Die Welt wird wärmer, ärmer, chaotischer

Ausgerechnet der Klimakiller Kohlendioxid (CO2) lässt unseren blauen Planeten erstmal grüner werden. CO2 ist neben Wasser und Sonnenlicht einer der wichtigen Bausteine für die Photosynthese, also für die Ernährung der Pflanze. Pflanzen beziehen ihren Grundbaustein – Kohlenstoff – ausschließlich aus der Luft. Es wundert daher nicht, wenn der steigende CO2-Gehalt der Atmosphäre auf das globale Grün zunächst einmal wie Dünger wirkt. Ein Forscherteam um Zaichun Zhu (im folgenden: Zhu-Studie) von der chinesischen Akademie der Wissenschaften hatte durch systematische Auswertung von Satellitenaufnahmen vor einigen Jahren herausgefunden: Zwischen 1982 und 2009 wurde weltweit so viel neue Biomasse gebildet, dass dies einem neuen bewachsenen Kontinent von der doppelten Größe der USA entspräche. Trotz Regenwald-Abholzung und Baumsterben hätte die Land-Biomasse der Erde im untersuchten Zeitraum deutlich zugenommen [1]. Forscher prognostizieren bis Anfang des kommenden Jahrhunderts eine Zunahme der Welt-Biomasse um ca. 31 Prozent [2].

Könnten wir also hoffen, dass die Pflanzen durch ihr beschleunigtes Wachstum immer mehr Kohlendioxid binden und uns damit von der Sorge um den steigenden CO2-Gehalt der Atmosphäre, die Erderwärmung und ihre dramatischen Folgen befreien werden? Je mehr CO2 der Mensch in die Luft bläst, umso mehr Biomasse wird gebildet – somit wirkt der Katastrophe eine Art Selbstregulierung der Natur entgegen, welche das System Erde von selbst wieder ins Gleichgewicht brächte?

Danach sieht es leider nicht aus. Selbst wenn eine solche Regulierung innerhalb bestimmter Grenzen langfristig – im Maßstab von Zehntausenden oder Hunderttausenden von Jahren – funktionieren sollte: der vom Menschen provozierte Anstieg des Kohlendioxid-Anteils in der Atmosphäre von durchschnittlich 280 ppm (= 0,028% um 1850) auf nun 410 ppm (= 0,041% in 2018) [3] ist so dramatisch wie innerhalb der letzten 14 Millionen Jahre nicht. Der Anteil liegt heute schon um 33% über dem Maximum der vergangenen 800.000 Jahre (siehe Video unten). Dieser Anstieg geht ungezügelt weiter und nimmt eher noch zu [4], der CO2-Wert wird 2040 daher vermutlich bei 450 bis 490 ppm [5] und 2100 bei 615 ppm liegen [6], was sich in einer katastrophalen durchschnittlichen Erwärmung von 5 bis 10 Grad ausdrücken würde. Das können selbst stark zunehmende Biomasse und die Ozeane längst nicht mehr kompensieren – zumindest nicht in einem vergleichbaren, menschlichen Zeitraum [7]. Einige Forscher relativieren die Grün-Effekte der Zhu-Studie zudem [8]. Dagegen ist es wahrscheinlich, dass die Erde schon im Jahr 2159 das größte Hitzemaximum seit dem Ende der Dinosaurier erleben wird [9]. Dazu tragen auch Rekordwerte bei anderen Treihausgasen bei wie Methan, Distickstoffmonoxid (Lachgas) und Trichlorfluormethan [10].

Proportional zum Anstieg des Kohlendioxid-Anteils der Atmosphäre sinkt der Sauerstoff-Gehalt (21%), in den vergangenen 100 Jahren schon um 0,1% (= 1.000 ppm) [11]. Das zusätzliche Kohlendioxid in der Atmosphäre muss folgerichtig aus menschlichen Verbrennungsprozessen (Heizung, Kohle-Verstromung, Industrie, Verkehr) stammen – soviel zu den Zweiflern und Leugnern [11.1]. Die Atemluft wird uns in nächster Zeit aber nicht ausgehen. Solange der Sauerstoffgehalt bei über 18 % liegt, gilt die Luft für Menschen als akzeptabel [12]. Diese Grenze wird beim gegenwärtigen Trend noch für die nächsten 3.000 Jahre nicht unterschritten. Erst bei weniger als 7 % droht dem Menschen Bewusstlosigkeit – bis dahin haben wir rechnerisch noch 14.000 Jahre Zeit 😏.

