„Der größte Wissenschaftler aller Zeiten“, sagt Scientific American. Wer ist es? – Der Gesundheitsblog

VON MIKE MAGEE

Wenn es um unser irdisches Überleben als menschliche Spezies geht, mangelt es oft an Worten und sie treffen nichts. Zur Verdeutlichung sind klarere Konzepte, Definitionen und Begriffe erforderlich. Hier sind fünf Begriffe, die nützlich und im Gedächtnis zu behalten sind:

1. Planetarische Grenzen
2. Erdsysteme
3. Menschliche Störungen
4. Destabilisierung im planetaren Maßstab
5. Holozän vs. anthropogene Epoche

Diese Begriffe gehen alle auf eine einzige Quelle zurück – ein Kind des Zweiten Weltkriegs, erst sieben Jahre alt, als sein Haus in Amsterdam von den Nazis überrannt wurde. Sein Vater war Kellner, seine Mutter Köchin in einem örtlichen Krankenhaus. Später erinnerte er sich mit Schaudern an den Herbst 1944, den Beginn des „Hongerwinters“ (Winter der Hungersnot), den er dafür verantwortlich machte, dass er sein Wachstum bremste und zu seiner Kleinwuchsform beitrug. Durch das Ereignis kam er auch zum ersten Mal ums Leben und mehrere seiner Klassenkameraden starben in diesem Winter an Hunger und eisigen Temperaturen.

Es gab keine ersten Anzeichen von Brillanz. Er besuchte eine technische Schule und bereitete sich auf ein Leben im Baugewerbe vor. Mit 25 lernte er ein finnisches Mädchen namens Terttu kennen und sie ließen sich in einer kleinen Stadt 200 km nördlich von Stockholm nieder. Es war seine Frau, die sein Potenzial als Erste erkannte und ihn auf eine Zeitungsanzeige für eine Stelle als Programmierer am Meteorologischen Institut (MISU) der Universität Stockholm aufmerksam machte. Dabei spielte es keine Rolle, dass er keine Erfahrung in der Computerprogrammierung hatte. Sie zogen nach Stockholm. Er arbeitete und beide besuchten College-Kurse. Im Alter von 30 Jahren erhielt er mit der Unterstützung des weltweiten Experten für sauren Regen und ersten Vorsitzenden des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (Bert Bolin) einen Master-Abschluss in Meteorologie. Fünf Jahre später promovierte er, nachdem er sich auf die Chemie der Stratosphäre konzentriert hatte.

Als er im Alter von 87 Jahren starb, war Paul Crutzen 87 Jahre alt, an seiner Seite Terttu, zwei Töchter und drei Enkelkinder. In einer Hommage im Scientific American hieß es damals: „Paul Crutzen [may have been] der größte Wissenschaftler von alle Zeit.” Das lag nicht daran, dass ihm 1975 der Nobelpreis für Chemie verliehen worden war (ohne jemals einen Chemiekurs besucht zu haben), weil er entdeckt hatte, wie Ozon in der Stratosphäre entsteht; oder dafür, dass er den Begriff „Nuklearer Winter“ geprägt hat, um die Verwüstung des Planeten zu beschreiben, die einem Atomangriff im Jahr 1984 folgen würde; oder weil er der wichtigste Berater von Papst Franziskus zum Thema globale Erwärmung bei der Vorbereitung seiner Enzyklika war Laudato Si‘/ „Über die Sorge um unser gemeinsames Zuhause“vor dem Pariser Klimaabkommen im Jahr 2015.

Nein, wofür Crutzen besonders in Erinnerung geblieben ist, ist ein vorübergehender Fehler in seinem normalerweise angenehmen und ruhigen Verhalten, als er im Mai 2000 in einem Gremium des International Geosphere-Biosphere Program (IGBP) für den International Council for Science (ICSU) tätig war in Cuernavaca, Mexiko. Der Sprecher am Mikrofon bezog sich bei der Darstellung der aktuellen Herausforderung bei der Aufrechterhaltung der Lebenserhaltungssysteme der Erde einmal zu oft auf die Holozän, Das ist der Zeitraum der letzten etwa 11.700 Jahre der Existenz unseres Planeten, in dem die Menschen in allgemeiner Harmonie mit ihrem Wirtsplaneten überleben, gedeihen und sich entwickeln konnten. In einem Moment spontaner wissenschaftlicher Begeisterung murmelte Dr. Crutzen mit gedämpftem, aber immer noch hörbarem Flüstern: „Lass uns damit aufhören.“ Wir befinden uns nicht mehr im Holozän. Wir befinden uns im Anthropozän.“

Eine gedämpfte Stille breitete sich über die Menge aus, als die weltbesten Erdwissenschaftler gezwungen waren, eine unbequeme Wahrheit anzuerkennen: Der Mensch zerstörte den Planeten. Crutzen fasste einige Tage später in einem Bericht zusammen: „Angesichts dieser und vieler anderer bedeutender und immer noch zunehmender Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf Erde und Atmosphäre … erscheint es uns mehr als angemessen, die zentrale Rolle des Menschen in Geologie und Ökologie hervorzuheben.“ schlägt vor, den Begriff „Anthropozän“ für die aktuelle geologische Epoche zu verwenden.“

