Menschheit lebt jenseits der Grenzen des Erdsystems

Potsdam - Auf der Erde gibt es Rückkopplungen, die Störungen abfedern und dämpfen. Doch das System hat Grenzen. Ein großes Forschungsteam definiert nun, welche Werte noch als sicher gelten können.

Nicht nur die Erderwärmung bedroht das Leben auf der Erde, wie es bisher bekannt ist, sondern auch andere vom Menschen beeinflusste Entwicklungen. Dazu gehören knapper werdende Süßwasserreserven, Umweltverschmutzung und die Verringerung der Artenvielfalt (Biodiversität). Die Earth Commission, ein internationaler Zusammenschluss von Wissenschaftlern, hat nun sichere und gerechte Grenzen des Erdsystems benannt und in Zahlen gefasst. In ihrer Studie in der Fachzeitschrift "Nature" schreibt die Gruppe um Johan Rockström vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), dass sieben von acht sicheren und gerechten Grenzen bereits überschritten seien.

Aus Sicht der mehr als 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gefährdet der Mensch mit seiner heutigen Lebensweise die Stabilität und Belastbarkeit des gesamten Planeten. "Aus diesem Grund legen wir zum ersten Mal quantifizierbare Zahlen und eine fundierte wissenschaftliche Grundlage vor, um den Zustand unseres Planeten nicht nur im Hinblick auf die Stabilität und Widerstandsfähigkeit des Erdsystems, sondern auch im Hinblick auf das menschliche Wohlergehen und Gerechtigkeit zu bewerten", erklärte Rockström. Die Grundlage bilden wissenschaftliche Erkenntnisse der vergangenen Jahre sowie Computermodellierungen.

Die Studie basiert auf dem 2009 von Rockström und Kollegen vorgestellten Konzept der planetaren Grenzen, deren Überschreiten die Stabilität der Ökosysteme auf der Erde gefährdet. Ergänzt wurden Aspekte der Donut-Ökonomie mit Grenzen für einen sicheren und gerechten Handlungsraum für eine menschliche Zivilisation, die die britische Wirtschaftswissenschaftlerin Kate Raworth 2012 beschrieben hatte. Wichtig für die Konzeption der sicheren und gerechten Erdsystemgrenzen sind auch die 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen.

Was sind die Auswirkungen?

Auf einer stabilen und widerstandsfähigen Erde gibt es Rückkopplungen, die Störungen abfedern und dämpfen. Ist dieses ausgleichende System nachhaltig gestört, drohen erhebliche Schäden, die in der Studie definiert werden als weit verbreitete, schwerwiegende, existenzielle oder irreversible negative Auswirkungen auf Länder, Gemeinschaften und Einzelpersonen durch Veränderungen des Erdsystems. Als Beispiele nennen die Forscher den Verlust von Menschenleben, Lebensgrundlagen oder Einkommen, die Vertreibung von Menschen, den Verlust von Lebensmitteln, Wasser oder Ernährungssicherheit sowie chronische Krankheiten, Verletzungen oder Mangelernährung.

Bei der Biodiversität zum Beispiel sehen die Studienautoren bereits zwei sichere und gerechte Grenzen überschritten: 50 bis 60 Prozent der Landfläche müssten naturbelassen sein oder nachhaltig bewirtschaftet werden, damit die natürlichen Leistungen der Ökosysteme wie Bestäubung, frisches Wasser und frische Luft erhalten bleiben. Derzeit treffe dies nur auf 45 bis 50 Prozent der Landfläche zu. Und die Forderung, dass 20 bis 25 Prozent jedes Quadratkilometers von weitgehend natürlicher Vegetation bedeckt sein sollte, wird nur auf einem Drittel der vom Menschen beeinflussten Landfläche erfüllt.

Um die Ökosysteme in und um Flüsse und Binnengewässer zu erhalten, sollte deren Wasserstand der Analyse zufolge nur um etwa 20 Prozent der Wassermenge schwanken. Auf etwa einem Drittel der Landfläche ist dies nicht der Fall. Zudem sollte nur so viel Grundwasser entnommen werden, wie sich wieder neu bilden kann. Diese Grenze wird derzeit auf 47 Prozent der weltweiten Landflächen gerissen. Ebenfalls deutlich zu hoch sind die Werte für Stickstoff und Phosphor, die über Kunstdünger in Erd- und Wassersysteme eingetragen werden. Dies führe zu Algenblüten, zum Sterben von Fischbeständen und zu Ammoniakpartikeln in der Luft.

Worum geht es beim Gerechtigkeitskonzept?

