Nr. 26/2017 vom 29.06.2017

Noch lässt sich die Katastrophe verhindern

Der Klimawandel ist nur ein Bereich, der die Bewohnbarkeit der Erde gefährdet. Es gibt acht weitere Schwellenwerte, die nicht überschritten werden sollten.

Von Jutta Blume

Das Weltklima bewegt sich auf gefährliche Kipppunkte zu. Wenn etwa die Eisdecke an den Polen immer mehr abschmilzt, bedeutet das eine weitere Erwärmung des Ozeans, weil die Sonneneinstrahlung nicht mehr reflektiert wird, sodass es in den Sommermonaten langfristig kein Polareis mehr geben wird. Als Folge davon steigt der Meeresspiegel an – mit katastrophalen Folgen für bevölkerungsreiche Küstengebiete weltweit.

Doch das Klima ist nur ein Aspekt des Erdsystems, in dem einschneidende Veränderungen drohen. 2009 veröffentlichte eine Gruppe von WissenschaftlerInnen um den schwedischen Resilienzforscher Johan Rockström das Konzept der «Planetaren Grenzen», das insgesamt neun ökologische Bereiche umfasst, in denen kritische Kipppunkte erreicht werden könnten: Punkte, nach deren Überschreiten das Ökosystem der Erde kollabieren würde. Allerdings formulierte es die Gruppe um Rockström positiv und definierte Schwellenwerte, die einen «sicheren Handlungsraum» für die Menschheit abstecken. Das Konzept der Planetaren Grenzen beruht also auf wissenschaftlichen Modellrechnungen und versucht, einen bestimmten erdgeschichtlichen Zustand zu bewahren, der für die Spezies Mensch als günstig angesehen wird.

Bezogen sind diese Belastungsgrenzwerte auf einen erdgeschichtlich relativ stabilen Zustand, das Zeitalter des Holozäns, das seit ungefähr 12 000 Jahren anhält. Allerdings sind sich GeowissenschaftlerInnen zunehmend darin einig, dass die Erde sich heute im Anthropozän befindet. «Der Begriff ‹Anthropozän› besagt, dass der Mensch der Hauptakteur im Erdsystem ist und es auf immer dramatischere Art und Weise verändert. Aus der Debatte um diesen Ansatz heraus ist das Konzept der Planetaren Grenzen letztlich entstanden», so Dieter Gerten, Leiter der Forschungsgruppe Planetary Opportunities and Planetary Boundaries am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Vier Grenzen bereits überschritten

Das Konzept definiert neun Bereiche von entscheidender Bedeutung für das Ökosystem Erde: Artensterben respektive Biodiversitätsverlust; Landnutzungsänderungen, zum Beispiel durch Abholzung; Süsswasserverbrauch; Ozeanversauerung; Phosphor- und Stickstoffkreisläufe; Luftverschmutzung durch Feinstaub- und andere Partikel in der Atmosphäre; Ozonzerstörung in der Stratosphäre; Verschmutzung durch Chemikalien; Klimawandel. «Der bekannteste Wert ist die Vereinbarung über die Erderwärmung, die 1,5 beziehungsweise 2 Grad nicht übersteigen sollte», sagt Gerten. «Das Bemühen ist nun, solche Werte auch für die anderen Umweltdimensionen zu finden, die teilweise ebenso wichtig sind.»

Am Beispiel des Klimawandels wird auch deutlich, dass diese Werte Resultat eines politischen Kompromisses sind – in diesem Fall des Pariser Klimaabkommens. Als Rockström das Konzept der Planetaren Grenzen ursprünglich beschrieb, galt schon eine CO2-Konzentration von 350 ppm in der Atmosphäre als kritisch – mittlerweile ist dieser Wert auf über 400 ppm angestiegen.