Für Wissenschaftler auf diesem Gebiet war dies ein Aufruf zum Handeln. Wie die American Meteorological Society später berichtete: „Aus Sicht der Erdsystemwissenschaft sind viele angesehene Wissenschaftler auf diesem Gebiet davon überzeugt, dass die Transformation vom Holozän zum Anthropozän, ein Begriff, den Crutzen in einem Moment der Verzweiflung klar definiert hat, der Fall ist.“ wirklich ein einmaliges Ereignis.“

Neun Jahre später veröffentlichten Crutzens Kollegen von der Stockhom University, Will Steffen und Johan Rockstrom, einen Artikel über „die Umweltgrenzen, innerhalb derer die Menschheit sicher agieren kann“. In diesem Artikel „A Safe Operating Space For Humanity“, veröffentlicht in NaturSie schlugen neun „planetare Grenzen“ vor, um „die weitere Entwicklung menschlicher Gesellschaften und die Erhaltung des Erdsystems (ES) in einem widerstandsfähigen und anpassungsfähigen Zustand“ zu messen. Ihrer Ansicht nach würde die Messung und fortlaufende Überwachung dieser Grenzen „eine wissenschaftlich fundierte Analyse des Risikos menschlicher Störungen“ liefern, die „die ES auf globaler Ebene destabilisieren könnten“.

Aber in der Welt der internationalen Geowissenschaften ist es eine Sache, die menschliche Verantwortung für den Stress auf dem Planeten aufzuzeigen, aber das Ende der 11.700-jährigen Holozän-Epoche zu erklären, eine ganz andere. Tatsächlich provozierte Crutzen eine geologische Revolution, und deshalb herrschte an diesem Tag Stille über der Menge.

Doch die Teilnehmer des ursprünglichen Mexiko-Treffens des International Geosphere-Biospere Program im Jahr 2000 waren voller Energie und beschlossen, eine 40-köpfige globale Anthropozän-Arbeitsgruppe (AWG) zu gründen. Ein Arm konzentrierte sich auf die Definition von Planetengrenzen (PB) und spezifische Datenmessungen für jeden, während ein anderer Zweig Standorte erkunden würde, die in Bodenproben geologische Beweise für den irreversiblen Einfluss von Menschen auf ihren Planeten liefern könnten, und die mittlerweile weit verbreitete Annahme stützen, dass a tatsächlich war ein neues geologisches Epos ins Leben gerufen worden

Nach einer umfassenden Analyse wurde 2009 ein neues Paradigma mit 9 Planetengrenzen veröffentlicht und 2015 überprüft und beinhaltete „eine wissenschaftlich fundierte Analyse des Risikos, dass menschliche Störungen den Erdzustand auf planetarischer Ebene destabilisieren.“ Die Liste mit den zugehörigen Maßnahmen umfasste:

1. Klimawandel (CO₂ Konzentration in der Atmosphäre < 350 ppm);
2. Ozeanversauerung (Meerwasser-Aragonitgehalt – kristallines Calciumcarbonat ≥ 80 % des vorindustriellen Wertes).
3. Stratosphärisches Ozon (weniger als 5 % Reduzierung des gesamten atmosphärischen O).₃ vom vorindustriellen Niveau).
4. Stickstoff-Phosphor-Kreislauf (künstliche Eutrophierung von Luft, Boden, Wasser)
5. Globale Süßwasserversorgung (< 4000 km³/Jahr der verbrauchenden Nutzung von Abflussressourcen).
6. Nutzung des Landsystems (< 15 % der eisfreien Landfläche unter Ackerland).
7. Biosphärenintegrität (eine jährliche Verlustrate der biologischen Vielfalt von < 10 Aussterben pro Million Arten).
8. Neuartige Chemikalien (Emissionen toxischer Verbindungen wie synthetische organische Schadstoffe und radioaktive Materialien, aber auch gentechnisch veränderte Organismen, Nanomaterialien und Mikroplastik).
9. Atmosphärische Aerosole (natürlicher und künstlicher Staub, der in der unteren Atmosphäre abgelagert wird).

Die Kontrollmaßnahmen verfolgen Verschiebungen von holozänen Bedingungen, die vom Menschen gemildert werden. Beispielsweise schwankten die CO2-Konzentrationen im Holozän um 280 ppm. Seit 1950 sind sie auf 350 ppm gestiegen, ein Wert, der laut geologischen Studien zum letzten Mal vor 300.000 Jahren auf unserem Planeten existierte. Im Jahr 2022 erreichte der Wert einen neuen Rekordwert von 417 ppm

Das Planetary Boundary (PB)-Rahmenwerk wurde entwickelt, um die Aufrechterhaltung eines „erwünschten holozänen Zustands“ zu fördern, der der menschlichen Entwicklung gute Dienste geleistet hat. Ein „sicherer Handlungsraum“ für die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft auf der Erde ist kein Luxus. Im Jahr 2015 wurde festgestellt, dass vier der planetaren Grenzen bereits überschritten waren, darunter Klimawandel, Integrität (Vielfalt) der Biosphäre, biogeochemische Flüsse (Stickstoff- und Phosphorkreisläufe) und Veränderungen im Landsystem. Sieben Jahre später, im Jahr 2022, wurde eine fünfte Grenze (Einführung neuartiger Stoffe – früher „chemische Verschmutzung“) überschritten.

