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Terraforming a Planet: Können die Menschen die 'Wüstenbildung' der Erde stoppen?

Könnte der Science-Fiction-Klassiker Dune Lösungen für Klimawandel und Wüstenbildung bieten?

Sanddünen. jhorrocks/iStock

Heute stehen der Planet Erde und unsere Zivilisation, wie wir sie kennen, einer schrecklichen Krise in Form des Klimawandels gegenüber. Dank der Auswirkungen von Zersiedelung, Industrialisierung, kommerzieller Landwirtschaft und Emissionen fossiler Brennstoffe erleben wir ein weltweites Phänomen dersteigende Temperaturen, steigender Meeresspiegel, vermehrte Dürren und Stürme, Waldbrände und "Wüstenbildung".

Dieses letzte Symptom bezieht sich auf Wüsten, die sich an ihren Rändern als Reaktion auf verringerte Niederschläge und heißere Temperaturen ausdehnen. Im Laufe der Zeit hat dies die Wirkung, dass Ackersavanne und Grasland am Wüstenrand zerstört werden, was Dürre, die Zerstörung von Ackerland und anderes auslöst.lebenswichtige Infrastruktur - ganz zu schweigen von der Vertreibung menschlicher Bevölkerungen.

Interessanterweise inspirierte dieses Phänomen auch eines der größten Science-Fiction-Werke aller Zeiten: Frank Herberts Düne. Dieser Roman wurde 1965 geschrieben und bleibt eines der einflussreichsten Werke der modernen Literatur, und zwar nicht nur innerhalb des Science-Fiction-Genres. Dune ist eines der wenigen Science-Fiction-Werke, das Genres transzendiert, und auch deshalb ist es so gebliebenso ein berühmter Roman.

"Über einen kritischen Punkt in einem endlichen Raum hinaus nimmt die Freiheit mit zunehmender Zahl ab. Dies gilt für den Menschen im endlichen Raum eines planetarischen Ökosystems ebenso wie für Gasmoleküle in einem verschlossenen Kolben. Die menschliche Frage ist nicht wie vieleinnerhalb des Systems möglicherweise überleben kann, aber welche Art von Existenz ist für diejenigen möglich, die überleben."

- Pardot Kynes, Erster Planetologe von Arrakis

Dank an Denis Villeneuves Verfilmung von Düne, Herberts Opus Magnum ist wieder einmal ein Brennpunkt des Interesses für Leser und Fans spekulativer Fiktion überall. Aber für diejenigen, die mit seinem Werk vertraut sind, ist Dune und das damit eröffnete Franchise auch eine aufschlussreiche Untersuchung der Ökologie und der komplizierten Zusammenhänge, die charakterisierenLebenswelten.

Passenderweise begann alles mit einem Besuch, den Frank Herbert Ende der 1950er Jahre im pazifischen Nordwesten abstattete. Hier erlebte er sich bewegende Sanddünen, die ihn zu einem zeitlosen Klassiker inspirieren sollten, der heute besonders relevant ist.

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'Bewegender Sand'

1957 war Herbert, der als Journalist und Schriftsteller arbeitete, einer von vielen Menschen, die von einer sich entwickelnden Situation entlang der Küste von Oregon fasziniert waren, die vom US-Landwirtschaftsministerium USDA untersucht wurde. In Florenz,Oregon wurden die Einwohner alarmiert durch die vordringenden Sanddünen, die ökologische Schäden und Sachschäden verursachten.

Besonders interessant für Herbert war, dass dieses Thema ähnliche Probleme in der Sahara-Region in Afrika, der chilenischen Küste und in Israel widerspiegelte, wo vordringende Wüsten Ackerland und Ackerland beschädigten und das Überleben der Einheimischen bedrohtenUSDA, flogen Experten aus der ganzen Welt ein, um das Problem anzugehen.

Die Lösung des USDA bestand darin, eine Strandgräserart mit ungewöhnlich langen Wurzeln zu pflanzen. Diese wurden in der Nähe der Küstenstadt Florence, Oregon, gepflanzt, in der Hoffnung, dass sie die Wanderung des Sandes stoppen würden. Im Juli 1957 beendete Herbert einen Artikel überdas Projekt mit dem Titel "They Stopped the Moving Sands" und schickte es zur Veröffentlichung an seinen Agenten.

