Im Laufe des 20. Jahrhundert hat sich das wissenschaftliche Verständnis unseres Globus (in Teilen der Wissenschaft) grundlegend gewandelt. Man erkannte zunehmend die komplexen Wechselwirkungen und Rückkoppelungen im lebendigen System Erde, und wie Umweltveränderungen und menschliche Emissionen sich auf die Teilsysteme auswirken können. Wir alle kennen den ersten aufrüttelnden Bericht des Club of Rome über die Grenzen des Wachstums von 1972 und die Veröffentlichung der sog. „Hockeyschläger-Kurve“ von Michael Mann et all, der die (seit den 50er Jahren bekannte, seit den frühen 70er-Jahren von den Ölkonzernen gut erforschte, aber unter Verschluss gehaltene) Klimaerwärmung 1999 erstmals genau modellierte.
Der relativ junge Forschungszweig der Erdsystemanalyse untersucht und modelliert, wie sich der physische und ökologische Zustand des Erdsystems und seiner Komponenten im Laufe der Zeit verändert hat und wie es sich in der Zukunft entwickeln könnte. Das Konzept des Globalen Wandels beschreibt tiefgreifende, vom Menschen verursachte Veränderungen, die das Erdsystem in einem erdumfassenden Maßstab beeinflussen. Dazu gehören nicht nur der Klimawandel, sondern auch Veränderungen der Meeresströmungen, Biodiversitätsverlust und gesellschaftlich bedingte Veränderungen, wie z.B. Umweltverschmutzung, Landnutzung, Stoffeinträge, Abholzung etc..
Im Jahr 2000 schlug der Meteorologe und Atmosphärenchemiker Paul Crutzen den Begriff des „Anthropozän“ als neue geochronologische Epoche nach dem Holozän vor. Im Anthropozän ist der Mensch die dominierende Kraft und verändert die Biologie und Geologie unseres Planeten. Die ungeheure Dimension der menschlichen Einflussnahme wird seidem von vielen Wissenschaftlern durch das Konzept des neuen Erdzeitalters des Anthropozäns beschrieben, konnte sich zuletzt aber doch nicht durchsetzen.
Planetare Belastbarkeitsgrenzen
Das Holozän – das Erdzeitalter nach der letzten Eiszeit vor etwa 11.000 Jahren war ein vergleichsweise stabiler erdgeschichtlicher Zustand. In diesem bisherigen Rahmen hat sich der moderne Mensch und seine Zivilisation auf der Grundlage der natürlichen Umweltbedingungen entwickelt. Diese gewohnten Lebensbedingungen zu verlassen, bringt enorme Umwälzungen und Zivilisationseinbrüche mit sich. Die Menschheit braucht eine stabile, gesunde Umwelt und eine intakte Natur, um ihre wertegeleiteten globalen Ziele zu erreichen, nämlich die Armut zu beenden, gesunde Lebensbedingungen für alle zu schaffen, gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklung und Stabilität zu ermöglichen, Gerechtigkeit und Frieden zu fördern, Lebensqualität und Wohlstand zu erhalten
Eine Gruppe von etwa 30 internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Johan Rockström publizierte im Jahr 2009 den Fachartikel „Ein sicherer Handlungsraum für die Menschheit“, worin erstmals für neun zentrale biophysikalische Systeme und Prozesse der Erde als sogenannte „planetare Belastbarkeitsgrenzen“ definiert wurden. Eine Überschreitung eines für die Menschheit „sicheren Handlungsspielraums“, führt zu einer Destabilisierung von Ökosystemen mit dem Risiko teils unvorhersehbarer, gegebenenfalls katastrophaler und irreversibler Folgen.
Im Bereich des Klimaforschung kennen wir alle den gerade noch sicheren Korridor einer Erderwärmung bis zu 1,5 Grad Celsius, der 2015 auf der Pariser Klimakonferenz verbindlich vereinbart und anschließend von fast allen Ländeern ratifiziert wurde. Solche Schwellen wurden für weitere 8 planetare Einflusssysteme errechnet und seither mit immer mehr Daten und Forschungsergebnissen unterlegt.
