Was leistet die Erde und was trägt die Menschheit dazu bei? Antworten aus der Thermodynamik des Erdsystems

Von Axel Kleidon

1. Energie als Kernproblem
Die Gegenwart wird durch vielfältige Herausforderungen geprägt, verursacht vom Menschen und mit Konsequenzen, die sich bis auf die planetare Skala des Erdsystems auswirken. Der globale Klimawandel, Wasserknappheit in vielen Gebieten der Erde, der Verlust von Artenvielfalt, und die zukünftige Energieversorgung und Ernährung seien hier exemplarisch genannt. Die Vielzahl der Herausforderungen ist geradezu erdrückend und scheint es unmöglich zu machen, sich eine nachhaltige Zukunft für die Menschheit vorzustellen.
Was ich hier darlegen möchte ist, dass das zugrundeliegende Kernproblem ist, dass die Menschheit gewaltige Mengen an Energie verbraucht, die sie dem Erdsystem entnimmt, aber nicht dazu beiträgt, diese Energie zu erzeugen und nicht darauf achtet, schädliche Konsequenzen zu vermeiden. Was ich hier mit “schädlichen Konsequenzen” bezeichne bezieht sich insbesondere auf die Fähigkeit des Systems Erde, Energie zu erzeugen. Ein weiteres Problem ist, dass der wesentliche Teil des menschlichen Energieverbrauchs gegenwärtig durch fossile Energieträger bestritten wird, Ressourcen, die durch die Biosphäre über Jahrmillionen aufgebaut wurden. Deren Nutzung ist wegen der endlichen Größe zwangsläufig nicht nachhaltig, und die damit verbundene Freisetzung von Treibhausgasen verursacht den globalen Klimawandel als schädliche Nebenwirkung.
Was in diesem Beitrag ferner darlegen möchte ist, dass der Fokus auf Energie Lösungsansätze für die Zukunft aufzeigen kann. Dazu braucht man eine Beschreibung des Systems Erde, die darauf basiert, woraus und in welcher Weise die vielfältigen Prozesse des Erdsystems Energie erzeugen, wie diese Energie verbraucht wird, und welche Rolle die Menschheit dabei spielt. Ich folge in dieser Beschreibung Arbeiten über die letzten Jahre, die das Erdsystem als thermodynamisches System beschreiben und quantifizieren (Kleidon 2010, 2012a,b, 2016).

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