Die Veränderungen bei CO2 finden im Bereich von Hunderstel und Tausendstel Prozent statt und haben dennoch gewaltige Folgen. Wie wirkt sich der sinkende Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre auf Bakterien, Pilze, Algen, Pflanzen, Tiere und unser Klima aus? Wissenschaftliche Studien scheint es zu dieser Frage nicht zu geben. Was wir wissen: In der Zeit des Karbon (Erdzeitalter vor 355 mio bis 290 mio Jahren, aus dem unsere Kohle stammt) lag der Sauerstoffgehalt bei 30% und Libellen mit 70 cm Spannweite flogen umher, es scheint eine Korrelation zwischen atmosphärischem O2 und Tiergröße zu geben. Sinkt der Sauerstoffgehalt, fördert dies kleinere, „energiesparende“ Arten. Der Mensch gehört leider nicht zu den energiesparenden Arten.

Es scheint so, dass der Biomasse-Puffer ab einem bestimmten Punkt seine Wirksamkeit wieder verliert. Nach Philipp Ciais vom französischen Forschungslabor für Klima- und Umweltforschung in Gif sur Yvette hält der Dünge-Effekt des CO2 bei steigenden Werten nicht kontinuierlich an. „Studien haben gezeigt, dass sich die Pflanzen an die höheren CO2-Konzentrationen anpassen und daher ihr Wachstum mit der Zeit wieder nachlässt“ [13]. Zuviel CO2 schadet den Pflanzen dann sogar – der Düngeeffekt schlägt durchschnittlich ab einer Konzentration von 750 ppm ins Gegenteil um [14] – dieser Wert ist zum Glück in diesem Jahrhundert nicht zu erwarten.

Wie gut das Grün mit Kohlendioxid, steigenden Temperaturen und zunehmender Trockenheit zurecht kommt, hängt außerdem von der Pflanzenart ab bzw. der Art ihrer Photosynthese. Für Mais, Hirse, Amaranth, Chinaschilf oder Zuckerrohr (sog. C4-Pflanzen [15]) ist bereits heute das Dünge-Maximum erreicht, weiteres Plus an CO2 in der Atmosphäre führt nicht zu mehr Wachstum. Bei Weizen, Reis, Kartoffeln und Sojabohnen (sog. C3-Pflanzen [16]) ist dagegen noch einiges mehr drin, solange die Temperatur unter 30° C bleibt, genug Nährstoffe vorhanden sind und es nicht zu trocken wird. Der Düngeeffekt hört bei diesen Pflanzen erst bei ca. 1.000 ppm CO2 (=0,1%) in der Atmosphäre ganz auf [17].

C4-Pflanzen machen (bislang) etwa 3% aller Arten aus, sie sind besser an hohe Temperaturen angepasst [18], ihr Photosynthese-Maximum liegt zwischen 30° und 40° C [19]. Sie breiten sich in Mitteleuropa bereits aus, obwohl sie eigentlich aus tropischen Gegenden kommen und für den Stoffwechsel deutlich mehr Energie (=Licht) benötigen [20]. Zusammengefasst ergibt sich ein Dilemma: C4-Pflanzen vertragen Hitze gut, aber hohe CO2-Werte schlechter. C3-Pflanzen vertragen höhere CO2-Werte besser, aber Hitze schlecht.

Bei 700 – 800 ppm CO2 in der Atmosphäre – womit Anfang des kommenden Jahrhunderts zu rechnen ist – wird es die folgenden Effekte geben.

Schnellwüchsige Pflanzen beschleunigen ihr Wachstum noch. Pflanzen werden allgemein unempfindlicher gegen Bodenversalzung, oft ein Problem bei künstlicher Bewässerung [21]. Experimente haben gezeigt, daß erhöhtes CO2 Schutz gegen die Wirkung von Gasen bietet, auf die Pflanzen ansonsten empfindlich reagieren: z.B. Ozon (O3), Schwefeldioxid (SO2) oder Stickoxide (NXOX) [22].

Neues Grün kam laut Zhu-Studie bisher vornehmlich in artenarmen Weltgegenden hinzu: z.B. in der russischen Tundra, Grönland, im Norden Kanadas, auf der tibetanischen Hochebene. Die Tundra-Vegetation verändert sich unter erhöhtem CO2 zugunsten von Gräsern (Eriophorum = Wollgras, linkes Bild. Carex = rechtes Bild), auf Kosten der Zwergsträucher. Deutlich mehr Kohlenstoff werden Salzmarschen binden (wie an der deutschen Nordseeküste) [23] – allerdings, wie die auftauenden Permafrost-Gebiete, mehr Methan (CH4) freisetzen, das noch weit klimawirksamer ist als CO2 [24]. Einjähriges Grasland erreicht später als bisher seine maximale Wachstumsphase. Auf intensiv genutztem Weideland werden mehr Leguminosen wachsen, z.B. Kleearten, Wilderbsen, Lupinen.

Eigentlich nicht dominate Arten wie die Blaugrüne Segge (Carex flacca, ganz links) oder die Stängellose Kratzdistel (Cirsium acaule, links) werden auf Kalkmagerrasen andere Arten verdrängen.