Im Gegensatz zum Klimawandel erfahren die anderen Planetaren Grenzen bislang nicht dieselbe Aufmerksamkeit und finden nur ansatzweise Eingang in nationale oder globale Politik. Daran änderte auch nichts, dass 2015 ein WissenschaftlerInnenteam in der Fachzeitschrift «Science» warnte, dass vier der neun Planetaren Grenzen bereits überschritten seien. Neben dem Klimawandel hat die Menschheit demnach auch in den Bereichen Biodiversitätsverlust, Landnutzungsänderungen und Stickstoff- und Phosphorkreisläufe den sicheren Handlungsraum verlassen. So sterben zehn- bis hundertmal mehr Arten aus, als die ForscherInnen für unbedenklich halten. Die Waldbedeckung des Planeten sollte – differenziert nach Ökozonen – bei durchschnittlich 75 Prozent sein, liegt aber aktuell nur noch bei 62 Prozent. Und es geht mehr als doppelt so viel Stickstoff verloren, wie den Ökosystemen zuträglich ist, oder er wird an den falschen Stellen eingetragen.

Nah am kritischen Bereich befindet sich auch die Ozeanversauerung, die ebenso wie die Klimaerwärmung durch den Kohlendioxidausstoss der Menschheit verursacht wird. Denn die Ozeane nehmen rund 28 Prozent der globalen CO2-Emissionen auf, was dazu geführt hat, dass der pH-Wert der Meere seit Beginn der Industrialisierung von 8,2 auf 8,1 gefallen ist. Das hat wiederum Folgen für kalkbildende Organismen wie Korallen, die eine gewisse Menge in Wasser gelösten Calciumcarbonats benötigen. Wird diese unterschritten, werden sie in ihrem Wachstum beeinträchtigt.

Schon bei diesen fünf genannten Grenzen wird deutlich, dass kein Bereich unabhängig ist: Landnutzungsänderungen und Klimawandel wirken sich beispielsweise auf die Biodiversität aus, Landnutzungsänderungen wiederum auf die CO2-Speicherfähigkeit der Ökosysteme und damit auf das Klima. Ursprüngliche Wälder und Moore können beispielsweise grössere Mengen CO2 binden als Baumplantagen oder Agrarflächen. Das macht die Angelegenheit komplex: Wird eine Grenze in einem Bereich überschritten, verschiebt sich dadurch vielleicht eine Grenze in einem anderen Bereich weiter nach unten.

Kommt hinzu: Manche Veränderungen wirken eher regional als global, auch wenn eine globale Zahl als Schwellenwert genannt wird. Überdüngung mit Stickstoff ist ein Problem der industrialisierten Landwirtschaft und der Massentierhaltung. In einigen Gebieten Norddeutschlands etwa führt dies zu einer massiven Nitratbelastung des Wassers, bis hin zum Moment, in dem Flüsse und Seen «kippen», weil ihnen der Sauerstoff ausgeht. Gleichzeitig kann in anderen Erdregionen der Stickstoff zur Düngung der Felder fehlen. Auch im Fall des Süsswassers ist die Verfügbarkeit regional so unterschiedlich, dass ein globaler Grenzwert eine eher abstrakte Grösse darstellt. Hier ist der Ansatz laut Dieter Gerten eher, die lokalen Wassernutzungsgrenzen anzuschauen und sie dann zu einer globalen Zahl aufzusummieren.

Übergrosser Schweizer Fussabdruck

In zwei der im Konzept der Planetaren Grenzen benannten Bereiche schliesslich fehlt bislang eine Einschätzung zum Risikobereich. Das betrifft zum einen die Aerosolbelastung der Atmosphäre, zum anderen den Eintrag «neuer Substanzen» in die Umwelt. Letzteres ist ein riesiges und stetig wachsendes Forschungsfeld: Im Fokus steht die wachsende Zahl neuer Chemikalien und Nanomaterialien, aber auch Mikroplastik und anderes mehr. Alles Stoffe, die nicht nur in ihrem Einzeleffekt, sondern auch in ihrem Zusammenwirken betrachtet werden müssen. So beeinträchtigt die Plastikverschmutzung die Nahrungsketten in den Ozeanen bereits heute.