Es handelt sich neben der Klimaerhitzung um folgende Faktoren:
- Verlust der Integrität der Biosphäre
- Stratosphärischer Ozonabbau
- Versauerung der Ozeane
- Veränderung in biogeochemischen Kreisläufen (Stickstoff, Phosphor)
- Landnutzungsänderung
- Veränderung in Süßwassersystemen
- Atmosphärische Aerosolbelastung
- Einbringung neuartiger Substanzen (Plastik, Chemikalien…)
Das Risiko großräumiger und irreversibler Umweltveränderungen („Kipp-Punkte“) wird durch das gleichzeitige Überschreiten mehrerer dieser Belastbarkeitsgrenzen exponentiell erhöht. Seit der Definition und Einführung dieses Konzepts haben wir aktuell den sicheren Handlungsspielraum bei 7 von 9 planetaren Grenzen überschritten: Die Farbverschiebungen in Abbildung 1 bedeuten allerdings nicht, dass sich seit 2009 alles rapide verschlechtert hat, sondern, dass in weiteren Sektoren ausreichend Forschungsergebnisse und damit ein klareres Bild gewonnen werden konnten.
Das Vorsorgeprinzip
Das Vorsorgeprinzip wird in Artikel 191 des Vertrags über die Arbeitsweise der Europäischen Union (AEUV) festgelegt und ist auch in Deutschland rechtsverbindlich (Genaueres dazu beim Bundesumweltamt).
Das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit definiert es so:
„Die Definition ökologischer planetarer Belastbarkeitsgrenzen basiert einerseits auf naturwissenschaftlichen Erkenntnissen, andererseits auf der Anwendung des Vorsorgeprinzips. Das Vorsorgeprinzip verfolgt den Ansatz der Risikovermeidung, die besagt, dass eine Politik oder Maßnahme nicht durchgeführt werden darf, wenn sie der Allgemeinheit oder der Umwelt Schaden zufügen kann und weiterhin kein wissenschaftlicher Konsens zu diesem Thema besteht. Damit soll möglichen Risiken vorgebeugt werden, auch wenn keine vollständige Wissensbasis vorliegt. Es geht also darum, Schäden an der Umwelt zu vermeiden, da außerhalb des durch die planetaren Grenzen definierten sicheren Handlungsrahmens die Aus- und Wechselwirkungen von Umweltschäden unseren derzeitigen Kenntnisstand übersteigen und nicht abzuschätzen sind.“
Wir sehen: Allein durch das rechtsverbindliche Vorsorgeprinzip, desweiteren durch die Ratifizierung des Pariser Abkommens 2015, sowie in Deutschland durch das Klimaschutzurteil des Bundesverfassungsgerichts – wir sind vertraglich und rechtlich dazu verpflichtet – auch ohne vollständige Wissensbasis – Umweltschäden in allen 9 Kategorien zu vermeiden und den sicheren Handlungsrahmen nicht zu verlassen.
Nach Meinung fast aller einschlägiger Umweltorganisationen werden sowohl in der EU, als auch in Deutschland durch das Neue Gentechnikgesetz und die Novellierungen der Bestimmungen zu Ackergiften & Co. Rechtsnormen fundamental verletzt und bedeuten eine Gefahr für die gesamte Schöpfung und unsere Gesundheit.
Der aktuelle Stand
Im Herbst 2025 meldete das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, dass mit der Ozeanversauerung nun eine weitere planetare Grenze überschritten worden sei. Somit sind nun sieben der neun kritischen Belastungsgrenzen des Erdsystems überschritten . (Quelle: https://www.zeit.de/wissen/umwelt/2025-09/planetare-grenzen-erdsystem-umweltschutz)
Die Biodiversität rückt in den Mittelpunkt
Biodiversität betrifft in jeder Hinsicht unser menschliches Leben: Biologische Vielfalt sichert direkt und indirekt unser Überleben. Sie steuert Wetter und Klima, produziert Sauerstoff und reinigt Wasser, versorgt uns mit Nahrung, Baustoffen etc.. Alle elementaren Güter und Funktionen des Globus, auf denen unsere Evolution und unsere heutige Zivilisation beruht, konnten sich nur innerhalb dieses extrem ausdifferenzierten, komplex zusammenwirkenden globalen Erdsystems entwickeln. Die biologische Vielfalt und die Intaktheit (Integrität) der lebenden Welt stabilisieren das Erdsystem auf allen Ebenen. Aber die Zerstörung von Ökosystemen, das Artensterben und die damit einhergehenden funktionalen Beeinträchtigungen und die genetische Verarmung haben sich vervielfacht, die planetaren Belastungsgrenzen bezüglich der Integrität der Biosphäre ist den neuesten Forschungen zufolge bereits weit überschritten.