Es mutet merkwürdig an, dass die CO2-Wirkung auf Wiesen und Ruderalflächen bislang besser erforscht wurde als die auf Wälder – hierzu gibt es bislang kaum Studien. Dabei sind es gerade die Wälder, die neben den Ozeanen als produktivste Ökosysteme gelten, am meisten Kohlenstoff (Holz) produzieren und der Atmosphäre in Form von CO2 entziehen.

Fazit: Alle Pflanzen wachsen dank Kohlendioxid-Plus in der Atmosphäre schneller und üppiger. Sie werden trockenheitsresistenter, da sie die Atemöffnungen (Stomata) an den Blattunterseiten nicht mehr so weit öffnen und daher weniger Wasser verdunsten. Aufgehoben wird dieser Effekt allerdings durch steigende Temperaturen, welche die Pflanzen wieder zu mehr Wasserverdunstung zwingen. Aufgehoben wird der Effekt auch durch zunehmende Trockenheit in manchen Regionen, die durch abnehmende Wasserverdunstung der Pflanzen begünstigt werden kann. Verdunsten Pflanzen weniger Wasser, verringert sich die Wolkenbildung und damit regnet es weniger.

Unterm Strich brauchen die durch CO2 angeregten Pflanzen also mehr Wasser und Bodennährstoffe, sonst ist auch bei C3-Grün vorzeitig Schluss mit dem Wachstums-Plus. Wenn es zu heiß wird, machen C3-Pflanzen schneller schlapp als C4-Pflanzen.

Werden unsere Nahrungsmittel und Heilpflanzen künftig noch die gleiche Qualität haben? Größer heißt nicht immer besser. Wir alle kennen das: Gemüse aus dem Gewächshaus sieht toll aus, schmeckt aber oft wässrig. CO2-Düngung ist heute beim Anbau im Glashaus üblich, mitunter wird sogar extra Erdgas verbrannt, um das Abgas über sogenannte CO2-Kanonen ins Gewächshaus zu blasen [22].

Studien haben ergeben, dass Blätter, Früchte, Samen und Körner um 10-15 % weniger Stickstoff enthalten, bei einer CO2-Erhöhung auf 550 bis 650 ppm – womit in den Jahren 2050 bis 2100 zu rechnen ist. Grund ist eine verbesserte Stickstoff-Nutzungseffizienz im Rahmen der Photosynthese [26]. Pflanzlicher Stickstoff ist für den Menschen lebenswichtig zum Aufbau von Proteinen und Enzymen, Hormonen, für Bindegewebe und Immunsystem [27]. Eine positive Stickstoffbilanz ist gerade in der Wachstumsphase, in Regenerationszeiten oder bei Kraftsportlern wichtig [28].

Der Blattbedarf an Phosphor steigt [29]. Das hat negative Auswirkungen etwa auf die Backqualität bei Weizen und die Futterqualität von Klee. Bei Weizen, Reis und anderen Getreidesorten wurden bei zunehmender CO2-Konzentration niedrigere Proteingehalte und damit ein geringerer Nährwert festgestellt. Die im IPCC-Bericht von 2007 [30] prognostizierten regionalen Erntesteigerungen sind also Mengensteigerungen, aber nicht Qualitätssteigerungen. Um die gleiche Nährwertversorgung zu erreichen, müssen Bienen mehr Nektar sammeln, Kühe mehr Heu futtern und Menschen mehr essen.

Rückblickend kann man daher annehmen, dass im 19. Jahrhundert (bei 280 ppm CO2 in der Atmosphäre) damalige Pflanzen mehr Nähr- und Wirkstoffe enthielten. Wenn künftige Lebensmittel weniger nahrhaft sind, also weniger Proteinbaustoffe und Mineralien enthalten werden, wird dies vor dem Hintergrund der wachsenden Weltbevölkerung (2050: 9,8 Mrd. [31]) das Hunger- und Mangelernährungsproblem wohl verschärfen. Möglicherweise gesteigerte Ernteerträge müssen sozusagen in gleichem oder höherem Maße aufgefressen werden, um den Ernährungsstatus qualitativ zu halten. Mangelernährung schwächt das Immunsystem, daher wächst die Gefahr von Epidemien, gerade in hungerbedrohten Weltregionen. Dies vor dem Hintergrund, dass der Klimawandel sowieso schon Epidemien fördert: Viren und Bakterien werden eher übertragen, wenn die Wirtsinsekten dank warmer Winter nicht mehr dezimiert werden und sich in neue Regionen ausbreiten [32]. Zoonosen finden häufiger statt, die Gefahr von Pandemien wächst, weil Tiere außerhalb ihrer natürlichen Lebensumgebungen in Massen gehalten werden und natürliche Umgebungen als „Puffer“ entfallen [33]. In Permafrost-Böden überdauernde Erreger wie der Milzbrand werden wieder freigesetzt [34]. Auch Parasiten oder Algengifte breiten sich in bisher kühlere Regionen aus (➥ Seefisch kann krank machen).

