Als wir lernten, in den Himmel zu schreiben

Was im letzten Beitrag geschah: Nach einer Kindheit im Zweiten Weltkrieg und Jahren als Bauingenieur in Skandinavien wendet Paul J. Crutzen sich der Atmosphärenforschung zu. Als einer der ersten erkennt er, dass synthetische Chemikalien die Schutzhülle der Erde angreifen können…

Die FCKW-Moleküle, die in immer größeren Mengen aus ausrangierten Kühlschränken und Industrieprozessen in den Himmel steigen, sind in den späten 1960er Jahren nicht die einzige noch unbekannte Gefahr für die Ozonschicht. Zur selben Zeit machen sich Flugzeugingenieure aus den USA, Frankreich, Großbritannien und der Sowjetunion daran, Flotten von Überschall-Passagierflugzeugen zu bauen, die Zivilisten und Soldaten so schnell wie nie zuvor an ihr Ziel bringen sollen.

Zusammen mit dem amerikanischen Chemiker Harold Johnston erkennt Crutzen als erster die Gefahr, die daraus für die Ozonschicht entsteht. Denn die Flugzeuge würden Stickoxide in gigantischen Mengen in großer Höhe freisetzen. Anfang der 1970er Jahre rechnet Crutzen akribisch aus, dass das zusätzliche Stickoxid, das mit den Abgasen von fünfhundert der hochfliegenden Flugzeuge in die Atmosphäre gelangen würde, ausreichen könnte, um „zumindest in bestimmten Gebieten einen ernsthaften Rückgang des Ozongehalts zu verursachen sowie Änderungen in seiner vertikalen Verteilung in der Atmosphäre" (1).

In ihren Plädoyers gegen die Flugzeug-Technologie wenden die beiden die kühle Logik des Wissenschaftlers gegen den modernistischen Traum, dass Menschen göttergleich jeden Ort der Erde binnen weniger Stunden erreichen können. Mit diesem Engagement von Paul Crutzen und seinen Kollegen kommt eine völlig neue, technologiekritische Botschaft in die Welt: Der Mensch ist durch seine moderne Lebensweise so mächtig geworden, dass er einem globalen Schutzsystem der Erde gefährlich werden kann. Die Natur so groß und die Menschheit so klein? Die Verhältnisse beginnen, sich umzukehren.

Die chemische Industrie leugnet Crutzens Erkenntnisse

Von Crutzens Warnungen inspiriert, beginnen andere Wissenschaftler nach weiteren Chemikalien zu suchen, die der Ozonschicht gefährlich werden können. Mario Molina und Sherwood Rowland werden bereits 1974 fündig: Sie ermitteln, dass ausgerechnet FCKW-Kühlgase, die in Haushalten allgegenwärtig sind, besonders effektiv Ozonmoleküle zerstören.

Als Crutzen von dieser bahnbrechenden Arbeit hört, steuert er sofort Modellberechnungen bei, die zeigen, dass die Hypothese der beiden US-Kollegen stimmt und dass in absehbarer Zeit 40 Prozent der globalen Ozonschicht verschwinden können, falls sich der FCKW-Konsum ungebremst fortsetzt: Die Wissenschaftler erkennen, dass die Folgen verheerend sein könnten: Hautkrebs und Mutationen im Erbgut könnten stark zunehmen, manche Landstriche vielleicht unbewohnbar werden. Crutzen beginnt, sich bei Politikern zu melden und ein FCKW-Verbot zu fordern.

„Eines Tages klopfte dieser kleine Mann an meine Bürotür in Mainz und verlangte, mit mir zu sprechen", erinnert sich der spätere Bundesumweltminister und UNEP-Chef Klaus Töpfer, der damals Staatssekretär im Umweltministerium von Rheinland-Pfalz war. Als Töpfer erfährt, dass er es mit einem bekannten Forscher zu tun hat, hört er zu – und beginnt, Crutzens Forderung in die Politik zu tragen.

Die Thesen der Atmosphärenforscher stoßen auf viel Widerspruch, vor allem aus der chemischen Industrie, die um ihre Profite aus der Produktion von FCKW und um den Absatz an Kunstdüngern fürchtet. Ihre Lobbyisten argumentieren, die Gefahren durch die Kühlgase seien nicht belegt. Es würde enorme wirtschaftliche Schäden verursachen, die Chemikalien zu verbieten, zumal es keine Alternativen gebe.