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Dem Artikel beigefügt war ein Brief an seinen Agenten, in dem Frank Herbert geschrieben:

"Sanddünen, die von stetigen Winden getrieben werden, bauen sich in Wellen auf, die den Meereswellen ähnlich sind, mit der Ausnahme, dass sie sich sechs Meter pro Jahr statt sechs Meter pro Sekunde bewegen. Diese Wellen können bei Sachschäden genauso verheerend sein wie eine Flutwelle ... undSie haben sogar Tote verursacht. Sie übertönen Wälder, töten Wildschutz, zerstören Seen, füllen Häfen."

Herbert vermittelte auch, wie ähnliche Kämpfe in "Hunderten anderer Krisenherde auf der ganzen Welt" stattfinden. Er betonte auch, wie die Notwendigkeit und die Dringlichkeit des Problems zu einer kreativen Lösung führten:

"Der Wissenschaftler, der an der Küste von Oregon arbeitet, fand heraus, dass der Sand vollständig durch die Verwendung einer Grasart kontrolliert werden kann, die an solchen Orten wächst und den Sand mit einer komplizierten Verflechtung von Wurzeln festhält. Dieses Gras ist extremin Gärtnereien schwer zu züchten, und es musste ein ganzes System für die Handhabung entwickelt werden. Sie haben mehr als 11.000 verschiedene Grasarten ausprobiert, bevor sie sich auf diese trafen."

Obwohl der Artikel nie veröffentlicht wurde, beeinflussten Herberts Intrigen und Forschungen zu diesem Thema sein Schreiben tiefgreifend. Mit der Zeit schrieb Herbert über die Natur des Lebens, natürliche Systeme und die Beziehung zwischen Umwelt und Kultur.

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Besonders interessant an diesem Aspekt von Dune ist, wie Herbert es geschafft hat, reale Beispiele in die Mischung einzubinden. Viele der Praktiken, die er zum Auffangen von Wasser an trockenen Orten beschreibt, wurden von seinem Studium der Nabatäer inspiriert - einem nordarabischen NomadenKultur - und andere Kulturen, die sich an das Leben in Wüstenumgebungen angepasst haben.

Neben ihrem Wissen über die Wüste und wie man sich mit den Jahreszeiten bewegt, sind die Nabatäer dafür bekannt, die Stadt Petra im heutigen Jordanien zu bauen - jetzt ein UNESCO-Weltkulturerbe. Auf ihrem Höhepunkt unterstützten diese Stadt und ihre umliegenden Gemeinden eine Bevölkerung von 20.000 und wurden zu einem wichtigen Knotenpunkt zwischen Nordafrika, dem Nahen Osten und Zentralasien.

Dies war möglich dank der beeindruckenden NabatäerWassermanagementsystem, das darin bestand, Regenwasser aufzufangen, in Stauseen und Zisternen zu speichern und es durch Tunnel, Wasserkanäle und Aquädukte in bewohnte Gebiete zu verteilen. Um Süßwasser zu sammeln, schnitzten sie auch ein System von verborgenen Kanälen und Dämmen in die Seiten der Berge, die das Wasser mehrere Kilometer zu Stauseen und Zisternen weiterleiteten. Partikelabsetzbecken reinigten das Wasser, und Steinmauern spendeten Schatten, um es kühl zu halten.

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Herbert ließ sich auch von den nomadischen Beduinen inspirieren, die in Gebieten von der syrischen Steppe bis zur arabischen Halbinsel lebten, und dem San-Volk alias "Buschmänner", das lebte im gesamten südlichen Afrika. Diese Kulturen waren auch in hohem Maße an das Leben in halbtrockenen und Wüstenregionen angepasst und wussten, wie man Wasser sucht und sich mit den Jahreszeiten bewegt.

