysen zum Fischverzehr sowie zur Entwicklung von Aquakulturen arbeiten. Nach der Präsentation der Gruppenlösungen in der Klasse werden gemeinsam Folgerungen erarbeitet und diskutiert, die auch das Verhalten von Menschen mit einbeziehen.

Für die Erarbeitung der nachfolgenden Lösung und deren Formulierung sind etwa 3 - 4 Schulstunden notwendig, wenn das Werkzeug Excel bekannt ist und Teile dieser Arbeiten auch als Hausarbeit angefertigt werden. Für die Besprechung aller Analysen in der Klasse sind dann noch einmal ca. 2 Schulstunden notwendig.

Diskutiert die Begründungen, die einerseits für die Überfischung und andererseits für den Erhalt der Artenvielfalt vorgetragen werden.

Erstellt auf der Grundlage der gegebenen Daten ein Diagramm für den Rückgang von Kabeljau in der Nordsee.

Erstellt auf der Grundlage der gegebenen Daten oder auch selbst recherchierter Daten Diagramme, mit denen ihr die Heftigkeit der Überfischung für einzelne - von euch ausgewählte - Fischarten veranschaulichen und darstellen könnt.

Früher wimmelte die Nordsee nur so von Kabeljau. Und der Rote Thunfisch (Bonito) im Mittelmeer ist mittlerweile stark in seinem Bestand bedroht, ebenso der Großaugen-Thunfisch. Er wird zu Sushi verarbeitet, aber auch in Dosen, als Tiefkühlfisch und als Steak gehandelt.
Ein Grund für die Ausbeutung der Fischbestände in den Meeren liegt darin, dass die Fischbestände in den Weltmeeren als ein Allgemeingut angesehen werden. Ökonomisch denkende und dann so handelnde Fischer versuchen so effektiv wie möglich, soviel Fisch wie möglich zu fangen. Genau dies führte aber zu Überkapazitäten in den hochgerüsteten Fischfangflotten. Sie machen Jagd auf immer weniger Fisch. Daher hat die Gemeinsamen Fischereipolitik in der EU die Aufgabe, Fangquoten für bestimmte Fischarten und auch in Bezug auf die verschiedenen Mitgliedstaaten festzusetzen.

Den Rückgang des Kabeljaus stellen wir in einem Punktdiagramm dar und approximieren den Rückgang des Kabeljaus exponentiell und zum Vergleich auch linear.

Die lineare Approximationen sagt, dass der Kabeljau spätestens im Jahr 2010 ausgestorben ist. Denn die Gerade scheidet die x-Achse bereits im Jahr 38,4.

0 = -6,4193x + 245,73 äquivalent mit x = 38,4

Es ist nicht anzunehmen, dass der Kabeljau vollständig ausstirbt, da immer ein paar Fische überleben. Daher erlaubt also die exponentielle Approximation wohl eine bessere Prognose. Ob diese aber längerfristig zum Erhalt der Art ausreichen wird, ist fraglich.

siehe: ExelDateien/mappe1966a.htm
oder: ExelDateien/mappe1966a.xls

Zur Darstellung der Überfischung wählen wir als Beispiel die gegebenen Daten für den Echten Bonito, den Gelbflossen-Thunfisch und den Großaugen-Thun und stellen die Entwicklung der Fangmengen in Punkt-Liniendiagrammen dar (in die auch noch polynomische Trendlinien eingezeichnet werden können):

siehe: ExelDateien/mappe1966b.htm
oder: ExelDateien/mappe1966b.xls

Prüft miteinander und begründet, wie seriös die Daten sind und welche Diagrammform sich für die Darstellung von Veränderungen eignet.

Beschreibt mit Worten den Verlauf der Diagramme und interpretiert ihren Verlauf.

