Neue Grenzwerte für die Biosphäre

Die historischen Pariser Klimabeschlüsse sind das Ergebnis von 30 Jahren Forschung und politischem Druck. Wissenschaftler haben jetzt acht weitere planetare Grenzwerte für unsere Geo- und Biosphäre benannt.

Mit dem Ozonloch hat es eigentlich angefangen, Ende der 1970er-Jahre klaffte es plötzlich zum Erschrecken aller über dem Südpol, verursacht unter 
anderem durch das damals sehr beliebte Haarspray. Nachdem zwei spätere Chemie-Nobelpreisträger das herausgefunden hatten, rang sich die Politik 1989 im sogenannten Montreal-Protokoll zum Verbot von FCKW durch. Die Ozonschicht in der Stratosphäre, 15 bis 50 Kilometer über der Erde, erholte sich wieder.

Gerade noch mal gut gegangen, könnte man sagen. Andererseits war das Ozonloch auch erst der Vorbote für Treibhausgase und Klimawandel, für Artensterben und Verschwinden der Wälder, für Überdüngung und die zunehmende Versauerung der Ozeane. Die Geschwindigkeit der Veränderungen ist seit 1950 – dem Zeitpunkt der 
»großen Beschleunigung« bei vielen Charts vom linearen in ein exponentielles Wachstum
übergegangen, so Kennzahlen von Forschern.

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Die Welt befindet sich im Turbo-Modus, im neuen Erdzeitalter des Anthropozäns. 
Die Kräfte, die die industrielle Revolution ab dem Jahr 1750 initiierte, scheinen sich in der globalisierten Welt mit mehr als versiebenfachter Weltbevölkerung erst so richtig zu entfesseln. Dies kann zu unbeherrschbaren Folgen für das Gesamtsystem führen, warnt eine internationale Gruppe renommierter Wissenschaftler unter Führung des »Resilience Centres« an der Universität Stockholm. »Wir sind definitiv dabei, die Erde als Lebenserhaltungssystem des Menschen zu destabilisieren«, so der australische Professor Will Steffen.

Für neun existentielle Bereiche unserer Geo- und Biosphäre haben die Wissenschaftler jetzt planetarische Grenzwerte festgelegt. Und Ampeln aufgestellt. Stehen sie auf Rot, wie beim Artensterben und intensiver Düngung mit Phosphor und Stickstoff, befindet sich die Menschheit in der Hochrisikozone.

Im grünen, sicheren Bereich ist das Erdsystem dagegen bei der Ozonschicht, dem weltweiten Wasserverbrauch und – wenn auch knapp – bei der Meeresversauerung. In drei weiteren Bereichen hat die Erde den grünen Nachhaltigkeitsbereich bereits verlassen.

Die Ampeln stehen auf Gelb, erhöhtes Risiko: beim Klimawandel, der zunehmenden Landnutzung durch steigende Abholzung der Wälder. In zwei Bereichen fehlen den Forschern noch Daten, um sinnvolle Grenzwerte zu definieren. Es handelt sich dabei um die Mengen kleinster Partikel wie Ruß oder Schwefeloxide, die in die Atmosphäre gelangen. Auch für die steigende Verschmutzung mit künstlich hergestellten Materialien wie Plastik, das sich in riesigen Müllstrudeln der Ozeane sammelt. Für immer mehr Schwermetalle in Böden und Gewässern, radioaktive Abfälle und für die funktionale Diversität arbeitet die internationale Forschung noch an sinnvollen Belastungsgrenzen.

Ziel der Wissenschaftler ist es, »einen sicheren Spielraum für die Entwicklung der Menschheit« aufzuzeigen, so Johan Rockström in der Zeitschrift »nature«. Seitdem hat ein weltweites Netzwerk von Wissenschaftlern (pb-net.org) mit über 60 Studien das Konzept weiterentwickelt. Vergangenes Jahr wurden alle Daten umfassend aktualisiert und die planetaren Belastungsgrenzen in der Zeitschrift »science« veröffentlicht.

Daran war auch Dieter Gerten beteiligt. Der Geograf leitet eine Forschungsgruppe zu planetaren Grenzwerten am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Zehn Wissenschaftler – Physiker, Geo-Ökologen, Umweltwissenschaftler, Meteorologen – berechnen die konkreten Zusammenhänge zwischen Klimawandel und dem globalen Land- und Wassersystem. Dabei spielen viele Faktoren eine Rolle: So sei 
etwa der Artenverlust durch die steigende 
menschliche Landnutzung schon weit fortgeschritten, stellt Gerten fest: »Die wachsende Rodung der Wälder wiederum, die eine lebenswichtige Funktion für das Gesamtsystem der Erde haben, verändert auch das Klimasystem.«

Die Forscher fragen sich, wie sich die Menschheit zukünftig weiterentwickeln kann, wenn Bevölkerung, Nahrungsmittelbedarf und Wasserverbrauch weiter so stark wachsen und trotzdem die planetaren Grenzen eingehalten werden sollen. »Das ist eine große Herausforderung und wir versuchen, dafür wissenschaftlich begründete, gangbare Wege zu berechnen«, sagt Dieter Gerten.
Sein Team nutzt dafür alle aktuellen Daten, um mit Modellen die Folgen der Veränderungen für das Erdsystem zu berechnen. Im Keller des Instituts steht dafür einer der 400 schnellsten Rechner der Welt. Die Wissenschaftler um Institutsgründer Hans Joachim Schnellnhuber sind Teil der weltweiten Klimaforschung.

Nach 30 Jahren Arbeit und Druck auf die Politik konnten sie vergangenen Dezember einen Durchbruch feiern. Dieter Gerten ist sich sicher: »Die Pariser Klimabeschlüsse machen natürlich Hoffnung, dass unsere Konzepte zu Verhaltensänderungen beitragen können.«

hr, Onyx, Ausgabe Februar 2016