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ÖkologieGrenzen der Belastbarkeit

Erstmals untersuchten Forscher, wie stark die Erde langfristig strapaziert werden kann. Die Studie kommt zu erstaunlichen Resultaten – und zeigt, dass sich konsequentes Handeln lohnt.

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Die Erde hat immer noch Kapazitäten – nicht alle Ressourcen und Ökosysteme sind am Limit. Die sich regenerierende Ozonschicht zeigt zudem, dass der Mensch gefährliche Entwicklungen stoppen kann – aber nur wenn er rasch handelt.

Dies ist die positive Interpretation einer Studie, die ein Team um Johan Rockström verfasst hat. Rockström ist Direktor des Umweltinstituts der Universität Stockholm und scharte prominente Autoren wie den niederländischen Nobelpreisträger Paul Crutzen um sich. Das Team kommt zum Schluss, dass sich die Erde in drei Bereichen über den Belastungs­gren­zen bewegt: beim Stickstoff­verbrauch, beim Artenschwund und beim Klimawandel.

Der Studie liegt eine neue Betrachtungsweise zugrunde. Das Forscherteam hat zunächst die Schlüsselsysteme identifiziert, die für unser langfristiges Überleben funktionsfähig bleiben müssen. Danach hat es die Grenzen der Belastbarkeit berechnet. Untersucht wurden neun Bereiche, aber nur sieben erlaubten klare Aussagen. Im Fall der Chemieverschmutzung und der Aerosole (Staub und Russ) konnten die Forscher aus Mangel an Daten keine Grenzen definieren – sie sind hier nicht dargestellt.

Die Limiten sind Richtwer­te, die auf aktuellen Erkenntnissen basieren, sie können ändern. Die Autoren halten aber fest, dass die Grenzwerte miteinander verknüpft sind und eingehalten werden sollten. Die Studie ist so auch ein Aufruf an die Politik zum Handeln.


Grenzwert
: Aussterberate unter zehn pro Million Arten
Aktueller Stand: Über 100 Arten pro Million sterben jährlich aus.

Befund: Der Grenzwert wird bei weitem überschritten.

Geschätzte 30 Millionen Tier- und Pflanzenarten leben auf der Erde, nur zwei Millionen davon sind bekannt. Der Mensch ist inzwischen zur treibenden Kraft geworden, die durch die Zerstörung der Lebensräume zum Artenverlust beiträgt. Laut den Autoren der Studie wird die natürliche Aussterberate um das Hundert- bis Tausendfache gesteigert. Zwar ist unklar, wie viele Arten für ein funktionierendes Ökosystem nötig sind. Aber die Studie geht davon aus, dass ihr Grenzwert ein langfristiges Überleben wichtiger ­Systeme sichert. Weil die aktuelle Artenzahl spekulativ ist, gibt es aber eine gewisse Unschärfe.


Grenzwert: 35 Millionen Tonnen Stickstoff als Dünger pro Jahr
Aktueller Stand: 121 Millionen Tonnen

Befund: Der Grenzwert wird um ein Mehrfaches überschritten.

Stickstoff ist ein unerlässlicher Bestandteil aller Lebewesen und ein wichtiger Dünger. Nur ein kleiner Teil des verfügbaren Stickstoffs in Luft und Boden liegt aber in einer Form vor, die von Pflanzen und Tieren genutzt werden kann. Die chemische Industrie stellt deshalb aus dem Stickstoff in der Luft Dünger her, im Jahr rund 80 Millionen Tonnen. Dazu kommt natürlicher Dünger (Jauche). Das summiert sich zu 121 Millionen Tonnen und ist viel zu viel: Ein grosser Teil wird unkontrolliert ausgewaschen. Das führt zu Algenwachstum und zu belasteten Böden. Und es stört den natürlichen Stickstoffkreislauf.


Grenzwert: CO2-Konzentration in der Atmosphäre von 350 Teilchen pro Million (ppm)
Aktueller Stand: 387 ppm

Befund: Der Grenzwert ist ­überschritten.

