Anthropozän

Aus Klimawandel
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1 Eine neue Epoche der Klima- und Erdgeschichte

Der Begriff "Anthropozän" wurde 2002 von dem Nobelpreisträger für Chemie Paul Crutzen geprägt.[1] Crutzen stellte in einem Nature-Artikel dar, dass seit 200-300 Jahren der Mensch ganz entscheidend die natürliche Umwelt verändere, zunehmend nicht mehr nur lokal, sondern global. Als wichtigste Veränderung sieht Crutzen den Klimawandel durch die Erhöhung der atmosphärischen Konzentration von Treibhausgasen. Daneben erwähnt er das antarktische Ozonloch, die Nutzung von 30-50 % der globalen Landoberfläche durch den Menschen, die Ausbeutung der Meere durch die Fischerei, Lanschaftsveränderungen durch Deichbauten, Flussumlenkungen u.a. Phänomene. Crutzen schlägt vor, das Anthropozän mit dem Beginn des Industriezeitalters am Ende des 18. Jahrhunderts beginnen zu lassen.

Im Februar 2008 haben Wissenschaftler der Londoner Geologischen Gesellschaft Crutzens Vorschlag aufgegriffen und weiter ausgearbeitet.[2] Sie heben hervor, dass das Holozän die stabilste Klimaphase seit mindestens 400 000 Jahren war, mit Temperaturschwankungen innerhalb einer Amplitude von ca. 1 °C, und damit eine wesentliche Grundlage für die Entwicklung der menschlichen Zivilisation darstellte. Inzwischen aber habe der Anstieg der Treibhausgas Kohlendioxid und Methan ein Niveau erreicht, das schon in diesem Jahrhundert zu einem Temperaturanstieg vergleichbar mit dem Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum vor rund 50 Millionen Jahren führen könne. Der gegenwärtige CO2-Gehalt sei ähnlich wie der im mittleren Pliozän, 4 Millionen Jahre v.h., als allerdings der Meeresspiegel 10-20 m höher lag. Das Klima der Erde werde vielleicht zurückkehren in wärmere Phasen, wie sie zuletzt im Miozän oder Pliozän vorherrschten. Möglicherweise werde damit die Epoche des Quartärs zu Ende gehen. Die Autoren schlagen vor, das Anthropozän mit dem Jahr 1800 beginnen zu lassen.[3]

Geologische Epochen werden traditionell nach den Merkmalen von Gesteinsschichten bestimmt (stratigraphische Methode). Inzwischen haben zahlreiche Untersuchungen gezeigt, dass auch das Anthropozän seine spezifischen stratigraphischen Merkmale aufweist. In Sedimentschichten finden sich zunehmend 'technische Fossilien' wie Aluminium, Betonreste, Plastikteilchen, Kohlenstoffverbindungen aus der Verbrennung fossiler Energieträger, Fallout aus Atombombenversuchen u.a. Zudem weist die Atmosphäre Kohlendioxid- und Methanmoleküle aus anthropogenen Aktivitäten auf und zeigt eine Erwärmung seit 1900 um 0,9 °C, was deutlich über den Schwankungen der letzten 14 000 Jahre liegt. Auch der Meeresspiegel steigt schneller als sonst im späten Holozän. Hinzu kommt, dass das Artensterben sich unter dem menschlichen Einfluss deutlich beschleunigt hat. Das Tempo der Veränderungen hat besonders seit Mitte des 20. Jahrhunderts zugenommen, weshalb vielfach hier der Beginn des Anthropozäns angesetzt wird.[4]

2 Das Ende des Eiszeitalters?

Die gegenwärtige Klimaepoche, das Holozän, wird als jüngste Warmzeit des Eiszeitalters verstanden, das vor etwa 2,7 Mio. Jahre begann und bei dem sich Warm- und Kaltzeiten abwechseln. Die entscheidende Ursache für die Schwankungen zwischen kälteren und wärmeren Phasen wird in der Variabilität der Erdbahnparameter gesehen. Der Antrieb durch die Erdbahnparameter kann heute recht genau berechnet werden. Der Beginn einer neuen Eiszeit hängt allerdings nicht nur von der Sonneneinstrahlung ab, sondern auch von der atmosphärischen CO2-Konzentration. Nur wenn der Kohlendioxidgehalt unter das vorindustrielle Niveau sinkt, würde bei der aktuellen Konfiguration der Erdbahnparameter eine neue Eiszeit möglich sein. Das vergangene schnelle Wachstum kontinentaler Eisschilde auf der Nordhalbkugel, das warme Klimaepochen beendet hat, wird im allgemeinen auf eine reduzierte Einstrahlung im Sommer in den höheren Breiten zurückgeführt. Gegenwärtig befindet sich diese sommerliche Einstrahlung bei 65 °N nahe bei ihrem Minimum, ohne dass es jedoch Anzeichen einer neuen Eiszeit gibt. Bei ähnlichen orbitalen Verhältnissen wie z.B. vor ca. 800 000 Jahren hat es in der Vergangenheit den Beginn einer Eiszeit gegeben, allerdings bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm. Bei einem ähnlichen CO2-Gehalt sollte auch das gegenwärtige Interglazial innerhalb der nächsten 1500 Jahre enden. Aber bereits vor Beginn der industriellen Revolution lag der Kohlendioxid-Gehalt bei 280 ppm, was möglicherweise auf die die vorindustrielle Landnutzung zurückzuführen ist. Bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm hätte es nach Berechnungen von Klimamodellen den Beginn eines schnellen Wachstums von Eischilden bereits einige Tausend Jahre vor heute geben müssen. Die Erde wäre also längst auf dem Weg zu einer neuen Eiszeit, wenn der CO2-Gehalt nur um 40 ppm geringer gewesen wäre, als er es vorindustriell war.[5]

