The Anthropocene Symposium

THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM

ZUSAMMENFASSUNG DER WISSENSCHAFTLICHEN BEITRÄGE Konferenz zu Ehren von Atmosphärenchemiker und Nobelpreisträger Paul J. Crutzen am 2. Dezember 2013 in Mainz.

Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut)

Hahn-Meitner-Weg 1 55128 Mainz Deutschland

Telefon: +49-6131-305-0 E-Mail: [email protected] www.mpic.de INHALT

Vorwort ...... 4 Programm des Symposiums ...... 6 Interview mit Paul Crutzen ...... 8

Prof. Dr. Hartmut Graßl ...... 10 Prof. Dr. Ralph J. Cicerone ...... 12 Prof. Dr. Mario J. Molina ...... 14 Prof. Dr. Susan Solomon ...... 16 Prof. Dr. Veerabhadran Ramanathan ...... 18 Prof. Dr. Henning Rodhe ...... 20 Prof. Dr. Jack Fishman ...... 22 Prof. Dr. John P. Burrows ...... 24 Prof. Dr. Klaus Töpfer ...... 26 Prof. Dr. Meinrat O. Andreae ...... 28

In der Broschüre fi nden sich thematische Weltkarten. Auf den Karten ist die Fläche eines Landes proportional zu dem Anteil dargestellt, den es bei einem Th ema hat, wie beispielsweise den Ausstoß an Treibhausgasen. Obwohl die Weltkarten nicht immer den Beitrag der Sprecher aufgreifen, zeigen sie doch viele verschiedene Aspekte des Anthropozäns. Die Karten stammen von der Webseite www.worldmapper.org.

3 VORWORT

Paul Crutzen sagte einmal von sich, schließende Hungersnöte. Vielleicht dass er wohl überdurchschnittlich viele hat dieses Szenario bei der Einsicht neue Ideen habe, dass aber nicht alle geholfen, das weltweite Wettrüsten davon sehr gut seien. Eine Untertrei- mit Atomwaff en zu stoppen. bung, denn seine Ideen machten ihn nicht nur weltberühmt, sondern rüttel- Einer weiteren „Crutzen-Idee“ haben ten die Welt auch wach: Paul Crutzen wir am 2. Dezember 2013 ein wissen- entdeckte als erster den zerstörerischen schaft liches Symposium gewidmet: Einfl uss des Menschen auf die Schutz- das Anthropozän. Paul Crutzen schicht der Erde, die Ozonschicht. Er schlug diesen Begriff als das Erdzeit- erkannte, dass die vermehrte Produk- alter vor, das dem Holozän folgt. Er tion von Stickoxiden zum Abbau des selbst erklärt das Anthropozän mit JOS LELIEVELD Ozons in der Stratosphäre führt, genau- den Worten: „Wir sind als Menschen so wie die Fluorchlorkohlenwasserstoff e zur entscheidenden Macht aufgestie- aus Sprühdosen und Kühlschränken, gen und greifen tief in den Stoff wech- besser bekannt als FCKWs, wie später sel der Erde ein. Deshalb müssen wir festgestellt wurde. Letztere wurden von eine neue Perspektive fi nden und glo- seinen Kollegen Mario Molina und bal zusammenarbeiten. Der Mensch Frank Sherwood Rowland als Ozonkil- sitzt am Steuer. Jetzt lautet die Frage: ler entlarvt, und gemeinsam erhielten Wohin fahren wir?“ alle drei im Jahr 1995 den Nobelpreis für Chemie, die größte wissenschaft li- Dieser Frage haben sich im Rahmen che Auszeichnung. des Symposiums bedeutende Forscher und Weggefährten von Paul Crutzen Von einer zweiten Idee sagt Paul Crut- gestellt und die Einfl üsse des Men- zen allerdings, dass dies seine wichtigs- schen auf geologische, biologische te sei: die Idee des Nuklearen Winters. und atmosphärische Prozesse disku- Zusammen mit John Birks beschrieb tiert. Die vorliegende Broschüre fasst er in den 1980er Jahren die möglichen diese Auseinandersetzung zusammen. Folgen eines weltweiten Atomkriegs – Sie ist gleichzeitig auch Ausdruck ein damals sehr realistisches Szenario. unserer Anerkennung des großartigen Das Konzept besagt, dass die indirekten Wissenschaft lers und Menschen Paul Folgen eines Atomkriegs die direkten Crutzen. überschatten würden, da durch die riesigen Brände von Städten, Industrien und Wäldern Unmengen an Ruß- partikeln freigesetzt würden, die das Jos Lelieveld Sonnenlicht absorbieren. Die Folgen Stellvertretender geschäft sführender Direktor wären Dunkelheit und Kälte, und an- des Max-Planck-Instituts für Chemie

4 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 6 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM THE Max Brass & Woodwinds ChemJazzle United Crazy Ozone Sample PROGRAMM TITLE: Gaelic Coffee TITLE: It Is Man‘s World ANTHROPOCENE TITLE: Noble Paul‘s Tango COMPOSER: Michael Bretz, *1983 COMPOSER: Peter Gabriel, Giacomo Puccini COMPOSER: Henry Mancini, Piero SYMPOSIUM PUBLISHED BY: Blechpresse, Musikverlag WORDS: Frank Helleis Trombetta, William Steffe TITLE: Alla Battaglia ARRANGEMENT: Frank Helleis WORDS: Mark Lawrence, Christoph Brühl, nd COMPOSER: Andrea Gabrieli (1510-1586) MONDAY, DEC. 2 , 2013 PERFORMED BY: Markus Greule (Vocals), Frank Jens-Uwe Grooss, Frank Helleis, Thomas ARRANGED BY: Udo Wessiepe Helleis (Vocals), Johannes Schneider (Vocals, Koop, Stefanie Meilinger PUBLISHED BY: Stretta Music KURFÜRSTLICHES SCHLOSS Guitar), Andrea Arangio (Bass), Thomas Berkemeier ARRANGEMENT: Frank Helleis MAINZ, GERMANY PERFORMED BY: (Percussion) PERFORMED BY: Ellen Gute (Trumpet), Markus Greule (Trumpet), Mark Lawrence (Vocals, Sax), Franz Meixner (Flugelhorn), Hella Riede (Trombone), Christoph Brühl (Vocals), Thomas Koop (Vocals), Jens- Uwe Parchatka (Tuba), Julia Remmers (Flute), Uwe Grooss (Vocals, Cello), Franz Meixner (Vocals, Steve Galer (Soprano saxophone), Gerhard Lammel Tenor horn), Markus Greule (Vocals, Trumpet), Frank (Clarinet), Damien Amedro (Alto saxophone), Thomas Helleis (Vocals, Sax), Johannes Schneider (Vocals, Wagner (Tenor saxophone), Carina Sauvage (Bariton Guitar), Andrea Arangio (Bass), Thomas Berkemeier saxophone), Anke Nölscher (Bassoon) (Percussion)

SYMPOSIUM CEREMONY

9.00 MUSIC 11.30 START SYMPOSIUM Max Brass and Woodwinds 11.30 Hartmut Graßl Shaping Germany‘s Role in Ozone and Climate Policy – The OPENING REMARKS Max Planck Institute for Meteorology, Germany Push by Paul Crutzen Jos Lelieveld 11.55 Ralph J. Cicerone Stratospheric Ozone and Climate Change: Different Human Managing Director, Max Planck Institute for Chemistry National Academy of Science, USA Causes and Responses Tributes Wolfgang Schön 12.20 Climate Change: Science and Policy Vice President, Max Planck Society Mario J. Molina University of California, San Diego, USA Georg Schütte State Secretary, Federal Ministry of Education and Research 12.45 LUNCH BREAK Michael Müller 14.15 Susan Solomon Ozone Depletion: An Enduring Challenge Former Parliamentary State Secretary Massachusetts Institute of Technology, USA Bernd Schmidbauer 14.40 Veerabhadran Ramanathan The Two Worlds in the Anthropocene: Former Minister of State Scripps Institution of Oceanography, USA A New Approach for Climate Change Mitigation

Doris Ahnen 15.05 Henning Rodhe The Anthropocene Sulfur Cycle Minister for Science and Research of the Federal State of Rhineland University of Stockholm, Sweden Palatinate 15.30 Jack Fishman Tropospheric Ozone in the Anthropocene: Are We Creating a Toxic Atmosphere? Paul Crutzen Saint Louis University, USA Max Planck Institute for Chemistry 15.55 COFFEE BREAK 10.30 MUSIC 16.30 John P. Burrows Living in and Observing the Anthropocene from Space ChemJazzle and United Crazy Ozone Sample University of Bremen, Germany COFFEE BREAK 16.55 Klaus Töpfer The Anthropocene – Sustainability in a World of 9 Billion Institute for Advanced Sustainability Studies, Germany People 17.20 Meinrat O. Andreae 400,000,036 Years of Biomass Burning Max Planck Institute for Chemistry, Germany 17.45 CLOSING REMARKS and DRINKS RECEPTION

Die Videos der Vorträge findet man im Internet unter www.tinyurl.com/mpi-chemie

6 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 7 Herr Crutzen, Sie haben den Begriff des setzen und durch die Welt zu fahren. Anthropozäns eingeführt. Was verste- Die negativen Effekte werden dann hen Sie darunter? schnell übersehen.

