Die Plattentektonik setzt sich durch: Lehren für die Klimadebatte

Vor kurzem haben wir an dieser Stelle über Alfred Wegener berichtet, der sich mit seinen progressiven Gedanken zur Kontinentalverschiebung vor fast hundert Jahren nicht gegen das festgefahrene wissenschaftliche Establishment hatte durchsetzen können. Die Blockadestrategie war damals ähnlich wie heute. Man verhöhnte und ignorierte einfach die Kollegen die es wagten, bestehende Modelle anzuzweifeln. Erst 40 Jahre später kam langsam Bewegung in die tektonische Debatte und Wegeners Erklärung setzte sich letztendlich durch, wenn auch der genaue Mechanismus etwas abwich. Wir möchten hier kurz die spannende Phase des Umdenkens in diesem wissenschaftlichen Revolutionsbeispiel analysieren. Auch hier kann man wieder eine ganze Reihe von Analogien zur heutigen Klimadebatte erkennen. Was waren letztendlich die Auslöser für das Umdenken? Auf welche Widerstände trafen die Entdecker der Plattentektonik und welche Daten konnten schließlich die Verteidiger des etablierten Modells überzeugen? Im Jahr 2003 nutzte Naomi Oreskes, Professorin für Geschichte an der Universität von Kalifornien in San Diego, die vermutlich letzte Chance, die noch lebenden Beteiligten an der Plattentektonik-Revolution zum Ablauf der Ereignisse zu Wort kommen zu lassen. In dem von ihr herausgegebenen Buch “Plate Tectonics – An Insider’s History of the Modern Theory of the Earth” gab sie 17 prominenten Forschern Raum, ihre Sicht des wissenschaftlichen Umsturzes zu schildern. Die Essaysammlung ist heute ein wertvoller Datenschatz zum Ablauf der Ereignisse. 

Die Geschichte beginnt in den 1950er Jahren, als man damit begann, wichtige Daten zu sammeln, die in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren dann der Plattentektonik zum Durchbruch verhalf. Dabei profitierte die Wissenschaft zweifelsohne von der Nachkriegssituation und dem Beginn des Kalten Krieges, da hierdurch reichlich qualifiziertes Personal zur Verfügung stand und üppige militärische Fördergelder sprudelten. Durch den sogenannten GI-Bill erfolgte zu dieser Zeit eine großzügige Aufnahme von Wissenschaftlern aus den amerikanischen Streitkräften nach dem 2. Weltkrieg an amerikanischen Forschungsinstituten. Das amerikanische Militär finanzierte zudem den Instituten kostspielige und personalintensive Schiffsexpeditionen, auf denen die Weltozeane detailliert kartiert und vermessen wurden. Ohne diese unverhoffte Starthilfe, hätte es wohl einige Jahrzehnte länger gedauert, bis die wichtigen Grundlagen der Plattentektonik zusammengekommen wären. Übersetzt in die aktuelle Klimadebatte, müsste man aus diesem Grund heute ein umfangreiches Forschungsprogramm zur Klimawirkung natürlicher Klimafaktoren fordern. 

Es mussten etliche wissenschaftliche Entdeckungen auf dem Weg zur Plattentektonik gemacht werden, bis sich die Theorie nach dem Zusammensetzen des Puzzles endlich gegen seine Kritiker durchsetzen konnte. Auf den für die US Navy erstellten topographischen Landkarten, die eigentlich als militärische Navigationshilfe für die Flotte gedacht waren, entdeckten die Wissenschaftler seltsame Gebirgszüge, die sich quer durch die Ozeane zogen. Dies waren die bis dahin unbekannten mittelozeanischen Rücken, an denen sich neuer Ozeanboden bildet. Außerdem fanden die Forscher eine Vielzahl von versunkenen Vulkanen (sogenannten Guyots), deren Gipfel so platt waren, als wenn sie einst von Wellen eingeebnet worden wären. Als sie frisch gebildet waren ragten diese Vulkane noch aus dem Wasser heraus. Allmählich sanken die aber auf der langsam erkaltenden Ozeankruste ab, bis sie in den Fluten wieder versanken. Ein kleines Problem gab es dennoch mit den tollen neuen Daten. Da sie zunächst der militärischen Geheimhaltung unterlagen konnten die neuen Funde nicht einfach so veröffentlicht werden. Aber man war kreativ und wusste sich zu helfen: Man beschäftigte kurzerhand einfach Künstler, um die wichtigsten Bauelemente der Unterwasserlandschaft in unverfänglich-schematischer Form zeichnen zu lassen. 

