Dr. Axel Kleidon (Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena)

Wie das Leben den Planeten Erde verändert

83. Vortrag der  Erich-Regener-Vortragsreihe     

Dienstag, 4. September 2012, 19.00 Uhr

Zum 83. Erich-Regener-Vortrag lädt das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau alle interessierten Hörer in seinen Hörsaal ein (Ortsteil Lindau, Max-Planck-Straße 2).

Am Dienstag, den 4. September 2012, wird Herr Dr. Axel Kleidon vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena einen ca. einstündigen Vortrag mit dem Titel "Wie das Leben den Planeten Erde verändert" halten.

Die Erde ist der einzige uns bekannte Planet, auf dem es weit verbreitetes Leben gibt. Dabei ist es kein passiver Zuschauer, sondern die Auswirkungen des Lebens haben das gesamte System Erde grundlegend verändert. Dies zeigt sich zum Beispiel in der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre. Im Gegensatz zu unseren Nachbarplaneten Venus und Mars enthält die Erdatmosphäre viel Sauerstoff und nur sehr wenig Kohlendioxid. Dies war nicht immer so. Während der Erdgeschichte hat sich die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre gewaltig verändert, insbesondere zu Zeiten, in denen sich das Leben stark entwickelte. Um die Zusammensetzung der Erdatmosphäre sowie deren Veränderungen zu verstehen, muss man die globalen geochemischen Stoffkreisläufe betrachten, insbesondere den globalen Wasser- und den Kohlenstoffkreislauf, die die Zusammensetzung der Atmosphäre bestimmen. Das Aufrechterhalten dieser Kreisläufe erfordert Energie, die von den planetaren Antriebsprozessen im Erdsystem erzeugt werden muss. Betrachtet man diese Raten an Energieerzeugung, so zeigt sich, dass Photosynthese erheblich mehr chemische Energie erzeugt als abiotische Prozesse, da Photosynthese Licht direkt nutzt, anstatt es erst in Wärme umzuwandeln. Dadurch lässt sich der enge Zusammenhang zwischen evolutionären Sprüngen in der Entwicklung des Lebens und Änderungen in der Zusammensetzung der Erdatmosphäre erklären. Im Vortrag werden die globalen Energieerzeugungsraten zusammengefasst und dargestellt, wieviel das Leben auf der Erde dazu beiträgt. Diese Energieerzeugungsraten werden zum gegenwärtigen Energieverbrauch der Menschheit in Bezug gesetzt. Abschließend wird spekuliert, wie die zukünftige Entwicklung unseres Heimatplaneten aussehen könnte.

Abb. 1: Das Erdsystem ist stark durch die Auswirkungen des Lebens geprägt. Dies zeigt sich in dieser Satellitenaufnahme, auf der sich der tiefgrüne afrikanische Regenwald klar von den Wüsten der Subtropen abhebt. Quelle: NASA.

Dr. Axel Kleidon studierte Physik und Meteorologie an der Universität Hamburg und der Purdue University, Indiana, USA. Von 1994-1998 promovierte er zum Einfluß von tiefwurzelnder Vegetation auf das Klimasystem am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Es folgte ein zweijähriger Aufenthalt als Feodor Lynen Stipendiat der Humboldtstiftung an der Stanford University in Kalifornien, wo er zur prozessbasierten Modellierung von Pflanzenvielfalt forschte. Von 2001-2006 war Dr. Kleidon Assistenzprofessor für Klimatologie an der University of Maryland. Seit 2006 leitet er eine unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Dort forscht er an Vegetationsmodellierung und der thermodynamischen Beschreibung des Erdsystems.