Um das Abschmelzen der ­polaren Eisschilde und abrupte Klimaveränderungen zu verhindern, sollte sich das Klima höchstens um zwei Grad erwärmen. ­Dieser Zielwert wird auch in der Klimakonvention der Uno fest­gelegt. Steigende CO2-Werte erhitzen die Erde. Mit 350 ppm ist der Grenzwert tief angelegt – und bereits überschritten. Die Begründung in der Studie dafür lautet, dass die aktuelle CO2-Konzentration zu einer Erwärmung von über einem Grad führen wird. Dieser Anstieg kann sich durch ­Rückkoppelungen verstärken. Lokale Erwärmungen bis drei Grad wären die Folge solcher CO2-Konzentration. 


Grenzwert: Ozonkonzentration von mindestens 276 Dobson Units (DU)
Aktueller Stand: 283 DU

Befund: Abseits der Pole ist die Konzentration genügend hoch.

Natürlich gebildetes Ozon in den oberen Schichten der Atmosphäre (Stratosphäre) hält die schädlichen UV-Strahlen ab. Als in den siebziger Jahren klarwurde, dass sich an den Polen das Ozon wegen künstlicher Chemikalien gefährlich ausdünnt, reagierten die Behörden rasch und verboten sie. Unterdessen hat sich der Abbau verlangsamt, der Ozonschwund an beiden Polen wurde auf diese Weise gebremst. Diese positive Entwick­lung dürfte weitergehen. Jenseits der Polargebiete hat sich die Ozonschicht stabilisiert, die Ozonkonzentra­tion liegt über dem Grenzwert. Die Entwicklung zeigt, dass sich konsequentes Handeln lohnt.


Grenzwert: Verfügbarkeit von Aragonit nicht tiefer als 2,75
Aktueller Stand: Die Sättigung mit Aragonit beträgt 2,9.

Befund: Sättigung etwas besser als der Grenzwert, leicht positiv

Mehr CO2 in der Atmosphäre führt zu mehr Kohlendioxid in den Meeren, denn sie nehmen einen Teil aus der Luft auf. Damit steigt der Säuregrad zwar nur leicht, aber mit fatalen Folgen. Wegen der Säure sinkt der Gehalt an Aragonit, einem Mineral, das Korallen und andere Meeresorganismen in ihre Skelette einbauen. Vor 200 Jahren wurden die Korallenriffe von Wasser umspült, das 3,4-mal mit Aragonit übersättigt war. Sie konnten das Mineral daher leicht ein­bauen. Unterdessen ist der Wert mit 2,9 in vielen Meeren hoch genug, aber es gibt Gebiete, wo er so tief ist, dass die Riffe und ihre Vielfalt bedroht sind.


Grenzwert: Kulturfläche unter 15 Prozent des eisfreien Landes
Aktueller Stand: Knapp zwölf Prozent werden genutzt.

Befund: Der Grenzwert wird zur Mitte des Jahrhunderts erreicht.

6,8 Milliarden Menschen bevölkern die Erde, sie bewirtschaften rund 400 Millionen Hektaren Kulturland. Das entspricht knapp zwölf Prozent des verfügbaren, eisfreien Landes. Die Autoren rechnen vor, dass nicht mehr als 15 Prozent des Bodens genutzt werden sollten, damit die grossen Regenwaldgebiete intakt bleiben und die Wüstenbildung nicht unnötig voranschreitet. Sie empfehlen die Bebauung hochproduktiver Gebiete in den mittleren Breiten und eine umsichtige Planung von Grossstädten. Bis ins Jahr 2050 dürfte die Zahl der Menschen auf rund neun Milliarden steigen, dann wird der Grenzwert erreicht.


Grenzwert: 4000 Kubik­kilometer Wasser pro Jahr
Aktueller Stand: 2600 Kubikkilometer Wasser

Befund: Der Grenzwert wird zur Mitte des Jahrhunderts erreicht.

Wasser ist begehrt, überall wird es in Reservoire und Kulturfelder umgeleitet. Ein Viertel der Flüsse weltweit trocknet vor dem ­Erreichen der Ozeane aus. Süsswasser steht im Zentrum der wichtigsten lebenserhaltenden Systeme – sei es als Trinkwasser, für die Landwirtschaft oder im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt. Um diese Bereiche nicht zu gefährden, begrenzen die Autoren den Verbrauch auf rund 4000 Kubikkilometer jährlich, das sind rund 1400 Kubik­kilometer mehr als heute. Diesen Überschuss wird es brauchen, um den Verbrauch aufgrund der Bevölkerungszunahme bis 2050 zu decken.

Veröffentlicht am 28. Mai 2010