Aber nicht nur die untermeerische Gebirgslandschaft faszinierte die Forscher. Als sie den Meeresboden magnetisch auskartierten, entdeckten sie ein mysteriöses Zebra-Muster. Der Ozeanboden bestand aus langgezogenen Zonen mit abwechselnd positiver und negativer magnetischer Polarität, was auf Papier ausgedruckt wie schwarz-weiße Streifen aussah. Eine echte Überraschung. Denn ursprünglich wollte die US Navy die Daten nur haben, um die magnetische Aufspürbarkeit ihrer U-Boote besser abschätzen zu können. Das Magnetometer für die Messungen wurde während des 2. Weltkriegs entwickelt, um feindliche U-Booten besser orten zu können. Viele der bei der magnetischen Kartierung eingesetzten Wissenschaftler hatten im Krieg als Minenräumer und Anti-Torpedo-Schiffs-Entmagnetisierer reichlich magnetische Erfahrung gesammelt, die sie jetzt in der Gesteinsmagnetik-Forschung gewinnbringend einsetzten. Es hatte Mitte der 1950er Jahre zunächst etwas Überzeugungskraft gekostet, das Magnetometer überhaupt hinter Forschungsschiffen routinemäßig hinterherschleppen zu lassen. Die Expeditionsplaner waren besorgt, dass die fragwürdigen magnetischen Messungen die topographische Ozeanbodenkartierung unnötig verlangsamen würden. Von der Nützlichkeit der Magnetik-Daten war man zu Beginn noch nicht überzeugt. Und auch als das Zebramuster dann endlich gefunden wurde, dauerte es noch satte eineinhalb Jahre bis man endlich eine sinnvolle Erklärung dafür gefunden hatte. Parallel hierzu wurde nämlich entdeckt, dass sich das Erdmagnetfeld in der Erdgeschichte immer wieder umgepolt hatte. Nun passte die Geschichte endlich zusammen. Die vulkanischen Laven des jeweils neugebildeten Ozeanbodens wurden offensichtlich stets nach dem herrschenden Magnetfeld magnetisiert. Das Magnetfeld wird dabei in kleinen magnetischen Mineralen gespeichert im Basalt, dem sogenannten Magnetit. Durch die unregelmäßigen Umpolungen entstanden auf dem gleichmäßig sich spreizenden Meeresboden charakteristische Muster. 

Nun fehlte nur noch ein wichtiges Puzzleteil, nämlich eine Erklärung für die unregelmäßige Erdbebenverteilung auf der Erde. Auch hier profitierte die Wissenschaft wieder zufällig von der politischen Großwetterlage. Zur Lokalisierung und Überwachung von Atomtests wurde in den späten 1950er und frühen 1960er Jahren quer über den Globus ein Netz von seismographischen Messstationen gelegt. Hierdurch konnten nun Erdbeben flächendeckend erfasst werden, inklusive Tiefe und Verschiebungsrichtung der Gesteinspakete. Es zeigte sich, dass der größte Teil der Erdbeben an den tektonischen Plattengrenzen stattfand. Dort wo eine Platte unter die andere abtauchte, reihten sich die Erdbebenherde auf einer in den Erduntergrund abtauchenden Fläche an. Dies waren die sogenannten Subduktionszonen. Die Mineralogie führte dazu Experimente durch und konnte nun endlich seltsame Gesteine erklären, die unter hohem Druck und verhältnismäßig geringer Temperatur entstanden sind. Auch fand man zu dieser Zeit mit neuen seismischen Methoden, dass die Erdkruste der Ozeane viel dünner war als die der Kontinente. 

Zahlreiche Entdeckungen und mehrere unabhängige Argumentationslinien führten am Schluss zum Durchbruch der Plattentektonik. Aus der Übergangsphase können wir überraschende Analogien für die heutige Klimadebatte ableiten. 