Seit 2009 haben einige Länder das Konzept aufgegriffen – wenn auch vorerst nur zur eigenen Positionsbestimmung und noch nicht als politische Handlungsanleitung. Denn wenn man von begrenzten Ressourcen ausgeht, stellt sich die Frage, welchen Anteil ein einzelner Staat oder ein Individuum daran hat, den Planeten zu nutzen respektive zu übernutzen. So hat sich das Bundesamt für Umwelt (Bafu) an die Berechnung des Fussabdrucks der SchweizerInnen in Bezug auf die Planetaren Grenzen herangewagt und 2015 einen Bericht dazu verfasst. Genauer unter die Lupe genommen wurden dabei die fünf Bereiche Klimawandel, Ozeanversauerung, Stickstoff- und Phosphorverluste, Landnutzung und Biodiversität. Im Fokus stand die Frage nach einem «naturverträglichen Mass» der Ressourcennutzung, ausgehend davon, dass alle Menschen auf der Erde diesbezüglich vergleichbare Ansprüche haben.

«Die Analyse zeigt uns: ‹Business as usual› ist keine Option», sagt Andreas Hauser, Projektleiter der Studie. «Wenn alle so leben würden wie die Schweizer, kämen wir noch weiter über die Belastbarkeitsgrenzen hinaus.» Bei den Kohlendioxidemissionen, die sowohl für den Klimawandel als auch für die Ozeanversauerung massgeblich sind, überschreiten die SchweizerInnen das ihnen zustehende Mass um das 23- beziehungsweise 14,5-Fache. Stickstoffeinträge betragen etwa das Doppelte des mit den Planetaren Grenzen zu vereinbarenden Masses, während beim Phosphor die Landwirtschaft im Bereich des Tragbaren bleibt.

Im Fall der globalen Landnutzungsänderungen liegt die Schweiz zwar momentan noch innerhalb des errechneten Pro-Kopf-Limits, die Entwicklung wird aber als besorgniserregend eingeschätzt, weil der Landverbrauch der SchweizerInnen zwischen 1996 und 2011 rapide gewachsen ist. Dafür verantwortlich sind vor allem Importe – was bedeutet, dass die Landnutzungsänderungen andernorts stattfinden. Würde man beispielsweise den Import von Palmöl bewerten, dann gingen nicht nur die dafür notwendige Anbaufläche, sondern auch die Flächen für die Weiterverarbeitung auf das Konto der SchweizerInnen. Gleichzeitig lässt sich aus der Landnutzung die Auswirkung auf die Artenvielfalt herleiten. «Bezogen auf die Biodiversität berücksichtigt man in der Berechnung mit, dass anstelle der Plantage sonst ein Urwald stehen würde», so Hauser.

Das angelegte Raster ist noch relativ grob und unterscheidet zwischen Siedlungsflächen, landwirtschaftlich genutzten Flächen, Wald mit intensiver Nutzung und Wald mit extensiver Nutzung. Aber auch wenn es notwendig sei, die Wissensbasis weiter zu verbessern, müssten die Erkenntnisse gleichzeitig als Diskussionsgrundlage in die Politik einfliessen, ist Hauser überzeugt. Erste Ansätze basieren bislang auf Freiwilligkeit. Ein Gesetzesprojekt zur Grünen Wirtschaft ist im Parlament in der Herbstsession 2015 knapp abgelehnt worden. Deutlich weiter wäre die Initiative «Für eine nachhaltige und ressourceneffiziente Wirtschaft» gegangen. Sie wurde im vergangenen Herbst aber mit rund 64 Prozent Nein-Stimmen verworfen.

Ein fundierter Weckruf

Bislang ist das Konzept der Planetaren Grenzen vor allem ein wissenschaftlich fundierter Weckruf an die Menschheit. Ein Weckruf, der einen auch Hoffnung schöpfen lässt – denn die Prozesse sind nicht grundsätzlich irreversibel: Es ist möglich, wieder unter eine bereits überschrittene Schwelle zu gelangen. Das beweist die neunte und letzte Grenze, die das Ausmass der Ozonzerstörung in der Stratosphäre im grünen Bereich zu halten sucht. Sie war in den neunziger Jahren bereits deutlich überschritten – mit dem Verbot des Treibhausgases FCKW in Sprays hat sich das Ozonloch seither aber weitgehend wieder geschlossen.

Die Studie des Bundesamts für Umwelt (Bafu) «Environmental Limits and Swiss Footprints Based on Planetary Boundaries» aus dem Jahr 2015 findet sich hier: http://pb.grid.unep.ch/planetary_boundaries_switzerland_report.pdf (PDF-Datei).

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