Wie kann die Zukunft der Erde aussehen?


Die Zukunft des Planeten


Das künftige Schicksal der Erde ist aufs Engste mit dem des Sonnensystems verknüpft und dieses wiederum mit jenem des ganzen Universums. Vor allem sind zwei Faktoren wirksam: Zum einen dehnt sich das Universum seit dem Urknall aus. Dem wirken andererseits die Anziehungskräfte unter den kosmischen Massen entgegen. Allerdings nehmen diese Kräfte mit wachsender Entfernung der einzelnen Himmelskörper voneinander ab. Die für die Zukunft unseres Sonnensystems entscheidende Frage ist, welcher Prozess langfristig die Oberhand behält. Ist die im All vorhandene Gesamtmasse groß genug, dann wird sie aufgrund der Gravitation den Prozess der Ausdehnung eines Tages stoppen können, so dass es zu einer Kontraktion kommt. Immer schneller werden dann unter gewaltigem Anstieg von Temperatur und Druck alle Galaxien, Sterne und Atome auf einen zentralen Punkt zustürzen. Die gesamte Materie wird sich in Atomkerne und Strahlungsenergie auflösen. Wenig später zerfallen dann auch die Kerne in Protonen und Neutronen, die ihrerseits so stark zusammengepresst werden, dass sie die Quarks freigeben, aus denen sie sich aufbauen. Eine sehr dichte und heiße kosmische "Suppe" entsteht, in der freie Quarks und Leptonen (Elektronen, Positronen, Neutrinos usw.) miteinander in Wechselwirkung treten können. Dabei wird es zunächst wesentlich mehr Materie als Antimaterie in dieser Mischung geben. Doch bei weiterer Komprimierung erscheinen X-Teilchen, die diese Asymmetrien durch ihren Aufbau völlig ausgleichen. Hat die Dichte den unvorstellbaren Wert der 1096fachen Dichte des Wassers erreicht, dann geht daraus eine Ära hervor, die die Elementarteilchenphysiker gravitative Quantenära nennen, aber nicht näher beschreiben können. Schon 10-43 Sekunden später kommt es zu einer so genannten Singularität, die sich physikalisch ebenso wenig begreifen lässt wie jener Augenblick des Urknalls. Vielleicht wird diese Singularität zugleich ein neuer Urknall sein, der zur Geburt eines neuen Universums führt. Je nachdem, wie groß die gesamte kosmische Materie ist, könnte sich diese skizzierte Katastrophe in frühestens 10 Mrd. Jahren, vielleicht aber auch erst wesentlich später ereignen.

Aber das beschriebene Untergangsszenario muss nicht eintreten. Reicht nämlich die Materie im Universum nicht aus, die Ausdehnung völlig zum Stillstand zu bringen und damit einen künftigen Kollaps einzuleiten, wird der Kosmos für alle Zeiten weiter expandieren. Der Erde droht in diesem Fall ein anderes Ende. Nach etwa 10 Mrd. Jahren, so schätzt man, müsste der nukleare Brennstoff der Sonne weitestgehend erschöpft sein. Die Sonne beginnt dann sich auszudehnen, und zwar in einem solchen Maße, dass sie die Umlaufbahn der Erde einschließen wird. Sollte die Erde aus irgendeinem Grunde diesen Prozess als eigenständiger Himmelskörper überleben, so droht ihr, nach etwa 1015 Jahren von einem vorbeiziehenden Nachbarstern eingefangen und aus dem Sonnensystem herausgerissen zu werden. Auf ähnliche Weise wird auch die Sonne selbst - nebst noch verbleibenden Trabanten - in ungefähr 1019 Jahren aus der Milchstraße hinausbefördert werden. Unsere Galaxie besitzt im Zentrum ein schwarzes Loch, auf das etwa zur gleichen Zeit alle in ihr verbleibenden Himmelskörper zuwandern werden, bis sie - nach etwa 1024 Jahren - sämtlich in diesem Loch verschwunden sind. Gestirne, die irgendwo im Universum weiterhin überleben, ereilt ein andersartiges Geschick. Nach etwa 1032 Jahren, so deuten Berechnungen an, müssten alle Atomkerne, auch Protonen und Neutronen, zerfallen sein. Um diese Zeit gäbe es nur noch Leptonen und Licht (Photonen) sowie langsam verdampfende schwarze Löcher. Nach 10100 Jahren müssten dann alle schwarzen Löcher, die früher einmal Galaxien waren, verschwunden sein. Übrig bliebe nur ein kosmisches Gas aus trägen Teilchen und Licht. Dieses Universum ohne jegliche Himmelskörper wäre aber noch keineswegs statisch, sondern voller Unregelmäßigkeiten, die genug Energie liefern, um kaum vorhersagbare Prozesse zu nähren. Erst in Äonen wäre das All bis in die Nähe des absoluten Temperaturnullpunkts abgekühlt, ohne diesen freilich jemals zu erreichen. Diesen Dauerzustand nennen manche Astrophysiker Wärmetod, andere Kältetod. Beide Gruppen meinen aber dasselbe.

