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Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
„Die Erde wie eine Stiftung behandeln“ Ressourcenschutz und Rohstoffeffizienz im Anthropozän
Prof. Dr. Reinhold Leinfelder Arbeitsgruppe Geobiologie und Anthropozän-Forschung, Freie Universität Berlin Exzellenzcluster Bild-Wissen-Gestaltung an der Humboldt Universität zu Berlin
Anthropocene Working Group ICS/IUGS
Abb
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Hinweis: Die Folien dieses Vortrags werden vom Autor auf Zuhörerwunsch zu persönlichen offline Vertiefung zur Verfügung gestellt. Sie sind nicht copyright-frei. Bitte Fremdcopyrights beachten. Vor evtl. Verwendung (auch für nichtkommerzielle Zwecke) bitte nachfragen. Vielen Dank. Dies gilt für alle Abbildungen dieser Präsentation
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Die Nutzung der Erde durch den Menschen
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Die großen globalen gesellschaftlichen Herausforderungen
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Nachhaltigkeit nach Brundtland-Bericht (1987)
Nachhaltigkeit nach Brundtland-Definition (und was daraus wurde)
© RL
©RL
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Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Nachhaltigkeit nach Brundtland-Definition (und was daraus wurde)
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Die Menschengeologie Das Anthropozän
„We live in the Anthropocene“
!!! Martyna Zalatyte, Universität der Künste Berlin , (In: A. Hamann, H. Wagenbreth, H. Trischler, R. Leinfelder, 2014
Paul Crutzen
Umwelt
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Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Die Menschengeologie Das Anthropozän
Martyna Zalatyte, Universität der Künste Berlin , (In: A. Hamann, H. Wagenbreth, H. Trischler, R. Leinfelder, 2014
„Anthropozän“ Das Menschen-Neue Das völlig Neue
Das am meisten Neue Das mehr Neue
Das kleine Neue Das schwach Neue
Das aufgehende Neue Das alte Neue
4500
Mill
ione
n Ja
hre
2,6
Paul Crutzen
Hypothesen: • Der Mensch prägt das Erdsystem im
Anthropozän • Der Mensch ist heute ein
„geologischer Faktor“. Das Anthropozän ist geologisch überlieferungsfähig
• Kultur und Natur sind kein Gegensatz
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
3.
Ebene: Erdsystem:
Einfluss des Menschen auf alle
Natursphären, Schaffung einer Neonatur etc.
Ebene: Geologie
Schaffung einer Technosphäre, neue Technofossilien und
Geosignale überall, andersartige Sedimentationsprozesse
- > erdgeschichtlich manifestiert
Metaebene: Verantwortung
Bildung, Ausbildung,
Kommunikation
Wirtschaft, Wissenschaft,
Politik, Kommunen, Zivilgesellschaft
Das Anthropozän-Konzept
1. 2.
©RLaus Leinfelder 2017
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Ausmaß und Dynamik anthropogener Veränderung des Erdsystems
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Ausmaß und Dynamik anthropogener Veränderung des Erdsystems
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Grafiken: WBGU-Comic 2013
• 77% der (eisfreien) Landoberfläche nicht mehr ursprünglich, das meiste Süßwassers wird durch Menschen verbraucht / gemanagt
• Mittlere Erosionsrate 10-30x höher als während der letzten 500 Millionen Jahre
• Höchste atmosphärische CO2-Konzentration seit >> 800.000 Jahren 5 Millionen Jahren, Globale Mitteltemperatur ca. + 0,9°C, v.a. seit 50 Jahren, Meeresspiegelanstieg ca 3,2 mm/Jahr, deutlich beschleunigt.
• 60-80% „Erschöpfung“ / Überfischung, Meere als Quelle und Senke
• allg. enorm erhöhte Aussterberate (>100-1000x)
• Biomasse der Menschen und der domestizierten Tiere beträgt 90% der Biomasse aller lebenden Säugetiere
• Anthrop. NOx SO2, reakt. Stickstoff, Phosphor übersteigen natürliche Quellen bei weitem
• Plastikproduktion pro Jahr schon knapp wie Biomasse aller Menschen
• Technosphäre 30 Billionen Tonnen
Ausmaß und Dynamik anthropogener Veränderung des Erdsystems
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Nur noch 23% echte Wildnis nur noch 11% photosynth. Primärproduktion in Wildnis
Ausmaß und Dynamik anthropogener Veränderung des Erdsystems
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Nähere Infos: anthropocene-kitchen.com
Ausmaß und Dynamik anthropogener Veränderung des Erdsystems
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Phosphatabbau
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Lousiana, Uncle Sam Henry Fair: Florida Phosphate Mining
gbminerals.com 2010
Reported Reserves (2010) USGS 2010
36,5%
85%
23,7%
6%
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Peak Phosphor: 2030 od. 2400?