Mehr Grün heißt nicht mehr Artenvielfalt. Laut Zhu-Studie kam neues Grün in artenärmeren Weltgegenden hinzu wie Tundren, Hochgebirgen – aber auch in Europa, Zentralafrika, Südostasien, im nördlichen Amazonas und Südosten Nordamerikas. In diesen Gegenden wachsen Pflanzen schneller, bilden mehr und größere Blätter und werden größer (sofern keine Trockenphasen wie in 2018 in Europa die Wirkung des CO2-Triggers neutralisieren). Währenddessen ging jedoch die Zerstörung artenreicher Regen- und Urwälder am Amazonas, in Indonesien oder auch Australien unvermindert weiter. Brandrodungen in Brasilien sind übrigens ein nicht unerheblicher Faktor für die atmosphärische CO2-Zunahme [35].

Das in Europa zugewachsene Grün (seit 1990 um 2 Prozent [36], knapp 700.000 Hektar pro Jahr im Zeitraum 2000 bis 2010 [37]) ist mit artenreichen Urwäldern nicht zu vergleichen, wie z.B. dem Bialowieza-Urwald in Polen, dem zu Jahresbeginn die endgültige Zerstörung drohte [38]. Wird Urwald durch Nutzwald oder Plantagen ersetzt, spricht man aus Naturschutzsicht von „Degradierung“, man könnte es auch Verarmung nennen. „Der Verlust von tropischen Regenwäldern mit ihren vielfältigen Funktionen, etwa für die Artenvielfalt oder als Kohlenstoffspeicher, [kann] … durch eine Vergrößerung der Plantagenfläche [nicht] ausgeglichen werden“ [39]. Rund 10% aller bekannten Pflanzenarten gelten nach neueren Berechnungen als bedroht [40]. Der Artenschutzbericht des Bundesamts für Naturschutz bezeichnete den Zustand der Artenvielfalt in Deutschland 2015 trotz aller Naturschutz-Bemühungen als „überwiegend schlecht“ [41]. Diese Bemühungen müssen also deutlich verstärkt werden, um etwas zu retten. Der Mensch verursachte weltweit in den vergangenen 8.000 Jahren das größte globale Artensterben seit dem Verschwinden der Dinosaurier [42], seine katastrophale Wirkung auf Fauna und Flora des Planeten ist also vergleichbar mit dem Einschlag eines größeren Asteroiden. Die Welt verliert nach einem WWF-Bericht von 2014 täglich 380 Tier- und Pflanzenarten [43]. „Wenn Naturschutzbemühungen nicht greifen, werden […] Berechnungen zufolge allein in den nächsten 50 Jahren so viele Säugetierspezies aussterben, dass die Natur drei bis fünf Millionen Jahre brauchen wird, um sich zu erholen“ [44].

Die CO2-Entwicklung verbessert diese Situation nicht. Erhöhtes Kohlendioxid beeinflusst die Ent­wicklungs­geschwindig­keit von Pflanzen, sie blühen früher. Dadurch kommt es zu einer Desynchronisation zwischen bestäubenden Insekten und Blütenpflanzen, die zu ihrer Ver­mehrung auf Bestäuber angewiesen sind. Obendrein ist die Nektarqualität schlechter. Ergebnis: Bienen, Hummeln und ihre Freunde finden nicht mehr genug Nahrungs­quellen und werden weniger. Dies reduziert wiederum ihre Nahrungspflanzen [45] und bedroht weitere Tier- und Pflanzenarten in der Nahrungskette – am Ende auch den Menschen. Ein weiterer Effekt: Je schneller regionale Klima-Veränderungen vor sich gehen, umso schlechter können sich Tier- und Pflanzenarten anpassen bzw. in geeignete Regionen abwandern und sterben aus.

Die Zhu-Studie zeigt, dass es auch Regionen mit „browning“-Effekt gab. Durch Wassermangel entstehen neue Savannen- und Wüstengebiete. Dazu zählen der Westen der USA, einige Regionen im südlichen Südamerika (El Niño tritt häufiger auf [46]), in Russland und Zentralaustralien. Heute ist bereits festzustellen, dass sich der subtropische Klimagürtel um die Erde verbreitert  [47] und an seinem nördlichen und südlichen Rand entstehen oder vergrößern sich Savannen und Wüsten [48]. Die innerkontinentalen Wasserreservoire (sogenannte endorheische Becken) nehmen bedenklich ab, dafür steigt der Meeresspiegel zusätzlich [49], denn das Wasser ist nicht „weg“, sondern nur woanders. Allein die austrocknenden Seegründe geben weltweit pro Jahr knapp 0,1 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Form von CO2 ab. Zu diesem Wert kommt noch einmal so viel CO2 aus dem Sediment austrocknender Flüsse und Bäche hinzu [50], dieser Rückkopplungseffekt beschleunigt die Klimakrise.

