Während Frau Merkel in Südamerika die Regenwälder bestaunte und ihr sympathischer Ministeradlatus Gabriel in Bonn eine Monsterkonferenz zur Artenvielfalt abhielt, ging eine sensationelle Meldung der Klimatologen in den Medien fast unter: die Klimaforscher des Hamburger Max-Plank-Instituts und des Kieler Leibnitz-Instituts mussten öffentlich zugeben, "dass der Klimawechsel eine Pause einlegt und dass mit Rekordtemperaturen in den nächsten 10(!) Jahren erst einmal Schluss ist." Und ihr Oberguru Mojib Latif ging sogar noch einen Schritt weiter, indem er voraussagte, "dass in Mittel- und Nordeuropa die Temperaturen sogar um ein Zehntel Grad sinken werden." Dies ist viel in Anbetracht des Anstiegs von nur sechs Zehntel Grad während der vergangenen hundert Jahre.
Das ist die Bankrotterklärung unserer sogenannten Klimaforscher!
Erinnern wir uns, was im jüngsten Weltklimabericht zu lesen steht: die Temperaturen werden noch in diesem Jahrhundert bis zu 6 Grad Celsius ansteigen, der Meeresspiegel wird sich um einen halben Meter erhöhen, die Hitzewellen und die tropischen Stürme werden zunehmen etc. etc. Dieser sog. AR4-Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist gerade einige Monate alt. Er hat der IPCC vor einem halben Jahr zum (halben) Nobelpreis verholfen und dem politischen Mitläufer Al Gore zur anderen Hälfte. Kritiker dieser Horrorszenarien gab es, aber sie kamen nicht zu Wort. Es handelt sich unter anderem um die 3 renommierten US-Professoren James Hansen, Richard Lindzen und Fred Singer sowie den dänischen Statistikprofessor Björn Lomborg. (Den Deutschen Reiner Gebhart kann man dazu rechnen.)
Deren Kritik macht sich vorallem an den Klimamodellen der etablierten Klimaforscher fest. Klima ist ein chaotisches Phänomen und solche Vorgänge modellieren zu wollen, grenzt an Hybris. Dementsprechend blamabel sind auch die nachprüfbaren Ergebnisse. Keiner der - zuweilen um 300 % variierenden Modellansätze - ist in der Lage, das Klima der letzten 100 Jahre nachzuvollziehen, keiner prophezeit die unmittelbare Zukunft der nächsten 10 bis 20 Jahre einigermassen richtig. So wurde für das Jahr 2005 in Mitteleuropa ein sehr heisser Sommer vorhergesagt - Pustekuchen, er war eher kühl. Ja, noch nicht einmal die etwa alle vier Jahre grössten globalen Klimaereignisse, die El Ninos-Strömungen, können zutreffend vorhergesagt werden. Weder hinsichtlich ihres Auftretens, noch ihrer Dauer, noch ihrer Intensität. Trotzdem werden auf der Basis dieser schütteren mathematischen Modelle immer wieder Schauerprognosen in die Welt gesetzt, die von der Medien gierig aufgegriffen werden und die den Menschen Angst machen.
Schon die Eingangswerte der globalen Wetterstationen sind dubios. Viele lagen vor 40 Jahren noch draussen auf den Land, heute sind sie umgeben von Beton sowie Hochhäusern, was dazu führt, dass sie höhere Temperaturen messen. Aber es ist auch keineswegs so, dass alle Temperaturen ansteigen, nicht wenige sinken, z. B. in den amerikanischen Städten Albany und Boulder. Auch die Hurricans in den USA haben, trotz gegenteiliger verbreiteter Meinung, seit 1940 stetig abgenommen. Die meisten Untersuchungen gibt es für Nordamerika, Europa und Russland; weitgehend ausgeblendet sind Afrika, Südamerika und Südostasien. Man kann also nicht von einer globalen Klimauntersuchung sprechen. Ein besonderes Problem für die Modellbauer sind die Wolken. Wasserdampf ist ein sehr wetterrelevantes Gas, aber wie soll man diese immer wieder in anderen Konfigurationen auftretenden Schwaden in den Griff kriegen. Seien wir doch ehrlich: das wird nie gelingen.
Aber die IPCC will das. Warum? Weil sie eine politische Institution der UNO ist, die gewissermassen von der Krise lebt. Zwischen 1940 und 1970 wurde es 30 Jahre lang immer kälter und die Erde schien in eine neue Eiszeit zu schlittern. Dann kehrte sich der Temperaturtrend (geringfügig) um und die Treibhauskatastrophe war da. Eine Krise war (medial) geboren, sie musste untersucht werden, dafür brauchte man weltweite politische und bürokratische Institutionen (die IPCC bzw. ihre Vorläufer) , viel Geld - und Wissenschaftler. Flugs wurden zahllose Meteorologen, Geologen, Ozeanografen etc. zu "Klimaforschern". Und die Politiker knauserten nicht mit Fördergeldern, insbesondere, wenn zufällige dramatische Wetterereignisse in Korrelation zu den Klimamodellen gebracht wurden.