Phosphatabbau
2016: 68
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Phosphatabbau
250 2016: 261 Mio t
Quellen: https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/ http://www.thecropsite.com/articles/1621/ world-reserves-of-phosphate-rock-dynamic-unfolding-story/
2016: 35 kg/Mensch
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Cadmium
Chlor
Thorium
Fluor
Uran
Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
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Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
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Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
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aus Google Maps
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Kosrae
Nauru
Tarawa
Gilbertinseln
Rabi
Fidschi
Banaba
japanische
Umsiedlung
bri t ische
Umsiedlung
Und die Bewohner der Insel?
Sie hatten wirklich Pech. Zuerst verloren sie ihr Land. Dann, im Zweiten Weltkrieg, wurde Banaba von Japan besetzt. Die Briten verschwanden und ließen die Ein-
wohner und auch die Arbeiter der benachbarten Gilbert- und Elliceinseln zurück. Die Leute wurden misshandelt, viele getötet. Schließlich steckte man alle in japanische
Kriegslager auf Kosrae, Nauru und Tarawa.
Nachdem die Allierten Banaba wieder eingenom-men hatten, fanden sie die Insel komplett zerstört vor. Deswegen brachte man die ehemaligen Einwohner erst-mal auf den Gilbertinseln zusammen und bot ihnen an, nach Rabi zu ziehen.
Und da leben wir jetzt. Meine Leute hatten die Wahl: Entweder eine
zerstörte Insel oder der Verlust ihrer Heimat.
124
So viel Leid wegen Phosphat! Der Nachbarinsel Nauru wurde ein ähnliches Schicksal zuteil,
allerdings konnten die Menschen dort auf ihrem Land bleiben, weil die Abbaugebiete nicht
direkt unter ihren Häusern waren.
Dabei fing alles so nett an: Seevögel nisteten auf dieser wunderbaren Insel
und hinterließen ... ihren Kot!
Der Meeresspiegel hob und senkte sich, das Land verkarstete, und in einem
mysteriösen, chemischen Prozess wurde aus den Exkrementen und dem Calciumcar-
bonat im Kalkstein reinstes Phosphat!
Meeresspiegel
Meeresspiegel
chemischer Prozess
Vogelkot
lebendiges Riff* (Kalkstein)
marine Sedimente
Lagune*
Verkarstung*
vor ungefähr 1-3 Millionen Jahren
Wechselwirkung zwischen Vogelkot, Meerwasser und Korallengestein
Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 + 4 H2O Ca(H2PO4)2 + 2 [CaSO4 + 2 H2O]Tricalciumphosphat plus Säure ergibt lösliches Superphosphat.
Viele Tausend Jahre später verwandelte die Agrarindustrie das Phosphat zu Dünger.
Guano Phosphat
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Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
Es war einmal: Banaba-Phosphate
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Aus Leinfelder et al. (Hs) 2017: Science meets Comics
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Flughafen Nauru
Es ist gewesen: Nauru-Phosphate
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Als nächstes? Chatham Rise Phosphate? ??
http://www.rockphosphate.co.nz/the-project/ nmow.co.nz
• 7-12 Mio (Obermiozän) • ca 450 m Wassertiefe. • „The mining method will involve ‘sucking’ up a
0.3-0.5 m deep layer of the seabed (all material < 15cm, filtered by a screen) with a 4.5–6m wide trailing suction head dredger (drag-head).“
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Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
Phosphor-Kreislauf
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Steffen et al. 2015
Persistent synthetic chemicals ( POPs) Novel engineered organic/inorganic materials (e.g. plastics) Natural materials remobilized by humans (e.g. heavy metals, RE, Other non-renewables)
?