Herberts Roman fiel mit dem Wachstum der Umweltbewegung, Entwicklungen in der Klimamodellierung und Theorien wie der " zusammen.Gaia-Hypothese" - vorgeschlagen von James Lovelock im Jahr 1972. Nirgendwo war dies offensichtlicher als im Abschnitt Anhänge seines Romans, insbesondereAnhang I, betitelt:

Die Ökologie der Düne

Herbert stellt sehr früh in seinem Buch fest, dass Arrakis ein Wüstenplanet ist, auf dem Wasser so knapp ist wie Edelmetalle hier auf der Erde.Trotzdem unterhält der Planet immer noch einen reichen und komplexen Lebenszyklus. Der erste Abschnitt von Anhang I beschreibt ihn wie folgt:

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"DIE AUSWIRKUNG von Arrakis auf den Geist der Neuankömmlinge ist normalerweise die, dass sie unfruchtbares Land überwältigt. Der Fremde könnte denken, dass hier nichts im Freien leben oder wachsen könnte, dass dies das wahre Ödland war, das nie fruchtbar war und niemals sein würde. Für Pardot Kynes war der Planet nur ein Ausdruck von Energie, eine Maschine, die von seiner Sonne angetrieben wurde."

Von den von Herbert in der Geschichte beschriebenen Tieren sind die wichtigsten die Sandwürmer - Shai-Halud und der "Alte Mann der Wüste", wie sie bei den Fremen genannt werden. Ausgewachsene Sandwürmer können mehr als 1300 Fuß messen400 m lang, können Jahrhunderte oder länger leben und sind die Quelle der Gewürz-Melange die wichtigste Ressource in Herberts Universum.

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Es gibt auch die Känguru-Maus, bekannt als Mua'dib bei den Fremen, die sich an das Leben auf dem Planeten angepasst hat. Auch verschiedene Vogelarten wurden auf den Planeten eingeführt und an die lokalen Bedingungen angepasst. Wie in der Geschichte angedeutet, viele tun dies, indem sie Aasfresser und Bluttrinker werden.

Herbert beschreibt die Ökologie von Arrakis anhand der Geschichte von Dr. Pardot Kynes – dem imperialen Planetologen und Vater von Dr. Liet Kynes einer zentralen Figur der Geschichte – der den Plan initiierte, Arrakis von einem Wüstenplaneten in einen üppigen Planeten zu verwandelnWie Herbert schrieb, begann alles, als Kynes die Fremen anheuerte und begann, sie mit "ökologischer Bildung" auszustatten.

Wie Herbert es erklärte, ist ökologische Kompetenz ein grundlegendes Verständnis von Lebensräumen. Sie sind selbsttragend und selbstverstärkend, wobei jede Art eine Nische einnimmt und eine entscheidende Rolle spielt:

"Auf jedem gesunden Planeten gibt es eine innerlich anerkannte Schönheit der Bewegung und des Gleichgewichts. Sie sehen in dieser Schönheit eine dynamische, stabilisierende Wirkung, die für alles Leben unerlässlich ist. Ihr Ziel ist einfach: koordinierte Muster von immer größerer Vielfalt zu erhalten und zu erzeugen.Leben verbessert die Fähigkeit des geschlossenen Systems, Leben zu erhalten.

"Das Leben – alles Leben – steht im Dienst des Lebens. Notwendige Nährstoffe werden dem Leben durch das Leben mit zunehmender Vielfalt des Lebens in immer größerem Reichtum zur Verfügung gestellt. Die gesamte Landschaft wird lebendig, gefüllt mit Beziehungen und Beziehungen in Beziehungen."

In diesem Abschnitt des Anhangs bietet Herbert den detailliertesten Blick auf die von ihm geschaffene fiktive Umgebung, die auf seiner eigenen Erforschung von Wüstenumgebungen auf der Erde basiert. Durch die fiktive Kultur der Fremen zeigte er, wie Kulturen hier auf der Erde sindleben seit Jahrtausenden mit der Wüste und bekämpfen sie.

Die Fremen begannen, ihren Planeten mit ökologischen Methoden zu untersuchen - sie sammelten Kernproben, um die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt unter der Oberfläche zu messen, und kartierten langfristige Wettersysteme in bestimmten geografischen Gebieten auch bekannt als Klima. Am Ende stellten sie fest, dass Arrakisseit Tausenden von Jahren in seinem jetzigen Zustand war.