Crutzen: Anthropozän bedeutet, dass Beim Symposium zum Anthropozän der Mensch über die Natur hinausge- sprachen die meisten Redner über das wachsen ist. Gerade in den letzten 100 Klima und die Atmosphärenchemie. Jahren hat die menschliche Aktivität Sie selbst sagten am Ende, es gebe enorm zugenommen. Die Weltbevölke- weitere wichtige Themen, die nicht rung ist um den Faktor 4, die Weltwirt- behandelt wurden. Was gehört auf die INTERVIEW schaftsleistung um den Faktor 14, die Agenda bei künftigen Diskussionen Industrieproduktion um das 40-fache zum Anthropozän? mit Paul Crutzen gestiegen. Die Menschheit ist dabei zur prägenden Größe der Natur geworden. Crutzen: Die Frage, wie wir in An den Daten zum Klima und den Ver- Zukunft unsere Lebensmittel pro- „WISSENSCHAFTLER änderungen der Atmosphärenchemie duzieren. Dafür ist Phosphor als SIND UNENTBEHRLICH“ ist das besonders deutlich zu erkennen. Dünger nötig. Aber die Menge des verfügbaren Phosphors auf der Erde Glauben Sie, dass die Menschen welt- ist begrenzt. Dieses Problem wird weit den Begriff Anthropozän aufgrei- stark unterschätzt. Denn wir kön- fen und anerkennen werden? Immerhin nen Phosphor nicht wie Stickstoff bedeutet er ja auch das Eingeständnis, mit einem Haber-Bosch-Verfahren dass wir Menschen die Verantwortung nach Bedarf aus der Luft gewinnen. dafür tragen, wie sich die Welt verän- Ein weiteres Thema ist die Stabilität dert. unserer künftigen Energieversorgung, vor allem durch die Nutzung der Crutzen: Nicht jeder Mensch wird das Sonnenenergie. akzeptieren. Aber in wissenschaftlichen Kreisen sieht man den Einfluss Viele der Themen rund um das menschlicher Aktivitäten sehr deutlich. Anthropozän umfassen sehr komplexe Und ich glaube, dass sich mit der Zeit Zusammenhänge. Die muss man erst die Erkenntnisse über die Auswirkun- einmal verstehen, dafür ist Forschung gen unseres Handelns durchsetzen notwendig. Sind Wissenschaftler werden. Ich bin schon jetzt erstaunt, wichtiger als Politiker für die Zukunft wie weit sich der Begriff Anthropozän unseres Planeten? bereits herumgesprochen hat. Crutzen: Wissenschaftler sind auf Wenn der Mensch die Verantwortung jeden Fall unentbehrlich (lacht). trägt, muss er auch Fehlentwicklun- gen korrigieren. Das Ozonloch ist ein Sollten Wissenschaftler mit Blick auf Paradebeispiel dafür. Hier wurde eine das Anthropozän auch zu Politikern zerstörerische Entwicklung durch das werden? Verbot von FCKW-Gasen gestoppt. Warum ist ähnliches bei anderen The- Crutzen: Das ist fast unausweichlich. men wie beispielsweise dem Klimawan- Ich glaube, dass diese strenge Unter- del bisher nicht gelungen? scheidung zwischen Wissenschaft und Politik verschwinden sollte. Beim Crutzen: Vielleicht weil der Mensch ja Kampf gegen das Ozonloch haben wir

auch vom CO2-Ausstoß profitiert. Es ist ja gesehen, wie sinnvoll und erfolg- schön und bequem, sich in ein Auto zu reich das sein kann.

8 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM PROF. DR. ATOMMÜLL SHAPING GERMANY’S Die Flächen zeigen die geographische Verteilung HARTMUT GRASSL des Anteils am Schwermetall-Atommüll, der von Max-Planck-Institut für Meteorologie Kernkraftwerken weltweit produziert wird. Jähr- Deutschland ROLE IN OZONE AND lich werden etwa 8.910 Tonnen an Schwermetall- Atommüll produziert. Diese Abfälle stammen hauptsächlich aus Kernkraftwerken. Drei Staaten produzieren mehr als 1.000 Tonnen jährlich: die CLIMATE POLICY – Vereinigten Staaten, Kanada und Frankreich. Pro Kopf produziert dabei Kanada den meisten nuklearen Abfall, Schweden liegt nicht weit dahinter. THE PUSH BY PAUL Stand 2001. CRUTZEN

Hamburg. Er war von 1994 bis 1999 Paul Crutzen hat mit seinen und sich dort großräumig verteilen, nur 50 dieser Maschinen, die mit Mach VITA Direktor des Weltklimaforschungs- Arbeiten zu verschiedenen dass sogar die Sonneneinstrahlung 7 in 26 Kilometer Höhe um den Globus programms bei der World Meteoro- Themen rund um die Atmo- über längere Zeit verringert würde. Mit fliegen sollten, durch ihre Abgase zu logical Organization in Genf. Zudem sphärenforschung der Welt diesem „nuklearen Winter“ wären nicht einer Gefahr für die Ozonschicht der war Graßl zweimal (1992-1994 und einige wichtige politische nur ein Rückgang der Temperaturen Atmosphäre werden könnten. 2000-2004) Vorsitzender im Wissen- Impulse gegeben. verbunden, sondern auch Missernten schaftlichen Beirat der Bundesregie- sowie negative Auswirkungen auf die Im Jahr 2008 heizte Crutzen mit einer rung „Globale Umweltveränderung“. Crutzen war einer der ersten, die vor Fischbestände im Meer. anderen Studie die Debatte über das Zu seinen Forschungsgebieten den globalen Klimafolgen eines Atom- Geo- und Klimaengineering an. Er gehören die Aerosol- und Klimafor- kriegs warnten. Durch die ausgelösten Ende der 1980er Jahre waren Paul zeigte, wie man mit dem gezielten schung, die Erdbeobachtung aus dem Flächenbrände könnte so viel Ruß in Crutzen und Hartmut Graßl Mitglieder Eintrag von Schwefelpartikeln in die Weltraum sowie die Fernerkundung die obere Atmosphäre getragen werden der Enquête Kommission „Vorsorge Stratosphäre die globalen Temperaturen der Atmosphäre mit Lidar- und zum Schutz der Erdatmosphäre“ des reduzieren könnte. Dafür wurde er hef- Radarmethoden. Graßl war einer der Deutschen Bundestages. Sie empfahl tig kritisiert, wenngleich Crutzen laut ersten deutschen Wissenschaftler, der der Bundesregierung das „Montreal- Graßl genau das erreichte, was er wollte: auf die Auswirkung des Klimawandels Protokoll“ zu verschärfen. Ziel war es, Er stieß damit weitere Diskussionen hinwies. die Emissionen bestimmter chlor- und und Forschungsarbeiten über die Rolle Prof. Dr. Hartmut Graßl ist ehe- bromhaltiger Chemikalien, die strato- der Stratosphäre im irdischen Klima maliger Direktor des Max-Planck-Insti- 1998 erhielt er gemeinsam mit sphärisches Ozon zerstören können, und die möglichen negativen Auswir- tuts für Meteorologie und emeritierter seinen Kollegen Dr. Prof. Dr. Len- rasch weitgehend zu reduzieren und kungen des Geoengineerings an. Professor für Allgemeine Meteorologie nart Bengtsson und Prof. Dr. Klaus dann ganz zu eliminieren. Eine Maß- an der Universität Hamburg. Hasselmann den Deutschen Umwelt- gabe war beispielsweise, Produktion In letzter Zeit setzte sich Paul Crutzen preis und 2002 das Große Bundesver- und Ausstoß von Fluorchlorkohlenwas- dafür ein, fehlgeleitete Klimapolitik zu 1978 habilitierte Graßl an der Univer- dienstkreuz am Bande. serstoffen (FCKW) bis zum Jahr 2000 korrigieren. Er konnte zeigen, dass die sität Hamburg und lehrte Meteorologie um 95 Prozent zu reduzieren. Crutzen Produktion von Bioenergie aus stark ge- an den Universitäten in Kiel und in hatte auf die Inhalte dieses Protokolls düngtem Mais mit gesteigerten Emissio-

maßgeblichen Einfluss. „Paul Crutzen nen von Lachgas (N2O) einhergeht. Vier ist eine Person, die Weltinnenpolitik Prozent des eingesetzten Stickstoffdün- betreibt“, so Graßl. gers landen den Berechnungen nach in

