Der Geopulseffekt als Einfluss­faktor für Kontinental­drift und Klima­schwankung

von Dr. Holger Schwarzlose

Stand: 15.07.2020

Zusammenfassung

Bisher fehlt eine Theorie, die die Verschiebung der Kontinente, also die Plattentektonik, schlüssig erklärt. In diesem Beitrag wird als Ursache ein Atomreaktor im Erdkern vermutet, der auf Uranbasis und in annähernd konstanten Zyklen arbeitet. Daraus ergeben sich Temperaturschwankungen des Erdkerns, die sich auf sein Volumen auswirken und den Erdumfang rhythmisch verändern: Der Erdkörper pulsiert und zwar in einem Bereich von schätzungsweise 11 km je Zyklus. Es werden die Auswirkungen auf das globale Klima und die damit verbundene Menschheitsentwicklung angesprochen.

Stand der Wissenschaft

Der Geologe Alfred Wegener stellte 1911 die Hypothese auf, dass die heutigen Kontinente in früheren Erdzeitaltern eine Einheit, nämlich den Urkontinent Pangäa bildeten. Anschließend entfernten sie sich voneinander und driften seither auf dem flüssigen Erdmantel umher. Es entstand die Theorie von der Plattentektonik.

Erst in jüngerer Zeit wird die Frage wissenschaftlich diskutiert, woher die notwendige Energie stammt, die diese Kontinentaldrift verursacht. Lange wurde hierfür als Begründung angeführt, die Erde bestehe im Innern aus heißen, flüssigen Bestandteilen, die sich gegeneinander bewegen, Strömungen bilden und dabei die Kontinente mitnehmen.

Diese Annahme  kann nicht überzeugen: Seit ihrer Entstehung vor etwa 4,6 Milliarden Jahren als glutflüssiger Planet (möglicherweise auch als Gasplanet, dessen Gashülle bis auf Reste vom Sonnenwind fortgeblasen wurde) kühlte die Erde durch Verlust ins All abgestrahlter thermischer Energie von außen nach innen kontinuierlich ab, so dass sich an ihrer Oberfläche eine feste Schicht bildete, die überwiegend von Wasser bedeckt wurde.

Bei einem ruhenden, energieabstrahlenden, nur der Rotation ausgesetzten Glutkörper ist also kaum zu erklären, woher die notwendige Kraft stammt, die die bereits erstarrte Kruste in ständiger und dabei scheinbar chaotischer Bewegung hält. Denn Materialwanderungen, die möglicherweise zu Anfang existierten (konvektive Wirbelkörper) müssten in den seither vergangenen Milliarden Jahren schon wegen innerer Reibung zum Stillstand gekommen sein. Es muss sich demzufolge im Erdinnern eine Energiequelle befinden, die groß genug ist, diese Bewegungen zu unterhalten.

Schließlich kam vor etwa 15 Jahren zuerst in den USA die Vermutung auf, im Erdinnern laufe ein radioaktiver, exothermer Zerfallsprozess ab, der diese Bewegungen auslöse. Japanische Wissenschaftler versuchten, den Beweis für diese These zu erbringen. Tatsächlich konnten sie durch Einfangen von Antineutrinos, die bei jedem Atomzerfall emittiert werden, Rückschlüsse auf die Dimension der vermuteten Wärmeproduktion ziehen. Danach soll etwa die Hälfte der von der Erde abgestrahlten thermischen Energie auf diese Zerfallsprozesse (z. B. Uran, Thorium) zurückzuführen sein. Diese Zerfallsenergie sei hinreichend groß, um die Kontinentalverschiebung anzutreiben.

Die Forschungsberichte lassen bis heute die Frage offen, ob die thermische Kernenergie lediglich aus passiven Zerfallsprozessen oder zusätzlich auch aus aktiv angestoßenen Kernspaltungsvorgängen stammt, also letztlich auf externen Neutronenbeschuss radioaktiver Atomkerne zurückgeht. Seit neuerer Zeit wird auch diese Möglichkeit in Erwägung gezogen.