Genetische Vielfalt
Die Grundlage für vitale und stabile Populationen ist die genetische Vielfalt innerhalb der Arten. Alle Lebewesen sind auf einen möglichst varietätenreichen Genpool angewiesen, der die Anpassung einer Art an ihren Standort, sowie an veränderte Bedingungen wie Hitze und Trockenheit, neue Schädlinge, mehr CO2 in der Luft usw. ermöglichen kann. Die Bandbreite genetischer Kombinationsmöglichkeiten innerhalb einer Art oder Population ist also wesentlich für die Evolution als Reaktion auf Umweltveränderungen.
Artenvielfalt und Populationsvielfalt
Wenn die Populationen der noch existierenden Arten durch unsere Aktivitäten immer kleiner werden, riskieren wir den Zusammenbruch von Ökosystemen im großen Maßstab. Das Verschwinden einer Art kann kaskadenartige Folgen in einem Lebensraum nach sich ziehen. Die Nahrungsnetze sind komplex – fehlt die Nahrungsgrundlage für eine Art, stirbt sie und alle von ihr abhängigen Arten ebenfalls aus. Auch die Verteilung von Individuen einer Art über verschiedene Regionen, Ökosysteme und Lebensräume hinweg, ist ein wichtiger Faktor für die Stabilität der Arten und ihren genetischen Austausch.
Ökosystemvielfalt und funktionale Vielfalt der Ökosysteme
Zur Biodiversität gehört aber auch die Vielfalt der Ökosysteme in denen sich das Leben entfalten kann, wobei nicht nur Landschaften und andere große Einheiten gemeint sind, sondern auch kleinere Ökotope und Nischen. Die unterschiedlichen ökologischen Prozesse der jeweiligen Ökosysteme wie Energieflüsse, Nährstoff- und Wasserkreislauf, Produktion von Biomasse etc. beeinflussen Stabilität und Widerstandsfähigkeit der jeweiligen Nische und können weit über das Ursprungsgebiet hinaus wirken. So strahlt das kühlende Mikroklima einer Grünfläche noch weit über sie hinaus, und die sog. „Fliegenden Flüsse“ des Amazonas-Regenwaldes – riesige Wolkenströme, die durch die Verdunstung des Waldes entstehen – transportieren mehr Wasser als jeder Fluss auf der Erdoberfläche und beeinflussen so das gesamte Weltklima.