Form von N2O als Treibhausgas in der Aufgrund des nuklearen Aufrüstens während 1993 befassten sich Crutzen und Graßl Atmosphäre. Eine Biogas-Anlage, die des kalten Kriegs warnte Crutzen vor einem mit den möglichen Folgen des geplan- hauptsächlich mit Mais gefüttert wird, nuklearen Winter. Hier ein Atombombentest der US Regierung auf dem Bikini-Atoll im Jahr ten deutschen Hyperschallflugzeugs hilft demnach nicht beim Klimaschutz. 1954. Quelle: U.S. Regierung Sänger II. Berechnungen zeigten, dass

10 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 11 FLUORCHLORKOHLEN- PROF. DR. WASSERSTOFFE RALPH J. CICERONE OZONE DEPLETION Die Flächen zeigen die geographische Verteilung National Academy of Science der emittierten Fluorchlorkohlenwasserstoffe USA AND CLIMATE CHANGE: (FCKW). Diese Chemikalien wurden zum Beispiel als Treibmittel in Spraydosen und als Kühlmittel verwendet. 1987 wurde mit dem Montreal- Protokoll der weltweite Ausstieg aus der Nutzung von ozonabbauenden Chemikalien geregelt. DIFFERENT HUMAN Diese Karte zeigt die geschätzten 110.000 Tonnen FCKW, die im Jahr 2002 emittiert wurden. CAUSES AND RESPON- SES

Cicerone erlangte seinen Abschluss Warum suchen die Menschen 3. Gesundheitseffekte: Mit einem Ozon- Nationen, vergangene und künftige VITA als Ph.D. an der University of Illinois mit Blick auf den Klimawandel loch könnte es mangels Schutz vor UV- Emittenten beteiligt. als Elektroingenieur. Zu Beginn nicht in gleicher Weise nach Strahlung mehr Hautkrebsfälle geben. seiner Karriere hatte er eine Stelle am dringenden Lösungen wie im Dem Klimawandel werden keine akuten 6. Die Abhängigkeit: FCKW werden Lehrstuhl für Elektro- und Compu- Fall des Ozonabbaus in der Gesundheitsfolgen nachgesagt. nicht unbedingt gebraucht (als Treibga- teringenieurwesen an der University Stratosphäre? Dafür gibt es se oder Kühlmittel). Fossile Brennstoffe of Michigan. Ein Auftrag der NASA neun Anhaltspunkte: 4. Komplexität: Die chemischen Zusam- hingegen sind kaum verzichtbar für ermöglichte ihm den Wechsel in ein menhänge des Ozonlochs sind weniger Heizung, Strom, Beleuchtung, Trans- neues Forschungsgebiet. 1. Der Rahmen: Das Ozonloch wurde komplex und überall auf der Welt port etc. von der Öffentlichkeit als eine uner- gleich. Beim Ausmaß des Klimawandels 1973 wurde Cicerone mit Richard S. wartete, gefährliche wissenschaftliche gibt es natürliche, lokale und historische 7. Ersatzmöglichkeiten: Statt FCKW Stolarski von der NASA beauftragt, Entdeckung aufgenommen. Der Klima- Unterschiede. können andere Treibgase und Kühl- die Schädlichkeit von Chlorgas, das schutz hingegen wird heute vor allem mittel verwendet werden. Der Umstieg in Form von Salzsäure (HCl) als als ein politisches Problem gesehen. 5. Die Verantwortlichen: Für den von fossilen Brennstoffen auf erneuer- Abfallprodukt von Space Shuttles in Ozonabbau konnte man den wenigen bare Energien und Atomkraft ist nicht die Stratosphäre gelangt, zu untersu- 2. Die Belege: Es gibt eindeutige Bewei- Herstellern von Fluorchlorkohlen- so schnell im notwendigen Umfang chen. Dabei entdeckten sie den Effekt se für den Ozonabbau durch Chlor- und wasserstoffen (FCKW) und bromier- möglich. Prof. Dr. Ralph J. Cicerone ist der CIOx-Kette, die als Katalysatoren Bromverbindungen. Der Klimawandel ten Kohlenwasserstoffen die Schuld Präsident der National Academy of für die Zerstörung der Ozonschicht ist weniger eindeutig und wird von zuschieben. Am Klimawandel sind 8. Die Gutachten: Im Falle des Ozon- Science in den Vereinigten Staaten. Sein verantwortlich sind. Sie kamen damit weitaus mehr Variablen beeinflusst. alle Nutzer fossiler Brennstoffe, ganze lochs gab es immer wieder unabhängige Forschungsfokus liegt auf der Atmo- zu derselben Erkenntnis wie auch wissenschaftliche Bestandsaufnahmen. sphärenchemie, dem Klimawandel und Molina, Rowland und Crutzen bei Die Berichte des Weltklimarates IPCC dem Ursprung von atmosphärischem ihren Forschungen. Ozonbildung Ozonabbau sind zwar umfassend, aber stärker poli- Methan und Stickstoffoxid. tisch beeinflusst.

9. Die Gegner: Nur die wenigen Herstel-

λ < 242 nm λ < 230 nm ler von FCKW traten gegen das Verbot ein. Dem Klimaschutz stehen aber gro- O 0 + 0 FCKWs CI 2 ße finanzielle Interessen von Ölfirmen molekularer Sauerstoffradikal CI + O CI0 + 0 Sauerstoff 3 2 und Industrie entgegen. Zudem haben Chlorradikal Ozon Sauerstoff viele Menschen eine ablehnende Hal- 0 + 02 0 3 CI0 + 0 Cl + 02 Ozon tung gegenüber Regulierungsvorgaben ihrer Regierungen. Die chemische Reaktion der Ozonentstehung und der Zerstörung durch FCKW.

12 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 13 PROF. DR. KATASTROPHENFÄLLE CLIMATE CHANGE: Die abgebildeten Flächen zeigen den Anteil aller MARIO J. MOLINA Menschen weltweit, die zwischen 1975 und 2004 University of California, San Diego von Katastrophen betroffen waren. Dies sind USA Dürren, Epidemien, Vulkane, Stürme, Brände und Ereignisse, die durch Unfälle oder indirekt SCIENCE AND POLICY durch Kriege verursacht werden. Von einer Katastrophe betroffen bedeutet hier, dass Hilfe für das Überleben benötigt wurde, wie zum Beispiel Unterkünfte, Wasser, sanitäre Einrichtungen, Medikamente und Lebensmittel. Von den zwischen 1975 und 2004 von Katastro- phen betroffenen Menschen lebten 43% in Süd- asien, 41% in Ostasien und 5% in Südostafrika.