Die Theorie des Geopulseffektes

Der Erdkernreaktor

Im Erdmittelpunkt soll eine Temperatur von 5000 bis 6000 °C herrschen, hoch genug, um sämtliche chemischen Elemente oder Moleküle in einem zumindest flüssigen Zustand zu halten. Gase sind wegen des hohen Drucks eher nicht zu erwarten. Damit besteht für jedes chemische Element grundsätzlich die Möglichkeit freier Bewegung in der umgebenden flüssigen Masse. Dabei werden besonders Elemente höherer Dichte zum Erdmittelpunkt streben und dabei jene niedrigerer Dichte verdrängen, so dass eine Entmischung der Elemente stattfindet.

Somit läuft tendenziell ein Vorgang zur Konzentration der jeweiligen Elemente in den entsprechenden Erdschalen ab. Da die Gravitation zum Erdmittelpunkt hin bis auf den Wert 0 absinkt, verringert sich die Verdrängungskraft mit zunehmender Tiefe entsprechend, mit der Folge abnehmender Entmischungsgeschwindigkeit. Die Zentrifugalkraft durch die Erdrotation wirkt der Gravitation entgegen, ist aber (mit einem Verhältnis von ca. 1 : 300) zu vernachlässigen.

Im Mittelpunkt der Betrachtung steht das Element Uran (U), das bereits seit Entstehung der Erde ohne äußeren Einfluss in andere Elemente zerfällt, also radioaktiv angelegt ist. Dass dieses Element noch existiert, ist auf seine extrem lange Halbwertszeit zurückzuführen, die für das Isotop ₉₂U-238 ca. 4,5 Mrd. Jahre sowie für ₉₂U-235 ca. 700 Mio. Jahre beträgt. ₉₂U-238 hat am gesamten Uranvorkommen im Gestein einen Anteil von 99,3 %, ₉₂U-235 0,7 %.

Die kontinentale Erdkruste besteht zu ca. 2,5 ppmw (Anteil in Millionstel bezogen auf das Gewicht) aus Uran (Dichte 19,1 g/cm³). Der Anteil des Urans in der ozeanischen Kruste (Lithosphäre) ist dagegen weitaus geringer. Dieser Unterschied erklärt sich aus der Entstehung der Erdteile und ihrer Drift: Die kontinentale Erdkruste bildete sich früh, nämlich 100 bis 200 Millionen Jahren nach Entstehung der Erde. Mit ihrer Verfestigung stoppte dort der Entmischungsprozess.

Die ozeanische Kruste dagegen bildet sich seit Milliarden Jahren ständig neu und zwar aus dünnflüssigem Magma, in dem die Entmischung wesentlich weiter fortgeschritten und dessen Uran mithin in tiefere Schichten abgesunken ist. Wenn also in der kontinentalen Erdkruste nennenswerte Uranvorkommen vorhanden sind, muss deren Anteil im inneren Erdkern deutlich höher sein.

Geschätzt ergibt sich mit dem oben genannten Anteil bei einer Erdmasse von 5,97 ∙ 10²¹ t eine Uranmenge von 15 ∙ 10¹⁵ t. Unter der Annahme, dass bereits 70 % des Urans den Erdkern erreicht hat und dort exklusiv vorliegt, kann von einer Urankugel mit einem Radius von etwa 50 km ausgegangen werden.

Außerdem gesellen sich während der Entmischung noch andere schwere radioaktive Elemente hinzu, insbesondere Thorium (₉₀Th-232) mit einem Anteil an der kontinentalen Erdkruste von 11 ppmw und der Dichte 11,7 g/cm³. Uran und Thorium zusammen könnten im Idealfall eine Kugel radioaktiven Materials mit einem Radius von rund 100 km bilden (Nuklearkörper), wobei sich Thorium als Schale um den Urankern legt. Andere, nicht strahlende, jedoch dichtere Elemente als Uran wie z. B. Osmium und Iridium (Dichte 22,6 bzw. 22,4 g/cm³) sind wegen ihres extrem geringen Vorkommens zu vernachlässigen.

Bezogen auf das Element Uran mit seinen beiden Isotopen 235 und 238 läuft im flüssigen Teil des Erdkörpers danach folgender Prozess ab: Beide Isotope sinken unter ständig fortschreitender Konzentration bis in die Nähe des Erdmittelpunkts, wo das Konzentrationsgeschehen zum Stillstand kommt. Hier befinden sich neben Uran und Thorium auch leichtere, zum Teil radioaktive Elemente.

