Wie Menschen zu einer globalen Kraft wurden, die Klima, biologische Vielfalt und Geologie verändert
Definition des Antropozäns
Der Begriff „Antropozän“ (aus dem Griechischen anthropos – „Mensch“) bezeichnet eine vorgeschlagene Epoche, in der menschliches Handeln weltweite Auswirkungen auf geologische und Ökosystemprozesse hat. Obwohl die offizielle Anerkennung durch die Internationale Stratigraphie-Kommission (engl. International Commission on Stratigraphy) noch aussteht, wird dieser Begriff sowohl in wissenschaftlichen Bereichen (Geologie, Ökologie, Klimaforschung) als auch in der Öffentlichkeit weit verbreitet verwendet. Er lässt vermuten, dass der Gesamteinfluss der Menschheit – Verbrennung fossiler Brennstoffe, industrielle Landwirtschaft, Abholzung, massenhafte Einführung von Arten, Kerntechnologie u. a. – langfristige Spuren in den Erdschichten und im Leben hinterlässt, wahrscheinlich in einem Ausmaß, das früheren geologischen Ereignissen vergleichbar ist.
Hauptmerkmale des Anthropozäns:
- Globaler Klimawandel, angetrieben durch Emissionen von Treibhausgasen.
- Veränderte biogeochemische Kreisläufe, insbesondere Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe.
- Großflächiger Verlust der biologischen Vielfalt und biotische Homogenisierung (Massenaussterben, invasive Arten).
- Geologische Spuren, wie Plastikverschmutzung oder Schichten von nuklearen Niederschlägen.
Im Anschluss an diese Veränderungen vertreten Wissenschaftler zunehmend die Ansicht, dass das Holozän—begonnen vor etwa 11.700 Jahren nach dem Ende der letzten Eiszeit—in eine qualitativ neue Phase, das "Anthropozän", übergegangen ist, in der menschliche Kräfte dominieren.
2. Historischer Kontext: Der menschliche Einfluss akkumuliert sich über Jahrtausende
2.1 Frühe Landwirtschaft und Landnutzung
Der menschliche Einfluss auf die Landschaft begann mit der Neolithischen Revolution (~10.000–8.000 v. Chr.), als in vielen Regionen die nomadische Nahrungsbeschaffung durch Ackerbau und Viehzucht ersetzt wurde. Abholzung für Felder, Bewässerungsprojekte sowie die Domestizierung von Pflanzen und Tieren veränderten Ökosysteme, förderten Bodenerosion und veränderten lokale Böden. Obwohl diese Veränderungen bedeutend waren, fanden sie hauptsächlich lokal oder regional statt.
2.2 Industrielle Revolution: exponentielles Wachstum
Seit dem späten 18. Jahrhundert förderte die Nutzung von fossilen Brennstoffen (Steinkohle, Öl, Erdgas) die industrielle Produktion, die mechanisierte Landwirtschaft und globale Verkehrsnetze. Diese Industrielle Revolution beschleunigte die Emissionen von Treibhausgasen, intensivierte die Ressourcengewinnung und förderte den Welthandel. Die Bevölkerung wuchs stark, ebenso der Bedarf an Land, Wasser, mineralischen Ressourcen und Energie, wodurch sich der Wandel der Erde von lokalem oder regionalem Ausmaß zu nahezu planetarischem Ausmaß wandelte [1].
2.3 Die Große Beschleunigung (Mitte des 20. Jahrhunderts)
Nach dem Zweiten Weltkrieg stieg das sogenannte "Große Beschleunigung" in sozialen und wirtschaftlichen Indikatoren (Bevölkerungszahl, BIP, Ressourcenverbrauch, Chemikalienproduktion usw.) sowie in Erdsystemindikatoren (CO2-Konzentration in der Atmosphäre, Verlust der biologischen Vielfalt usw.) stark an. Der menschliche Fußabdruck erweiterte sich durch Infrastruktur, Technologien und Abfallmengen, es entstanden Phänomene wie nukleare Niederschläge (sichtbar als globales geologisches Marker), ein rascher Anstieg der Verwendung synthetischer Chemikalien und eine erhöhte Konzentration von Treibhausgasen.