sidad Nacional Autonoma de Mexico Als Mario Molina 1974 ge- von seinen Autoren Exklusivität verlangt, von 2013 eine hohe Wahrscheinlichkeit VITA und studierte bis 1967 an der Univer- meinsam mit F. Sherwood wäre gemäß den strengen Regeln dort von 95 Prozent. sität Freiburg im Breisgau. Er setzte Rowland die chemischen eigentlich keine Veröffentlichung mehr seine Ausbildung an der University of Zusammenhänge entdeckt möglich gewesen. Molina bezeichnet es Entsprechend klein ist heute in Um- California, Berkeley, fort, wo er 1972 und aufgeklärt hatte, wie als sein Glück, dass die Herausgeber offen- fragen der Anteil der Forscher, die den promovierte. Ein Jahr später schloss Chlor-Moleküle zum Abbau bar keine schwedischen Zeitungen lasen. Klimawandel noch leugnen: Es sind nur Molina sich einer Forschungsgruppe des Ozons in der Stratosphä- drei Prozent, und die meisten davon der University of California an, die re führen, mussten beide um Heute beschäftigt sich Molina mit den fachfremd. Für Molina ist es unver- von Prof. Rowland geleitet wurde und einige Lorbeeren ihrer Arbeit Grundlagen und Folgen des Klimawan- ständlich, warum ihnen noch immer kam so in Kontakt mit dem Thema fürchten. dels. Dass die Durchschnittstemperatur Gehör geschenkt wird. „Gehen Sie zu der Fluorchlorkohlenwasserstoffe. auf der Erde bei 15 Grad Celsius liegt, ihrem Zahnarzt, wenn sie Herzproble- Molina und Rowland entdeckten, dass Sie hatten ihre Studie beim prestige- obwohl sie von ihrem Strahlungshaus- me haben?“, fragt er. diese Gase die Ozonschicht zerstören trächtigen Wissenschaftsmagazin halt her eigentlich nur minus 18 Grad können. Sie wurden bestätigt durch Nature eingereicht, um sie dort zu ver- Celsius erreichen dürfte, hängt mit dem Trotz des breiten Konsens‘ in der Wis- das im Jahr 1985 entdeckte Ozonloch öffentlichen. Fast hätte ihnen Paul Crut- Treibhauseffekt durch Wasserdampf senschaft bekommen in der medialen

über der Antarktis. zen einen Strich durch diese Rechnung und Gase wie CO2 und Methan in der Berichterstattung die wenigen Kritiker gemacht – wenn auch ungewollt. Er Atmosphäre zusammen. Deren rasante aus Molinas Sicht einen unangemessen Prof. Dr. Mario J. Molina Seit 2004 ist Molina an der Univer- präsentierte die Erkenntnisse schon auf Zunahme in den letzten Jahrzehnten ist breiten Raum. Entsprechend groß ist erhielt 1995 mit Paul J. Crutzen und sity of California, San Diego, in den einem wissenschaftlichen Symposium der Grund für den messbaren Anstieg auch der Anteil der Zweifler am Klima- dem Chemiker Frank Sherwood Fachbereichen Chemie und Bioche- in Schweden, bevor sie in Nature publik der globalen Temperaturen. Das gilt als wandel in der Bevölkerung. Laut einer Rowland den Nobelpreis für Chemie mie und dem dortigen Center for wurden. Eine schwedische Tageszeitung so gut wie erwiesen. Der Weltklimarat Umfrage in Großbritannien aus dem für die Erforschung der Mechanismen, Atmospheric Sciences der Scripps berichtete sogar darüber. Da Nature IPCC nennt in seinem neuesten Bericht Jahr 2010 liegt er bei 74 Prozent. die zur Zerstörung der Ozonschicht Institution of Oceanography tätig. führen. Bereits 1994 erhielt er mit Dennoch plädiert Molina dafür, alles 2000 Crutzen zusammen den Max-Planck- 2013 wurde ihm die Freiheitsmedaille daran zu setzen, den CO2-Gehalt der ) Forschungspreis. für seine herausragenden wissen- 2 Atmosphäre bei 550 ppm (parts per ) schaftlichen Forschungserkenntnisse CO2 2 CH4 million, Teile pro eine Million Teile) 1500 Molina erlangte 1965 seinen B.S. in vom amerikanischen Präsidenten 350 0.4 zu stabilisieren. Dadurch könnte das 1.0 Chemieingenieurwesen an der Univer- Barack Obama verliehen. „Klimaroulette“ weitaus moderater 0.2 gehalten werden: Während bei einem 1000 300 ungebremsten CO2-Anstieg die globale

0 Konzentration (ppb)

Konzentration (ppm) 0 Durchschnittstemperatur im Extremfall Strahlungsantrieb (W/m 500 um mehr als sieben Grad Celsius zu- 250 Strahlungsantrieb forcing (W/m nehmen könnte, lägen bei der 550-ppm- 10.000 5.000 0 10.000 5.000 0 Variante die Maximalwerte bei drei Zeit vor heute bis vier Grad Celsius. Das würde auch Extremwetterereignisse wie Hitzewellen Die Konzentration von Kohlendioxid und Methan in der Atmosphäre innerhalb der letzten oder Wirbelstürme mildern helfen. 10.000 Jahre. Quelle: WG1- AR4, IPCC 2007

14 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 15 PROF. DR. TREIBHAUSGASE OZONE DEPLETION: Die Flächen zeigen den Anteil am Erderwär- SUSAN SOLOMON mungspotenzial basierend auf den Treibhausgas- Massachusetts Institute of Technology emissionen, die im Jahr 2002 von dort stammten. USA AN ENDURING Die dargestellten Treibhausgase sind Kohlendi- oxid, Methan und Distickstoffoxid. Die Regionen, welche die meisten Treibhausgase emittieren, sind CHALLENGE die Vereinigten Staaten, China, die Russische Fö- deration und Japan. Die höchsten Emissionen pro Kopf gibt es in Katar mit 86 Tonnen Kohlendioxid jährlich. Katar verfügt über erhebliche Öl- und Gasreserven und wurde im Jahr 2002 von 600.000 Menschen bewohnt.

Solomon erhielt 1977 ihren Bache- Seit den 1960er Jahren wurde tationsprozesse, wenn Eiskeime aus minus 85 Grad Celsius. Bei solchen VITA lorabschluss am Illinois Institute of in der Antarktis eine deutliche Stratosphärenwolken in tiefere Atmo- Bedingungen ist der Ozonabbau am Technology, USA, und promovierte Abnahme der Ozonkonzen- sphärenschichten absinken? stärksten. Schon bei geringfügig hö- 1981 in atmosphärischer Chemie an tration in der Stratosphäre heren Temperaturen – etwa minus der University of California, Berkeley. gemessen. Schon 1999 hatten Forscher um Paul 82 Grad gegenüber minus 85 Grad Cel- In den Jahren 1986 und 1987 war sie Crutzen in einem Paper in der Zeit- sius – bleibt deutlich mehr Ozon erhal- Leiterin der National Ozone Expedi- Die Lage hat sich seit etwa einem Jahr- schrift Science gezeigt, dass diese ten. Nach aktuellem Kenntnisstand ist tion in der antarktischen McMurdo zehnt auf niedrigem Niveau stabilisiert Denitrifikation den Ozonabbau in es in der arktischen Stratosphäre bisher Station. Ziel der Expeditionen und sollte sich in Zukunft wieder bes- der arktischen Stratosphäre fördert. nicht kalt genug für einen dramatischen war, eine Erklärung für die schnell sern. Der Erfolg liegt in den Bemühun- Als jüngster Beleg kann das sehr kalte Ozonabbau. fortschreitende Zerstörung des gen, die Welt vor einem wachsenden Jahr 2011 dienen. Damals wurde über Ozonlochs zu finden. Im Zuge dieser Ozonloch zu bewahren. Dennoch bleibt der Arktis ein deutlicher Ozonverlust Forscher erwarten jedoch, dass sich die Forschung konnten genug Daten die Dynamik der Ozonschicht noch im- verzeichnet. Allerdings kamen die ge- Stratosphäre im Zuge des Klimawan- gesammelt werden, um zu beweisen, mer von großem Interesse für aktuelle messenen Werte noch bei weitem nicht dels in Zukunft weiter abkühlen wird. dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe für Forschungsarbeiten. an die niedrigen Ozonkonzentrationen Nach Einschätzung von Susan Solomon

die Zerstörung verantwortlich sind. über der Antarktis heran. könnte ein Anstieg der CO2-Konzen- Sie bestätigte mit Ihrer Arbeit die Zwei Fragen stehen dabei im Vorder- tration auf über 700 ppm (parts per Susan Solomon wurde 1999 für vorherigen Erkenntnisse von Molina, grund: Inwieweit kann es auch über der Satellitenmessungen zeigen, dass die million, Teile pro eine Million Teile) in ihre Forschung am antarktischen Ozon- Rowland und Crutzen. Arktis zu einem ähnlich dramatischen Denitrifikation in der Antarktis viel der Atmosphäre die Temperaturen der loch mit der National Medal of Science Ozonverlust wie über der Antarktis umfassender ist als in der Arktis. Die Stratosphäre so weit absinken lassen, ausgezeichnet. Das US-Nachrichtenma- Zurzeit hat sie die Ellen Swallow kommen? Und welche Rolle spielt dabei wichtigsten Einflussgrößen dafür sind dass sich auch in der Arktis chemische gazin TIME ernannte Solomon 2008 zu Richards Professur für Atmosphä- die Denitrifikation, also der Austrag polare Stratosphärenwolken, gepaart Reaktionsverhältnisse ausbilden, wie einer der 100 einflussreichsten Perso- renchemie und Klimawissenschaft von Salpetersäure durch Sedimen- mit sehr niedrigen Temperaturen unter sie heute schon über der Antarktis nen der Welt. an dem Massachusetts Institute of herrschen. Technology, USA, inne. Allerdings stehen andere dynamische High High Entwicklungen der Atmosphäre, die eher zu einer Erwärmung der Arktis beitragen, dem entgegen. Wie das Zu- sammenspiel der verschiedenen Kräfte