Das Gerechtigkeitskonzept des neuen Ansatzes umfasst drei Aspekte der Gerechtigkeit bei der Nutzung der globalen Gemeingüter: gegenüber anderen Lebewesen und Ökosystemen, gegenüber den nächsten Generationen und gegenüber den global verteilten Angehörigen der heutigen Generation. "Unsere sicheren und gerechten Grenzen können bei der Zielsetzung Orientierung geben, müssen aber auch durch gerechte Umgestaltungsprozesse verwirklicht werden, die den Menschen ein Mindestmaß an Zugang zu Ressourcen sichern", sagte Joyeeta Gupta von der Universität Amsterdam, Koautorin der Studie.

Zum Tragen kommt das Gerechtigkeitskonzept etwa beim Klimawandel: Während eine Erwärmung um 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter von den Wissenschaftlern noch als "sicher" eingestuft wird, sehen sie die Erwärmung um maximal ein Grad als "gerecht" an. Denn schon beim heutigen Stand seien mehrere zehn Millionen Menschen massiv vom Klimawandel betroffen, schreiben die Studienautoren. Diese Zahl werde sich mit jedem Zehntelgrad größerer Erwärmung drastisch erhöhen.

"Mit dem bisherigen Fokus auf globale Mittelwerte, zum Beispiel die globale Mitteltemperatur, werden alle Regionen gleichbehandelt, was aber nicht der Fall ist", erklärte Christian Franzke von der Pusan National University in Südkorea, der selbst nicht an der Analyse beteiligt war. "Diese Studie legt nun den Fokus darauf, dass alle Regionen bewohnbar bleiben sollen, was nur gerecht ist, da die am meisten durch den globalen Klimawandel betroffenen Gebiete am wenigsten zur Klimaerwärmung beigetragen haben."

Was hat es mit den Aerosole in der Luft auf sich?

Die vom Menschen verursachten Aerosole in der Luft bilden das einzige Kriterium, bei denen die sichere und gerechte Grenze des Erdsystems dem Forschungsteam zufolge noch nicht überschritten ist. Von Vulkanausbrüchen ist bekannt, dass Aerosole den Monsun, der viele Weltregionen mit dem notwendigen Regen versorgt, stark beeinflussen können. Insbesondere ein großer Unterschied bei den Aerosolmengen auf der Nord- und der Südhalbkugel kann den Monsun verändern. Diese Grenze ist nach den Berechnungen der Forscher noch nicht erreicht - allerdings ist die Unsicherheit bei dieser Frage besonders groß.

Rockström und Kollegen erwähnen auch die lokale und regionale Gefährdung durch Aerosole: 85 Prozent aller Menschen sind demnach einer Feinstaubbelastung ausgesetzt, die über einem Wert von 15 Mikrogramm (Tausendstel Milligramm) pro Kubikmeter Luft für die Partikelgröße PM2,5 liegt. Weltweit sterben jährlich Millionen Menschen an den Folgen andauernder Feinstaubbelastung. Lokal ist der gerechte Wert also demnach schon überschritten, aber wegen Datenmangels geben die Forscher keinen aktuellen Stand der weltweiten Aerosolbelastung an.

Um das Wohlergehen der Menschen zu gewährleisten, ist den Forschern zufolge nichts Geringeres als eine gerechte globale Umgestaltung aller Erdsysteme erforderlich. "Solche Transformationen müssen systemisch in den Bereichen Energie, Ernährung, Stadt und anderen Bereichen erfolgen, sich mit den wirtschaftlichen, technologischen, politischen und anderen Treibern des Wandels des Erdsystems befassen und den Zugang für die Armen durch Reduzierung und Umverteilung des Ressourcenverbrauchs sicherstellen", so die Studienautoren.

Was sagt die Fachwelt zur Studie?

Forscher, die selbst nicht an der Studie beteiligt waren, erkennen die wissenschaftliche Leistung der Studie an: "Generell ist der extrem komplexe Ansatz, diese sehr unterschiedlichen Kategorien und Daten in eine einfache und vergleichbare Skala zu bringen, sehr hilfreich", sagte Johannes Emmerling vom RFF-CMCC European Institute on Economics and the Environment in Mailand. Die Studie sei "ein Weckruf für die Politik, in wie vielen Bereichen wir riskieren, die Kontrolle über grundlegende Erdsubsysteme – möglicherweise unumkehrbar – zu verlieren".

Dem schloss sich Helmut Haberl von der Universität für Bodenkultur in Wien an. Allerdings merkte er kritisch an, dass die von den Studienautoren genannten Grenzwerte nicht unbedingt auf einem festen Fundament stehen: "Die Grenzwerte werden zwar mit aktueller Literatur belegt, aber auch diese leidet daran, dass die enorm komplexen und vielfach örtlich spezifischen Wechselwirkungen in Ökosystemen nur unzureichend verstanden werden, so dass letztlich nur mit recht pauschalen und generalisierenden Annahmen gearbeitet werden kann."