Besonnene Wisenschaftler verweisen seit Jahren darauf, dass die Erde niemals im (Temperatur-) Gleichgewicht war. Allein während des letzten Jahrtausends gab es mehrere Warm- und Kaltzeiten. Von den Eiszeiten vor mehreren zehntausend Jahren ganz zu schweigen. Es muss nicht das CO2 sein, das diese Variationen hervorruft, vielleicht sind es die Brandrodungen oder die Urbanisierung, welche das Albedo stark verändern. Vielleicht ist es auch die sich zyklisch verändernde Sonnenstrahlung, die sich in den Sonnenflecken äussert. Oder gar die Höhenstrahlung, von der wir, trotz hundertjähriger Forschung noch viel zu wenig wissen.
Man möchte den Klimamodelleuren zurufen: "Hört auf, geht zurück in eure Labors und studiert zuerst mal die Grundlagen!" Aber das wird nicht so gleich passieren, denn dann gäbe es nämlich bald kein IPCC mehr und die Politiker würden die Fördergelder drastisch zusammenstreichen. Mark Twain, der alte Spötter hatte schon recht, als er (augenzwinkernd) sagte:
"Wissenschaft hat etwas Faszinierendes an sich. So eine geringe Investition an Fakten liefert so einen reichen Ertrag an Voraussagen."
Dienstag, 27. Mai 2008
Mittwoch, 21. Mai 2008
Frau Merkel rettet den Regenwald
Unsere Bundeskanzlerin verbrachte eine Woche in Lateinamerika und lernte dort eine Menge Politiker kennen, u. a. Frau Kirchner von Argentinien und Hugo Chaves von Venezuela. Die Probleme, welche besprochen wurden, hingen meist mit der Umwelt und dem Regenwald zusammen. Ich habe aus Zeitungsberichten (und vom Biologen Reichholf) eine Menge darüber gelernt und will einiges davon als "blog" weiter geben.
Immer wieder hört man die Behauptung, die Regenwälder des Amazonas seien die Lungen der Erde", welche für unseren Sauerstoff sorgen. Das stimmt so nicht. Tatsächlich erzeugt ein ausgewachsener Tropenwald (wie jeder andere Wald auch, der keinen Zuwachs mehr hat) kein bisschen Sauerstoff. Denn diesselbe Menge, die bei der Fotosynthese von Blättern und Nadeln abgegeben wird, verbraucht der ausgewachsene Wald wieder für die Zersetzung dieser Stoffe im Boden. Nur wachsende Wälder können in der Nettobilanz Sauerstoff freisetzen und Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.
Aber: da in nur 50 Jahren etwa die Hälfte der Tropenwälder vernichtet worden ist und davon der weitaus grösste Teil verbrannt wurde, trug diese Reduktion sehr stark zur Zunahme von CO2 und Russ in der Atmosphäre bei. Da auf den so geschaffenen Weideflächen häufig Rinder gehalten werden, kommt deren "Ausstoss" an Methan noch hinzu, insbesondere weil dieses Gas 20-mal stärker als Kohlendioxid wirksam ist.
Seit den Tagen von Alexander von Humboldt hält sich die Mär von der tropischen Fülle der Regenwälder. Aber der luxuriöse Wuchs der Baumkronen täuscht. Am Boden herrscht fast überall Mangel. Die amazonischen Bäume wachsen auf äusserst unfruchtbaren Böden, die ausser Sand und Kaolinit keine weitere Mineralien enthalten. Deswegen leben auch kaum Indios in diesen angenehm warmen Tropenwäldern, sondern sie siedeln in den vergleichsweise kühlen, aber fruchtbareren Hochebenen des Andengebirges.
Die notwendige Düngung der Tropenwälder erfolgt durch die Passatwinde, welche nährstoffhaltigen Staub von der Sahara nach Brasilien wehen. Vergleichbar dem Schirokko-Wind, der Saharasand in das Mittelmeer hinein weht, das ohne diese Naturdüngung viel weniger Fische und Meerestiere aufweisen würde.
Zurück nach Europa fliesst gleichzeitig von Amazonien ein gewaltiger Strom von Nährstoffen in Form von Soja, Raps, Mais, Zuckerrohr etc für die Ernährung unserer heimischen Rinder (und neuerdings in Form von Bioethanol zur Betankung unserer Autos). Unsere Massentierhaltung könnte ohne den Import von Futtermitteln, welche auf den gerodeten Tropenwaldflächen erzeugt werden, gar nicht existieren. Den Indern ist die Kuh "heilig", uns Europäeren das Rind (sowie das Schwein und das Hähnchen). Die indische Kuh existiert aber weitgehend energieneutral, weil sie ohne künstliche Zufütterung von Gemüse- und Pflanzenabfällen lebt. Den Güllegestank der Schweinemassenhaltung im niedersächsischen Vechta riecht man, bei entsprechender Windrichtung, bis nach Holland und sogar bis nach Grossbritannien.