Die leichten Elemente wirken als Moderatoren für das Isotop ₉₂U-235, das nun örtlich von abgebremsten (thermischen) Neutronen gespalten wird und weitere (schnelle) Neutronen aussendet. Werden diese ebenfalls moderiert, ergibt sich für ₉₂U-235 eine Kettenreaktion, bei der wiederum schnelle Neutronen ausgesandt werden, die vorwiegend auf ₉₂U-238-Atome treffen.

Jedes beschossene Atom fängt ein Neutron ein, das im Rahmen eines Beta-Zerfallsprozesses in ein positiv geladenes Proton und ein negativ geladenes Elektron zerfällt. Außerdem wird ein Antineutrino emittiert. Es entsteht mithin zunächst ₉₂U-239, das sich über das Element Neptunium in Plutonium (₉₄PU-239) umwandelt, dieses sozusagen „erbrütet“. ₉₂U-239 selbst ist nicht direkt spaltbar, jedoch ₉₄PU-239 durch schnelle Neutronen, so dass sich der wärmeproduzierende Spaltprozess fortsetzt.  

Ein Atom des nicht spaltbaren ₉₀Th-232 (Halbwertszeit 1,4 ∙ 10¹⁰ Jahre) nimmt ebenfalls ein Neutron auf, wird so zu ₉₀Th-233 und wandelt sich wiederum in einem Beta-Zerfallsprozess über das Element Protactinium in das spaltbare ₉₂U-233 um. Ein Moderator ist auch hier nicht erforderlich.

Es ist folgendes Szenario vorstellbar: An Stellen im Nuklearkörper, in denen die Konzentration von ₉₂U-235 den kritischen Wert erreicht und Moderatoren zur Verfügung stehen – also eher in seinen äußeren Schichten – beginnt der nukleare Spaltprozess und breitet sich aus. Freiwerdende Neutronen „erbrüten“ weitere radioaktive Elemente, die durch schnelle Neutronen gespalten werden. Der Prozess erfasst weitere Bereiche des Nuklearkörpers. Er expandiert und erzeugt Magmawirbel (Wirbelkörper), die sein Umfeld in Turbulenzen versetzen. Diese Wirbelkörper durchqueren aufgrund ihrer hohen thermischen und kinetischen Energie auch äußere Erdschichten. 

Ein solcher Ausbruch ändert die Struktur des Nuklearkörpers, so dass sich die Konzentration von ₉₂U-235 verringert und der Spaltprozess unterbrochen wird. Auch der Brutprozess ebbt ab, ohne jedoch ganz zum Erliegen zu kommen. Im Übrigen zerfallen die radioaktiven Elemente unter Abgabe von thermischer Energie auch noch in der Folgezeit. Dann setzt ein erneuter Konzentrationsprozess ein, der später in den nächsten Ausbruch mündet.

Radioaktive Strahlung, die bei den Spaltprozessen erzeugt wird, gelangt nicht an die Erdoberfläche, da Alpha-Strahlung nach wenigen Millimetern, Beta-Strahlung nach wenigen Zentimetern und Gamma-Strahlung nach einigen Metern Gestein oder Magma vollständig in Wärme umgewandelt wird.

Die Physik des Erdkerns ist weitgehend unerforscht. Es ist daher auch nicht bekannt, wie die Spaltprozesse im Einzelnen ablaufen. Sie sind abhängig von der Art, Menge, Mischung, Verteilung und Konzentration des spaltbaren Materials, den Moderatoren und Spaltprodukten sowie von den jeweiligen Temperaturen, Drücken und zeitlichen Veränderungen. Auch können im Erdkern chemische und physikalische Vorgänge stattfinden, die bisher völlig unbekannt sind. Als hinreichend sicher kann nur angenommen werden, dass aktiv angestoßene Spaltprozesse zeitlich pulsierend stattfinden und diese auch die Erdoberfläche beeinflussen.

Wirkungen geologischer Nuklearprozesse

Radioaktiver Zerfall

Die im Erdkörper vorhandenen radioaktiven Elemente zerfallen gemäß ihrer jeweiligen Halbwertszeit, wobei sie Wärme produzieren. Da die Halbwertszeiten der überwiegend vorkommenden Elemente sehr lang sind, kann die Wärmeproduktion dann als konstant angesehen werden, wenn nur ein begrenzter Zeitraum (z. B. 200 Mio. Jahre) betrachtet wird. Auch kann angenommen werden, dass diese erzeugte Energie – ebenso wie die Energie aus der Entstehungszeit der Erde – sich gleichmäßig auf die gesamte Erdoberfläche auswirkt. Sie kann daher nicht die Ursache der Kontinentaldrift sein.