Artensterben als Indikator für irreversible Veränderungen
Als Kontrollvariable für die Veränderungen an der genetischen Vielfalt dient die Artensterberate: Mit dem Erhalt der genetischen Vielfalt als vereinbar gilt eine Aussterberate von weniger als 10 Arten pro eine Million Arten und Jahr. Schätzungen zufolge gibt es ungefähr 8 Millionen Pflanzen- und Tierarten auf der Welt. Vor der Industrialisierung lag die Aussterberate bei etwa einer Extinktion pro eine Million Arten und Jahr. Derzeit liegen wir mit über 100 Extinktionen pro eine Million Arten und Jahr über dem 10-fachen der planetaren Grenze. Mehr als 10 % der genetischen Vielfalt von Pflanzen und Tieren dürfte allein in den letzten 150 Jahren für immer verloren gegangen sein. (Quelle: https://www.umweltportal.nrw.de/im-oberen-hochrisikobereich-planetare-grenze-veraenderung-in-der-integritaet-der-biosphaere)
Indikator Nettoprimärproduktion
Funktionale Integrität bedeuted die Funktionsfähigkeit von Lebensräumen, sowie deren Lebensgemeinschaften aus Pflanzen und Tieren. Dies wird mit Hilfe des Indikators „Human Appropriation of Net Primary Production (HANPP)“ gemessen. Dies ist ein Maß für den Anteil, den sich die Menschheit von der gesamten von den Pflanzen durch Photosynthese gewonnen Biomasse aneignet. Als planetare Grenze gelten weniger als 10 % der vorindustriellen Nettoprimärproduktion – also 90 % der Biomasse muss für den Erhalt der Biosphäre zur Verfügung stehen. Während für das vorindustrielle Holozän ein HANPP von 1,9 % der Nettoprimärproduktion geschätzt wird, ist für die Gegenwart ein HANPP von 30 % ermittelt worden, also das 3-fache der planetaren Grenze. Diese Übernutzung kommt in erster Linie durch die Ernte in der Land- und Forstwirtschaft zustande, sowohl direkt für die Menschen, als auch für deren Nutztiere. (Quelle: https://www.umweltportal.nrw.de/im-oberen-hochrisikobereich-planetare-grenze-veraenderung-in-der-integritaet-der-biosphaere)
Die Menschheit spielt mit dem Feuer: Der Globus im oberen Hochrisikobereich
Wir befinden uns also vor allem hinsichtlich der planetaren Grenze der „Integrität der Biosphäre“ im oberen Hochrisikobereich – weit jenseits des sicheren Handlungsraums für die Menschheit. Für eine Stabilisierung des Erdsystems müssen wir unbedingt die Wechselwirkungen aller planetaren Grenzen untereinander, und insbesondere auch die des Verlusts der biologischen Vielfalt im Blick haben. Anders als viele andere Faktoren ist die Bedrohung durch das Aussterben von Arten, sowie durch den technischen Eingriff in den Genpool durch die neue Gentechnik nicht mehr rückholbar.
Der zur Relativierung immer wieder angeführte Vergleich mit anderen Massenaussterben in der Erdgeschichte ist nicht zielführend: Das biologische Leben und unsere menschlichen Zivilisationen haben sich im Laufe der Evolution zu einem komplexen System verwoben: Die Menschheit hat keine weiteren Milliarden Jahre evolutionärer Anpassung zur Verfügung: Wir sind für unser Wohlergehen und unseren Fortbestand auf die (jetzt noch) bestehenden natürlichen Grundlagen angewiesen. Meiner Meinung ist es ein fataler Irrglaube, dass Technik (oder gar Emigration auf andere Planeten) den Fortbestand einer freien und selbstbestimmten menschlichen Zivilisation gewährleisten wird. Wer die Menschheit schützen will, muss die gesamte, kostbare Biosphäre schützen.
Wissenschaftler wie Johan Rockström, mittlerweile wissenschaftlicher Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) in Deutschland, warnt eindringlich vor den katastrophalen Folgen, die ein „weiter wie bisher“ für die Menschheit zeitigen wird. Aber er und viele andere Forscher betonen auch immer wieder, dass sich das Zeitfenster noch nicht ganz geschlossen hat. Wir können immer noch vieles zum Besseren wenden, Katastrophen verhindern, Leben retten – wenn die Menschheit schnell und entschlossen umsteuert.
Ausstellung zu den Planetaren Belastbarkeitsgrenzen und Planetary Health derzeit im Deutschen Museum in München
Die interessante Ausstellung: Planetary Health – Am Puls von Mensch und Planet ist noch bis Ende September im Deutschen Museum in München zu sehen.
Die Sonderausstellung macht sichtbar, wie eng das Wohlbefinden der Menschen mit dem Zustand der Umwelt verbunden ist – und was wir tun können, um diese Beziehung positiv zu gestalten.
Text: Ruth Mahla
Quellen:
https://www.zeit.de/wissen/umwelt/2023-09/planetare-grenzen-kipppunkte-klimakrise-artensterben
https://www.deutsches-museum.de/museumsinsel/ausstellung/sonderausstellungen/planetary-health
