Zahlen, bitte! 1,1 Teratonnen an Baumaterial schlagen die Biomasse

Die Masse aller von Menschen auf der Erde errichteten Artefakte übertrifft jetzt die Biomasse. Zumindest, wenn man unseren Müll nicht mitrechnet.

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  • Hans-Arthur Marsiske
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Eine Billion – das ist eine unfassbar große Zahl. Im Internationalen Einheitensystem wird sie mit dem Präfix „Tera“ bezeichnet, das vom griechischen Wort für „Ungeheuer“ abgeleitet wird, und bislang vor allem zur Beschreibung immaterieller Größen gebräuchlich ist. So betrug der Nettostromverbrauch in Deutschland 2019 rund 512 Terawattstunden. Und im Bereich der Informationstechnik haben sich Speicherkapazitäten und Übertragungsraten erstaunlich schnell vom Kilo- über den Mega- und Giga- bis zum Terabitbereich entwickelt. Doch jetzt lässt sich das Ungeheuer auch anfassen: Israelische Forscher haben die Masse aller von Menschen auf der Erde errichteten Gebäude, Infrastrukturen und anderen Artefakte auf 1,1 Teratonnen geschätzt.

Zahlen, bitte!

In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.

Eigentlich interessieren sich Ron Milo und seine Mitarbeiter am Department of Plant and Environmental Sciences des Weizmann Institute of Science als Biologen vor allem für lebende Materie. So haben sie sich in den vergangenen Jahren intensiv damit beschäftigt, die Gesamtmasse aller irdischen Lebewesen zu bestimmen, unterteilt nach Kategorien wie Pflanzen, Bakterien, Pilze oder Tiere. Der biologische Stoffwechsel werde aber mehr und mehr vom sozioökonomischen Stoffwechsel der menschlichen Zivilisation beeinflusst, bemerken sie in einer jetzt in der Zeitschrift Nature publizierten Studie, mit der sie zu einem bemerkenswerten Ergebnis gekommen sind: Demnach hat die Masse der von Menschen geschaffenen Artefakte im laufenden Jahr mit der globalen Biomasse gleichgezogen. Die Wissenschaftler sehen darin sowohl eine quantitative als auch symbolische Bestätigung der Theorie vom Anthropozän, wonach der Mensch durch seinen Einfluss auf die Natur ein neues geologisches Zeitalter eingeläutet hat.

Natürlich kann niemand alle Bäume, Büsche Blumen und anderen Lebewesen auf eine Waage legen, um dann anschließend alle Gebäude, Straßen, Maschinen und sonstigen Gegenstände zu wiegen. Milos Forschungsteam stützte sich vielmehr auf bereits existierende Statistiken, Schätzungen und Modellrechnungen, die gegeneinander abgewogen und deren Ergebnisse gemittelt wurden. Die Studie ist daher mit einigen Unschärfen behaftet.

Zudem lassen sich manche Zuordnungen infrage stellen. So werden landwirtschaftlich bearbeitete Felder und Nutzvieh zur Biomasse gerechnet, industriell verarbeitetes Holz, das in Gebäuden verbaut wurde, dagegen als menschengemachtes Artefakt klassifiziert. Die Bestimmung des Zeitpunktes, zu dem die Masse der von Menschen geformten Materie, die der Biomasse übertrifft, hängt außerdem davon ab, ob bei der Biomasse der Wassergehalt und bei der menschlichen Materie der Abfall mit gewogen werden. Das Jahr 2020 als Kreuzungspunkt der Entwicklungen gilt nur für trockene Biomasse und ohne Berücksichtigung des menschlichen Mülls. Bei Einbeziehung des Mülls hätten die Menschen bereits 2013 mehr Artefakte als Biomasse produziert. Wird das Wasser in der Biomasse mit gewogen, dann überholen die Menschen die Natur erst im Jahr 2031 (mit Müll) oder 2037 (ohne Müll)

Wann die Menschen mit ihrer Massenproduktion die Natur überflügeln werden oder bereits überflügelt haben, ist daher letztlich eine Frage der Betrachtung. Die Forscher haben dazu mehrere Szenarien durchgerechnet: Rechnet man etwa das von Menschen erzeugte Kohlendioxid zur anthropogenen Masse, lag deren Gesamtmenge bereits im Jahr 1998 über der globalen Biomasse.