Änderung des Erdumfanges durch neutroneninduzierte Kernspaltung

Mit Einsatz einer Kettenreaktion erwärmt sich der Nuklearkörper und dehnt sich aus. Um abschätzen zu können, welche Veränderungen sich daraus an der Erdoberfläche ergeben, werden einige Annahmen getroffen. Es sollen folgende Randbedingungen gelten:

• Die Erde wird als Kugel betrachtet, bei der sich das Volumen V_E proportional zur 3. Potenz ihres Umfanges C_E verhält. 
• Der dortige Anteil des spaltbaren Urans ₉₂U-235 an der Gesamtheit betrage wie an der Erdoberfläche 0,7 %.
• Der Spaltprozess finde im definierten Zeitraum ausschließlich nur in 10 % der ₉₂U-235-Masse statt.
• Das Umfeld des natürlichen Reaktors werde erwärmt. Dies betrifft das Uran selbst, den betreffenden Abschnitt des Thorium-Gürtels und weiteres Material. Zur Vereinfachung wird eine ausschließliche Erwärmung des gesamten theoretischen Volumens von ₉₂U-235 und zwar um 500 K angenommen.
• Der volumenbezogene Wärmeausdehnungskoeffizient von Uran ist nicht öffentlich zugänglich. Da der Wert dieses Koeffizienten annähernd proportional zur Dichte der betrachteten Stoffe ansteigt, wird hier als Ersatz der des Schwermetalls Blei ausgewählt und soll
  γ  = 1,16 ∙ 10^-4 ∙ K^-1 bei 750°C
  betragen.
• Der Erdkörper sei nicht kompressibel.

Dann ergibt sich die Vergrößerung des Erdumfanges ∆C_E  nach der Formel:

                                                                ∆ C_E =  C_E  ∙ ( ∆V_E  : V_E )^1/3 ,

wobei  ∆V_E  gleich dem Betrag der Vergrößerung des Volumens des an der Kernspaltung beteiligten  ₉₂U-235 ist. Es gilt:

C_E = 4,00 ∙ 10⁴ km;  ∆V_E  = 21,3 km³;  V_E = 1,08 ∙ 10¹² km³

Es ergibt sich rechnerisch eine Umfangsänderung von rund 11 km.

Nun beginnt ein Prozess, der in mehreren Phasen abläuft und den Erdkörper pulsieren lässt:

1. Da die Erdkruste auf Zugbelastung als starrer Körper reagiert, bricht sie auf. Dies geschieht vornehmlich dort, wo die Wärme nuklearinduzierter Wirbelkörper die Erdkruste geschwächt hat, also insbesondere ozeanische Platten, weil dort die Stärke der Kruste (Lithosphäre) relativ gering ist. Dagegen werden bestehende Kontinentalplatten zu den seitlich liegenden ozeanischen Platten wegen höherer Reibungswiderstande kaum verschoben.  Dieser Vorgang beginnt unmittelbar zu Beginn der neutroneninduzierten Uranspaltung und endet mit deren Ausklingen.
   
2. Zeitversetzt erwärmt sich die Lithosphäre und schließlich auch die Erdoberfläche. Dabei können die erhitzten Konvektionsströme aus Magma diesen Erwärmungsprozess erheblich beschleunigen. An der Erdoberfläche beginnt eine Warmzeit.
   
3. Die Plattenspalten füllen sich bis zum Ende des Öffnungsvorganges stetig mit Magma, das sukzessive erstarrt.
   
4. Der Erdkernreaktor wird inaktiv. Die Urankugel kühlt ab und schrumpft. Dadurch beginnt eine sofortige Verkleinerung des Erdumfanges im gleichen Maß, wie er sich zuvor erweitert hatte. Das zwischenzeitlich erstarrte Magma bzw. die Lava verhindert, dass sich an den zentralen Aufbruchlinien (mittelozeanische Rücken) die ozeanischen Platten untereinanderschieben.
   Wegen ihrer noch erhöhten Viskosität bilden sie stattdessen einen Wulst, indem sie sich solange gegeneinander aufwölben, bis ein ausreichender horizontaler Druck auf die Umgebung aufgebaut ist, der ausreicht, um sich selbst oder ferner liegende ozeanische Platten unter angrenzende Kontinentalplatten bzw. diese an andere Kontinentalplatten zu schieben.
   Dieser Subduktionsvorgang wird ermöglicht, weil die ozeanischen Platten tiefer liegen, durch Wassermassen zusätzlich belastet werden, von geringerer Stärke und formbarer sind als die starreren Kontinentalplatten und diese folglich aufschwimmen. Dabei können sich Gebirge auffalten, Vulkane tätig und Beben ausgelöst werden.
   Bei diesem Vorgang sinkt der zuvor gebildete Zentralwulst teilweise wieder ab. Die Verschiebung der jeweiligen Kontinentalplatte verläuft also über längere Zeiträume nur in eine Richtung und kann schließlich mehrere tausend Kilometer betragen.
   
