Der Beginn des Anthropozäns Ein neues geologisches Zeitalter, wissenschaftlich definiert

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Ein neues Zeitalter hat begonnen – bald auch höchst offiziell. Aktuell bringt eine Arbeitsgruppe aus Geologen den Vorschlag voran, mit dem so genannten Anthropozän das Zeitalter des Menschen als neue Epoche der Erdgeschichte festzulegen. Welche Merkmale ein Zeitalter ausmachen und wie das Anthropozän definiert werden soll, lesen Sie hier.

Die Geschichte der Erde ist gespeichert, direkt unter unseren Füßen. In Bodenschichten lässt sich ablesen, wie etwa klimatische Bedingungen und Vegetation vor tausenden von Jahren waren. Mithilfe solcher Sedimentschichten haben Forscher die Vergangenheit in Zeitalter unterteilt: von der Erdfrühzeit (Präkambrium) zwischen Entstehung des Planeten und des ersten Lebens auf der Erde bis zum Nacheiszeitalter (Holozän), welches erst vor etwa 11.700 Jahren begann und bislang die jüngste geologischen Epoche ist.

Doch der Mensch verändert das Erdsystem in einem Ausmaß, dass bereits von einem neuen Zeitalter die Rede ist: dem Anthropozän. Es war der 2021 verstorbene Paul Crutzen, Nobelpreisträger und ehemals Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, der den Begriff im Jahr 2000 auf einer internationalen Wissenschaftskonferenz in die Debatte einbrachte und in der Folgezeit maßgeblich prägte. Das Anthropozän ist das Zeitalter, in dem der massive Einfluss des Menschen überall auf dem Planeten Erde nachweisbar ist: in der Luft, im Wasser, an Land, vom Weltall aus und in Ablagerungen im Boden. Letztere führen zur Geologie, in deren wissenschaftlichen Kompetenzbereich die Bestimmung und offizielle Benennung der Erdzeitalter fällt.

Was definiert eine erdgeschichtliche Epoche?

2009 setzte die Internationalen Kommission für Stratigraphie – so der Name der zuständigen Fachrichtung – die Anthropocene Working Group (AWG) ein, um die Existenz des Anthropozän wissenschaftlich zu untersuchen. Bereits 2019 einigte sich die AWG darauf, das neue Zeitalter als geologische Realität anzuerkennen. Um allerdings offiziell zur neuen Epoche zu werden, sind globale Nachweise nötig, die strengen wissenschaftlichen Kriterien genügen müssen. Konkret müssen drei Anforderungen für ein offizielles neues Zeitalter erfüllt sein:

• Referenzort mit gut erkennbaren Bodenschichten

• Marker, der ein typisches Merkmal der Epoche darstellt und gut zu belegen ist

• grobe zeitliche Einordnung für den Beginn des Zeitalters

Auf diesem Weg hat die AWG nun einen wichtigen Schritt vollzogen: Als geologische Referenz für die neue Epoche schlägt sie den Crawford Lake im Süden der kanadischen Provinz Ontario vor – wie Wissenschaftler am 11. Juli 2023 in einer Pressekonferenz im Harnack-Haus der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin bekanntgaben. Mit 24 Metern sei der See vergleichsweise tief für seine Größe. Das entsprechend ruhige Tiefenwasser ermögliche eine ungestörte Sedimentablagerung, sodass die jährlichen Schichten des Sediments besonders gut unterscheidbar sind und ein stabiles geologisches Archiv bilden.

Klimaarchiv Antarktis

Mission: 2.700 Meter in die Vergangenheit – dank Eisbohrkern

Die Wahl eines geologischen Referenzpunktes (Global Stratotype Section and Point, GSSP). ist ein wichtiger Schritt zur Definition einer Epoche. An diesen mit „Golden Spikes“ – goldfarbenen Metallplaketten – markierten Orten sind stratigraphische Schichtungen als geologische Archive besonders detailliert ablesbar und dienen als Stellvertreter für die ihnen zugeordnete Epoche des Erdzeitalters. Entsprechend streng sind die Auswahlkriterien.