Beeindruckend ist die Artenfülle in den tropischen Regenwäldern. Man vermutet 30 Millionen unterschiedliche Arten, wovon erst gut eine Million wissenschaftlich exakt beschrieben ist. Zuweilen ist es leichter zehn verschiedene Arten von Schmetterlingen zu sammeln, als zehn Exemplare einer einzelnen Art. In dieser Seltenheit liegt letztlich die Verletzbarkeit des tropischen Artenreichtums. Wird ein einziger Quadratkilometer dieses Urwalds gerodet, so werden unter Umständen viele tausend Arten vernichtet, die sonst nirgends mehr vorkommen.
So wie Nährstoffmangel Artenvielfalt erzeugt, so führt die massive Düngung unserer Landwirte auf den Fluren zum Artensterben. Nur vermarktbare Tiere und Pflanzen werden herangezüchtet und jährlich abgeerntet. Gleiches tun viele von uns in ihren häuslichen Kleingärten, wenn sie so stolz auf ihren (unkrautfreien) saftig-grünen Rasen verweisen, der nur aus einheitlichen Graspflanzen besteht. Die natürliche Artenvielfalt bleibt dabei auf der Strecke. Der geballte Einsatz von Nitrophoska, Wasser und badischer Sonne bringt dieses Hausgartenwunder jedes Jahr wieder zustande.
(Zum Beispiel bei meinem lieben Freund H.H.)
Immer wieder hört man die Behauptung, die Regenwälder des Amazonas seien die Lungen der Erde", welche für unseren Sauerstoff sorgen. Das stimmt so nicht. Tatsächlich erzeugt ein ausgewachsener Tropenwald (wie jeder andere Wald auch, der keinen Zuwachs mehr hat) kein bisschen Sauerstoff. Denn diesselbe Menge, die bei der Fotosynthese von Blättern und Nadeln abgegeben wird, verbraucht der ausgewachsene Wald wieder für die Zersetzung dieser Stoffe im Boden. Nur wachsende Wälder können in der Nettobilanz Sauerstoff freisetzen und Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.
Aber: da in nur 50 Jahren etwa die Hälfte der Tropenwälder vernichtet worden ist und davon der weitaus grösste Teil verbrannt wurde, trug diese Reduktion sehr stark zur Zunahme von CO2 und Russ in der Atmosphäre bei. Da auf den so geschaffenen Weideflächen häufig Rinder gehalten werden, kommt deren "Ausstoss" an Methan noch hinzu, insbesondere weil dieses Gas 20-mal stärker als Kohlendioxid wirksam ist.
Seit den Tagen von Alexander von Humboldt hält sich die Mär von der tropischen Fülle der Regenwälder. Aber der luxuriöse Wuchs der Baumkronen täuscht. Am Boden herrscht fast überall Mangel. Die amazonischen Bäume wachsen auf äusserst unfruchtbaren Böden, die ausser Sand und Kaolinit keine weitere Mineralien enthalten. Deswegen leben auch kaum Indios in diesen angenehm warmen Tropenwäldern, sondern sie siedeln in den vergleichsweise kühlen, aber fruchtbareren Hochebenen des Andengebirges.
Die notwendige Düngung der Tropenwälder erfolgt durch die Passatwinde, welche nährstoffhaltigen Staub von der Sahara nach Brasilien wehen. Vergleichbar dem Schirokko-Wind, der Saharasand in das Mittelmeer hinein weht, das ohne diese Naturdüngung viel weniger Fische und Meerestiere aufweisen würde.
Zurück nach Europa fliesst gleichzeitig von Amazonien ein gewaltiger Strom von Nährstoffen in Form von Soja, Raps, Mais, Zuckerrohr etc für die Ernährung unserer heimischen Rinder (und neuerdings in Form von Bioethanol zur Betankung unserer Autos). Unsere Massentierhaltung könnte ohne den Import von Futtermitteln, welche auf den gerodeten Tropenwaldflächen erzeugt werden, gar nicht existieren. Den Indern ist die Kuh "heilig", uns Europäeren das Rind (sowie das Schwein und das Hähnchen). Die indische Kuh existiert aber weitgehend energieneutral, weil sie ohne künstliche Zufütterung von Gemüse- und Pflanzenabfällen lebt. Den Güllegestank der Schweinemassenhaltung im niedersächsischen Vechta riecht man, bei entsprechender Windrichtung, bis nach Holland und sogar bis nach Grossbritannien.
Beeindruckend ist die Artenfülle in den tropischen Regenwäldern. Man vermutet 30 Millionen unterschiedliche Arten, wovon erst gut eine Million wissenschaftlich exakt beschrieben ist. Zuweilen ist es leichter zehn verschiedene Arten von Schmetterlingen zu sammeln, als zehn Exemplare einer einzelnen Art. In dieser Seltenheit liegt letztlich die Verletzbarkeit des tropischen Artenreichtums. Wird ein einziger Quadratkilometer dieses Urwalds gerodet, so werden unter Umständen viele tausend Arten vernichtet, die sonst nirgends mehr vorkommen.