Ozone letztlich ausgeht, lässt sich heute noch nicht sagen. Susan Solomon selbst wäre Chlorine Monoxide nicht allzu überrascht, wenn sich eines Low Low Tages über der Arktis ein Ozonloch ähnlichen Ausmaßes wie in der Antark- tis entwickeln würde. Mitte März 2011 wurden über der Arktis sehr niedrige Ozonmengen in der unteren Stratosphäre festgestellt. Am gleichen Tag fand man dort große Mengen an Chlormonoxid – dem wichtigsten Molekül der Ozonzerstörung in den kalten Polarregionen. Quelle: NASA

16 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 17 PROF. DR. ARBEITERINNEN IN DER LANDWIRTSCHAFT VEERABHADRAN THE TWO WORLDS IN Die Flächen zeigen den Anteil an Frauen RAMANATHAN weltweit, die in der Landwirtschaft arbeiten. Von Scripps Institution of Oceanography THE ANTHROPOCENE: allen Arbeiterinnen in der Landwirtschaft leben und arbeiten 39 Prozent in Indien. Stand 2004 USA A NEW APPROACH FOR CLIMATE MITIGA- TION

Zusammen mit Paul J. Crutzen leitete Ein typisches Bild Ramanathan plädiert für Klimaschutz- VITA er 1990 ein internationales Feldexpe- in Indien: eine Frau strategien, die sowohl auf die Welt der riment in Südasien. Bei diesem Expe- kocht auf einer Oberen vier als auch die der Unteren offenen Feuerstelle. riment entdeckten sie das Phänomen Der entstehende Ruß drei Milliarden ausgerichtet sind. der Atmospheric Brown Clouds hat nicht nur negative Da die Oberen vier Milliarden für (ABCs) über dem südasiatischen Auswirkungen auf 90 Prozent der globalen CO2-Emissio- Kontinent. Diese Wolken bilden sich das Klima, sondern nen verantwortlich zeichnen, ist es ihre beeinträchtigt oftmals durch verschiedene Schwebeteilchen auch die Gesundheit. zentrale Aufgabe, ihren „Kohlenstoff- wie Ruß und Gase, die bei der Ver- Fußabdruck“ zu reduzieren. Zugleich brennung von Biomasse und indus- sollte es in ihrem eigenen Interesse triellen Verfahren entstehen. Sie ha- sein, den Unteren drei Milliarden zu ben verheerende Folgen für das Klima sauberen Verbrennungsprozessen zu und die Gesundheit. verhelfen, um das Rußproblem zu mildern. Die entsprechende Technik ist Ramanathan leitete das Projekt Surya mittlerweile vorhanden. in Südasien und Kenia, das den Effekt Im Jahr 2013 verbrachte Vee- In den vergangenen Jahren forschte von Ruß und anderen klima-erwär- rabhadran Ramanathan zehn Ramanathan viel über den Einfluss Ein Beispiel, wie solche Hilfe aussehen Prof. Dr. Veerabhadran menden Emissionen dokumentierte. Wochen lang in kleinen, von von Ruß und anderen Smog bildenden kann, ist das Projekt Surya, das Ra- Ramanathan ist Professor für At- Mithilfe von solarbetriebenen und Armut geprägten indischen Partikeln auf das Klima. Es handelt sich manathan mit initiierte. Es zielt darauf, mosphären- und Klimawissenschaften energieeffizienteren Kochherden Dörfern. um sogenannte Short Lived Climate Haushalten aus der Welt der Unteren an der Scripps Institution of Oceano- konnte die Konzentration von Ruß Pollutants (SLCP), die u.a. bei ineffizi- drei Milliarden rußfreie Kochmöglich- graphy der University of California in und Methangas in ländlichen Gegen- Aus den Lebenserfahrungen dort enten Verbrennungsprozessen entste- keiten und solare Beleuchtungssyste- San Diego. den reduziert werden. entwickelte er die Vorstellung, dass die hen. Sie wirken sich auch auf das Klima me zu bieten. Das hilft nicht nur im Weltbevölkerung von sieben Milliarden aus, indem sie „braune Wolken“ in der Hinblick auf das Klima, sondern hat Ramanathan entdeckte 1975 einen 2013 wurde er von den United Na- Menschen heute im Grunde wie in zwei Atmosphäre bilden. Diese verringern noch weitere positive Effekte: Frauen Zusammenhang zwischen dem „Green- tions mit dem Champions of Earth Welten lebt, die allerdings voneinander die Sonneneinstrahlung am Boden, müssen nicht mehr zeitaufwändig Feu- house Effect“ und den Fluorchlorkoh- for Science and Innovation Award abhängig sind. Er nennt sie die „Oberen steigern dafür aber das Aufheizen der erholz sammeln. Außerdem vermindert lenwasserstoffen. Bereits 1980 prophe- ausgezeichnet und arbeitet in der vier Milliarden“ (Top 4 Billion) und die Atmosphäre. Dunkler Rußniederschlag sauberere Luft Atemprobleme und lässt zeite er eine globale Erderwärmung. päpstlichen Akademie der Wissen- „Unteren drei Milliarden“ (Bottom 3 fördert das Abtauen von Schnee- und landwirtschaftliche Nutzpflanzen besser schaften mit. Billion). Eisflächen, während die SLCP in der wachsen. Zudem bremst die so verbes- Luft den Monsun abschwächen können. serte Lage auf dem Land die Abwande- Die „Oberen vier Milliarden“ verhalten Global gesehen stellen die Short Lived rung der Menschen in die Mega-Cities.

sich, als wären fossile Energieträger Climate Pollutants derzeit nach CO2 grenzenlos vorhanden. Ihr Hauptpro- den zweitgrößten Treiber des Kli- Das Projekt Surya: blem ist der Verbrauch. Die „Unteren mawandels dar. Daneben ist Ruß aus www.suryaproject.org drei Milliarden“ wiederum haben kaum Koch- und Heizungsstellen in Innen- Zugang zu fossiler Energie oder können räumen ein großes Gesundheits- und sich „saubere Energie“ nicht leisten. Umweltproblem.

18 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 19 PROF. DR. SCHWEFELDIOXID THE ANTHROPOCENE Die Flächen zeigen den Anteil der emittierten KNUT HENNING Schwefeldioxide aus der Verbrennung von Kohle, RODHE Braunkohle und Erdöl-Produkten. Schwefeldioxid wird auch bei Vulkanausbrüchen und Waldbrän- University of Stockholm SULFUR CYCLE den frei. Im Jahr 2002 wurden weltweit 97 Milli- Sweden onen Tonnen Schwefeldioxid durch Verbrennung ausgestoßen.