Polschmelze, Erwärmung des arktischen Meeres und Ansteigen des Meeresspiegels haben Auswirkungen auf Europa. Der sogenannte Polarjetstream nimmt ab, eine für Europa typische Luftströmung von West nach Ost. Dadurch bleiben Hoch- und Tiefdruckgebiete längere Zeit „stehen“. Sowohl ein Hochdruckgebiet mit Hitze und Dürre wie auch ein Tief mit starken Niederschlägen und Überschwemmungen können auf diese Weise ein bis zwei Wochen in derselben Region bleiben oder ziehen nur langsam weiter [50]. Ursache heftiger Regenfälle sind auch sogenannte Fünf-B-Wetterlagen, die feuchte Mittelmeerluft nach Norden bringen – und nach Ansicht von Experten durch den Klimawandel vermehrt auftreten werden – wenn es regnet, dann stark [51].

Bei einer zusätzlichen Erwärmung um 1,5 bis 2 Grad verwandeln sich Südspanien, Italien und Griechenland in Wüsten. Deutschlands Rekordsommer von 2018 wird voraussichtlich zur Regel werden. Besonders im Nordosten Deutschlands nehmen die durchschnittlichen Temperaturen zu und die Niederschläge ab, wie es in den vergangenen Jahren schon spürbar war. In Skandinavien ist dagegen sogar mit durchschnittlich mehr Regen zu rechnen [52].

Der Klimawandel wirbelt vieles durcheinander. Beispiel ist die Zunahme extremer Wetterphänomene: Stärkere Tornados und Taifune (selbst in Europa), Starkregen und Überschwemmungen, Erdrutsche, andererseits extreme Trockenperioden [53]. Alte Bauernregeln gelten nicht mehr, selbst der gewohnte Turnus der Jahreszeiten bekommt Brüche, wenn es im Sommer schneit und im Dezember sommerliche Temperaturen gibt. Der Klimawandel bringt größere Unsicherheiten, Unberechenbarkeiten – problematisch für eine effiziente Nahrungsproduktion, auf die bald 10 Milliarden Menschen angewiesen sind.

Die Beherrschung der jahreszeitlichen Abläufe, der richtigen Saat- und Pflanzzeiten, der Dünge- und Erntezeitpunkte war zentral zur Entstehung erster menschlicher Hochkulturen. Der Klimawandel könnte uns diese Herrschaft wieder entreißen. Nahrungsmittelproduktion in sturm- und erdbebensicheren, klimatisierten Gewächshäusern und bei künstlicher Bewässerung kann den weltweiten Bedarf nicht decken.

Doch damit nicht genug: Das Abschmelzen der dicken Eispanzer von Arktis und Antarktis kann sogar zur Verlagerung der Erdachse und zur Anhebung und zu Verschiebungen der Kontinentalplatten [54] führen, Veränderungen des Gravitätsfeldes der Erde bewirken und damit Erdbeben auslösen. Die Erde ist keine ideale Kugel, sondern eher eine Kartoffel (rechts) und schwingt langsam. Sie wabert, durchgeknetet von den Anziehungskräften des Mondes, der Sonne und Planeten, durchs All wie eine Seifenblase in Mega-Zeitlupe [55]. Selbst Erdbeben folgen einem Rhythmus [56]. Diese Schwingungen können sich durch Gletscher- und Polschmelze, Meeresspiegelveränderung, Erdrutsche in noch nicht geahnter Weise verändern [57], aufschaukeln, aufheben, Resonanzen und Interferenzen bilden – kurz: zu chaotischen Folgen führen, für die es noch kein Modell und daher auch keine Prognosen gibt.

Der Salzgehalt der Meere ist regional unterschiedlich und folgt einer Dynamik, dem Wechsel der Jahreszeiten und den Meeresströmungen, vergleichbar dem Luftdruck. Stärkere Zuflüsse von Süßwasser (Polschmelze) haben Einfluss auf Meeresströmungen, ein Nachlassen oder gar Verebben des Golfstroms scheint möglich [58]. Wo eben noch mit einer dramatischen Erwärmung Mitteleuropas gerechnet wurde, könnte dann genauso gut eine regionale Kaltzeit beginnen.

Es muss heute darum gehen, die Klimaveränderungen sofort zu „entschleunigen“, damit Mensch und Natur Schritt halten und sich anpassen können. Wir haben noch die Chance, etwas zu verändern.