Vom Holozän ins Anthropozän – Das Video der Max Planck Society erklärt, welche Voraussetzungen für ein neues Zeitalter nötig sind, und wie Geologen das Anthropozän nun offiziell definierten wollen:

Atomwaffen haben das neue Zeitalter markiert

Beim Anthropozän betritt die Geologie nun Neuland, denn es geht um sehr junge stratigraphische Schichten. Die Frage war also: Welche Spuren menschlicher Aktivität im Boden sollen den Beginn des Anthropozäns definieren? Chemie-Nobelpreisträger Crutzen hatte zusammen mit dem US-amerikanischen Biologen Eugene Stoermer im Jahr 2000 vorgeschlagen, als Marker die Spuren der industriellen Revolution mit den zunehmenden Emissionen von Dampfmaschinen zu nehmen. Tatsächlich seien solche Spuren im Boden zwar nachweisbar, erklärt Colin Waters von der britischen University of Leicester und Vorsitzender der AWG, doch nur lokal vor allem in Europa: „In Australien würde man nichts finden.“ Damit wäre das Kriterium einer globalen Nachweisbarkeit verfehlt.

Schließlich einigten sich die Forschenden auf Plutonium-Isotope aus oberirdischen Atomwaffentests, die ab 1945 stattfanden, als zuverlässigsten Marker. Da ihr Fallout in der Atmosphäre rund um die Erde verfrachtet wurde, ist das Plutonium überall nachweisbar. Das gilt für alle zwölf Orte auf fünf Kontinenten, die die AWG als Kandidaten untersucht hat. Im Crawford Lake ist das Plutonium ab Ende der 1940er-Jahre zu finden, mit einem schnellen Anstieg ab 1950. Um diesen Zeitpunkt herum soll nun also der Beginn des Anthropozäns festgelegt werden, so die Empfehlung der AWG. Der Vorschlag, Crawford Lake mit dem „Golden Spike“ für das Anthropozän zu versehen, muss noch weitere Abstimmungen innerhalb der stratigrafischen Fachcommunity durchlaufen. Erst, wenn er entsprechende Mehrheiten findet, könnte die International Union of Geological Sciences den neuen GSSP im August 2024 ratifizieren und so den Beginn des Anthropozäns offiziell festlegen.

Kein Weg mehr zurück

Ob der Beginn des Anthropozäns nun mit dem „Golden Spike“ am Crawford Lake bestätigt wird oder nicht: Die Menschheit hat unverkennbar einen erheblichen Einfluss auf ihre Umwelt genommen. Mit ihrer Infrastruktur hätten die Menschen eine neue Erdsphäre, die Technosphäre, als Teil des Erdsystems geschaffen, sagt Wissenschaftshistoriker Jürgen Renn, der auch Direktor am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte ist.

Renn erhofft sich von der Verankerung des Anthropozäns in der Reihe der geologischen Epochen neue Impulse für die wissenschaftliche und die politisch-gesellschaftliche Debatte. Das Besondere am Konzept des Anthropozäns sei, dass es die globalen Auswirkungen der Menschheit in ihrer Gesamtheit umfasst. Es gehe also nicht nur um den Klimawandel oder um den Verlust der Artenvielfalt oder um die Veränderung der Landschaften weltweit, sondern um die Summe und Vernetzung aller menschlichen Eingriffe. Klar sei, da sind sich Renn und seine Forschungskollegen einig, dass eine Rückkehr ins Holozän nicht mehr möglich ist – die Veränderungen durch den Menschen werden noch in Tausenden von Jahren sichtbar sein.

Originalpubliaktionen:

McCarthy, F. M., Patterson, R. T., Head, M. J., Riddick, N. L., Cumming, B. F., Hamilton, P. B., Pisaric, M. F., Gushulak, A. C., Leavitt, P. R., Lafond, K. M., Llew-Williams, B., Marshall, M., Heyde, A., Pilkington, P. M., Moraal, J., Boyce, J. I., Nasser, N. A., Walsh, C., Garvie, M., … McAndrews, J. H.: The varved succession of Crawford Lake, Milton, Ontario, Canada as a candidate Global boundary Stratotype Section and Point for the Anthropocene series, The Anthropocene Review, 10(1), 146–176, 2023; DOI: 10.1177/20530196221149281

Rosol, C., Schäfer, G. N., Turner, S. D., Waters, C. N., Head, M. J., Zalasiewicz, J., Rossée, C., Renn, J., Klingan, K., & Scherer, B. M.: Evidence and experiment: Curating contexts of Anthropocene geology, The Anthropocene Review, 10(1), 330–339, 2023; DOI: 10.1177/20530196231165621

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