Die Zukunft der Natur

Häufig wird die Behauptung aufgestellt, der Mensch könnte das Leben auf der Erde vernichten. Als Grund für diese Befürchtung werden u. a. Atomkriege genannt, die mit der Freisetzung großer Mengen radioaktiver Strahlung und einem folgenden "nuklearen Winter" einhergingen. Auch Phänomene wie das Ozonloch in der Stratosphäre, das lebensfeindlicher UV-Strahlung Zutritt zur Erdoberfläche gewährt, könnten vergleichbare globale Klimakatastrophen auslösen. Doch selbst wenn sich das zerstörerische Potential des Homo sapiens in diesen wenigen Möglichkeiten keineswegs erschöpft, wird es ihm nicht gelingen, das Leben generell zu vernichten. Er vermag es allenfalls so drastisch zu reduzieren und in seinem Artengleichgewicht so stark zu verändern, dass er sich selbst und mit sich einer ganzen Reihe höherer Organismen die Existenzgrundlage entzieht. Die Folge wäre ein - vielleicht Jahrmillionen dauernder - "Rückschlag" im evolutionären Prozess.

Selbst wenn der Mensch es darauf anlegen würde, gezielt alles Leben auf der Erde auszurotten, gelänge dies nicht. Ihm stehen nicht die Mittel dafür zur Verfügung, und besäße er sie, dann kämen sie nicht voll zum Einsatz, denn die Menschheit wäre selbst längst vernichtet, bevor resistentere Lebensformen auch nur bedroht wären. Es sei nur daran erinnert, dass z. B. die tödliche Dosis radioaktiver Strahlung für den Menschen bei etwa 500 Röntgen liegt, bei den maximal 1 mm großen Tardigrada oder Bärtierchen aber erst bei 570 000 Röntgen. Zudem gibt es Abertausende einfacher Organismen, die im kochenden Schlamm schwefelhaltiger Thermalquellen, in heißer vulkanischer Asche, im sauerstofflosen Faulschlamm von Seeböden, in 10 000 m Tiefe am Grund der Ozeane ihr Lebensoptimum finden, während andere jahrzehntelang tiefgefroren, ohne Licht und ohne Nahrung überdauern. Manche Pflanzensamen verlieren ihre Keimkraft in Jahrtausenden nicht. Wir gehen in unserer homozentrischen Betrachtung oft davon aus, Leben sei menschenähnliches oder doch zumindest wirbeltierähnliches Leben. Unter den Tieren repräsentieren die Wirbeltiere aber nur einen verschwindenden Prozentsatz.

Was immer der Mensch der Natur antut, seine fatalen Eingriffe werden das Leben selbst nicht ernstlich bedrohen können. Andererseits aber kann der Mensch die Weichen stellen, die künftige Evolution des Lebens in andere Bahnen zu lenken.

Die Zukunft des Homo sapiens

Sinngemäß äußerte der Zoologe Bernhard Grzimek einmal die Auffassung, wir seien die Übergangsform zwischen Affen und Menschen. Er drückte damit aus, was auch viele andere Wissenschaftler erwarten: Die Weiterentwicklung des heutigen Homo sapiens zu einer Art Hypermenschen. Damit verbunden ist zumeist auch die Hoffnung auf eine nicht unbedingt intelligentere, wohl aber klügere Spezies, die in der Lage sein wird, ihren Lebensraum nicht durch Überpopulation und Ausbeutung zu zerstören, sondern sich eine dauerhafte, ökologisch verträgliche Lebensgrundlage zu schaffen.

Nicht wenige ebenso ernst zu nehmende Wissenschaftler bewerten diesen optimistischen Ausblick als unrealistisches Wunschdenken. Ausgangspunkt ihrer Überlegungen ist meist ein Vergleich mit anderen Spezies, die in einer ausgeprägten Prosperitätssituation ein rapides Anwachsen ihrer Population zeigten und dann sehr rasch ausstarben. Allerdings sind die zum Aussterben führenden Populationswachstumsprozesse bei höheren Organismen nicht immer leicht verständlich. Es kommt nämlich oft schon vor dem Zusammenbruch der existenziellen Grundlage zum Untergang ganzer Arten oder gar höherer systematischer Einheiten. Eine entscheidende Rolle spielen dabei zahlreiche verschiedene, offenbar durch den Populationsdruck ausgelöste Veränderungen im Verhalten der Populationsmitglieder. Man hat versucht, sie als Stressfaktoren zu beschreiben, doch ist das eher eine Benennung des Phänomens als eine Erklärung. Diese Faktoren können sehr unterschiedlicher Natur sein: Bei zu dichter Besiedlung eines Lebensraums werden manche Arten rasch impotent oder zumindest zeugungsunwillig. In diesem Sinne werden gelegentlich die sinkenden Geburtenraten in dicht besiedelten Industriestaaten interpretiert. Spektakulär ist der berühmte "Todeszug" der Lemminge nach explosionsartiger Vermehrung infolge einer Prosperitätssituation. Ein weiteres Phänomen bilden drastische Änderungen im Sozialverhalten, die auf bürgerkriegsähnliche Selbstvernichtung der Population hinauslaufen können (im Experiment z. B. bei Ratten). Auch rasch eintretende physiologische Degenerationserscheinungen innerhalb einer gesamten Spezies, die zur Überlebensunfähigkeit führten, ließen sich beobachten. Ein weiterer Grund für das Aussterben unmittelbar nach explosionsartigem Populationswachstum kann in der hohen Spezialisierung einer Art auf einen bestimmten Lebensraum liegen. Tritt für sie eine Prosperitätssituation ein, dann wird sie sich rasch vermehren und die optimalen Lebensumstände dadurch verändern. Der veränderten Situation sind Spezialisten aber nicht mehr gewachsen. Sie gehen zu Grunde.