Beispiel: In Deutschland werden 2016 noch immer 37% des Stroms mit Kohleverbrennung erzeugt (links) – angesichts der Folgen geradezu ein Verbrechen. Hinzu kommen noch 13,1% aus Erdgasverstromung. Da sollte es heißen: So schnell wie irgend möglich einstellen, nur noch erneuerbare Energien. Es gibt keinen Grund, warum nicht auf jedem Hausdach Solarzellen Strom erzeugen sollten – was zudem in den Städten einen Abkühlungseffekt generieren könnte. Wir müssen radikal in Kreisläufen denken: Nur produzieren und verbrauchen, was nach gegenwärtigem Wissen am Ende bedenkenlos und klimaneutral in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. Wir müssen uns von einem Konsum verabschieden, der nicht an die Folgen denkt: Die Erde ist keine sich selbst reinigende Kloake. Hersteller von chemischen Produkten und Baustoffen aller Art sollen den Nachweis führen, dass ihre Produkte ungiftig und klimaneutral produziert, in jeder Hinsicht bedenkenlos von der Natur recyclet werden und also keinen Schaden anrichten – andernfalls dürften diese nicht mehr auf den Markt kommen.

Über die Zukunft ist heute noch nicht endgültig entschieden, aber möglicherweise ist es kurz davor, zu spät zu sein [59]. Der jüngst verstorbene Physiker Steven Hawking befürchtete, die Menschheit sei dabei, das empfindliche Gleichgewicht des Lebens auf der Erde endgültig und irreparabel zu zerstören. Die Erde könnte im Endstadium der brennendheißen Venus (Oberflächentemperatur 450 Grad) gleichen [60] oder dem kalten Wüstenplaneten Mars [61] – auch dies eine mögliche Perspektive des gebeutelten Biosystems Erde. Träumereien von der Besiedelung fremder Welten (siehe Elon Musk, ➥ Over and Out) helfen der großen Mehrheit der Menschheit nicht, die in den nächsten 100 Jahren unter dem Klimawandel leiden wird. Unsere Enkel werden über die heutige Generation den Kopf schütteln: Solle später keiner sagen, er habe es nicht gewusst. Wie konnte man das sehenden Auges zulassen?

Was für eine Zukunft wollen wir? Wie können wir diese gestalten? Es fällt auf, dass genau diese Frage im 21. Jahrhundert nur noch selten gestellt wird. Haben wir es aufgegeben, etwas zu wollen? Beschränken wir uns darauf, uns im Alltag mutlos oder zynisch durchzumerkeln, rumzumotzen und nur noch zu reagieren, wenn es individuell gar nicht mehr anders geht? Der Mensch hätte mit seinem Wissen und seinen technischen Möglichkeiten heute die Chance, unsere schöne Erde zu bewahren und eine für alle lebenswerte Welt zu schaffen. Warum machen wir es nicht?

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(FJ) A. Fangmeier & H.-J. Jäger: Wirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen, Berlin 2001.

(WWF) WWF-Studie: Die Wälder der Welt – ein Zustandsbericht. Globale Waldzerstörung und ihre Auswirkungen auf Klima, Mensch und Natur, 2011.

(Zhu) Zaichun Zhu et.al.: Greening of the Earth and its Drivers, 2006.

[1] (Zhu), S. 1ff. ▲

[2] (FJ), S. 15. ▲

[3] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre, Bildungsserver Hamburg: Die atmosphärische Konzentration von Kohlendioxid. ▲

[4] n-tv.de: Neuer Rekord befürchtet – Kohlendioxid strömt verstärkt in Atmosphäre, wissenschaft.de: CO2-Emissionen steigen weiter. Auch 2024 sieht es nicht besser aus: n-tv.de: Anstieg von 0,8 Prozent – CO2-Emissionen erreichen 2024 Rekordwert. ▲

[5] klimaretter.info: CO₂-Gehalt übersteigt 410 ppm: „Bleiben die Kohlendioxid-Emissionen auf dem gegenwärtigen hohen Niveau, könnte ein Wert von 450 ppm bereits innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte überschritten sein“. ▲

[6] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre. Hier wird mit 2-3 ppm zusätzlich pro Jahr gerechnet. 410 (heute) + 82 Jahre * 2,5 = 615. Das UN-Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) prognostiziert eine Erderwärmung zu Beginn des nächsten Jahrhunderts von bis zu fünf Grad. ▲

[7] (FJ), S. 28. Wissenschaftlicher formuliert: „Die zeitliche Rate, mit der sich die CO2-Konzentrationen derzeit – anthropogen bedingt – erhöhen, ist in der Erdgeschichte vermutlich ein unbekanntes Phänomen. Es gibt keinerlei Erkenntnis darüber, ob die Adapatationsfähigkeit der Vegetation ausreicht, um auf diese schnelle Veränderung adäquat zu antworten, und die Antwort auf diese Frage ist experimentell nicht zugänglich.“ ▲