Rodhe lehrte nach seinem Abschluss ten. Das gilt vor allem für China und VITA weiter an der Universität von Stock- die angrenzenden asiatischen Länder. holm und war Gastwissenschaftler Bei anhaltender Belastung könnte die im National Center for Atmospheric Versauerung der Böden durch den Research in Colorado, an der Florida Eintrag von Schwefelsäure vor allem in State University und der University of vielen Regionen Chinas in den nächsten Hawaii. Jahrzehnten zu spürbaren Problemen führen. Seit 2008 ist er Gastprofessor an der Universität von Stockholm und Leiter Schwefelpartikel, die als Aerosole in einer Forschungsgruppe, die an dem der Atmosphäre schweben, haben auch internationalen Forschungsprojekt einen messbaren Effekt auf das Klima. „The Atmospheric Brown Clouds“ be- Die Sulfate wirken kühlend, weil sie teiligt ist. Dieses Projekt soll die aus- die Sonneneinstrahlung reduzieren gedehnten braunen Dunstschichten und somit den Klimawandel abmildern und deren Auswirkung auf das Klima können. Damit stellt sich die wider- und die Umwelt erklären. Die Wolken sprüchliche Frage, was sinnvoller wäre: Prof. Dr. Knut Henning treten in allen Teilen der Welt auf, vor Die Schwefelemissionen zu reduzieren, Rodhe ist ein schwedischer Meteo- allem aber in Süd- und Ostasien. Die Geoengineering: Verschiedene Ideen, das Klima zu beeinflussen. Quelle: IASS, Potsdam um der Versauerung gegenzusteuern, rologe und emeritierter Professor der Gruppe von Rodhe konzentriert sich oder sie beizubehalten und gar in man- chemischen Meteorologie der Universi- auf die Situation in Indien, Nepal und chen, ökologisch weniger empfindlichen tät in Stockholm. Sein Forschungs- den Malediven. Seit den 1950er Jahren sind die Odén, dass der pH-Wert des Regens in Regionen zu fördern, um den Tempera- interesse gilt den Aerosolen, der chemi- vom Menschen verursachten weiten Teilen Mitteleuropas sinkt. In turanstieg zu bremsen? Henning Rodhe schen Zusammensetzung von Wolken, Rodhe arbeitete mit Paul Crutzen am Schwefelemissionen weltweit den 1980er Jahren befürchteten Exper- plädiert dafür, bei den sogenannten wei- dem biogeochemischen Kreislauf und Phänomen des sauren Regens. deutlich gestiegen. ten in Deutschland wegen des soge- ßen Partikeln (Sulfate und organische dem Klimawandel. nannten sauren Regens ein weiträumi- Aerosole) im gleichen Maß auf eine Das Verhältnis der anthropogenen zu ges Waldsterben. Dass das nicht in dem Reduktion der Emissionen zu setzen den natürlichen Schwefelemissionen damals erwarteten Ausmaß eingetreten wie bei schwarzen Partikeln (Ruß). lag in Europa und Nordamerika in den ist, dürfte auch mit den Bemühungen 1980er Jahren bei zehn zu eins. Heute der Europäer zusammenhängen, den Paul Crutzen schlug 2006 vor, im Sinne sind solche Verhältnisse vor allem in Schwefeleintrag in die Umwelt zu redu- eines Geoengineering künftig zur China zu finden. Das hat nicht nur zieren. Zwischen 1980 und 2000 konnte Milderung des Klimawandels gezielt Auswirkungen auf das Klima, sondern hier ein Rückgang von 70 Prozent Schwefel in die Stratosphäre einzubrin- fördert auch die Versauerung von Bö- verzeichnet werden. gen. „Ich hoffe, wir werden das nicht den und Seen. Es ist ein Zeichen für das tun müssen“, sagt Rodhe. Dennoch hält Anthropozän. Dennoch ist heute noch fast überall auf er es für legitim, diesen Ansatz und der Welt ein geringerer pH-Wert des seine Folgen genauer zu erforschen. Schon Ende der 1960er Jahre erkannte Regens und der Böden im Vergleich der schwedische Meteorologe Svante zu vorindustriellen Zeiten zu beobach-

20 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 21 PROF. DR. ABHOLZUNG TROPOSPHERIC Diese Karte zeigt die weltweite Abholzung von JACK FISHMAN Wald, gemessen als finanzieller Wert des geschlage- Saint Louis University nen Holzes, der nicht durch das natürliche Wachs- USA OZONE IN THE tum ausgeglichen bzw. nicht nachhaltig geerntet wird. Stand 2003. ANTHROPOCENE: ARE WE CREATING A TOXIC ATMOSPHERE?

Aussage, dass anthropogene Emissi- Brandrodung: Das Erde erhöhte Ozonkonzentrationen VITA onen einen entscheidenden Einfluss Feuer setzt den von herrschen. Die Daten zeigen, gepaart Pflanzen gebun- auf das globale troposphärische Ozon mit bodengestützten Beobachtungen, denen Kohlenstoff haben. in Form von Ruß dass die Ozonkonzentrationen in der und CO2 frei, was Troposphäre im Laufe des 20. Jahrhun- Fishman leistete Pionierarbeit bei zum Treibhauseffekt derts immer weiter angestiegen sind beiträgt. Nutzung von Satelliten, die eine und regional auch weiterhin zunehmen. einzigartige und aufklärende Sicht auf Quelle: MPI für Das wirkt sich vor allem auf die Pflan- die sich verbreitende globale Umwelt- Chemie zenwelt negativ aus. verschmutzung gewähren. 1992 folgte eine Feldkampagne der NASA, bei der Ozon dringt durch die Atmungsöff- Fishman als leitender Wissenschaftler nungen (Stomata) in die Blätter ein und tätig war. Mithilfe des Einsatzes von kann dort zum Absterben von Zellen Flugzeugen hoffte man, eine Erklä- führen. Versuche mit Soja-Pflanzen rung für die auf den Satellitenbildern haben gezeigt, dass ein um 20 Prozent zu sehende massive Luftverschmut- 1975 starteten Wissenschaft- mehr Ozon durch photochemische gesteigerter Ozongehalt der Luft zu zung in der südlichen Hemisphäre ler, darunter Jack Fishman Reaktionen gebildet wird. Ernteeinbußen von 17 Prozent führen Prof. Dr. Jack Fishman ist seit zu finden. In der zweimonatigen und Paul Crutzen, die ersten kann. Ähnliche Effekte wurden auch 2011 Professor der Abteilung Erd- und Kampagne wurde Fishman in seiner Versuche, die globale Vertei- Wenige Jahre später zeigten Messkam- bei Baumwolle, Erdnuss, Weizen und Atmosphärenchemie an der Saint Louis Annahme bestätigt, dass im südlichen lung von Ozon in der unteren pagnen in Brasilien, dass auch dort über anderen Nutzpflanzen beobachtet. University in Missouri, USA. Im selben Afrika und Südamerika die Verbren- Atmosphärenschicht, der Tro- Land viel höhere Ozonkonzentrationen Jahr wurde er zum Direktor des Center nung von Biomasse ursächlich für die posphäre, zu bestimmen. vorherrschen, als sie laut Modellrech- Sollten die Ozonkonzentrationen in for Environmental Science ernannt. Verschmutzung ist. nungen zu erwarten wären. Der Zu- Zukunft weiter zunehmen, könnte sich Dabei zeigte sich überraschend, dass sammenhang ist dort ein anderer, wenn das spürbar negativ auf die landwirt- In den Anfängen seiner Karriere arbei- Zurzeit ist Fishman Mitglied des Air auf der Nordhalbkugel der Erde höhere auch ähnlicher: Es sind nicht Industrie- schaftliche Produktion auswirken. In tete er unter der Anleitung von Prof. Quality Application Science Teams Ozonkonzentrationen zu finden sind betriebe, die dort die Ozonproduktion den USA beispielsweise mussten Bauern Dr. Paul Crutzen an photochemischen der NASA. als auf der Südhalbkugel. Theoretisch fördern, sondern große Wald- und den Anbau der einst populären, aber Modellen der Atmosphäre. Die Ergeb- hätte es anders herum sein müssen, weil Steppenbrände, ausgelöst vor allem ozonempfindlichen Kartoffelsorte „La nisse dieser Modelle führten zu der Ozon normalerweise über Land schnel- durch Brandrodungen. Es zeigte sich: Chipper“ bereits aufgeben. Künftig ler abgebaut wird als über dem Meer Die Verbrennung von Biomasse ist eine könnte es notwendig sein, den Anbau und die Nordhalbkugel mehr Landflä- ebenso potente Quelle von photoche- von bestimmten Pflanzenarten und che bietet. Für das Ungleichgewicht fan- misch aktiven Spurengasen wie indus- -sorten in Regionen zu verlagern, in den die Forscher aber eine Erklärung: trielle Emissionen. denen die Hintergrundbelastung mit Der höhere Ausstoß von Kohlenmono- Ozon deutlich geringer ausfällt, als in xid und Stickoxiden durch die Industrie Heute lässt sich anhand von Messungen den traditionellen Anbaugebieten. führt dazu, dass auf der Nordhalbkugel durch Satelliten erkennen, wo auf der

22 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 23 WISSENSCHAFTLICHE PROF. DR. PUBLIKATIONEN JOHN P. BURROWS LIVING IN AND Wissenschaftliche Arbeiten decken hier Physik, Universität Bremen Biologie, Chemie, Mathematik, klinische Medizin, Deutschland OBSERVING THE biomedizinische Forschung, Engineering, Techno- logie, Geo- und Weltraumwissenschaften ab. Die Anzahl der wissenschaftlichen Veröffentlichungen ANTHROPOCENE von Forschern in den Vereinigten Staaten war im Jahr 2001 mehr als dreimal so hoch wie jene des FROM SPACE zweitstärksten Gebiets, nämlich Japan.