Mitte der 1980er Jahre dann wird die Beweislage erdrückend: Polarforscher um Joe Farman kehren aus der Antarktis mit Messdaten zurück, die zeigen, dass ausgerechnet über dem letzten nicht von Menschen besiedelten Kontinent die Ozonschicht seit neuestem im südlichen Frühling schrumpft und dort gefährliche Strahlen ungehindert zur Erde durchdringen. 1985 veröffentlichen sie ihre Ergebnisse (2). Schnell ist geklärt, warum das „Ozonloch“ ausgerechnet in der Antarktis auftritt und nicht über den industrialisierten Regionen: die FCKWs verbinden sich besonders gut mit kleinen Eiskristallen.

Das Montreal-Protokoll gäbe es ohne Crutzen wohl kaum

Die Enthüllung der Polarforscher schockt die Weltöffentlichkeit noch mehr als Rachel Carsons „Silent Spring“ dies getan hatte. All die Jahre hatten Hunderte Millionen Menschen ihre Kühlschränke vor allem mit dem Gedanken an herrlich kühles Bier verbunden und ihre Tiefkühltruhen mit leckeren Instant-Pizzen und anderen praktischen Fertiggerichten assoziiert. Sie hatten sich morgens Deodorant-Sprühdosen unter ihre Achseln gehalten, um im Büro jeden Tag aufs Neue gut zu riechen und sie hatten sich in diesen Büros dann an heißen Sommertagen darüber gefreut, dass die Klimaanlage surrte.

Doch plötzlich erschienen diese Symbole modernen Wohlstands in einem völlig neuen Licht. Plötzlich kam das, was man gedankenlos in die Umwelt entließ, in Form eines Ozonlochs, einer globalen Umweltgefahr zurück. Plötzlich summierten sich Millionen und Milliarden kleine Einzelhandlungen zu einem großen und gefährlichen neuen Phänomen, das einen Hunderte Millionen Jahre alten Gefährten des Lebens auf der Erde bedrohte und das Risiko schuf, die Bedingungen für irdisches Landleben auf unabsehbare Zeit zu verschlechtern.

Crutzen half Klaus Töpfer, der inzwischen Umweltminister von Rheinland-Pfalz geworden war, beim politischen Agieren gegen die Kühlgase. Der Gegenwind blieb groß, die chemische Industrie ging gegen die Forderung von Umweltschützern und von Wissenschaftlern wie Crutzen, Molina und Rowland, die gefährlichsten FCKWs zu verbieten, aggressiv vor. Doch 1987 setzen sich die Warner nach harten politischen Kämpfen durch. Die Vereinten Nationen schaffen den bisher wirksamsten internationalen Umweltvertrag, das Montreal-Protokoll. Es schreibt eine stufenweise Reduktion der schädlichen Kühlgase vor. 1997 kommt das Kyoto-Protokoll dazu, das neben Kohlendioxid-Emissionen auch den Ausstoß des Stickoxids N2O – Lachgas genannt – drosseln soll.

Das Ozonlich heilt – aber andere Umweltprobleme wachsen

Der Gesamteffekt der Verträge ist bis heute positiv. Offenbar vollzieht sich inzwischen wirklich eine langsame, aber stetige Regeneration der Ozonschicht über der Antarktis. 2012 und 2013 sprachen Wissenschaftler der NASA und des deutschen Alfred-Wegener-Instituts davon, dass das antarktische Ozonloch zum ersten Mal merklich kleiner wird (3). Nun besteht die Chance, dass es bis 2050 wieder verschwindet – sofern die Erderwärmung, die enorme Langlebigkeit der FCKWs oder illegale Produktion, wie sie jüngst aufgedeckt wurde, das nicht durchkreuzen (4).

Derzeit sind die Forscher verhalten optimistisch, dass sich die Ozonschicht weltweit regeneriert und dauerhaft erhalten lässt. Was aber wäre geschehen, wenn Paul Crutzen den Hungerwinter von Amsterdam nicht überlebt hätte und niemand anstelle des niederländischen Quereinsteigers rechtzeitig dieses abseitige Forschungsgebiet betreten hätte? Wenn er und Kollegen nicht mit viel akademischer Freiheit, ausreichend Fördermitteln und ohne jeden konkreten Zweck die Chemie der Ozonschicht hätten erkunden können?