So wie Nährstoffmangel Artenvielfalt erzeugt, so führt die massive Düngung unserer Landwirte auf den Fluren zum Artensterben. Nur vermarktbare Tiere und Pflanzen werden herangezüchtet und jährlich abgeerntet. Gleiches tun viele von uns in ihren häuslichen Kleingärten, wenn sie so stolz auf ihren (unkrautfreien) saftig-grünen Rasen verweisen, der nur aus einheitlichen Graspflanzen besteht. Die natürliche Artenvielfalt bleibt dabei auf der Strecke. Der geballte Einsatz von Nitrophoska, Wasser und badischer Sonne bringt dieses Hausgartenwunder jedes Jahr wieder zustande.
(Zum Beispiel bei meinem lieben Freund H.H.)
Sonntag, 18. Mai 2008
Reichholf - das enfant terrible der Klimatologen
Kaum ein Tag vergeht, an dem nicht unsere Klimapäpste (Grassl, Latif etc.) das TV-Publikum verängstigen, indem sie verkünden, dass die Globaltemperaturen "in noch nie dagewesenem Umfang" und mit "einzigartiger Geschwindigkeit" ansteigen würden. Dabei sind die Mitteltemperaturen bei uns in den vergangenen 100 Jahren gerade mal um gut ein halbes Grad gestiegen. Am Ende der letzten Eiszeit waren es im gleichen Zeitraum volle 7 Grad Celsius.
Josef H. Reichholf weist in seinem Buch "Eine kurze Naturgeschichte des letzten Jahrtausends" (S. Fischer Verlag) auf diese Diskrepanzen hin, beleuchtet darin das vergangene Jahrtausend, also etwa ab der Zeit Karls des Grossen bis zur Gegenwart. Das ist zwar nur ein Wimpernschlag der gesamten Erdgeschichte, aber eine Periode über die bereits viele klimatische Aufzeichnungen vorliegen. In diesem kurzen Zeitabschnitt gab es die mittelalterliche Warmzeit mit ausgeprägten Maxima um die Jahre 1000 und 1200 n. Chr. , sowie eine kleine Eiszeit, welche mit der Neuzeit um 1500 begann und zwei weitere Minima um 1700 und 1850 hatte. Bezeichnend ist, dass keines der Klimamodelle unserer sogenannten Experten in der Lage ist, diese Temperaturvariationen rechnerisch nachzuvollziehen.
Reichholfs Kernthese ist, dass die für Mitteleuropa aus den Jahresmittelwerten errechnete Temperaturzunahme von, wie gesagt, gut einem halben Grad lediglich ein Hundertstel der gewöhnlichen, ganz normalen Schwankung ausmacht, welche im Jahreslauf auftritt. Diese Jahresspanne von etwa 50 Grad reicht von hochsommerlichen +35 Grad Celsius im Schatten bis zum winterlichen Frost von -15 Grad und darunter. Die winzige Änderung von einem guten halben Grad würde niemand wahrnehmen, wenn sie sich nicht konkret in milderen Wintern ausdrücken würde, die nun etwas häufiger kommen. Kalte Winter sind aber auch in der Zukunft nicht ausgeschlossen, ebensowenig wie heisse Sommer einfach eine Folge dieser Erwärmung sein müssen . Die tageszeitlichen und jahreszeitlichen Schwankungen und ihr Ausmass sind für die Natur und für die Nutzungsansprüche der Menschen viel wichtiger als das statistische Mittel. Auf der Zeitachse der vergangenen 1000 Jahre können die 30 Jahre "signifikanter Klimaveränderung" für die weitere Zukunft eine ähnlich bedeutungslose Abweichung sein, wie die Serie extrem kalter Winter im 16. Jahrhundert.
Über gut 300 Seiten beschreibt Reichholf wie die europäischen (und zum Teil auch asiatischen) Menschen die Klimagegebenheiten und Klimaveränderungen während der vergangenen 1000 Jahre bewältigt haben. Die Wechselwirkung von Naturgeschichte und politisch-sozialer Geschichte wird in vielen Facetten dargelegt und zeigt, dass der Autor nicht nur ein gelernter Biologe (mit Lehrbefugnis an beiden Münchener Universitäten) ist sondern, dass er auch über ein stupendes historisches Wissen verfügt. Er verweist, zum Beispiel, auf die Wikinger, die Grönland in ihren Besitz nahmen, das zur damaligen Warmzeit (800 - 1100 n. Chr.) eisfrei war und sich sogar für die Viehwirtschaft und den Ackerbau eignete. Mit "Grünland" als Basis hielten die berühmten Seeräuber Erik der Rote und Leif Erikson ganz Nordeuropa in Schach, gründeten Kolonien in der Normandie, im heutigen England und sogar in der Ukraine. Darüberhinaus ist erwiesen, dass sie die Küste Nordamerikas sowie des kanadischen Neufundlands erreichten.