Insbesondere zwischen den +70°- und -70°-Linien 70 Grad Nord und Süd waren die Temperaturen durchweg „wüstenähnlich“ und reichten von eisigen Nachttemperaturen von -19°C in der Nacht bis zu Tageshöchstwertenvon 138 ° F 59 ° C. Dies ermöglichte "lange Vegetationsperioden", in denen Temperaturen von 51 bis 84 ° F 11 bis 29 ° C reichten und ideal für Terraforming sind.

Dieses Wasser musste nicht importiert werden, da Arrakis bereits reichlich davon unter seiner Oberfläche versteckt hatte. Der Beweis dafür war "eine grellweiße Überraschung in der offenen Wüste", die bewies, dass auf Arrakis einst offenes Wasser existierteDie Beschreibung basiert auf Pfannen, die in Wüsten auf der ganzen Welt beobachtet wurden, die durch Verdunstung von Wasser entstanden sind und Mineralien wie Salz hinterlassen.

Erneut ließ sich Herbert von realen Beispielen inspirieren. Im Kontext der Geschichte diese Entdeckung führte Kyne dazu, den ökologischen Kreislauf auf Arrakis zu verstehen, etwas, was die einheimischen Fremen bereits auf intuitiver Ebene verstanden. Der Zyklus begann damit, dass Baby-Sandwürmer "Sandforelle" oberflächennahes Wasser abblockten und es auf poröses Sedimentgestein tief unter der Oberfläche beschränkten.

Das einzige Problem, das gelöst werden musste, war Wasser, da es in diesen Regionen wenig bis gar keine Niederschläge gab. Arrakis hatte zwar polare Eiskappen, diese waren jedoch nicht annähernd groß genug, um die für das Terraforming erforderlichen Anforderungen zu erfüllen. Dieses Wasser musste nichtimportiert werden, nur erfasst und sicher gespeichert.

Dadurch konnte die Wüste auf Arrakis wachsen und diese "Forellen" als Sandwürmer reifen - für die Wasser giftig ist.Die Sandwürmer schufen dann Flecken von "Prä-Gewürz-Masse", die aus Wasser bestanden, das mit der Vorstufe des Gewürzes gesättigt war. Während sich die Masse entwickelte, führten die im Inneren stattfindenden chemischen Reaktionen zu einer Explosion "Gewürzschlag".Wie Herbert es beschrieben hat :

"Jetzt hatten sie die zirkuläre Beziehung: kleiner Hersteller zu Vorwürzmasse; kleiner Hersteller zu Shai-Hulud; Shai-Hulud, um das Gewürz zu streuen, von dem sich mikroskopisch kleine Kreaturen namens Sandplankton ernährten; das Sandplankton, Nahrung für Shai-Hulud, wachsen, wühlen, kleine Macher werden."

Im weiteren Verlauf der Serie stellt sich heraus, dass die Sandwürmer nicht in Arrakis beheimatet sind. Sie wurden importiert obwohl nie bekannt gegeben wird, woher und Arrakis wurde in einen Wüstenplaneten verwandelt, der zu ihnen passt. Mit anderen Worten, Arrakis war einmalgrün, wurde aber terraformiert, um der heiße, trockene, zerklüftete Planet zu werden, der er während der Hauptgeschichte ist.

Sie wieder zu transformieren bedeutete einfach, diese vergangene Transformation rückgängig zu machen und sie wieder zu dem zu machen, was sie einmal war. Dies gilt für Wüsten hier auf der Erde, wo der Sand langsam eine einst trockene oder sogar feuchte Umgebung beanspruchte, während sie sich ausdehnte. Sie zurück in fruchtbare verwandelnUmgebungen, in denen Menschen vom Land leben könnten, entspricht einer Wiederherstellung.

