Was leistet die Erde?

Die Erde als thermodynamisches System betrachtet arbeitet als planetare Wärmekraftmaschine. Sie erzeugt Leistung, verrichtet Arbeit und erhält damit die Dynamik. Die Grenzen beschreibt die Thermodynamik, insbesondere der zweite Hauptsatz, der die Umsetzung von Wärme zu Leistung limitiert. Diese Betrachtungsweise erschließt eine grundsätzliche Perspektive über die Zusammenhänge und Wechselwirkungen von planetaren Antrieben und Erdsystemprozessen. Sie macht deutlich, wie die physikalische Leistung im Erdsystem limitiert ist. Zudem zeigt sie, welche zentrale Bedeutung das Leben auf der Erde für die Erzeugung von chemischer freier Energie hat. Allerdings verbraucht die menschliche Aktivität bereits auf planetarer Skala erheblich an freier Energie. Eine nachhaltige Planung der Zukunft sollte darauf zielen, durch effizientere Nutzung der Solarstrahlung die Gesamtleistung des Erdsystems zu erhöhen.

In der neuen Ausgabe von Physik in unserer Zeit berichtet Axel Kleidon vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena über den Einfluss des Menschen, die natürlichen Grenzen erneuerbarer Energie, und er macht Vorschläge für eine nachhaltige Gestaltung der Zukunft aus der Sicht eines Physikers.

Den gesamten Aufsatz erhalten sie hier bis zum 30.6. 2012 zum freien Download.