Der entscheidende Wendepunkt des zu Ende gehenden Jahrtausends war die große kopernikanische Revolution, die die Erde in ihren korrekten astrophysikalischen Kontext einordnete. Diese Revolution erschütterte die Vorherrschaft der Theologie bei der allgemeinen Welterklärung und brach damit Bahn für die Neuzeit mit ihrer wissenschaftlich-analytischen Durchdringung der Wirklichkeit. Der Impuls der kopernikanischen Wende treibt die Menschheit unvermindert an, den Kosmos bis an seine äußersten raumzeitlichen Grenzen auszuloten, doch gleichzeitig formiert sich gegenwärtig eine starke wissenschaftliche Bewegung, die den Blick auf die Erde zurück richtet. Dies kommt einer zweiten kopernikanischen Revolution gleich.
Hierbei wird unser Planet als einzigartiges komplexes dynamisches System im Sinne der modernen nichtlinearen Physik wahrgenommen. Diese "Erdsystemanalyse" fragt nach den wesentlichen Bedingungen und Mechanismen, die Zustand und Entwicklung der planetarischen Ökosphäre bestimmen, sowie nach den potentiellen Reaktionen des Systems Erde auf physiogene und anthropogene Störungen (wie z.B. Meteoriteneinschläge, Schwankungen der Sonneneinstrahlung, zivilisatorische Emissionen von Treibhausgasen oder die menschliche Umgestaltung der Vegetationsdecke des Planeten).
Die Erdsystemanalyse geht jedoch noch einen Schritt weiter: Sie begreift die Menschheit als globalen Akteur, der die globale Evolution bewußt nach eigenen Vorstellungen beeinflussen kann. Dadurch ist ein Kontrollproblem von besonders schwierigem Charakter formuliert, da das steuernde Subjekt selbst Teil des zu steuernden Komplexes ist (Selbst-Referentialität). Der Begriff der "Nachhaltigen Entwicklung" beschreibt diesen Sachverhalt nur unvollkommen.
Der Vortrag soll einen Überblick über die wichtigsten Themen, Konzepte und Methoden der Erdsystemanalyse geben, Ausgangspunkt sind die wissenschaftlichen Instrumente, die uns das Erdsystem in seiner Gesamtheit studieren lassen - die sogenannten "Makroskope". Nach einer kurzen Charakterisierung der Struktur des globalen Systems und seiner wichtigsten Komponenten werden eine Reihe von neueren Einsichten über die Dynamik der Ökosphäre referiert. Diese Erkenntnisse sind zum Großteil Resultate des Internationalen Geosphären-Biosphären-Programms (IGBP), in dessen Rahmen sei über zehn Jahren Tausende von Wissenschaftlern aus aller Welt organisiert zusammenarbeiten. Von besonderem Interesse sind dabei Hinweise auf kritische Instabilitäten in wesentlichen Erdsystemprozessen (z.B. Ozeanströmungen oder Kohlenstoffkreislauf), die das mit menschlichen Eingriffen verbundene Risiko drastisch beleuchten.
Diese Instabilitäten bestimmen auch weitgehend die Handlungsspielräume, die für eine nachhaltige planetarische Entwicklung zur Verfügung stehen. Die fundamentalen Nachhaltigkeitsoptionen werden skizziert und mit Beispielen illustriert. Der Vortrag schließt mit der Erörterung der Problematik, die sich aus der Unvollkommenheit der verfügbaren Informationen ergibt. Es wird ein grundsätzlicher Weg aufgezeigt, wie komplexe Systeme auf der Basis von unscharfem und fragmentarischem Wissen zufriedenstellend gesteuert werden können.
H.J. Schellnhuber & J. Kropp, Naturwissenschaften 85, 411-425 (1998)
H.J. Schellnhuber, Nature - Millennium Supplement to Vol. 402, no. 6761, C19-C23 (1999)