Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation - Erfolgsfaktoren ...

Megatrends des Erdsystems 1.1
Kasten 1.1-3
Peak Phosphorus
Neben Stickstoff und Kalium ist Phosphor einer der drei
Hauptbestandteile von Kunstdüngern. Während Stickstoff
über das energieintensive Haber-Bosch-Verfahren in praktisch
unbegrenzten Mengen aus der Luft gewonnen werden
kann, ist Phosphor eine knappe endliche Ressource und kann
nicht, wie etwa Öl, durch andere Energieträger oder Stoffe
ersetzt werden. Zur Ernährungssicherung der Weltbevölkerung
und für die steigende Nachfrage nach Energie und biobasierten
Produkten aus der Landnutzung (Kap. 1.2.5) ist
Phosphor als Pflanzennährstoff für die notwendige Steigerung
der Flächenproduktivität unverzichtbar (Bouwman et al.,
2009). Fast 60 % der Phosphatreserven von ca. 16 Mrd. t liegen
in Marokko und China (wobei China nicht exportiert);
Südafrika und die USA folgen in der Liste (USGS, 2010c). Cordell
et al. (2009) schätzen, dass das Fördermaximum (peak
phosphorus) bereits um das Jahr 2030 erreicht sein könnte;
laut Déry und Anderson (2007) wurde der Peak sogar bereits
1989 überschritten. Ähnlich wie beim Erdöl (peak oil) sinkt
danach die Qualität der verbliebenen Phosphatmineralien,
wobei die Produktionskosten steigen. Im Gegensatz zu Öl
können Phosphate zwar nicht substituiert, wohl aber recycelt
werden. Wichtige Strategien sind die effizientere Nutzung
von Phosphatdünger, die Schließung von Nährstoffkreisläufen
in der landwirtschaftlichen Produktion, insbesondere
durch die Anwendung von organischem Dünger, sowie die
Rückgewinnung von Nährstoffen aus Abwasser. Trotz der
zukünftig großen Bedeutung des Problems für die Ernährungssicherung
steht es noch nicht auf der internationalen
politischen Agenda (Vaccari, 2009; Cordell, 2010; Craswell et
al., 2010).
sourcen in absehbarer Zeit knapp werden (Kasten 1.1-3;
Rockström et al., 2009a). Von dieser Menge wird letztlich
fast die Hälfte ins Meer transportiert ( 8,5–9,5 Mt P
pro Jahr). Im Vergleich: Die vorgeschichtliche jährliche
Zufuhr in die Ozeane betrug lediglich ca. 0,2 Mt P
(Mackenzie et al., 2002). Eine derart stark erhöhte
Zufuhr von Phosphor in die Ozeane könnte über lange
Zeiträume zu global weit verbreiteten anoxischen
Zonen in der Tiefsee der Ozeane führen, wie es in der
Erdgeschichte mehrfach der Fall war (Handoh und
Lenton, 2003). Trotz des anthropogen massiv verstärkten
Phosphorflusses sollte eine Leitplanke von 11 Mt P
pro Jahr ausreichen, um das Erreichen der kritischen
Belastungsgrenze zu verhindern (Rockström et al.,
2009a). Angesichts des steigenden Bedarfs nach landwirtschaftlichen
Produkten (Kap. 1.2.5) ist diese Leitplanke
nicht mehr weit entfernt.
1.1.5.3
Abbau der stratosphärischen Ozonschicht
Das jährlich saisonal über der Antarktis auftretende
stratosphärische Ozonloch erreichte auch in den letzten
Jahren weiterhin Rekordausmaße, mit geringen
Unterschieden von Jahr zu Jahr. Eine Erholung ist hier
trotz der Erfolge des Montreal-Protokolls, die zu einer
Senkung des Ausstoßes ozonzerstörender Substanzen
geführt haben, auch noch nicht zu erwarten, da sich
die Prozesse noch in der Sättigung befinden. Ähnliches
gilt für den arktischen stratosphärischen Ozon abbau im
Frühjahr, auch hier ist noch keine Trendumkehr messbar.
Auch im globalen Mittel ist eine Erholung der
Ozonschicht zu Werten, wie sie vor 1980 herrschten,
noch nicht erreicht, die Schichtdicke hat sich aber in
den letzten Jahren auf einem Niveau von 3,5 % (Nordhemisphäre)
bzw. 6 % (Südhemisphäre) unter dem
Niveau vor 1980 stabilisiert. Entsprechend ist auch die
UV-Belastung in mittleren und hohen Breiten bei klarem
Himmel gegenüber der Zeit vor 1980 noch immer
erhöht.
Es wird erwartet, dass die atmosphärische Konzentration
der im Montreal-Protokoll geregelten ozonzerstörenden
Substanzen (gemessen an ihrem Ozonzerstörungspotenzial
in der Stratosphäre) bis etwa Mitte des
21. Jahrhunderts auf das Niveau von 1980 zurückgeht.
Dennoch wird die Ozonschicht wohl nicht vollständig
in den Zustand von vor 1980 zurückkehren, sondern
aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels auf die
atmosphärischen Zirkulationen dauerhaft verändert
bleiben. Dabei werden in den Tropen geringere Schichtdicken
als vor 1980 erwartet, in den Extratropen größere
Schichtdicken (Li et al., 2009). Ohne eine Regulierung
der Emission ozonzerstörender Substanzen, wie
sie durch das Montreal-Protokoll erfolgt ist, wäre eine
Reduktion der global gemittelten Ozonschichtdicke
um 17 % bis 2020 und um 67 % bis 2065 zu erwarten
gewesen, was bis dahin etwa zu einer Verdopplung
der für die menschliche Haut gefährlichen sommerlichen
UV-Einstrahlung in nördlichen mittleren Breiten
geführt hätte (Newman et al., 2009).
Das Montreal-Protokoll, das 1989 in Kraft trat und
in den darauffolgenden Jahren immer weiter angepasst
und verschärft wurde, ist damit als Erfolg anzusehen.
Über den Schutz der Ozonschicht hinaus hat
es auch zum Klimaschutz beigetragen, da viele der im
Montreal-Protokoll geregelten ozonzerstörenden Substanzen
gleichzeitig starke Treibhausgase sind. Velders
et al. (2007) schätzen, dass der globale Klimaschutzeffekt
des Montreal-Protokolls durch vermiedene Emissionen
im Zeitraum 1990 bis 2010 deutlich über dem des
Kioto-Protokolls liegt.
Speziell in der Antarktis ist jedoch auch ein gegenteiliger
Effekt zu erwarten: Die jährliche Ausbildung
des Ozonlochs beeinflusst über die bodennahen atmosphärischen
Strömungen das lokale Klima und hat so
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