Gleichzeitig arbeitete die 40-köpfige Anthropozän-Arbeitsgruppe an der Suche nach einem einzigen Standort, der eine geologische Bohrkernprobe liefern könnte, die beweisen würde, dass der Mensch in Echtzeit die grundlegende Geologie der Erde verändert hatte. Im Jahr 2023 berichtete Colin Waters, Vorsitzender der AWG: „Wir sehen einen klaren, abrupten und globalen Übergang von der vorherigen Erdenepoche zu etwas Neuem“ und gab die sechs Finalisten bekannt – „ein Torfmoor im polnischen Sudetengebirge; Searsville Lake in Kalifornien; Crawford Lake in Ontario; ein Meeresboden in der Ostsee; eine Bucht in Japan; ein wassergefüllter Vulkankrater in China; ein Eiskern, der von der Antarktischen Halbinsel aus gebohrt wurde; und zwei Korallenriffe in Australien und im Golf von Mexiko.“

Am 11. Juli 2023 sendete Canadian Geographic stolz: „Das Anthropozän ist da – und der winzige Crawford Lake wurde zum globalen Nullpunkt gewählt.“ In dem Artikel heißt es: „Über die Nominierung müssen im kommenden Jahr noch drei höhere Gremien von Geologen abstimmen, aber wenn auch sie der Kandidatur zustimmen, wird Crawford Lake mit der ‚goldenen Spitze‘ ausgestattet, einer wortwörtlichen Messingmarkierung.“ Das bedeutet, dass sich der Planet um 1950 von einer geologischen Zeiteinheit zur nächsten verschoben hat.“

Warum Crawford Lake? Es stellte sich heraus, dass dieser „bescheidene kleine See“ eine sehr seltene geochemische Mischung aufweist, einschließlich einer Mischung aus Tiefe und Oberfläche, die eine Vermischung der oberen und unteren Schicht verhindert, und eines ausgeprägten Sauerstoffgehalts in der unteren Schicht. Die Tatsache, dass es sich um einen „meromiktischen“ See handelt (das heißt, dass sich seine obere und untere Schicht nie vermischen), macht ihn in ganz Nordamerika einzigartig. Im Laufe der Jahre, als sich Material auf dem Seeboden ablagerte, wurde es durch verschiedene Paare von Calcitablagerungen versiegelt, die Sommer und Winter abdecken. Dies ermöglichte eine genaue Datierung der Kernproben. Beispielsweise konnten Stratigraphen 1970 Maispollen, die in einer der Schichten gefunden wurden, genau auf das Mittelalter datieren.

Was sie im Boden und im Stein suchen, sind Betonmarkierungen. Veröffentlichten Berichten zufolge konnten mit Trockeneis gefrorene Kernproben auf ein Alter von über 1000 Jahren datiert werden. Noch relevanter für das Anthropozän: „Ab etwa 1950 zeigt sich ein rascher, dramatischer Anstieg kohlenstoffbasierter Partikel aus industriellen Prozessen, einschließlich der kohlebefeuerten Stahlerzeugung in einer nahegelegenen Hamilton-Gießerei, sowie ein rascher Anstieg von Plutonium aus.“ Atomtests, eine Veränderung der Stickstoffisotope durch den Einsatz von Düngemitteln und der chemische Niederschlag durch sauren Regen.“

Diese und andere Erkenntnisse ermöglichten es 75 lokalen Wissenschaftlern, sich für die Kandidatur von Crawford Lakes einzusetzen, allen voran Francine McCarthy, eine Geologin an der Brock University. Sie erklärte: „Wenn die Leute sehen, dass Stratigraphen, eine konservative Gruppe von Geologen, bereit sind, eine Grenze auf der Zeitskala zu setzen und sie beim Namen zu nennen, der die Rolle des Menschen als kausale Instanz anerkennt – das zugibt –, dann ist das Mammut.“ ”

Wäre Paul Crutzen noch am Leben, würde er sicherlich zustimmen, dass die Ankündigung der 39. Epoche in unserer 4,6 Milliarden Jahre alten Planetengeschichte kein Aufruf zum Feiern, sondern vielmehr ein Aufruf zum Handeln war. Die Herausforderung für das Überleben von Mensch und Planet ist nun wissenschaftlich miteinander verbunden und nicht weniger dringend als das Überleben von Paulus in seiner eigenen Kindheit während der Zeit „Hungerwinter“ von 1944.

Mike Magee MD ist Medizinhistoriker und schreibt regelmäßig für THCB. Er ist der Autor von CODE BLUE: Inside the Medical-Industrial Complex (Grove/2020).