[8] wissenschaft.de: Klimawandel: Von wegen mehr Pflanzenwachstum. Wenn es im Frühjahr wärmer ist, verschieben sich die Wachstumsperioden Richtung Jahresanfang. Daher ist es im Frühjahr deutlich grüner auf der Erde als früher. Im Sommer und Herbst – und in der Summe übers Jahr hinweg – wird eher weniger Biomasse gebildet. Vermutlich verdunsten die Planzen in ihrer CO2– und wärmestimulierten Wachstumsphase im Frühjahr mehr Wasser, so dass der Boden später nicht mehr genug Flüssigkeit bereithält, vor allem in den Hochlagen. nature.com: China and India lead in greening of the world through land-use management. China allein hat einen Anteil von 25 Prozent am Netto-Zuwachs in der grünen Blattfläche, obwohl es nur 6,6 Prozent der weltweiten von Pflanzen bewachsenen Landfläche ausmacht. Indien hat mit 6,8 Prozent einen ähnlich großen Anteil wie die USA oder Kanada, obwohl diese dreimal mehr mit Vegetation bedeckte Fläche besitzen. Erklärt wird dies mit der Landnutzung durch den Menschen: Düngung und künstliche Bewässerung führen zu neuen Grünflächen, über die Artenvielfalt ist damit nichts gesagt. Eine neuere chinesische Studie von 2020 zeigt auf, dass Wasser- und Nährstoffmangel den Düngeeffekt durch Kohlendioxid begrenzen. Science: Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. ▲

[9] wissenschaft.de: Größte Hitze seit den Dinos schon in 140 Jahren? ▲

[10] br.de: Jahr für Jahr bedenklich mehr Treibhausgase. ▲

[11]  Standard: Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre nimmt langsam ab. Daten aus Eisbohrkernen ausgewertet – In den letzten 100 Jahren beschleunigte sich der Prozess, Geht uns die Luft aus? ▲

[11.1] Was im übrigen auch andere Indikatoren beweisen wie das atmosphärische Verhältnis zwischen den Kohlenstoff-Isotopen C1213 und C14 – siehe Klimawandel: der CO2-Beweis. ▲

[12] creoven.de: Wieviel Sauerstoff (ver)braucht der Mensch? ▲

[13] scinexx.de: Unser blauer Planet wird grüner. ▲

[14] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid-Düngung, Abschnitt „Negative Effekte“. ▲

[15] si-journal.de: Die Evolution der C4-Pflanzen. Ist C4-Photosynthese 45-mal unabhängig voneinander entstanden? wikipedia.org: C4-Pflanze. ▲

[16] wikipedia.org: C3-Pflanze. ▲

[17] bildungsserver.hamburg.de: Auswirkungen höherer CO2-Konzentration. ▲

[18] Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf: Vergleich der Bruttoreaktionen von C3– und C4-Pflanzen. ▲

[19] lernhelfer.de: Beeinflussung der Fotosyntheseleistung. ▲

[20] TU Braunschweig: Breiten sich die C4-Pflanzen in Mitteleuropa aus? ▲

[21] (FJ), S. 22. ▲

[22] Ebda. ▲

[23] Ebda. ▲

[24] (FJ), S. 25f. spiegel.de: Methan wirkt gefährlicher als angenommen. ▲

[25] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid-Düngung, Anwendung in Gewächshäusern. ▲

[26] (FJ), S. 13. ▲

[27] nutripassion.de: Warum braucht der Mensch Stickstoff? ▲

[28] wikipedia.org: Stickstoffbilanz. ▲

[29] (FJ), S. 14. ▲

[30] lpb-bw.de: 4. Sachstandsbericht ‚Climate Change 2007‘, mit Links zu den Originaldokumenten. ▲

[31] presseportal.de: Neue UN-Projektionen: Weltbevölkerung wächst bis 2050 auf 9,8 Milliarden Menschen. ▲

[32] dgk.de: Erderwärmung bringt neue Epidemien – Krankheiten profitieren vom Klimawandel, Prof. Klaus Stark (Robert-Koch-Institut), biospektrum: Klimawandel und Infektionskrankheiten: Hier ist Forschung gefragt! ▲

[33] n-tv.de: Gefahr durch Wildtiererreger. Corona ist nichts gegen das, was noch wartet. ▲

[34] fr.de: Epidemien aus dem Eis, n-tv.de: Folgen des Klimawandels – Alte Krankheiten lauern im tauenden Eis. MSN: Forscher machen beunruhigenden Fund: Schlummert in schmelzenden Gletschern schon die nächste Pandemie? – Das Team um den chinesischen Wissenschaftler Yongqin Liu hat tibetische Gletscher untersucht und dabei 968 nie zuvor beschriebene Bakterienarten gefunden. Selbst nach Abzug der ideologischen Komponente (Tibet = Gefahr) macht dies deutlich, wie wenig wir über das wissen, was wir in Gang gesetzt haben. n-tv.de: Forscher lüften ihr Geheimnis – Würmer nach 46.000 Jahren zum Leben erwacht: Selbst Mehrzeller können nach Jahrzehntausenden weiterleben keiner weiß, ob sie den Menschen schaden könnten. ▲