5. Wiederum zeitversetzt beginnt sich die Erdatmosphäre abzukühlen. Es ist der Anfang einer Kaltzeit. Da die Wirbelkörper an Bewegungsenergie verlieren, verläuft der Abkühlungsprozess verzögert, also deutlich langsamer als die vorangegangene Erwärmung.
   
6. Das verwirbelte nukleare Material konzentriert sich in einem Entmischungsprozess erneut, bis die nächste stabile Kettenreaktion ausgelöst wird.

Die Ränder der mittelozeanischen Rücken verlaufen während der Phase der Erdvergrößerung je nach örtlicher Stabilität des jeweiligen Plattenabschnitts in einer mehr oder weniger gezackten Linie. Verläuft diese Linie in Form eines einfachen Mäanders mit rechtwinklig zueinander liegenden Seiten, reiben an den Bruchabschnitten, die in Driftrichtung verlaufen, die Platten aneinander.

Eine Verwerfung entsteht und zwar in der Breite der aktuellen Grabenöffnung, also im Umfang von einigen Metern. Anschließend füllt sich der Spalt mit aufsteigendem Magma, das erstarrt und damit neuen Ozeanboden bildet. Bei erneuter Dehnung entsteht der Riss auf derjenigen Seite der vorherigen Magmaeinlagerung, wo die Verbindung mit der alten ozeanischen Platte weniger intensiv war. Dieser Vorgang kann sich beliebig oft wiederholen, so dass sich parallele Grabenabschnitte über mehrere Hundert Kilometer voneinander entfernen können.

Die ozeanischen Gräben verlaufen bevorzugt in Nord-Süd-Richtung, also parallel zu den Längengraden. Die Ursache hierfür kann mit der rotationsbedingten Zentrifugalkraft erklärt werden, die die Erdkugel zu einem Ellipsoiden formt. Die (geringere) Erdausdehnung parallel zu den Breitengraden findet dagegen in Brüchen mit einer Breite im Bereich von Zentimetern statt, die von den zahlreichen Verwerfungen der Dehnungsfugen ausgehen, selbst aber keine Verwerfungen sind, weil hier die Platten nicht aneinander reiben.

Geopulseffekt und Klima

Seit Beginn des Eozän vor etwa 50 Millionen Jahren lag die gemittelte globale Lufttemperatur nach unstetigem Rückgang um etwa 20 K niedriger als 20.000 Jahre vor heute und befand sich damit um 8 K unter dem Mittel der letzten 10.000 Jahre. Der Abkühlungsprozess dauert seit Bestehen der Erde an, verläuft jedoch nicht ungestört.

Durch die Auswertung von Eisbohrkernen in der Antarktis (russische Wostok-Station) ist der (dortige) Verlauf der Lufttemperaturen in der Erdatmosphäre der letzten 420.000 Jahre gut erforscht. Deutlich erkennbar ist ein sich mehrfach wiederholender Verlauf mit einer Periodenlänge von etwa 100.000 Jahren. Zu Beginn einer Periode steigt die Temperatur innerhalb von ca. 10.000 Jahren um 10 bis 13 K an, um dann in den restlichen rund 90.000 Jahren in Form einer gestörten, also ungleichmäßigen e-Funktion wieder zum Tiefpunkt zurückzukehren.

Dieses periodische Geschehen wird bisher mit der Milankovic-Theorie erklärt. Danach gelten als zyklische Klimaeinflussfaktoren die Präzession und Neigung der Erdachse, die Solarstrahlung sowie die Exzentrizität der Erdumlaufbahn. Die Signifikanz dieser Einflussfaktoren auf das Klimageschehen wird jedoch allgemein angezweifelt. Dagegen wurden geothermische Einflüsse, wie sie hier diskutiert werden, nicht erwogen.