3. Klimawandel: Hauptmerkmal des Anthropozäns
3.1 Emissionen von Treibhausgasen und Erwärmung
Anthropogene Emissionen von Kohlendioxid, Methan, Distickstoffmonoxid und anderen Treibhausgasen sind seit der Industriellen Revolution stark angestiegen. Beobachtungen zeigen:
- CO2-Konzentration in der Atmosphäre hat das vorindustrielle Niveau (280 ppm) überschritten und liegt heute über 420 ppm (und steigt weiter).
- Die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur ist seit dem späten 19. Jahrhundert um mehr als 1 °C gestiegen, und in den letzten 50 Jahren hat sich dieser Anstieg weiter beschleunigt.
- Arktisches Meereis, Gletscher und Eisschilde schmelzen deutlich, was den Meeresspiegel ansteigen lässt [2], [3].
Eine so schnelle Erwärmung ist zumindest in den letzten Jahrtausenden beispiellos und stimmt mit dem Ergebnis des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) überein, dass menschliche Aktivitäten die Hauptursache sind. Die Folgen des Klimawandels – extreme Wetterereignisse, Versauerung der Ozeane, veränderte Niederschlagsmuster – verändern Land- und Meeresökosysteme weiter.
3.2 Rückkopplungsschleifen
Steigende Temperaturen können positive Rückkopplungsschleifen auslösen, zum Beispiel setzt das Auftauen des Permafrosts Methan frei, die Abnahme des Eisalbedos verstärkt die Erwärmung, und erwärmte Ozeane verlieren die Fähigkeit, CO2 zu absorbieren. Diese Phänomene zeigen, wie vergleichsweise kleine primäre Treibhausgasänderungen durch den Menschen enorme und oft schwer vorhersehbare regionale oder globale Auswirkungen haben können. Modelle zeigen zunehmend, dass bestimmte Kipppunkte (z. B. Austrocknung des Amazonas-Regenwaldes oder Zerfall großer Eisschilde) plötzliche Veränderungen im Erdsystem auslösen können.
4. Krise der biologischen Vielfalt: Massenaussterben oder biotische Homogenisierung?
4.1 Artensterben und das sechste Massenaussterben
Viele Wissenschaftler betrachten den aktuellen Rückgang der biologischen Vielfalt als mögliches „sechstes Massenaussterben“, das erste, das von einer einzigen Art verursacht wird. Die weltweite Aussterberate von Arten übersteigt das natürliche Hintergrundniveau um das Zehn- bis Hundertfache. Die Zerstörung von Ökosystemen (Abholzung, Trockenlegung von Mooren), übermäßige Ressourcennutzung (Jagd, Fischerei), Verschmutzung und die Einführung invasiver Arten sind die Hauptursachen [4].
- IUCN Rote Liste: Etwa 1 Million Arten sind in den nächsten Jahrzehnten vom Aussterben bedroht.
- Die weltweiten Populationen von Wirbeltieren sind im Zeitraum von 1970 bis 2016 durchschnittlich um ~68 % zurückgegangen (WWF Living Planet Report).
- Korallenriffe, äußerst wichtige Zentren der marinen Biodiversität, erleiden Verfall durch Erwärmung und Versauerung der Ozeane.
Obwohl sich die Erde über lange geologische Zeiträume nach Massenaussterben erholt hat, dauert die Wiederherstellung Millionen von Jahren – ein Zeitraum, der weit länger ist als das Ausmaß der Menschheit.
4.2 Biotische Homogenisierung und invasive Arten
Ein weiteres wichtiges Merkmal des Anthropozäns ist die biotische Homogenisierung: Menschen transportieren Arten zwischen Kontinenten (absichtlich oder versehentlich), und manchmal verdrängen invasive Arten die einheimische Flora und Fauna. Dies führt zu einem Rückgang der regionalen Endemizität, und ehemals unterschiedliche Ökosysteme werden zunehmend ähnlich, dominiert von einigen „kosmopolitischen“ Arten (z. B. Ratten, Tauben, invasive Pflanzen). Diese Homogenisierung kann das evolutionäre Potenzial verringern, die von Ökosystemen erbrachten Leistungen verschlechtern und kulturelle Verbindungen zur einheimischen biologischen Vielfalt zerstören.
5. Geologische Spuren der Menschheit
5.1 Technofossilien: Kunststoff, Beton und mehr
Der Begriff „Technofossilien“ beschreibt vom Menschen geschaffene Materialien, die eine dauerhafte Spur in stratigraphischen Schichten hinterlassen. Beispiele:
- Kunststoff: Mikropartikel werden in Ozeanen, an Stränden, in Seesedimenten und sogar in Polareis gefunden. Zukünftige Geologen könnten klar ausgeprägte Kunststoffhorizonte entdecken.
