Biodiversitätsindex-Rechner

Die Messung der biologischen Vielfalt besteht nicht nur darin, Arten zu zählen; es geht darum, die Verteilung des Lebens zu bewerten. Der Shannon-Diversitätsindex H leitet sich aus Claude Shannons Informationsentropie ab: H = -Σ p_i ln p_i. In der Ökologie misst dies die Unsicherheit bei der Vorhersage der Art eines zufällig ausgewählten Individuums. Wenn ein Ökosystem von einer einzigen Art dominiert wird, ist die Unsicherheit gering und der Shannon-Index liegt nahe bei Null. Wenn Arten gleichmäßig häufig vorkommen, sind Unsicherheit und Diversität maximiert. In ähnlicher Weise misst der Simpson-Index die Wahrscheinlichkeit, dass zwei zufällig ausgewählte Individuen derselben Art angehören. Durch die Übersetzung der biologischen Vielfalt in thermodynamische und informationstheoretische Begriffe können Ökologen die Stabilität von Ökosystemen und ihre Widerstandsfähigkeit mathematisch bewerten.

Zwei Lebensgemeinschaften können dieselbe Artenzahl aufweisen und trotzdem völlig verschieden sein. Eine Fläche mit 90 Individuen einer Art und je einem von vier weiteren hat denselben Artenreichtum (S = 5) wie eine Fläche mit je 20 — aber viel weniger echte Vielfalt, weil eine Art alle anderen erdrückt. Deshalb zeigt dieses Werkzeug die Evenness (Pielous J) neben der reinen Zahl: Vielfalt hängt davon ab, wie gleichmäßig die Individuen verteilt sind, nicht nur davon, wie viele Arten vorkommen.

Simpsons Dominanz λ = Σpᵢ² ist mathematisch identisch mit dem Herfindahl-Hirschman-Index, mit dem Ökonomen die Marktkonzentration messen — Wettbewerbsbehörden nutzen genau dieselbe Summe quadrierter Anteile, um zu entscheiden, ob eine Fusion ein Monopol schafft. Geringe ökologische Vielfalt und ein monopolisierter Markt sind rechnerisch dasselbe. Passenderweise stellte Edward Simpson den Index 1949 vor, nachdem er im Krieg als Codeknacker in Bletchley Park gedient hatte.