Die Studie konzentriert sich auf die Jahre seit 1900. In dieser Zeit hat die Menschheit gewissermaßen zum Endspurt angesetzt: Während die Biomasse seitdem mit gut 1,1 Teratonnen (trocken) beziehungsweise 2,2 Teratonnen (feucht) nahezu konstant geblieben ist, hat die Masse der menschlichen Artefakte rasant zugenommen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entsprach sie mit 35 Gigatonnen gerade mal drei Prozent der trockenen Biomasse, hat sich seitdem aber ungefähr alle zwanzig Jahre verdoppelt. Bei der Aufholjagd wurde das Feld lange Zeit von Gesteinskörnungen wie Schotter und Kies angeführt, die mussten die Spitzenposition in den vergangenen Jahren aber an Beton abtreten. Zusammen stellen diese beiden Materialgruppen heute etwa 80 Prozent der anthropogenen Masse.

Seit den 1930er-Jahren hat sich der Asphalt nach anfangs verhaltenem Start einen respektablen Anteil von etwa 6 Prozent erobert und liegt damit auf Platz vier, knapp hinter den Ziegelsteinen, deren Bedeutung seit Mitte des Jahrhunderts kontinuierlich zurückgegangen ist. An fünfter und sechster Position folgen Metalle sowie Holz/Glas/Plastik. „Wenn sich diese Entwicklung fortsetzt“, schreiben die Forscher, „wird die von Menschen geschaffene Masse, den Abfall eingeschlossen, bis zum Jahr 2040 mehr als drei Teratonnen betragen – und damit fast das Dreifache der trockenen Biomasse.“

Die Biomasse wird dagegen zu 90 Prozent von Pflanzen dominiert. 1,1 Teratonnen an Gebäuden, Parkplätzen, Eisenbahntrassen und anderen Infrastrukturen stehen demnach nur etwa 0,9 Teratonnen Bäume und Büsche gegenüber. Die Tiere werden nicht helfen können, das Blatt zu wenden: Sie bringen insgesamt lediglich 4 Gigatonnen (0,004 Tt) auf die Waage – und liegen damit weit abgeschlagen hinter dem Plastik, das mit 8 Gigatonnen die doppelte Masse ins Rennen bringt.

Nein, ändern können an diesem Missverhältnis nur die Menschen etwas, deren Anteil an der Biomasse die Forscher mit lediglich 0,01 Prozent beziffern. Doch leicht wird das nicht. Denn diese hinsichtlich ihrer Masse verschwindend kleine Minderheit verdankt ihren spektakulären Sieg über die Natur einem Kampf an zwei Fronten: Bevor die Menschheit ab 1900 mit der massiven Produktion von Artefakten zum Überholen ansetzte, hatte sie den Gegner bereits entscheidend geschwächt. Seit der landwirtschaftlichen Revolution vor 3000 Jahren, bemerken Ron Milo und sein Forschungsteam, sei es den Menschen gelungen, ungefähr die Hälfte der Pflanzen zu vernichten.

„Macht euch die Erde untertan!“, lautete damals der göttliche Auftrag. „Mission erfüllt“, lässt sich das Fazit der israelischen Studie zusammenfassen. Ob das Anlass zur Zufriedenheit oder gar Stolz ist, und was es möglicherweise mit der fast gleichzeitigen Überwindung der Tera-Schwelle bei den Staatshaushalten der reichsten Länder zu tun hat, ist eine andere Frage. Ungeheuerlich ist es allemal.

(mho)