 

Über Blockadehaltungen und die Psychologie der Abwehrmuster 

Im Rückblick erscheint es interessant, dass wichtige richtungsweisende Manuskripte zur Plattentektonik zunächst von internationalen Fachzeitschriften einfach abgelehnt wurden. Nicht untypisch war zum Beispiel diese überlieferte Reaktion eines Gutachters von 1963: „[Die] Idee ist interessant – aber sie ist mehr für eine Unterhaltung beim gleichzeitigen Genuss von Martinis geeignet als für eine Publikation im Journal of Geophysical Research.” Aufgrund des neugeschaffenen Datenschatzes geschah es, dass einige Forscher zu ähnlichen Schlüssen kamen und Manuskripte zum gleichen Thema zeitgleich bei verschiedenen Fachzeitschriften einreichten. Dabei kam es vor, dass das eine Manuskript angenommen wurde, während das andere abgelehnt wurde. Offensichtlich waren gute Ideen alleine auch damals noch nicht gut genug um sich sofort durchzusetzen. Lawrence Morley, einer der beteiligten Forscher, berichtete in seiner Rückschau auf die Ereignisse wie frustriert er vom ineffizienten Begutachtungsprozess war und zeigt das Hauptproblem auf, das auch heute in den Klimawissenschaften wieder eine herausragende Rolle spielt: 

„Mir war klar, dass die Herausgeber von Fachzeitschriften Gutachter auswählen müssen, die Experten im Thema des eingereichten Manuskripts sind. Aber eben gerade dieses Fachwissen, welches sie als Gutachter qualifiziert, verursacht einen Interessenskonflikt: Sie haben ein starkes Interesse zum eigenen Nutzen am Ausgang der Debatte. Man könnte es das „Nicht hier erfunden“-Syndrom nennen: Wissenschaftler könnten voreingenommen sein gegenüber guten Ideen, die in anderen Instituten entstanden sind. Im Rückblick ist dies genau das was passiert ist.“ 

Morley rät allen jungen Kollegen der Geowissenschaften, viel mutiger die Ansichten respektierter Autoritäten zu hinterfragen. Die Geologen sollten ihren Standpunkt mutig vertreten und sich fachlich nicht zu schmalspurig informieren. 

Einen anderen sehr wichtigen Punkt nennt Gordon MacDonald. Er bemängelt, dass in der Wissenschaft ein starker Herdentrieb ausgebildet ist. Mitglieder einer Herde interagieren überwiegend mit Wissenschaftlern, die ähnliche Ansichten vertreten. Diskussionen finden lediglich über Detail-Fragen statt. Falls Kritik von außerhalb der Komfortzone kommt, demonstrieren die Herdenmitglieder jedoch sofort Geschlossenheit und Solidarität. Genau dies konnte man zum Beispiel kürzlich bei den Experten in den Medienberichten zu unserem Buch „Die kalte Sonne“ sehr gut beobachten. Auch wenn ein Forscher in einer Reihe von Einzelfragen im Prinzip unsere Ansichten teilt (z.B. Latif, Marotzke, Solanki) muss er aus Solidarität zu seinen Fachkollegen das Buch pauschal auf das schärfste verurteilen. Das wird von ihm erwartet. Denn was würde passieren, wenn sie es nicht täten? Lassen wir wieder Gordon MacDonald aus der Plattentektonik zu Wort kommen: 

„Wenn Herdenmitglieder zu sehr vom aktuellen Dogma der Herde abweichen, werden sie geächtet und schließlich verbannt. Der Herdeninstinkt wird weiter verschärft wenn die Geldgeber Mitglieder der Herde sind. Die Arbeit von Abweichlern wird nicht mit Fördermitteln unterstützt, und ihre Arbeiten, die zum Teil hochinnovativ ist, wird vom Rest der Herde ignoriert. Wenn Meinungsführer der Herde sich dazu entschließen, eine neue Richtung einzuschlagen, folgt die Herde oft. Im Gegensatz hierzu wird es sehr schwer die Herde zu überzeugen, wenn die Innovatoren nicht Mitglied der Herde sind. Vor den 1950er Jahren machten sich die nordamerikanischen geologischen Herdenanführer über ausländische Unterstützer der Kontinentaldrift lustig. In den 1960er Jahren entschieden sich die allseits respektierten Meinungsführer Harry Hess (Princeton University), Tuzo Wilson und Robert Dietz (University of California Scripps Institution of Oceanography) dazu, die Richtung zu ändern. Und die Herde folgte ihnen.“

Dieses Herdenverhalten ist in vielen Wissenschaften zu beobachten und nicht auf die Geologie oder Klimawissenschaften beschränkt. 