Mit Beginn der Neuzeit wurde es deutlich kälter in Mitteleuropa. Der holländische Maler Pieter Breughel zeigt auf seinen Gemälden, dass sogar die früher wintermilden Niederlande von Schnee und Eis bedeckt waren. Schlittschuhläufer vergnügten sich auf völlig zugefrorenen Grachten, dick verhüllt in wärmender Kleidung. Die "warme Stube" kam auf, als Kombination von Küche, Esszimmer und Aufenthaltsraum; der Kachelofen wurde zum bevorzugten Ort im Haus. Sogar das "Himmelbett" hielt Einzug in einfache Wohnverhältnisse, weil die Abschirmung des Bettes durch Vorhänge die Eigenwärme der Schläfer besser zusammen hielt. Zugleich verminderte man die Höhe der Wohnräume so sehr, dass sich die Menschen darin gebückt bewegen mussten - welch ein Gegensatz zu den hohen Räumen des vorausgegangenen warmen Mittelalters. Aber auch die Sommer waren in dieser "kleinen Eiszeit" nicht üppig: von 1860 bis in die ersten beiden Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts hinein waren die Sommer überwiegend schlecht, in manchen Gegenden sogar katastrophal.
Ein weiteres Buch des gleichen Autors Reichholf ist ebenfalls zu empfehlen. Es erschien vor wenigen Tagen unter dem Titel "Stabile Ungleichgewichte" im Verlag Suhrkamp. Hierin unterzieht er die klassischen Prinzipien der "Nachhaltigkeit" sowie des "natürlichen Gleichgewichts" einer kritischen Analyse und nimmt die "Ökomodellbauer" ins Visier. Das Prinzip der Nachhaltigkeit, ein ökologisches Leitmotiv seit dem Umweltgipfel von Rio de Janeiro im Jahr 1992 ("sustainable development") taugt seiner Meinung nach in der Praxis nicht viel. Schon ein so einfaches System wie der Wald ist über ein bis zwei Jahrhunderte seines Wachstums nicht wirklich nachhaltig zu bewirtschaften. Unstetigkeiten ergeben sich, wenn der Holzbedarf kurzfristig sehr gross wird, oder wenn, ebenfalls kurzfristig, unerwartet viel Holz anfällt, sei es durch Käferbefall oder Sturmwurf. Auch die übrige Landwirtschaft produziert im Jahreslauf nicht nachhaltig, denn Hilfsstoffe, wie Kunstdünger und Energie müssten in der Bilanz verrechnet werden. Aber wie?
Ebenso hört sich das Prinzip vom Gleichgewicht in der Natur gut an, lässt sich aber in den seltensten Fällen verwirklichen. Überlässt man ein Ökosystem sich selbst, so stellt sich fast immer entweder Nährstoffmangel oder Nährstoffüberschuss ein. Zum Beispiel im Bodensee, wo die Abwässer der Randgemeinden über Jahrhunderte den See gut düngten und eine reichhaltige Felchenfischerei gedeihen liessen. Seit der Installierung der Abwasserringleitung freuen sich die Stuttgarter über gutes Trinkwasser, die Fischer jedoch beklagen den drastischen Rückgang der Felchen. Wie soll hier ein "Gleichgewicht" aussehen - und wer wagt es, ein solches vorzuschlagen? Reichholf fordert deshalb von dem Wunschbild des natürlichen Gleichgewichts Abschied zu nehmen, denn die Natur perpetuiert sich schon selbst, aber auf immer wieder neu aufgebauten Ungleichgewichten. Die Zukunft liegt nach R. zwischen der statischen Starre des Gleichgewichts und der blinden Gläubigkeit an die Machbarkeit von allem. Die Natur braucht immer wieder Ungleichgewichte, damit Neues entstehen kann.
Aus künstlich erzwungenen Gleichgewichten heraus entsteht keine bessere Welt und es werden keine Reformen zustande kommen. Auch der Mensch wäre in der Monotonie eines globalen Gleichgewichts nicht entstanden, sondern es bedurfte der Variation und Selektion über viele Jahrmillionen hinweg.
Wie nennen es Evolution.
Josef H. Reichholf weist in seinem Buch "Eine kurze Naturgeschichte des letzten Jahrtausends" (S. Fischer Verlag) auf diese Diskrepanzen hin, beleuchtet darin das vergangene Jahrtausend, also etwa ab der Zeit Karls des Grossen bis zur Gegenwart. Das ist zwar nur ein Wimpernschlag der gesamten Erdgeschichte, aber eine Periode über die bereits viele klimatische Aufzeichnungen vorliegen. In diesem kurzen Zeitabschnitt gab es die mittelalterliche Warmzeit mit ausgeprägten Maxima um die Jahre 1000 und 1200 n. Chr. , sowie eine kleine Eiszeit, welche mit der Neuzeit um 1500 begann und zwei weitere Minima um 1700 und 1850 hatte. Bezeichnend ist, dass keines der Klimamodelle unserer sogenannten Experten in der Lage ist, diese Temperaturvariationen rechnerisch nachzuvollziehen.