- Beton und Metalllegierungen: Städte, Straßen, Bewehrungsstrukturen werden wahrscheinlich anthropogene „fossile“ Aufzeichnungen darstellen.
- Elektronikschrott und Hochtechnologie-Keramik: Seltene Metalle aus Elektronik, nukleare Abfälle aus Reaktoren usw. können erkennbare Schichten oder Konzentrationen bilden.
Diese Materialien zeigen, dass moderne Industrieprodukte in der Erdkruste verbleiben und möglicherweise natürliche Schichten für zukünftige Geologen überdecken werden [5].
5.2 Nukleare Marker
Atmosphärische Atomwaffentests erreichten ihren Höhepunkt Mitte des 20. Jahrhunderts und verbreiteten Radioisotope (z. B. 137Cs, 239Pu) weltweit. Diese isotopischen Veränderungen können zu einem präzisen "Goldenen Nagel" (engl. Golden Spike) werden, der den Beginn des Anthropozäns Mitte des 20. Jahrhunderts markiert. Die Spuren dieser nuklearen Isotope in Sedimenten, Eiskernen oder Baumringen unterstreichen, wie ein technologisches Ereignis ein globales geochemisches Zeichen setzen kann.
5.3 Veränderungen der Landnutzung
Auf fast allen Kontinenten wird Land bewirtschaftet, städtische Entwicklung und Infrastruktur verändern Boden und Topographie. Sedimentflüsse in Flüssen, Deltas und Küsten haben sich durch Abholzung und Landwirtschaft stark erhöht. Manche nennen dies „Anthropogeomorphologie“ und betonen, wie menschliche Ingenieurarbeiten, Staudämme und Bergbau viele natürliche Prozesse bei der Gestaltung der Erdoberfläche übertreffen. Dies spiegelt sich auch in sauerstoffarmen „Todeszonen“ an Flussmündungen (z. B. im Golf von Mexiko) wider, die durch Nährstoffüberschuss entstehen.
6. Diskussionen über das Anthropozän und formale Definition
6.1 Stratigraphische Kriterien
Um eine neue Epoche auszurufen, suchen Geologen nach einer klaren globalen Grenzschicht – ähnlich der K–Pg-Grenze mit der Iridium-Anomalie. Vorgeschlagene Anthropozän-Marker:
- Peak radioaktiver Nuklide durch Kernwaffentests um 1950–1960.
- Plastikschichten in Sedimentkernen seit Mitte des 20. Jahrhunderts.
- Veränderungen der Kohlenstoffisotope durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Die Anthropozän-Arbeitsgruppe der Internationalen Stratigraphie-Kommission (ICS) untersucht diese Signale an verschiedenen möglichen Referenzstellen (z. B. Seesedimente oder Gletscher), um den offiziellen „Goldenen Nagel“ zu finden.
6.2 Streit um Anfangsdaten
Einige Forscher schlagen ein „frühes Anthropozän“ vor, das bereits vor Tausenden von Jahren mit der Landwirtschaft begann. Andere heben die Industrielle Revolution im 18. Jahrhundert oder die „Große Beschleunigung“ der 1950er Jahre als schärfere, klarere Marker hervor. Die ICS verlangt in der Regel einen global synchronen Indikator. Für viele ist der Höhepunkt der nuklearen Testfallout-Menge Mitte des 20. Jahrhunderts und das schnelle Wirtschaftswachstum am besten geeignet, endgültige Entscheidungen stehen jedoch noch aus [6].
7. Herausforderungen des Anthropozäns: Nachhaltigkeit und Anpassung
7.1 Planetare Grenzen
Wissenschaftler betonen die „planetaren Grenzen“, die mit Prozessen wie Klimaregulierung, Biosphärenintegrität und biogeochemischen Kreisläufen verbunden sind. Das Überschreiten dieser Grenzen birgt das Risiko, die Erdsysteme zu destabilisieren. Das Anthropozän zeigt, wie nah oder sogar jenseits dieser sicheren Handlungsräume wir sein können. Anhaltende Treibhausgasemissionen, Stickstoffüberschuss, Versauerung der Ozeane und Abholzung bedrohen die globalen Systeme, in unvorhersehbare Zustände zu geraten.