Was, wenn Thomas Midgley gleich zu Beginn statt Fluor das noch viel aggressivere und schneller wirksame Brom in Kühlschränke und Spraydosen gepackt hätte, lange bevor es Messinstrumente für die Atmosphärenchemie gab?

Was, wenn sich Polarforscher wie Farman nicht in der Antarktis einsame Nächte und eiskalte Tage um die Ohren geschlagen hätten, um Messungen zu machen, für die sich bislang niemand interessiert hatte?

Es sind viele „Wenns“, denen die rechtzeitige Rettung der Ozonschicht zu verdanken ist. Paul Crutzen fürchtet deshalb, dass uns jederzeit andere Folgen unseres Lebensstils um die Ohren fliegen könnten, von denen wir heute noch nichts ahnen: „Ich frage mich seither oft welche anderen Überraschungen noch auf uns warten“, sagt er.

Das Schicksal der Ozonschicht hing im 20. Jahrhundert für einige Jahrzehnte von sehr vielen sehr menschlichen Zufällen ab. Modellberechnungen ergaben, dass die Ozonschicht global bis 2050 komplett hätte verschwinden können, wenn die FCKW-Emissionen weitergegangen wären. Als Crutzen 1995 zusammen mit Molina und Rowland den Nobelpreis für Chemie bekam, oder genauer den Nobelpreis für die Rettung der Ozonschicht, formulierte er, wie unfassbar peinlich es für uns Menschen gewesen wäre, wenn wir die Schutzschicht irdischen Lebens für Deo-Sprays und brummende Kühlschränke zerstört hätten, ohne die geringste Ahnung zu haben, was wir tun: „Ich kann nur feststellen dass die Menschheit extrem viel Glück hatte.“

Aus Gehirnen in den Himmel

Es waren also wirklich einzelne menschliche Individuen, die im 20. Jahrhundert nicht nur Menschheitsgeschichte, sondern gleich Erdgeschichte geschrieben haben: Auf der einen Seite Thomas Widgley als der Erfinder eines Stoffs, der die Hunderte Millionen Jahre alte Schutzschicht der Erde in Gefahr brachte. Auf der anderen Seite Crutzen, Johnston, Molina, Rowland und andere als diejenigen, die rechtzeitig die Gefahr erkannten und die Gegenwehr organisierten.

Das Geschehen hoch oben im Himmel, einer Sphäre, die früher den Göttern vorbehalten war, war plötzlich beeinflusst nicht mehr allein durch natürliche Moleküle, Temperaturen und Drücke, sondern auch durch scharfsinnige Synthesepläne von Chemikern, die neue Stoffe erzeugten und durch Wissenschaftler, die mögliche Wirkungen dieser Stoffe untersuchten. Aus Notizzetteln, Karteikarten, Laborbüchern und wissenschaftlichen Publikationen von Menschen entwickelte sich eine neue, langfristige und globale Realität.

Zum ersten Mal in der Geschichte der Erde war die Handschrift des Menschen ganz weit oben im Himmel zu lesen.

Der Mensch als Naturgewalt

Die Erfahrungen mit dem Ozonloch lassen Paul Crutzen nicht mehr los. Deshalb beginnt er in den 1990er Jahren beim Nachdenken an seinem Arbeitsplatz am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, lange Listen anzulegen, auf welche Weise Menschen die Erde verändern. Die Listen werden lang. Und länger. Je mehr sich Paul Crutzen vor Augen führt, was Menschen mit der Erde tun, desto mehr reift in ihm eine neue Überlegung: die alte und immer noch weit verbreitete Anschauung, dass der Mensch klein ist im Vergleich zur unerschöpflichen Natur und dass er nur Kratzer an der Oberfläche des großen Erdgeschehen verursacht, ist grundlegend falsch. In seiner Nobelpreisrede 1995 formuliert er es so: „Meine Erfahrungen in den frühen 1970er Jahren haben mir überdeutlich gemacht dass die Aktivitäten des Menschen in so einem Ausmaß gewachsen sind, dass sie mit natürlichen Prozessen mithalten und sie beeinflussen.“

Dieser weitreichende Gedanke wächst in Crutzens Wissenschaftlergehirn, bis er Anfang 2000 das Licht der Welt erblickt.