Klimamodellsimulationen zeigen eine Lebensdauer von anthropogenem CO2 von mehreren Tausend Jahren. Durch die lange Lebensdauer des anthropogenen CO2 in der Atmosphäre werden die vom Menschen verursachten Emissionen von Kohlendioxid einen starken Einfluss auf den Beginn der nächsten Eiszeit haben. Selbst bei einer gesamten kumulativen Emission von 500 GtC, ein Wert, der nur wenig über dem gegenwärtigen liegt, würde die Entwicklung der Eisschilde auf der Nordhalbkugel über Jahrtausende durch den CO2-Gehalt beeinflusst werden. Bei kumulativen CO2-Emissionen von 1000 GtC ist die Möglichkeit des Beginns einer neuen Eiszeit für die nächsten 100 000 Jahre stark reduziert, und bei 1500 GtC ist sie für denselben Zeitraum äußerst unwahrscheinlich. Mit Ausnahme des RCP2.6-Szenarios werden alle RCP-Szenarien des IPCC-Berichts von 2013 die 1000 GtC-Marke bereits im 21. Jahrhundert überschreiten. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der anthropogene Einfluss den Beginn einer nächsten Eiszeit über die Dauer von bisherigen Eiszeit-Zyklen hinaus unmöglich macht.[5][6]

Die Wahrscheinlichkeit scheint daher tatsächlich relativ hoch, dass die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre durch den Menschen Folgen haben wird, die die Wiederkehr einer nächsten Eiszeit verhindern könnten. Das rapide Abschmelzen des arktischen Meereises und das wahrscheinliche, wenn auch längerfristige Abschmelzen des Grönlandeises werden Bedingungen schaffen, die die geringfügigen Schwankungen der Erdbahnparameter möglicherweise zu wenig zur Wirkung kommen lassen werden, um eine neue Eiszeit (Kaltzeit) einzuleiten.

Dabei sind die neuen Klimaverhältnisse nur ein Merkmal, wenn auch vielleicht das entscheidende des neuen Zeitalters. Der Mensch prägt in vielerlei Hinsicht seine Umwelt selbst und sieht sich zunehmend veranlasst, die Folgen zu bewältigen. Damit nimmt er radikal Abschied von seinem früheren Verhältnis zur Natur, auf die er keinen Einfluss hatte, und sieht sich mehr und mehr einer Umwelt gegenüber, die sein eigenes Produkt ist, das auf ihn zurückwirkt, das er aber auch zu beherrschen lernen muss, will er nicht sein eigenes Opfer werden.

3 Einzelnachweise

  1. Paul J. Crutzen (2002): Geology of mankind, Nature 415, 23; sowie neuer: Steffen, W., P.J. Crutzen and J.R. McNeill (2007): The Anthropocene: Are Humans Now Overwhelming the Great Forces of Nature?, Ambio 36, 614-621
  2. Jan Zalasiewicz et al. (2008): Are we now living in the Anthropocene?, GSA TODAY, 18/2, 4-8
  3. Offiziell benennen könnte eine solche Epoche nur die Internationale Stratigraphische Kommission (ICS). Der Artikel der britischen Geologen ist als Appell an die ICS zu verstehen.
  4. Waters, C.N., et al. (2016): The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene, Science 351, DOI: 10.1126/science.aad2622
  5. 5,0 5,1 Ganopolski, A., R. Winkelmann & H.J. Schellnhuber (2016): Critical insolation–CO2 relation for diagnosing past and future glacial inception, Nature 529, 200–203
  6. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 5.8.3

4 Literatur

  • Ehlers, Eckart (2008): Das Anthropozän. Die Erde im Zeitalter des Menschen, Darmstadt

5 Lizenzhinweis

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