Stattdessen könnte als Auslöser des periodischen Geschehens der Geopulseffekt angesehen werden: Nach Einsetzen der Kettenreaktion im radioaktiven Erdkern ergibt sich verzögert eine relativ schnelle Erwärmung der Erdkruste hauptsächlich durch Wirbelkörper, die rund 10.000 Jahre einwirken. Danach überwiegt der Abkühlungsprozess, dessen natürlicher Verlauf von den Wirkungen kleinerer radioaktiver Spaltprozesse gestört wird. Der Zyklus aus Aktivität und Passivität des Erdreaktors beträgt danach etwa 100.000 Jahre.

Wenn der Arbeitszyklus des Erdreaktors 100.000 Jahre beträgt und den Erdumfang wie oben geschätzt um 11 km pulsieren lässt, folgt daraus: Wird der Reaktor aktiv, vergrößert sich der Erdumfang „schnell“, nämlich in einem Zeitraum von ca. 10.000 Jahren um 1 m jährlich. Erlischt der Reaktor, schrumpft der Umfang „langsam“, nämlich ca. 90.000 Jahre lang um 10 cm jährlich.

Sollte die Wostok-Datensammlung ein Indikator für das globale Klima sein, herrscht in der Gegenwart eine Warmzeit. Die Erde befindet sich demnach in einer Phase der Schrumpfung, in der sich ihr Umfang verringert, dadurch die mittelozeanischen Rücken absinken und Ozeankrusten sich unter Kontinente schieben. Folgen sind Erdbeben, Tsunamis und Vulkanausbrüche, die während des gesamten Holozäns („Jetztzeit“) bis heute andauern.

Beim letzten „schnellen“ Anstieg, der vor etwa 20.000 Jahren begann, also nach dem Ende der vorigen Kaltzeit, wurde ein Temperaturniveau erreicht, das sich seither kaum verändert hat. Diese temporäre Temperaturkonstanz ist ungewöhnlich, weil im Gegensatz zu früheren Zyklusphasen die Durchschnittstemperatur der Lufthülle praktisch konstant ist, denn sie bewegt sich seitdem in einer Bandbreite von unter 2 K.

Dieses Phänomen lässt sich erklären durch den zeitlichen Ablauf der Energieerzeugung im Erdkern. Demnach umfasste die einsetzende Kernspaltung nur einen relativ kleinen Bereich des Nuklearkörpers, wodurch die Energieausschüttung begrenzt blieb. Die folgende Turbation schwächte zwar die Wirkung des Reaktors, verhinderte jedoch nicht die Ausbildung weiterer nuklearer Spaltprozesse an anderen Stellen. Auch deren Energieerzeugung bleibt seither moderat und daher bei eingeschränkter Verwirbelung von besonders langer Dauer.

Für diese Abfolge spricht auch der Umstand, dass der Temperaturanstieg nicht wie vordem kontinuierlich, sondern mit einer Unterbrechung stattfand und die Spitze der Globaltemperatur um etwa 2 K unter derjenigen der vorherigen Zyklen blieb. 

Es ist nicht abzuschätzen, wie sich die derzeit laufenden nuklearen Spaltprozesse weiterentwickeln. Brechen sie ab, wird sich die Globaltemperatur auch bei weiter steigendem CO₂-Gehalt der Lufthülle stark verringern. Im umgekehrten Fall wird sie sich signifikant erhöhen.

Ihr derzeitiger Anstieg kann kaum mit dem nuklearen Geschehen im Erdinnern erklärt werden. Denn Temperaturänderungen, die den gesamten Erdkörper betreffen, verlaufen wegen dessen großer Masse relativ träge, während der extrem schnelle Verlauf der jetzigen Temperaturzunahme auf die Erwärmung einer eher kleinen Masse hinweist, wie etwa die der Lufthülle.

Umso mehr spricht dafür, den aktuell stattfindenden Klimawandel auf die Zunahme verschiedener Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan zurückzuführen.