Der inzwischen 67 Jahre alte Wissenschaftler reist Ende Februar nach Cuernavaca in Mexiko, um an einem Treffen des Internationalen Geosphären-Biosphären-Programms (IGBP) der Vereinten Nationen, einem Forum der Erdsystemforschung, teilzunehmen. Die Debatte bei dem Treffen kreist um Eingriffe des Menschen in die Umwelt, und immer wieder taucht dabei als Schlüsselbegriff der Name der geologischen Erdepoche auf, in der wir bis heute offiziell leben: das Holozän, dessen Beginn vor 11700 Jahren mit dem Ende der letzten Vereisungswelle angesetzt wird.

Seine Erinnerung an den denkwürdigen Moment schildert Crutzen so: „Der Vorsitzende erwähnte immer und immer wieder das Holozän als unsere aktuelle Erdepoche. Nachdem ich den Begriff mehrfach gehört hatte, verlor ich die Geduld, unterbrach ihn und sagte, dass wir nicht mehr im Holozän lebten, sondern im Anthropozän. Meine Bemerkung beeindruckte die Zuhörer sehr. Zuerst war es still, dann begann die Diskussion.“

Der australische Klimaforscher Will Steffen erinnert sich an dieselbe Szene so: „Paul war sichtbar erregt, unterbrach den Vorsitzenden und sagte: 'Hören Sie auf, vom Holozän zu sprechen. Wir sind nicht mehr im Holozän. Wir sind im…im…im…im…Anthropozän.“ (5)

Das Wort schlägt bei den Experten ein wie eine Bombe.

„Anthropos“ : das griechische Wort für den Menschen, den Menschen als solchen.

„Zän“, von kainos, „das Neue, Neuartige“.

Anthropozän: Die neue Erdepoche des Menschen.

In der Kaffeepause nach der Session gibt es kaum ein anderes Thema als diese ungewohnte, unbekannte Idee. Denn mit einem einzigen Wort, Anthropozän, definiert der Niederländer den Platz des Menschen auf der Erde neu. Er hat das, was die Menschheit auf und mit der Erde macht, von der üblichen Skala der Historie, der Skala von Tagen, Jahren, Jahrhunderten, auf eine gänzlich andere Zeitskala gehoben: auf die der Geologie, in der es um Tausende, Hunderttausende und Millionen von Jahren geht. Er erklärt die Menschheit zur geologisch wirkenden Kraft.

Die Wissenschaftler im Konferenzraum in Mexiko sind auch deshalb so erschüttert, weil der Chemie-Nobelpreisträger, einer der meist zitierten Naturwissenschaftler weltweit, mit diesem geologischen Begriff nicht nur die Vergangenheit und die Gegenwart beschreibt, sondern zugleich eine Welt, die gerade erst im Entstehen ist: eine neue Erde, geprägt vom Menschen. Die Ozonschicht-Story wird sich als nur eine von Hunderten, ja Tausenden Wegen erweisen, wie wir Menschen die Welt 4,6 Milliarden Jahre nach ihrem Entstehen grundlegend verändern.

Bis zu Crutzens Auftritt in Mexiko haben wir dies zwar mit unseren menschlichen Zielen im Kopf getan, aber weitgehend unbewusst und unabsichtlich, was die globale Wirkung anbelangt: fast so unbewusst wie viele andere Lebewesen vor uns.

QUELLEN

(1) Paul J. Crutzen, My life with O3, NOx and other YZOxs, Stockholm: Almqvist & Wiksell International 1995, siehe http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1995/crutzen-lecture.pdf(2) Joe Farman et al.: Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction, Nature, Band 315, 1985, S. 207–210(3) Siehe http://www.nasa.gov/content/goddard/antarctic-ozone-hole-slightly-smaller-than-average-this-year/(4) Wenn immer mehr Kohlendioxid in der unteren Atmosphäre die Sonnenstrahlen davon abhält, von der Erdoberfläche ins Weltall zurück zu gelangen, wird es weit oben, wo die Ozonschicht ist, kälter. Ein solcher Effekt führt dazu, dass 2011 zur Überraschung der Forscher über dem Nordpol erstmals ein großes Ozonloch entsteht, siehe Gloria L. Manney et al., Unprecedented Arctic ozone loss in 2011, Nature, Vol. 478, 27 October 2011, p. 469–475(5) Zitiert nach Will Steffen, „Paul J. Crutzen and Eugene F. Stoermer, The ‘Anthropocene’ (2000), Commentary“, in: Libby Robin, Sverker Sörlin and Paul Warde: The Future of Nature, Yale University Press, 2013 sowie persönliche Kommunikation mit Will Steffen