7.2 Sozioökonomische Ungleichheit und Umweltgerechtigkeit
Die Auswirkungen des Anthropozäns sind ungleich verteilt. Stark industrialisierte Regionen haben historisch mehr zu den Emissionen beigetragen, doch die Verwundbarkeiten gegenüber dem Klimawandel (steigender Meeresspiegel, Dürren) betreffen oft am stärksten weniger entwickelte Länder. Daraus ergibt sich das Konzept der Klimagerechtigkeit: die Notwendigkeit, dringende Emissionsminderungen mit gerechter Entwicklung zu verbinden. Um anthropogene Herausforderungen zu bewältigen, ist Zusammenarbeit zwischen verschiedenen sozialen und wirtschaftlichen Schichten erforderlich – eine ethische Prüfung für die globale Governance.
7.3 Minderungsmaßnahmen und zukünftige Richtungen
Mögliche Wege zur Abschwächung der Bedrohungen durch das Anthropozän könnten folgende sein:
- Entkarbonisierung der Energie (erneuerbare Quellen, Kernenergie, Kohlendioxidabscheidung).
- Nachhaltige Landwirtschaft, durch Verringerung der Abholzung, übermäßigen Chemikalieneinsatz und Schutz von Rückzugsgebieten der biologischen Vielfalt.
- Kreislaufwirtschaft, die die Menge an Plastik und toxischen Abfällen erheblich reduzieren würde.
- Geoengineering-Vorschläge (Sonnenstrahlungsmanagement, Kohlendioxid-Entfernung), obwohl sie umstritten und schwer vorhersehbar sind.
Um diese Strategien umzusetzen, sind politischer Wille, technologische Durchbrüche und grundlegende kulturelle Veränderungen erforderlich. Es bleibt die Frage, ob die Weltgemeinschaft rechtzeitig zu einer nachhaltigen und langfristigen Steuerung der Erdsysteme übergehen kann.
8. Fazit
Anthropozän offenbart eine grundlegende Realität: Die Menschheit hat eine planetare Dimension der Einflussnahme erreicht. Vom Klimawandel bis zum Verlust der biologischen Vielfalt, von plastikverseuchten Ozeanen bis zu radioisotopischen Spuren in der Geologie – das Ausmaß der gemeinsamen Aktivitäten unserer Spezies prägt den Verlauf der Erde jetzt ebenso tiefgreifend wie natürliche Kräfte zuvor. Unabhängig davon, ob diese Epoche offiziell anerkannt wird, betont das Anthropozän unsere Verantwortung und Verletzlichkeit – es erinnert daran, dass wir mit großer Macht, die Natur zu verändern, eine ökologische Krise auslösen können, wenn wir diese Macht missbrauchen.
Indem wir das Anthropozän anerkennen, verstehen wir das fragile Gleichgewicht zwischen technologischem Fortschritt und ökologischen Störungen. Der Weg in die Zukunft erfordert wissenschaftliches Wissen, ethische Verwaltung und globale Zusammenarbeit bei Innovationen – eine enorme Herausforderung, die das Schicksal der Menschheit bestimmen kann, wenn wir weiterhin kurzsichtig Ressourcen ausbeuten. Indem wir begreifen, dass wir geologische Akteure sind, müssen wir die Beziehung zwischen Mensch und Erde neu überdenken, um die Vielfalt und den Reichtum des Lebens für zukünftige Generationen zu bewahren.
Nuorodos ir tolesnis skaitymas
- Crutzen, P. J., & Stoermer, E. F. (2000). „Das ‚Anthropozän‘.“ Global Change Newsletter, 41, 17–18.
- IPCC (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Cambridge University Press.
- Steffen, W., et al. (2011). „Das Anthropozän: konzeptionelle und historische Perspektiven.“ Philosophical Transactions of the Royal Society A, 369, 842–867.
- Ceballos, G., Ehrlich, P. R., & Dirzo, R. (2017). „Biologische Vernichtung durch das anhaltende sechste Massenaussterben, angezeigt durch Verluste und Rückgänge von Wirbeltierpopulationen.“ Proceedings of the National Academy of Sciences, 114, E6089–E6096.
- Zalasiewicz, J., et al. (2014). „Das Technofossilien-Archiv der Menschen.“ Anthropocene Review, 1, 34–43.
- Waters, C. N., et al. (2016). „Das Anthropozän ist funktional und stratigraphisch vom Holozän unterscheidbar.“ Science, 351, aad2622.