Klima und Bevölkerungsentwicklung

Seit die Menschheit existiert, sieht sie sich erheblichen Schwankungen der globalen Temperaturen ausgesetzt, die mehrfach um Beträge von bis zu 10 K differierten und einhergingen mit erheblichen Veränderungen der Klimazonen in Lage und Ausdehnung. Unter diesen Voraussetzungen war nur nomadisches Leben kleiner mobiler Populationen als Jäger und Sammler möglich, die auf der ständigen Suche nach optimalen Klimazonen sich verhältnismäßig schnell auf fast der gesamten Landfläche ausbreiteten.

 Erst seit der letzten Kaltzeit vor etwa 10.000 Jahren – mit Einsetzen ungewöhnlich konstanter und optimaler Klimabedingungen – wurde die sesshafte Lebensweise mit Ackerbau und Viehzucht und die daraus folgende Entwicklung höherer Zivilisation und Kultur ermöglicht. In der Folge besiedelte der Mensch nahezu sämtliche der nun sehr ausgedehnten Vegetationsgebiete und gestaltete sie nach seinen Bedürfnissen um.

Die hierfür notwendige Energie bezog er zunächst aus tierischer Arbeit und Biomasse (vorwiegend durch Holzverbrennung) sowie aus Wind- und Wasserkraft. Zwar trug die Nutzung dieser Energiearten zu einem nicht unerheblichen Bevölkerungswachstum bei, beeinflusste das globale Klima jedoch kaum. Der große Umbruch im Klimageschehen ergab sich erst, seit der Mensch vor etwa 200 Jahren begann, fossile Bodenschätze zur Energiegewinnung zu nutzen. 

Diese hatten sich zuvor in einem Hunderte von Millionen Jahren dauernden Prozess aus sonnenenergieinduzierter, kohlenstoffdominierter Biomasse gebildet. Dabei wurde die chemische Zusammensetzung der Lufthülle insoweit stark verändert, als deren CO₂-Gehalt erheblich abnahm mit der Folge einer Erniedrigung der Globaltemperatur um etwa 20 K. Die dadurch erfolgte Eisbildung ließ den Meeresspiegel sinken und die Landfläche anwachsen. Der Entzug von Energie führte zudem zu einer Beruhigung des Wettergeschehens, also u. a. zu schwächeren Stürmen und Niederschlagsereignissen.

Nun jedoch gewinnt der Mensch diese langfristig gespeicherte Energie in einem außerordentlich kurzen Zeitraum von nur wenigen Hundert Jahren zurück und erhöht damit den CO₂-Gehalt der Luft in entsprechendem Tempo. Die bisherigen Prozesse haben sich dadurch umgekehrt: Globaltemperatur und Meeresspiegel steigen, die Klima- und Vegetationszonen verändern sich in Ausdehnung und Lage, das Wettergeschehen wird extremer. Schon jetzt hat die Globaltemperatur ihren Optimalbereich verlassen und das Zeitalter des allgemeinen Klimakomforts droht zu Ende zu gehen.

Seit etwa 200 Jahren liegen Bedingungen vor, die eine exponentielle Bevölkerungszunahme erlaubten. Lebten zu Beginn des Industriezeitaltes (1850) erst 1,26 Mrd. Menschen, sind es jetzt (2020) bereits 7,80 Mrd. Werden jedoch fossile Brennstoffe weiter im heutigen Umfang genutzt, ist mit einer erheblichen Schrumpfung bei gleichzeitiger Mobilisierung der Weltbevölkerung zu rechnen. Dieser Prozess wird nicht konfliktfrei ablaufen.

Folgt man den Wostok-Daten, arbeitet der Erdkernreaktor derzeit mit eher niedriger Intensität.  Würde er vollständig erlöschen – wie in Anbetracht der bisherigen Zyklen zu erwarten gewesen wäre – würde die heutige durchschnittliche Globaltemperatur um etwa 6 K unter der tatsächlichen liegen. Auch dadurch ergäbe sich ein für die Menschheit sehr ungünstiges Klimaszenario. Das Schicksal des Lebens auf dem Planeten hängt ganz entscheidend vom  nuklearen Geschehen im Erdinneren ab.

Die CO₂-Produktion wiederum arbeitet der Abkühlung entgegen. Gelänge es also, den CO₂-Gehalt der Atmosphäre zu planen und zu steuern, könnte die Dauer des Klimakomforts erheblich verlängert werden. Jede global wirkende Veränderung der Lufthülle erfordert allerdings einen Aufwand, der durch erneuerbare Energiearten allein nicht dargestellt werden kann. Intelligent eingesetzte Kernkraft böte hier einen Ausweg.