Reichholfs Kernthese ist, dass die für Mitteleuropa aus den Jahresmittelwerten errechnete Temperaturzunahme von, wie gesagt, gut einem halben Grad lediglich ein Hundertstel der gewöhnlichen, ganz normalen Schwankung ausmacht, welche im Jahreslauf auftritt. Diese Jahresspanne von etwa 50 Grad reicht von hochsommerlichen +35 Grad Celsius im Schatten bis zum winterlichen Frost von -15 Grad und darunter. Die winzige Änderung von einem guten halben Grad würde niemand wahrnehmen, wenn sie sich nicht konkret in milderen Wintern ausdrücken würde, die nun etwas häufiger kommen. Kalte Winter sind aber auch in der Zukunft nicht ausgeschlossen, ebensowenig wie heisse Sommer einfach eine Folge dieser Erwärmung sein müssen . Die tageszeitlichen und jahreszeitlichen Schwankungen und ihr Ausmass sind für die Natur und für die Nutzungsansprüche der Menschen viel wichtiger als das statistische Mittel. Auf der Zeitachse der vergangenen 1000 Jahre können die 30 Jahre "signifikanter Klimaveränderung" für die weitere Zukunft eine ähnlich bedeutungslose Abweichung sein, wie die Serie extrem kalter Winter im 16. Jahrhundert.
Über gut 300 Seiten beschreibt Reichholf wie die europäischen (und zum Teil auch asiatischen) Menschen die Klimagegebenheiten und Klimaveränderungen während der vergangenen 1000 Jahre bewältigt haben. Die Wechselwirkung von Naturgeschichte und politisch-sozialer Geschichte wird in vielen Facetten dargelegt und zeigt, dass der Autor nicht nur ein gelernter Biologe (mit Lehrbefugnis an beiden Münchener Universitäten) ist sondern, dass er auch über ein stupendes historisches Wissen verfügt. Er verweist, zum Beispiel, auf die Wikinger, die Grönland in ihren Besitz nahmen, das zur damaligen Warmzeit (800 - 1100 n. Chr.) eisfrei war und sich sogar für die Viehwirtschaft und den Ackerbau eignete. Mit "Grünland" als Basis hielten die berühmten Seeräuber Erik der Rote und Leif Erikson ganz Nordeuropa in Schach, gründeten Kolonien in der Normandie, im heutigen England und sogar in der Ukraine. Darüberhinaus ist erwiesen, dass sie die Küste Nordamerikas sowie des kanadischen Neufundlands erreichten.
Mit Beginn der Neuzeit wurde es deutlich kälter in Mitteleuropa. Der holländische Maler Pieter Breughel zeigt auf seinen Gemälden, dass sogar die früher wintermilden Niederlande von Schnee und Eis bedeckt waren. Schlittschuhläufer vergnügten sich auf völlig zugefrorenen Grachten, dick verhüllt in wärmender Kleidung. Die "warme Stube" kam auf, als Kombination von Küche, Esszimmer und Aufenthaltsraum; der Kachelofen wurde zum bevorzugten Ort im Haus. Sogar das "Himmelbett" hielt Einzug in einfache Wohnverhältnisse, weil die Abschirmung des Bettes durch Vorhänge die Eigenwärme der Schläfer besser zusammen hielt. Zugleich verminderte man die Höhe der Wohnräume so sehr, dass sich die Menschen darin gebückt bewegen mussten - welch ein Gegensatz zu den hohen Räumen des vorausgegangenen warmen Mittelalters. Aber auch die Sommer waren in dieser "kleinen Eiszeit" nicht üppig: von 1860 bis in die ersten beiden Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts hinein waren die Sommer überwiegend schlecht, in manchen Gegenden sogar katastrophal.
Ein weiteres Buch des gleichen Autors Reichholf ist ebenfalls zu empfehlen. Es erschien vor wenigen Tagen unter dem Titel "Stabile Ungleichgewichte" im Verlag Suhrkamp. Hierin unterzieht er die klassischen Prinzipien der "Nachhaltigkeit" sowie des "natürlichen Gleichgewichts" einer kritischen Analyse und nimmt die "Ökomodellbauer" ins Visier. Das Prinzip der Nachhaltigkeit, ein ökologisches Leitmotiv seit dem Umweltgipfel von Rio de Janeiro im Jahr 1992 ("sustainable development") taugt seiner Meinung nach in der Praxis nicht viel. Schon ein so einfaches System wie der Wald ist über ein bis zwei Jahrhunderte seines Wachstums nicht wirklich nachhaltig zu bewirtschaften. Unstetigkeiten ergeben sich, wenn der Holzbedarf kurzfristig sehr gross wird, oder wenn, ebenfalls kurzfristig, unerwartet viel Holz anfällt, sei es durch Käferbefall oder Sturmwurf. Auch die übrige Landwirtschaft produziert im Jahreslauf nicht nachhaltig, denn Hilfsstoffe, wie Kunstdünger und Energie müssten in der Bilanz verrechnet werden. Aber wie?
Ebenso hört sich das Prinzip vom Gleichgewicht in der Natur gut an, lässt sich aber in den seltensten Fällen verwirklichen. Überlässt man ein Ökosystem sich selbst, so stellt sich fast immer entweder Nährstoffmangel oder Nährstoffüberschuss ein. Zum Beispiel im Bodensee, wo die Abwässer der Randgemeinden über Jahrhunderte den See gut düngten und eine reichhaltige Felchenfischerei gedeihen liessen. Seit der Installierung der Abwasserringleitung freuen sich die Stuttgarter über gutes Trinkwasser, die Fischer jedoch beklagen den drastischen Rückgang der Felchen. Wie soll hier ein "Gleichgewicht" aussehen - und wer wagt es, ein solches vorzuschlagen? Reichholf fordert deshalb von dem Wunschbild des natürlichen Gleichgewichts Abschied zu nehmen, denn die Natur perpetuiert sich schon selbst, aber auf immer wieder neu aufgebauten Ungleichgewichten. Die Zukunft liegt nach R. zwischen der statischen Starre des Gleichgewichts und der blinden Gläubigkeit an die Machbarkeit von allem. Die Natur braucht immer wieder Ungleichgewichte, damit Neues entstehen kann.