‚Div‘
? ‚Dom‘
Planetare Grenzen
PB P: 11 Mio t in Ozean 6,3 Mio t auf Böden Pre Industr. 1,1 Mio t in Ozean
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Plastik in der Umwelt
Roland Geyer et al. Sci Adv 2017;3:e1700782 Published 19 Jul 2017 Published by AAAS
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Der Weg des Plastiks
44% aller Seevogelarten fressen versehentlich Plastik
>300 Mio t/Jahr (2015), davon 75-80 Mio t/J Verpackungen
6-8%
18% aus Fischerei 80% Ozeanmüll ist Plastik
2000-700.00 Mikrofasern pro Waschgang
virgin pellets Microbeads aus Kosmetika
Basierend auf Leinfelder 2014, Leinfelder & Haum 2016
©RL
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Technosphäre 30 Billionen Tonnen (3x1013 t)
Aus: Jan Zalasiewicz, Mark Williams, Colin N Waters, Anthony D Barnosky, John Palmesino, Ann-Sofi Rönnskog, Matt Edgeworth, Cath Neal, Alejandro Cearreta, Erle C Ellis, Jacques Grinevald, Peter Haff, Juliana A Ivar do Sul, Catherine Jeandel, Reinhold Leinfelder, John R McNeill, Eric Odada, Naomi Oreskes, Simon James Price, Andrew Revkin, Will Steffen, Colin Summerhayes, Davor Vidas, Scott Wing, Alexander P Wolfe (2016, online first): Scale and diversity of the physical technosphere: A geological perspective.- The Anthropocene Review, doi:10.1177/2053019616677743
Städte: 2,5% der Landoberfläche, fast 40 % der Technosphäre: 11,1 Tt
4000 t /Mensch 50 kg/m2
(Flächen-verbrauch: 48 456 m2 / Mensch; ca 7 Fussball-felder)
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Grafik von Henning Wagenbreth
AUCH WIR HABEN HUNGER!
Bild: H. Wagenbreth, Cover from : A. Hamann, R. Leinfelder, H. Trischler, H. Wagenbreth (2014) Bild: H. Wagenbreth, Cover from : A. Hamann, R. Leinfelder, H. Trischler, H. Wagenbreth (2014)
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2015
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vom
19.
11.2
017
Dünger- verbrauch
BIP Stadt-
bevölkerung Welt-
bevölkerung
Staudämme Energie- verbrauch
Mobilität Telefone Tourismus
CO2 in Atmosphäre
Stickoxide in der Luft
CH4 in der Luft
Ozonloch Meeres-
versauerung Fischfang
reakt N.- Eintrag
in Küsten
Regenwald Verlust
Terrestr. Artenschwund
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Definitionsmöglichkeiten für das Anthropozän
1800 Mitte 20. Jhd.
Jungpleistozän
Neolithische Revolution
1610
Aus Ruddiman et al. 2015, Science
Nach Ruddiman et al 2015
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Beton: • erfunden von Römern • 50% davon seit 1995 produziert • ca.1 kg Beton pro m2 Erdoberfläche Elementares Aluminium: • Al häufigstes Metall in Natur, aber nicht
elementar • elementar seit 19. Jhd. • 98% seit 1950 Plastik va. seit 2. Weltkrieg und danach Radioaktiver Fallout (50/60er Jahre) Industrieasche POPs, Pestizide, u.v.m. auch „Gewürzmetalle“, seltene Erden, weitere Geosignaturen in Eiskernen etc.
Colin N. Waters et al. Science 2016;351:aad2622
Vorschlag: Anthropozän-Beginn: Mitte 20. Jhd.
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Vorschlag: Anthropozän-Beginn: Mitte 20. Jhd.
M
Pha
nero
zoik
um
Kän
ozoi
kum
Q
uart
är
Anthropozän
Holozän
Pleistozän
O
U
O M
rezent / heute
Mitte 20. Jhd
4 200 Jahre
8 200 Jahre
11 700 Jahre
126 000 Jahre
773 000 Jahre
1,8 Mio Jahre
2,58 Mio Jahre
U
Verändert, aus Zalasiewicz et al. 2017 aus Leinfelder 2017
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3.
Ebene: Erdsystem:
Einfluss des Menschen auf alle
Natursphären, Schaffung einer Neonatur etc.
Ebene: Geologie
Schaffung einer Technosphäre, neue Technofossilien und
Geosignale überall, andersartige Sedimentationsprozesse
- > erdgeschichtlich manifestiert
Metaebene: Verantwortung
Bildung, Ausbildung,
Kommunikation
Wirtschaft, Wissenschaft,
Politik, Kommunen, Zivilgesellschaft
Die Metaebene des Anthropozäns
1. 2.