und chemische Kinetik, wie auch die Über die Dynamik und die aber auch eine Steigerung in tieferen VITA Entwicklung von vor Ort- und Fern- chemischen Prozesse in der Luftschichten. Die Satellitendaten erkundungsmessinstrumenten, um Stratosphäre und der Tropo- zeigen, wo es besonders hohe Stickoxid- die Entstehung von Luftverschmut- sphäre war in den 1960er Jah- Emissionen gibt, verursacht durch zung besser analysieren zu können. ren noch kaum etwas bekannt. Industrie, Verkehr oder Waldbrände. Anhand der erhöhten Konzentration

Burrows erlangte 1978 den Grad des Das hat sich mittlerweile deutlich von Stickstoffdioxid (NO2) über dem Ph.D. am Trinity College der Cam- geändert. Forscher haben komplexe Meer lassen sich aus dem All vielbefah- bridge Universität, Großbritannien. Reaktionszusammenhänge und -zyklen rene Schifffahrtsrouten identifizieren. Von 1982 bis 1992 arbeitete er in der entdeckt und beschrieben, an denen Das Auf und Ab der großräumigen Abteilung der Atmosphärenchemie unter anderem Stickoxide, Wasserstoff, Messwerte von Methan und Kohlen- des MPI für Chemie. Ab 1984 ent- Sauerstoff, Chlor, Brom und Schwefel Der 2002 gestartete europäische Umwelt- dioxid im Verlauf der Zeit zeigt das wickelte er mit Unterstützung von beteiligt sind. Sie prägen beispielsweise satellit ENVISAT, auf dem SCIAMACHY Atmen borealer Wälder. (Scanning Imaging Absorption Spectrometer Prof. Dr. Paul Crutzen und Dr. Dieter die Auf- und Abbauprozesse von Ozon for Atmospheric CHartographY) als eines der Perner ein Konzept zur Fernerkun- in der Atmosphäre. Hauptinstrumente im Einsatz ist. Künftige Instrumente werden eine dung von atmosphärischen Kompo- Quelle: ESA deutlich höhere räumliche Auflösung nenten, bei dem die Streuung und die Um all das verstehen und die globalen erreichen. Die geplante Satellitenmis- Prof. Dr. John P. Burrows ist Reflektion der Sonneneinstrahlung Folgen abschätzen zu können, sind sion CarbonSat zum Beispiel wird Professor am Institut für Umweltphysik beobachtet wird. nicht nur theoretische Betrachtungen, samer Spurengase abzuleiten. Ein Bei- Daten zu Kohlendioxid und Methan und Fernerkundung an der Univer- sondern auch Messungen nötig. Die spiel ist das unter anderen von John P. in einem Raster von zwei mal zwei sität von Bremen und Präsident der Während seiner Zeit am Institut Daten helfen, Theorien zu testen. Zu- Burrows konzipierte „Scanning Imaging Kilometern liefern. Damit werden sich ICACGP (International Commission startete er das Projekt SCIAMACHY. dem liefern sie Belege, um Maßnahmen Absorption Spectrometer for Atmos- Emissions-Hotspots wie etwa einzelne on Atmospheric Chemistry and Global SCIAMACHY ist ein Messinstrument der Klimapolitik begründen zu können. pheric Chartography“ (SCIAMACHY). Kraftwerke erkennen und überwachen Pollution). Zu seinen Interessengebie- auf dem Satelliten Envisat und erstellt Hierbei spielen Satelliten als Träger der Es wurde 2002 mit dem europäischen lassen. So können die Satelliten den ten gehören Biogeochemie, Atmosphä- globale Karten von Spurengasen in Messgeräte zur Fernerkundung eine Erdbeobachtungssatelliten Envisat Menschen helfen, ihre Verantwortung renchemie und -physik, Photochemie der Atmosphäre. wichtige Rolle. gestartet. Ähnliche Spektrometer sind im Anthropozän wahrzunehmen und heute unter anderem auch auf Wettersa- nicht nur als Nutzer, sondern auch als Mitte der 1980er Jahre begann die telliten der Metop-Serie im Einsatz. Wächter des Planeten aufzutreten. Entwicklung passender Instrumente. Dazu zählen vor allem Spektrometer. Die damit möglichen Beobachtungen Sie analysieren die aus der Atmosphäre belegen beispielsweise die Verringerung zurückgeworfene und reflektierte Strah- der Ozonkonzentrationen in der arkti- lung, um daraus den Gehalt klimawirk- schen und antarktischen Stratosphäre,

24 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 25 PROF. DR. BEVÖLKERUNGSVERTEILUNG IM JAHR 2050 KLAUS TÖPFER SUSTAINABILITY IN Für das Jahr 2050 wird die Weltbevölkerung auf Institute for Advanced Sustainability 9,07 Milliarden geschätzt. 62% der Menschen Studies, Deutschland THE ANTHROPOCENE werden in Afrika, Süd- und Ostasien leben - nume- risch gesehen ist es das Gleiche, als ob die gesamte derzeitige Weltbevölkerung in diesen Regionen leben würde. Weitere drei Milliarden werden dann über die restliche Welt verteilt sein.

Universitäten Hannover, Mainz und Vor rund 300 Jahren verwen- turen) sowie im geringeren Maße auch griffen damit einen Gedankengang auf, VITA Tübingen. Seit 2007 ist er Professor dete Hans Carl von Carlowitz Suffizienz. Er sagte, man müsse die Kon- den Paul Crutzen schon 2002 unter dem für Umwelt und nachhaltige Ent- erstmals den Begriff Nachhal- sequenzen seines Handelns nicht nur Titel „Geology of Mankind“ in der Fach- wicklung an der Tongji Universität tigkeit. Das war in einem Buch für heute, sondern auch für die Zukunft zeitschrift Nature veröffentlichte. Darin in Shanghai, China. Parallel zu seiner über Waldwirtschaft („Syl- bedenken. definierte er den Begriff des Anthropo- Lehrtätigkeit war er 1971 und 1978 vicultura oeconomica“). zäns. Es geht nicht mehr darum, wie der entwicklungspolitischer Berater der Fast 300 Jahre später schrieb der Philo- Mensch mit der Natur zurechtkommt, Länder Ägypten, Malawi, Brasilien Carlowitz war damals Bergrat in Sach- soph Hans Jonas über das Prinzip sondern heute hat der Mensch eine prä- und Jordanien. sen, überwachte den Bergbau und war Verantwortung: „Das Wissen muss mit gende Rolle übernommen, wie die Natur dafür zuständig, die Holzversorgung der dem kausalen Ausmaß unseres Handelns ist und was sie werden wird. Zum glei- Seit 1972 ist Töpfer Mitglied der CDU. Erzhütten zu sichern. Der Holzbedarf größengleich sein.“ Diese Feststellung chen Schluss kommt auch das Potsdam Er ist ehemaliger Minister für Umwelt für die Erzschmelze war so groß, dass fällt in eine Zeit, in der die moderne For- Memorandum von 2007. Darin heißt es: des Landes Rheinland-Pfalz, danach Versorgungsengpässe aus den Wäldern schung immer schneller immer tieferes „Menschliche Aktivitäten wirken heute war er Bundesminister für Umwelt, drohten. Um das abzuwenden, verfolgte Wissen anhäuft und so unter anderem wie eine quasi-geologische Kraft“. Naturschutz und Reaktorsicherheit Carlowitz eine vierfache Strategie, basie- die Grundlagen des Lebens entschlüsselt. und Bundesminister für Raumord- rend auf Effizienz (das Holz besser nut- Für die Forschung erwächst daraus nung, Bauwesen und Städtebau sowie zen), Substitution (das Holz durch Torf Im März 2012 stand auf dem Titel des eine neue Aufgabe. „Die Forscher und Prof. Dr. Klaus Töpfer ist Exeku- Mitglied des Deutschen Bundestages ersetzen), Industrialisierung (Anbau von Time-Magazins: „Nature is over“ – Na- Ingenieure stehen vor der enormen tivdirektor des Institute for Advanced von 1990 bis 1998. schnell wachsenden Fichten-Monokul- tur gibt es nicht mehr. Die Redakteure Herausforderung, die Gesellschaft beim Sustainability Studies (IASS) in Pots- nachhaltigen Management der Natur in dam. Er war von 1987 bis 1994 Bun- Sein Engagement gilt der Suche nach der Ära des Anthropozäns anzuleiten“, desminister für Umwelt, Naturschutz Lösungen für die globale Umwelt- MILLIONS OF YEARS AGO schrieb Paul Crutzen im Fachmagazin und Reaktorsicherheit und von 1998 problematik, wofür er zahlreiche 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 Nature. Nach Ansicht von Klaus Töpfer bis 2006 Exekutivdirektor des Umwelt- Auszeichnungen erhielt. Dazu zählen Hadean Archean Proterozoic Phanterozoic AEON geht es dabei vor allem darum, verschie- programms der Vereinten Nationen in das große Bundesverdienstkreuz, der A B C ERA dene Optionen einer künftigen Entwick- Nairobi (UNEP). Deutsche Umweltpreis der Deutschen lung aufzuzeigen. Die Forschung müsse Bundesstiftung Umwelt (DBU) und 500 400 300 200 100 dafür inter- und transdisziplinär arbeiten Töpfer studierte Volkswirtschaftslehre der Deutsche Nachhaltigkeitspreis A: Palaeozoic B: Mesozoic C: Cenozoic ERA und auch die Gesellschaft in Forschungs- Cambrian Ordovician Silurian Devonian Carboniferous Permian Triassic Jurassic Creaceous D E PERIOD und promovierte 1968 zum Dr. rer. pol. für sein Lebenswerk. 2012 wurde er prozesse einbeziehen. Die Nutzung Er lehrte unter anderem an den in die Earth Hall of Fame von Kyoto gesellschaftlichen Wissens und die