Trotz dieser zahlreichen Untergangsperspektiven führt nicht jede Bevölkerungsexplosion pauschal zum Exitus. Das ist nur der Fall, wenn das Populationswachstum nicht rechtzeitig auf Grenzen stößt. Gibt es solche natürlichen Grenzen, dann flacht die Vermehrungskurve früher oder später ab und schwenkt in eine Horizontale ein: Die Vermehrung kommt zum Stillstand. Solche natürlichen Grenzen können z. B. darin bestehen, dass die wachsende Population eine noch schnellere Vermehrung biologischer Feinde nach sich zieht, oder etwa darin, dass sich das Gruppenverhalten verändert, bevor eine letale Grenzsituation erreicht wird. Auch Naturkatastrophen wie Seuchen, Dürrezeiten, Kälteperioden u. a. können eine populationsdämpfende Rolle spielen. Offenbar will der Mensch derartigen regulativen Mechanismen der Natur keine Chance geben: Mit den Mitteln moderner Medizin reduziert er z. B. die Säuglingssterblichkeit; er rottet Seuchenerreger global aus und versucht, Hungerkatastrophen durch Lagerhaltung oder die Einführung technischer, chemischer und biotechnischer Methoden in die Landwirtschaft vorzubeugen. Mit allen ihm verfügbaren Mitteln verhindert der intelligenzbegabte Homo sapiens das Abflachen seiner Populationswachstumskurve. Freilich wird das nicht unbegrenzt möglich sein.

Die entscheidende Frage ist, ob der Mensch den nicht ewig hinausschiebbaren Populationskollaps als Art überleben wird oder nicht. In der Erdgeschichte führten zwei Hauptfaktoren zum Aussterben: Überpopulation in geschlossenen Systemen, also Systemen mit begrenzten Ressourcen, und die starke Spezialisierung der zur Diskussion stehenden Art. Genau in diesem Punkt gehen die Prognosen für den Fortbestand der Art Homo sapiens weit auseinander. In seinem Buch "Die Entwicklung der Lebewesen - Spielregeln in der Evolution" betont der Paläobiologe Heinrich K. Erben z. B. ausdrücklich, der Mensch sei das höchstspezialisierte Lebewesen, das die Evolution jemals hervorgebracht habe. Und er hebt zugleich hervor, dass die Erde ein geschlossenes System mit einem begrenzten Vorrat an Rohstoffen sei, aus denen der Mensch seine - für ihn lebensnotwendig gewordene - technische Umwelt ausbaue. Hat Erben recht, dann ist der Weg bis zum Aussterben des Homo sapiens erdgeschichtlich gesehen nicht mehr sehr weit. Es gibt aber auch andere Überlegungen. Erstens bestätigen viele Paläobiologen, dass der Mensch nur deshalb entwicklungsgeschichtlich so außerordentlich erfolgreich sein konnte, weil er das am wenigsten spezialisierte aller höheren Tiere sei und deshalb so rasch wie kein anderes auf veränderte Lebensbedingungen reagieren könne. Und auch das zweite Argument bezüglich des geschlossenen Systems Erde verdient einen Einwand: Die für den Menschen wichtigen Rohstoffe können sich (mit Ausnahme der Fossilbrennstoffe) gar nicht erschöpfen, denn auf dem Planten geht nichts verloren. Kein anderes Lebewesen ist freilich in der Lage, allein auf sich gestellt aus den eigenen Abfällen wieder Wertstoffe zu produzieren. Der nicht angepasste Mensch hat offenbar - der Not gehorchend - soeben begonnen, geeignete Techniken zu entwickeln.

Die Frage nach seinem Überleben als Art lässt sich sicher nicht einfach durch Vergleiche mit der Erdgeschichte beantworten; das menschliche Verhalten selbst wird die Antwort geben. Doch die geistig-psychische Weiterentwicklung lässt sich von uns nicht voraussehen, nutzen wir doch derzeit nur etwa 15% der uns verfügbaren Gehirnsubstanz.

1. April 2005 www.wissen.de