Aus künstlich erzwungenen Gleichgewichten heraus entsteht keine bessere Welt und es werden keine Reformen zustande kommen. Auch der Mensch wäre in der Monotonie eines globalen Gleichgewichts nicht entstanden, sondern es bedurfte der Variation und Selektion über viele Jahrmillionen hinweg.
Wie nennen es Evolution.
Sonntag, 11. Mai 2008
Atomreaktoren und Supernovae
Auf den ersten Blick würde man keine Ähnlichkeit zwischen Atomreaktoren und Supernovae vermuten. Aber es gibt sie und das verbindende Element sind die sogenannten Neutronen, also jene ungeladenen Teilchen vom ungefähren Gewicht eines Wasserstoffatoms. Kernreaktoren, welche derzeit etwa ein Drittel unseres elektrischen Stroms erzeugen, wären ohne Neutronen nicht denkbar. Beim Schnellen Brüter, jenem Reaktortyp, der in Kalkar gebaut, aber (aus politischen Gründen) nicht in Betrieb genommen wurde, haben sie sogar eine doppelte Funktion. Zum einen bewirken sie die Spaltung der Brennstoffatome, wodurch Wärme und - im nachgeschalteten Turbogenerator - Strom erzeugt wird. Zum anderen dringen sie in nichtspaltbare Atome, wie abgereichertes Uran, ein und wandeln diese in Brennstoff, z.B. Plutonium, um.
All das hätten die Menschen nicht planen und bauen können, wenn es nicht einige vorlaufende astrophysikalische Vorgänge im Universum gegeben hätte. Begonnen hat es vor knapp 14 Milliarden Jahren mit dem Urknall, jenem "Big Bang", der so anschaulich daher kommt und gleichzeitig so schwer zu begreifen ist. Am Anfang ging alles sehr schnell. Schon nach drei Minuten war die gesamte Masse des Universums entstanden, welche heute noch in den vielen Milliarden Sternen und Galaxien versammelt ist. Aber die Materie bestand damals im wesentlichen nur aus Wasserstoff- und Heliumkernen.
Vermöge der anziehenden Gravitationskraft strukturierte sich dieser Massenebel in einigen Millionen Jahren zu Sternen. In deren Innern kam es zu hohem Druck und Temperatur, wodurch die Kernfusion einsetzte. Immer neue Elemente wurden "gebacken", wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff uam. Bei diesen komplexen nuklearen Reaktionen entstanden auch in grosser Zahl Neutronen, die, ähnlich wie beim Schnellen Brüter, neue Elemente über den Brutprozess erzeugen konnten. Dazu lagern sich die Neutronen an schwere Atome (wie Eisen) an , und erhöhen deren Massenzahl, wodurch noch schwerere Atome gebildet werden usf. Insgesamt ist dies ein gemächlicher Prozess, der bei niedrigen Neutronendichten und relativ niedriger Temperatur stattfindet, weswegen er auch als s-Prozess bezeichnet wird (s für eng. slow).
Ab einem gewissen Zeitpunkt sind der Wasserstoff und die übrigen leichte Elemente aufgebraucht und die Fusion kommt zum Stillstand. Das ist der Fall, wenn der Stern praktisch nur noch aus Eisen besteht. Nun kollabiert und explodiert der Stern, wobei sich seine Leuchtkraft auf das Milliardenfache erhöht, sodass er für kurze Zeit, sogar seine Galaxie überstrahlen kann. Zum Schluss reduziert sich der ursprünglich grosse Stern zu einem Weissen Zwerg oder gar zu einem Schwarzen Loch. Im Verlaufe dieses Supernova-Phänomen werden riesige Mengen an Neutronen frei, welche wieder über Neutronenanlagerung die schweren Elemente Blei, Wismut, Uran, Plutonium etc. aufbauen. Wegen der hohen Neutronendichten und Temperaturen spricht man vom r-Prozess (r für engl. rapid). Die Druckwellen schleudern diese neu gebildeten Elemente hinaus in den Weltraum. Dort bilden sie wiederum Sterne und Planeten - wie eben unsere Erde. Auf ihr wäre unser Leben undenkbar ohne diese schweren Elemente.
Aber zurück zu den Kernreaktoren. Im normalen Betrieb wird die Menge der Neutronen dort peinlichst kontrolliert. In jeder Sekunde entstehen nur so viele Neutronen, wie für Spaltung, Brüten usw. benötigt werden. Das entspricht sozusagen dem astrophysikalischen s-Prozess. Bei einem falsch konstruierten Reaktor oder einer nachlässigen Betriebsmannschaft kann es aber zu einem schnell anwachsendem Überschuss an Neutronen kommen, zu einer Art r-Prozess. Es entsteht natürlich beileibe keine Supernova, aber immerhin möglich ist ein Ereignis á la Tschernobyl. Die durch Neutronen erzeugte Spaltwärme kann nicht mehr schnell genug abgeführt werden, es kommt zu einer Überhitzung des Kerns und zu einer Art Explosion mit den bekannten Folgen für die Umwelt.