aufgenommen. QUATERNARY Berücksichtigung räumlich und zeitlich 60 50 40 30 20 10 D: Palaeogene E: Neogene PERIOD weitreichender Auswirkungen heutigen Palaeocene Eocene Oligocene Miocene Pliocene EPOCH Handelns schaffen neue Handlungsräu- Pleistocene Holocene me, so Klaus Töpfer, die es zu nutzen gilt, um die Welt nicht vom TINA-Prinzip YOU ARE Die Erde entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Paul Crutzen bezeichnet die Zeit seit HERE („There is no Alternative“) beherrschen Beginn des Industriezeitalters am Ende des 18. Jahrhunderts als Anthropozän. Da der zu lassen. Das sei die größte Herausfor- Mensch irreversibel in das System Erde eingreift, löst das Menschzeitalter das Holozän ab. derung des Anthropozäns.

26 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 27 PROF. DR. AUSGESTORBENE SPEZIES FROM CALLIXYLON TO Die Flächen zeigen den Anteil von Arten, die MEINRAT O. ANDREAE zwischen 1500 und 2004 ausgestorben sind. Max-Planck-Institut für Chemie Ausgestorben bedeutet, wenn keine Zweifel dar- Deutschland CRUTZEN über bestehen, dass das letzte Individuum einer Spezies gestorben ist. Hier sind über 700 Arten dargestellt, von denen bekannt ist, dass sie ausgestorben sind. Enthalten sind Säugetiere, Vögel, 400.000.036 YEARS Reptilien, Amphibien, Wirbellose und Pflanzen. Die meisten verzeichneten Arten, die in jüngerer Zeit ausgestorbenen sind, lebten in den Vereinig- OF BIOMASS BURNING ten Staaten, gefolgt von der Vereinigten Republik Tansania, Uganda und Mauritius.

1977 erlangte er den Grad des Ph.D. Das Verbrennen von Bio- Der Mensch tauchte im Unteren Pleis- VITA in Ozeanographie in der Scripps masse ist die Umkehrung der tozän vor rund zwei Millionen Jahren Institution of Oceanography in San Photosynthese. Dabei wird auf und veränderte fortan die Welt. Diego, Kalifornien. Zwischen 1978 Biomasse unter Verbrauch von Er jagte und dezimierte auf fast allen und 1982 arbeitete Andreae als Assis- Sauerstoff in Kohlendioxid und Kontinenten die zuvor dort herrschende tenzprofessor für Ozeanographie, und Wasser zurück gewandelt. Für „Megafauna“ großer Pflanzenfresser. von 1986 bis 1987 war er Professor das Feuer sind drei Zutaten Ohne diese Tiere breiteten sich in für Ozeanographie an der Florida nötig: Sauerstoff, Brennstoff feuchten Regionen dichtere Wälder State University in Tallahassee, USA. und ein Zünder, beispielsweise aus, die seltener, aber umso heftiger Außerdem war er an verschiedenen ein Blitz. brannten. Zudem entwickelte sich in renommierten Universitäten als Gast- Savannen und offenen Graslandschaften professor tätig. Die ersten Biomassefeuer der Erdge- eine von Menschen geprägte Feueröko- schichte gab es im Silur vor mehr als logie. Die Frühmenschen setzten Feuer Sein großes Interesse an der Rolle der 410 Millionen Jahren. Damals ent- gezielt bei der Jagd ein, nutzten es zum Biomassenverbrennung in der Atmo- wickelten sich die ersten Landpflanzen. Kochen, wehrten damit Raubtiere ab, sphäre wurde 1979 von Paul Crutzen Die ersten Wälder wuchsen im Devon stellten Keramik her, härteten darin ihre geweckt. Bei einem Besuch am Natio- vor über 360 Millionen Jahren. Aus Speere und brandrodeten das Land. Prof. Dr. Meinrat O. Andreae nal Center for Atmospheric Research jener Zeit stammen die ältesten Über- Aktive Feldforschung in Brasilien: Paul Crutzen ist seit 1987 Direktor am Max-Planck- in Boulder, Colorado berichtete ihm reste fossiler Holzkohle einer Baumart Im Holozän nahm der Einsatz des nimmt eine Rauchprobe an einer offenen Feuerstelle. Institut für Chemie und leitet die Abtei- Crutzen von den Vegetationsfeuern namens Callixylon. Feuers weiter zu. Anfangs war diese Quelle: Patrick Zimmerman 1978 lung Biogeochemie. Er studierte Mine- in den Tropen. Daraufhin veranlasste Entwicklung nicht nachweisbar vom ralogie an den Universitäten Karlsruhe Andreae Luftmessungen über dem Es folgte das Zeitalter des Karbon, in Menschen, sondern eher durch das sich und Göttingen. Sein Forschungsin- Amazonasbecken und entdeckte dem es besonders viele Biomassefeuer erwärmende Klima nach der letzten teresse gilt der Biogeochemie, der einen hohen Wert an Kohlenstoffmo- gab. Rund fünf Prozent der Kohleabla- Eiszeit geprägt. Doch vor allem zu Be- gen der Verbrennung von Biomasse Atmosphärenchemie, der chemischen noxid, der durch die Brände entstand. gerungen basieren auf fossiler Holz- ginn des Anthropozäns kam es zu einer auf die Atmosphäre und das Klima Ozeanographie, Vegetationsfeuern, 2007 war er Mitautor am dritten kohle. Spätestens zu jener Zeit wurde schnellen Zunahme der Feuernutzung, untersuchte. Seither hat auch die Zahl Interaktionen zwischen chemischen Sachstandsbericht des Weltklimarates Feuer zu einem wichtigen Faktor für die parallel zum schnellen Wachstum der der wissenschaftlichen Studien, die mit Prozessen, dem Klima und dem Schwe- IPCC zum globalen Wandel. terrestrische Ökologie. Seither prägen Weltbevölkerung und dem deutlichen den Stichworten „biomass burning“ felzyklus. Feuer über ihre Intensität, Häufigkeit Anstieg der Kohlendioxidkonzentration veröffentlicht werden, Jahr für Jahr und das Ausmaß die Struktur der der Atmosphäre. Diese Entwicklung zugenommen. Ökosysteme. Sie haben Einfluss auf die hält noch immer an. Artenvielfalt, die Menge an Biomasse, die Nährstoffverfügbarkeit, den Wasser- Paul Crutzen war einer der Ersten, der haushalt und das Klima. Ende der 1970er Jahre die Auswirkun-

28 THE ANTHROPOCENE SYMPOSIUM 29 CONTACT DATA

HERAUSGEBER

Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut), Mainz, Deutschland

REDAKTION Susanne Benner TEXTE UND INTERVIEW Lucian Haas

BILDER soweit nicht anders genannt: Carsten Costard; thematische Weltkarten: Copyright Sasi Group (University of Shef- fi eld) and Mark Newman (University of Michigan)

LAYOUT markenfaktur, Heidelberg

DRUCK DRUCKHELDEN.DE GmbH & Co. KG, Mellrichstadt