Die Daten stammen von "www.seaaroundus.org" einer Organisation, die - auch mit Unterstützung der University of Columbia -, Daten zur Politikberatung aufbereitet. Die Daten stammen also von einer Organisation, die das Wohl des Ökosystems Meer und nicht "Verkaufs"-Interessen im Blick hat. Die Daten können daher als seriös bezeichnet werden.

Zum Vergleich stellen wir die Entwicklung der Fangmengen auch in Balkendiagrammen dar:

siehe: ExelDateien/mappe1966c.htm
oder: ExelDateien/mappe1966c.xls

Beide Diagrammformen sagen, in ihrer Veranschaulichung übereinstimmend:
Die Anlandungen von Echtem Bonito nehmen von 1970 bis 2000 sehr stark zu. Die Fangmengen verdoppelten sich nach jeweils 10 bis 15 Jahren. Erst ab 2000 scheint sich die Fangmenge auf einem sehr hohen Niveau zu stabilisieren.
Die Anlandungen von Gelbflossen-Thun verdoppeln sich von 1970 bis 1985, steigen dann weiter an, verdoppeln sich bis 2000 erneut und werden wohl weiter ansteigen.
Die Fangmengen des Großaugen-Thun sind zwar kleiner als die zuvor genannten, verdoppeln sich aber auch innerhalb von jeweils 20 Jahren. Die Fangmenge pendelt sich auf einem viel zu hohen Niveau für diese Fischart ein. Der Großaugen-Thun ist wohl in seinem Bestand gefährdet.

Für Trendaussagen brauchen wir Funktionen. Daher approximieren wir die Anlandungen an Echtem Bonito und Gelbflossen-Thun in den letzten 13 Jahren, also ab 1990. Die Entwicklungen in den letzten Jahren sagen wahrscheinlich besser, wie es weitergehen könnte.

siehe: ExelDateien/mappe1966d.htm
oder: ExelDateien/mappe1966d.xls

Die Anlandungen an Gelbflossen-Thun werden wahrscheinlich weiter steigen, wenn nicht politische Entscheidungen über Fangquoten getroffen werden und hart durchgesetzt werden.

Für den Echten Bonito berechnen wir auf auf der Basis der quadratischen Trendlinie

y = -3232,9x² + 87141x + 578402

die Fangmengen in 2, 4 und 6 Jahren, also die Anlandungen für x = 14,
x = 16 und x = 18 und erhalten y(14) = 1164728 y(16) =1145036 und
y(18) = 1099480 bei Aufrundungen auf Null Stellen hinter dem Komma.

Insgesamt erhalten wir für die Anlandungen an Echtem Bonito und Gelbflossen-Thun in den nächsten 11 Jahre die folgenden Extrapolationen auf der Basis der quadratischen Trendfunktionen.

Für die Fangmengen des Bonito von 1990 bis 2008 so erhalten wir die folgende Darstellung:

siehe: ExelDateien/mappe1966e.htm
oder: ExelDateien/mappe1966e.xls

In dieser Extrapolation gehen die Fangmengen für den Bonito zurück, sie haben ihren Höchstwert überschritten. Aber natürlich ist auch diese Rechnung unsicher und abhängig von politischen Entscheidungen.

Zur Zeit "übt der WWF heftige Kritik an den Ergebnissen der am 25.11.08 in Marrakesch beendeten Konferenz der Kommission zum Schutz des Atlantischen Tunfischs (ICCAT). Die 46 Vertragsstaaten, darunter die EU, haben trotz massiver Proteste von Wissenschaftlern, Unternehmen und Umweltverbänden für 2009 eine Fangquote von 22.000 Tonnen für den bedrohten Roten Tunfisch im Mittelmeer beschlossen."

Resümee: Alle Darstellungen zeigen eindringlich, dass Raubbau an den Fischen in den Meeren betrieben wird. Ob sich dieser Zustand ändert, hängt auch wesentlich davon ab, ob sich die Fischerreien an Vereinbarungen halten und auf politischer Ebene Fangquoten beschlossen werden, die zum Arterhalt notwendig sind und dann auch durchgesetzt werden.