Zwischen Atomreaktoren und Supernovae mögen von den Begriffen her Welten liegen. Aber im atomaren Ablauf haben sie doch Gemeinsamkeiten, eben die Phänomene des Neutroneneinfangs und der Elementumwandlung. Das war auch der Grund, weshalb eine Physiker-Arbeitsgruppe im Forschungszentrum Karlsruhe gleichermassen erfolgreich hintereinander beim Schnellen Brüter und in der Astrophysik wissenschaftlich tätig werden konnte.
Ein Hoch auf Dr. Käppeler und seine Mannen!
All das hätten die Menschen nicht planen und bauen können, wenn es nicht einige vorlaufende astrophysikalische Vorgänge im Universum gegeben hätte. Begonnen hat es vor knapp 14 Milliarden Jahren mit dem Urknall, jenem "Big Bang", der so anschaulich daher kommt und gleichzeitig so schwer zu begreifen ist. Am Anfang ging alles sehr schnell. Schon nach drei Minuten war die gesamte Masse des Universums entstanden, welche heute noch in den vielen Milliarden Sternen und Galaxien versammelt ist. Aber die Materie bestand damals im wesentlichen nur aus Wasserstoff- und Heliumkernen.
Vermöge der anziehenden Gravitationskraft strukturierte sich dieser Massenebel in einigen Millionen Jahren zu Sternen. In deren Innern kam es zu hohem Druck und Temperatur, wodurch die Kernfusion einsetzte. Immer neue Elemente wurden "gebacken", wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff uam. Bei diesen komplexen nuklearen Reaktionen entstanden auch in grosser Zahl Neutronen, die, ähnlich wie beim Schnellen Brüter, neue Elemente über den Brutprozess erzeugen konnten. Dazu lagern sich die Neutronen an schwere Atome (wie Eisen) an , und erhöhen deren Massenzahl, wodurch noch schwerere Atome gebildet werden usf. Insgesamt ist dies ein gemächlicher Prozess, der bei niedrigen Neutronendichten und relativ niedriger Temperatur stattfindet, weswegen er auch als s-Prozess bezeichnet wird (s für eng. slow).
Ab einem gewissen Zeitpunkt sind der Wasserstoff und die übrigen leichte Elemente aufgebraucht und die Fusion kommt zum Stillstand. Das ist der Fall, wenn der Stern praktisch nur noch aus Eisen besteht. Nun kollabiert und explodiert der Stern, wobei sich seine Leuchtkraft auf das Milliardenfache erhöht, sodass er für kurze Zeit, sogar seine Galaxie überstrahlen kann. Zum Schluss reduziert sich der ursprünglich grosse Stern zu einem Weissen Zwerg oder gar zu einem Schwarzen Loch. Im Verlaufe dieses Supernova-Phänomen werden riesige Mengen an Neutronen frei, welche wieder über Neutronenanlagerung die schweren Elemente Blei, Wismut, Uran, Plutonium etc. aufbauen. Wegen der hohen Neutronendichten und Temperaturen spricht man vom r-Prozess (r für engl. rapid). Die Druckwellen schleudern diese neu gebildeten Elemente hinaus in den Weltraum. Dort bilden sie wiederum Sterne und Planeten - wie eben unsere Erde. Auf ihr wäre unser Leben undenkbar ohne diese schweren Elemente.
Aber zurück zu den Kernreaktoren. Im normalen Betrieb wird die Menge der Neutronen dort peinlichst kontrolliert. In jeder Sekunde entstehen nur so viele Neutronen, wie für Spaltung, Brüten usw. benötigt werden. Das entspricht sozusagen dem astrophysikalischen s-Prozess. Bei einem falsch konstruierten Reaktor oder einer nachlässigen Betriebsmannschaft kann es aber zu einem schnell anwachsendem Überschuss an Neutronen kommen, zu einer Art r-Prozess. Es entsteht natürlich beileibe keine Supernova, aber immerhin möglich ist ein Ereignis á la Tschernobyl. Die durch Neutronen erzeugte Spaltwärme kann nicht mehr schnell genug abgeführt werden, es kommt zu einer Überhitzung des Kerns und zu einer Art Explosion mit den bekannten Folgen für die Umwelt.
Zwischen Atomreaktoren und Supernovae mögen von den Begriffen her Welten liegen. Aber im atomaren Ablauf haben sie doch Gemeinsamkeiten, eben die Phänomene des Neutroneneinfangs und der Elementumwandlung. Das war auch der Grund, weshalb eine Physiker-Arbeitsgruppe im Forschungszentrum Karlsruhe gleichermassen erfolgreich hintereinander beim Schnellen Brüter und in der Astrophysik wissenschaftlich tätig werden konnte.
Ein Hoch auf Dr. Käppeler und seine Mannen!
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