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Vom Urknall ins Präkambrium Elemente v.a. durch Kernfusionen aus Wasserstoff und Helium (sowie Neutronenstern-Fusionen etc.), nach 200 Millionen Jahren auch der Phosphor
1. Woher alles kommt
Beispiel 1: Die „Hall of Fame“ der Erdgeschichte
Aus Leinfelder et al. 2016: Anthropozän-Küche
„Urknall“
Unsere Zukunft gestalten: 1) Erdgeschichte neu denken
Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
©RL
aus Leinfelder 2017
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Eisenbakterien Methanbakterien Cyanobakterien Korallenriffe
Erste Wälder Gras
CH4
Eisenerze
CO2 O2
Kalk
CO2
CO2
Kohle Nahrung
CO2 O2
Plankton
CO2
Erdöl, Erdgas, Phosphat
O2
© Daniel Buchheit
The Hall of Fame of Earth History
© R. Leinfelder, mit Fremdabbildungen
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Neue Metaphern und Storylines: Beispiel 2: Die Rolle des Phosphors
Unsere Zukunft gestalten: 1) Erdgeschichte neu denken
Entstehung des Lebens Entstehung des Menschen Entstehung der Intelligenz
Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
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Phosphor für Pflanzen Phosphor als Zusatzstoff
Unsere Zukunft gestalten: 2) Vernetzt denken
Aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Unsere Zukunft gestalten: 2) Vernetzt denken
Aus Leinfelder 2014 ff
©RL
©RL
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Unsere Zukunft gestalten: 2) Vernetzt denken
AG Projekt Anthropozän-Küche: Das Labor der Verknüpfung von Haus und Welt
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017 Aus Leinfelder 2014
Planetare Grenzen: Atmosphärengase
Versauerung
Stickstoff, Phosphor Landverbrauch Biodiversität
weitere Ressourcen und Verschmutzung
Zukunft
Wünschbarkeiten Möglichkeiten
Was wünschen?
Wahrscheinlichkeiten
Unsere Zukunft gestalten: 3) Zukunft als Möglichkeitsraum
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Design Thinking nach Hasso-Plattner
Thema
Mögliche Zukünfte „ausprobieren“ Unsere Zukunft gestalten: 3) Zukunft als Möglichkeitsraum
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Aus Leinfelder 2016
Unsere Zukunft gestalten: 3) Zukunft als Möglichkeitsraum
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Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017 Aus Hamann et al. (2016) Mehlwumburger .... Lehrerhandreichungen Via http://anthropocene-kitchen.com
Symptome bekämpfen!
Weniger !ist mehr!
Weiter wie !bisher!
Natur als Vorbild!
Future Tech!
Ernährungs-zukünfte
Unsere Zukunft gestalten: 3) Zukunft als Möglichkeitsraum
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High Tech: Individualisierte Recyclingsysteme, Skyscraper Farming, Laborfleisch, etc.
Reaktiv „end-of-pipe“- Filtertechniken, Biogas aus Gülle,
(Weiter wie bisher)
Bioadaptiv Aquaponik, andere Kreislauf- systeme, Insekten als Fleischersatz, etc.
Phosphatzukünfte: Haushalten mit Phosphat
Leinfelder 2017 Comics aus Leinfelder et al. (2016, 2017)
Unsere Zukunft gestalten: 3) Zukunft als Möglichkeitsraum
Suffizient Tröpfchendüngung, Düngervermeidung, vegane Ernährung, Reduktion von Phosphat in anderen industriellen Prozessen, etc.
heute
©RL
©RL
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Aus Leinfelder 2016, ergänzt
reaktiv
suffizient
„bioadaptiv“, C2C
Future Tech
BAU
Fazit: 1. Kompass Kreislaufwirtschaft
ellenmacarthurfoundation.org
Reinhold Leinfelder, FU-Berlin, 3. Kongress Phosphor, Stuttgart, 22.11.2017
Bild: AG Kai Niebert
Stiftungskapital
Stiftungszweck
Stiftungsregelungen
Stiftungszweck nur über jeweiligen Ertrag dauerhaft erreichbar
Fazit: 2. Nachhaltigkeit neu denken: Die Erde als Stiftung
©RL
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Im Jahr 2100 ?
Aus WBGU & A. Hamann 2016
Fazit: 3. Ausprobieren, konstruktiv anpacken, durchhalten
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anthropocene-kitchen.de
Kontakt: [email protected], reinhold-leinfelder.de Literatur siehe Kongressband
Abb. aus Leinfelder et al. (Hs) 2016: Die Anthopozän-Küche
© Reinhold Leinfelder Some used figures might have other copyrights. For personal use only, do not repost. For full references see published conference paper and www.reinhold-leinfelder.de or ask author. R.Leinfelder, 25.11.2017
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