Welche Qualitäten zeichneten die plattentektonischen Revoluzzer nun eigentlich aus? Nehmen wir zum Beispiel Harry Hess, den Entdecker des Sea Floor Spreading, der Meeresbodenspreizung an den mittelozeanischen Rücken. Hess wurde ein außerordentliches Talent in der Datensynthese und im Erkennen von Mustern nachgesagt. Das erlaubte ihm, das große Ganze und eine völlig neue Perspektive zu erkennen, während andere Spezialisten den Wald vor lauter Bäumen nicht sahen. Dieses Talent ist sicher auch in den Klimawissenschaften notwendig, wo Fakten und Zusammenhänge über eine Vielzahl von Einzeldisziplinen hinweg integriert werden müssen. Gerade an dieser Stelle scheint es den etablierten, IPCC-nahen Meinungsführern in den heutigen Klimawissenschaften an Verständnis zu mangeln. Ansonsten hätten sie längst schon die deutlichen natürlichen Klimamuster der vorindustriellen Zeit erkannt und in die industriell geprägte Phase übertragen. 

Das Modell der Plattentektonik setzte sich in den 1970er Jahren schließlich überall uneingeschränkt durch – mit einer Ausnahme: In der Sowjetunion verzögerte sich die Akzeptanz des neuen tektonischen Konzepts um eine volle Dekade, da einige Instituts-Chefs das Konzept erfolgreich blockierten. Die einflussreichen sowjetischen Meinungsführer konnten sich einfach nicht an die neue Denkweise anpassen. Erst als diese das Rentenalter erreichten, eroberte die Plattentektonik auch diesen letzten Herd des Widerstandes. Es dauerte bis 1986, als Satelliten zum ersten Mal die Öffnungsrate des Atlantiks direkt messen konnten. Sie wurde mit 2 cm/Jahr bestimmt und entspricht den Abschätzungen die die Entdecker der Plattentektonik errechnet hatten. 

Interessanterweise gibt es einen Forscher, der an beiden wissenschaftlichen Debatten, der Plattentektonik und dem Klimawandel, beteiligt war: Roger Revelle. Er war von 1950 bis 1964 Direktor der Scripps Institution of Oceanography, einem der vier wichtigsten vier Institute in der Pionierphase der Plattentektonik. Als alter US Marinesoldat hatte er gute Kontakte zum Militär und den von dort üppig sprudelnden Forschungsgeldern. Revelle organisierte eine Reihe von großen Forschungsexpeditionen im Pazifik, während derer wichtige Daten für die Erforschung der Plattentektonik gewonnen wurden. In der zweiten Hälfte der 1950er Jahre baute Revelle zudem ein Programm zur CO2-Vermessung auf. Im Jahr 1957 veröffentlichte er zusammen mit Hans Suess eine Arbeit, in der er vor einem voranschreitenden anthropogenen Treibhauseffekt und einer allmählichen Erderwärmung warnte. Kurz vor seinem Tod war er jedoch auch Co-Autor einer Publikation mit Fred Singer, in der sie vor überhastetem und drastischem Klimarettungs-Aktivismus warnten. Es müsse stets auch die ökonomische Seite betrachtet werden, um Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und zusätzliche Armut zu vermeiden. Klimaschutz-Maßnahmen sollten zudem nicht einseitig erfolgen, sondern alle wichtigen CO2-Verursacher mit einbeziehen. Nach Revelle’s Tod wurde versucht, seine Mitautorschaft bei der Publikations einem verwirrten Geisteszustand zuzuschreiben. Dies war aber laut Aussagen seines Umfeldes nicht der Fall. Auch Al Gore schaltete sich damals in dubioser Weise in den Fall ein. 

Der Tanz der Erdplatten über den Globus hat sich heute als Lehrmeinung durchgesetzt. Der natürliche Tanz der Temperaturen ist in zahlreichen wissenschaftlichen Studien belegt worden und die Sonne als Klimawandelantrieb nicht mehr abzustreiten. Wann fällt die mentale Blockade, so dass auch in den Klimawissenschaft endlich das Umdenken einsetzt? Wo ist der Harry Hess der Klimawissenschaften, der sein Institut in eine neue Richtung mit einem ausgewogenen Klimamix von natürlichen und anthropogenen Klimafaktoren steuert? Wenn sich die Temperaturen in den kommenden Jahren weiter weigern anzusteigen – und vielleicht sogar absinken, wenn die Forschung zu den verschiedenen Solarverstärkern weiter Fortschritte macht und wenn weitere Forschungsergebnisse die wichtige Rolle natürlicher Klimafaktoren weiter stärken, dann wird das überholte IPCC-Modell letztendlich in sich zusammenfallen und durch realistischere Abschätzungen ersetzt werden können. Die Plattentektonik lehrt uns, dass die Widerstände im Klima-Establishment genau in das psychologische Drehbuch passen und die mühsame Überzeugungsarbeit am Ende trotzdem zum wissenschaftlichen Erfolg führen wird.