In der Geschichte der Erde gab es bisher fünf große Massenaussterben. Das extremste davon war das Perm-Aussterben, bei dem gut 95 Prozent allen Lebens im Wasser ausstarb. Dass es ein sechstes Massenaussterben geben wird, daran besteht im Grunde kein Zweifel. Die Frage ist nur wann. Ein MIT-Professor analysierte die Veränderungen in den CO2-Zyklen, die den verschiedenen Aussterbe-Events vorangingen, und sagte das nächste Massenaussterben für die kommende Jahrhundertwende voraus.


Bild: MIT

CO2 als gemeinsamer Faktor

Jedes der vergangenen fünf Massenaussterben kann auf einen Marker zurückgeführt werden: Kohlenstoffdioxid. Säugetiere nehmen beim Einatmen Sauerstoff auf und atmen CO2 aus, während Pflanzen im Grunde das Gegenteil tun. Das Resultat ist ein natürlicher CO2-Kreislauf in der Atmosphäre und den Ozeanen. Wird dieser Kreislauf gestört, kann das das komplette globale Klima aus dem Gleichgewicht bringen. In der Vergangenheit bildeten sich diese Störungen dadurch, dass entweder eine große Menge CO2 auf einmal freigesetzt wurde (etwa durch tektonische Aktivitäten) oder die Geschwindigkeit zu hoch wurde, mit der CO2 in die Atmosphäre abgegeben wurde.

Während CO2 die große Gemeinsamkeit der fünf Massenaussterben ist, unterschied die Art, wie dieses in die Atmosphäre gelangte, sich von Event zu Event. Das Perm-Aussterben wurde wahrscheinlich durch mehrere große Vulkanausbrüche ausgelöst, bei denen große Mengen CO2 in die Atmosphäre gelangten. An der Kreide-Paläogen-Grenze starben unter anderem die Dinosaurier aus. Hierfür war wiederum ein Asteroiden-Einschlag verantwortlich, der global gewaltige Brände und vulkanische Aktivitäten auslöste.


Mathematisches Modell analysiert CO2-Kreislauf

Daniel Rothman, ein Professor für Geophysik am MIT, wollte untersuchen, inwiefern es vor großen Störungen des CO2-Kreislaufs Warnzeichen gibt und ob es möglich ist, große Massenaussterben vorauszusagen. Dabei stellte sich vor allem eines heraus: Dabei stellte es sich als problematisch heraus, dasshistorische Anomalien im CO2-Kreislauf sich über mehrere Tausend Jahre hinzogen, während die Anomalien, die wir heute beobachten können, in den letzten hundert Jahren entstanden.

„How can you really compare these great events in the geologic past, which occur over such vast timescales, to what’s going on today, which is centuries at the longest? So I sat down one summer day and tried to think about how one might go about this systematically“, erklärt Rothman.

Für die Analyse des CO2-Kreislaufs entwickelte Rothman ein mathematisches Modell. Dabei fand er heraus, dass es zwei kritische Grenzwerte gibt, deren Überschreiten ein Massenaussterben auslösen kann.

Bei Veränderungen im CO2-Kreislauf, die sich über lange Zeit hinziehen, ist dieser Schwellenwert eine Frage der Geschwindigkeit: Wenn der Atmosphäre zu schnell CO2 zugefügt wird, kann das globale Klima und das Ökosystem sich nicht anpassen. Bei Veränderungen über kürzere Zeiträume geht es eher um die Menge: Je mehr CO2 in kurzer Zeit in die Atmosphäre gelangt, desto größer die Gefahr eines Massenaussterbens.

Die von Rothman errechneten Grenzwerte hielten einer historischen Überprüfung statt. Der Wissenschaftler identifizierte in den letzten 542 Millionen Jahren 31 große Veränderungen im CO2-Kreislauf. Darunter fanden sich auch die Zeitpunkte der fünf Massenaussterben. Es gelang Rothman, eine Schwelle zu errechnen, die mit den Massenaussterben zusammenfiel.

Nächstes Massenaussterben 2100?

Auf Basis seiner Erkenntnisse errechnete Rothman, dass die Menge von 310 Gigatonnen CO2 ausreichen würde, um einen Schwellenwert zu überschreiten, der das sechste Massenaussterben auslösen könnte. „This is not saying that disaster occurs the next day. It’s saying that, if left unchecked, the carbon cycle would move into a realm which would be no longer stable, and would behave in a way that would be difficult to predict. In the geologic past, this type of behavior is associated with mass extinction“, erklärt Rothman.

310 Gigatonnen ist eine schwer zu erfassende Zahl. Aber laut Rothman ist die Menschheit auf dem besten Weg, diese Zahl bereits Ende dieses Jahrhunderts zu erreichen. Bis dahin wird die Menschheit zwischen 300 und 500 Gigatonnen CO2 in die Atmosphäre gebracht haben, falls die aktuelle Rate beibehalten wird.

Rothman steht mit seinen Erkenntnissen nicht alleine da. Der World Wildlife Fund warnte bereits mehrfach aufgrund des alarmierenden Aussterbens diverser Tierarten, und eine Studie der Stanford University kam zu dem Ergebnis, dass die Rate des Aussterbens von Tierarten derzeit 114 Mal über dem Durchschnitt liegt.

Die Studie von Rothman sowie ähnliche Warnungen sollte ein weiterer Anlass für die Menschheit sein, die CO2-Emissionen zu überwachen und zu senken.

via MIT

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