[35] (WWF), S. 29. ▲

[36] (WWF), S. 21. ▲

[37] (WWF), S. 38. ▲

[38] dw.com: Abholzung im Białowieża-Urwald verstößt gegen EU-Recht. ▲

[39] (WWF), S. 18. ▲

[40] wissenschaft.de: Pflanzen: Algorithmus berechnet Gefährdungsrisiko. ▲

[41] Bundesamt für Naturschutz: Artenschutz-Report 2015. Tiere und Pflanzen in Deutschland, S. 33. ▲

[42] wikipedia.org: Massenaussterben. ▲

[43] wwf.de: Gewinner und Verlierer 2014. Der WWF-Bericht von 2016: WWF mit verheerender Bilanz – „Größtes Artensterben seit Saurier-Zeit“. n-tv.de: Zwei Millionen Spezies gefährdet – Mit den Arten stirbt auch die Menschheit ▲

[44] wissenschaft.de: Die Evolution kann nicht mithalten. ▲

[45] (FJ), S. 24ff und natur.de: Klimawandel – Wenn sich Partner verpassen. ▲

[46] scinexx.de: Extremer Nino wird doppelt so häufig – Klimawandel lässt die Extremvariante des Klimaphänomens überproportional zunehmen. ▲

[47] spektrum.de: Ruß macht die Tropen breiter. ▲

[48] sonnenseite.com: Die Wüsten wachsen. ▲

[49] wissenschaft.de: Wenn die Inlandspeicher schrumpfen. ▲

[50] wiki.bildungsserver.de: Dürren in Europa. ▲

[51] co2online.de: Klimawandel: Folgen für Deutschland. ▲

[52] nature.com: Anthropogenic warming exacerbates European soil moisture droughts. ▲

[53] munichre.com: Klimawandel und die Folgen: Was wissen wir, was vermuten wir? Klima ist was anderes als Wetter: Häufigeres Kälte-Paradoxon – Warum es trotz Erderwärmung zu extremen Kältewellen kommt ▲

[54] weather.com: Erdachse verschiebt sich: Forscher enthüllen das Geheimnis der taumelnden Erde, Welt: Forscher sagen für 2018 große Zahl verheerender Erdbeben voraus, Motherboard: Durch das Schmelzen des Eises nimmt in der Antarktis die Schwerkraft ab, Tagesspiegel: Mehr Vulkanausbrüche durch Klimawandel? ▲

[55] spiegel.de: Schwingender Planet – Die Erde brummt. ▲

[56] wissenschaft.de: Megabeben folgen einem Rhythmus. ▲

[57] The Royal Society: Climate forcing of geological and geomorphological hazards. Eine weitere mögliche Folge ist der „Pirouetten-Effekt“: Die Erde dreht sich schneller, die Tage werden kürzer. Vgl. Rätselhaftes Phänomen: Warum dreht sich die Erde plötzlich schneller? ▲

[58] maz-online.de: Potsdamer Studie zeigt: Der Golfstrom versiegt, Atlantikströmung schwächelt – Wie berechtigt sind die Warnungen vor dem Klima-Kollaps?. Andere Meeresströmungen werden dagegen seit 1990 immer stärker, weil mehr Wind weht: Ozeanzirkulation wird schneller. ▲

[59] n-tv.de: Zerstörerische und unumkehrbare Folgen. ▲

[60] businessinsider.de: Laut Stephen Hawking gibt es einen erschreckend logischen Hinweis auf das Schicksal der Menschheit. ▲

[61] focus.de: Geht uns die Luft aus? Das Klimasystem Erde ist keineswegs so stabil, wie viele annehmen. In der Erdgeschichte hat es mehrere „Schneeball“-Phasen gegeben, die letzte vermutlich vor 619 Millionen Jahren: Vulkanismus mit frostigen Folgen. ▲

Beitragsbild: Boston University/R. Myneni, no usage restrictions 2017, bearb. v. Mirke, 2017.

Verwendung des PICR-Logos mit freundlicher Genehmigung durch PICR, 19.05.2024.

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2369.1   CIRESvideos, Youtube-Terms 07.09.2021  ▲

2369.2   Ed Hawkins, climate scientist at University of Reading, CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.3   Links: Elke Freese, CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons 07.09.2021, rechts: Petr Filippov, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.4   Links: Biodehio, CC BY 3.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021, rechts: Bernd Haynold, CC BY 3.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.5   Yikrazuul, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.6   Shizhao, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.7   Rolf Dietrich Brecher from Germany, CC BY-SA 2.0 via Wikimedia Commons 07.09.2021.  ▲

2369.8   Links: Fast at German Wikipedia, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons 08.09.2021, rechts: Michael Hoffmann, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons 08.09.2021.  ▲

2369.9   ESA/HPF/DLR, gem. ESA ESA terms and conditions, 08.09.2021.  ▲

2369.10   Lindaholm für Strom-Report, CC BY-SA 3.0, 08.09.2021.  ▲