Die 'Blüte von Arrakis'

Wie Herbert oft durch die DüneSerie, die Transformation einer Umgebung erfordert, dass ein neues Gleichgewicht geschaffen wird. Allen Teilen des Systems musste Aufmerksamkeit gewidmet werden und wie sie interagieren und sich gegenseitig verstärken. Wie er es beschrieb durch die Figur von Dr. Kynes:

"Was die ökologischen Analphabeten an einem Ökosystem nicht erkennen, ist, dass es ein System ist. Ein System! Ein System behält eine gewisse flüssige Stabilität, die durch einen Fehltritt in nur einer Nische zerstört werden kann. Ein System hat Ordnung, avon Punkt zu Punkt fließen. Wenn etwas diesen Fluss staut, bricht die Ordnung zusammen. Der Ungeübte könnte diesen Kollaps verpassen, bis es zu spät ist. Deshalb ist die höchste Funktion der Ökologie das Verständnis der Konsequenzen."

Um ein neues und sich selbst erhaltendes System in der Wüste zu schaffen, komplett mit Pflanzen, Tieren und Kohlenstoffverbindungen für das Wachstum aus dem langfristigen Zerfall von organischem Material, mussten die Fremen in der Geschichte vier wichtige Dinge erreichen:

  1. Feuchtigkeit aus der Luft auffangen und sicher lagern
  2. Bohren Sie Grundwasserleiter in der Wüste qanats, um Zugang zu unterirdischem Wasser zu erhalten
  3. Pflanzen einführen, um den Boden zu verankern und Bewässerung zu ermöglichen
  4. Führen Sie eine Plantage Palmaries mit komplexeren Lebensformen ein

Zu diesem Zweck bauten die Fremen Windfallen in ihre Sietsch-Gemeinden, um die atmosphärische Feuchtigkeit einzufangen, und bohrten unterirdische Cache-Becken, um das, was sie gefangen hatten, zu lagern. In der Zwischenzeit führten sie ökologische Experimente in ihren Forschungsstationen mit winterharten Pflanzen, die unter wüstenähnlichen Bedingungen überleben könnten - dh Sukkulenten, tief verwurzelte Gräser und Sträucher.

Diese wurden dann auf den windabgewandten Seiten alter Dünen gepflanzt, wo die Pflanzen Wurzeln schlagen konnten. Wie Herbert es detailliert beschrieben hat:

"Die Fremen zielten zunächst auf einen Kreislauf aus Armutsgras mit torfartigen Haarzilien, um die Dünen zu verflechten, zu verfilzen und zu fixieren, indem sie dem Wind seine große Waffe beraubten: bewegliche Körner. Im tiefen Süden, weit von Harkonnen, wurden Anpassungszonen angelegtDie mutierten Armutsgräser wurden zuerst entlang des Winds Slipface der ausgewählten Dünen gepflanzt, die den Weg der vorherrschenden Westwinde kreuzten.

"Mit der verankerten Abwindwand wurde die Luvwand höher und höher und das Gras wurde bewegt, um Schritt zu halten. Auf diese Weise wurden riesige Sifs lange Dünen mit gewundenem Kamm von mehr als 1.500 Metern [in] Höhe erzeugtDünen eine ausreichende Höhe erreichten, die Luvwände wurden mit härteren Schwertgräsern bepflanzt. Jede Struktur auf einer etwa sechsmal so dicken Basis wie ihre Höhe war verankert - 'fixiert'"

Viertens begannen sie mit der Einführung von Plantagen mit tiefer verwurzelten Pflanzenarten, von denen Herbert eine Liste beigefügt hatte.

"[C]henopods, Pigweeds und Amaranth zu Beginn, dann Scotch Ginster, niedrige Lupine, Wein-Eukalyptus, Zwergtamariske, Uferkiefer – dann die wahren Wüstengewächse: Candelilla, Saguaro und Bis-naga, der Fasskaktus. Wo es wachsen sollte, führten sie Kamelsalbei, Zwiebelgras, Gobifedergras, wilde Luzerne, Fuchsbauch, Sandverbene, Nachtkerze, Weihrauchstrauch, Rauchbaum, Kreosotstrauch ein...Dattelpalmen, Baumwolle, Melonen, Kaffee, Medizin—mehr als 200 ausgewählte Nahrungspflanzenarten zum Testen und Anpassen."

Und natürlich gab es die notwendigen Tierarten, die einen sich selbst erhaltenden Lebenszyklus schaffen und ein Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Organismen gewährleisten würden:

"[K]it-Fuchs, Känguru-Maus, Wüstenhase, Sandschildkröte ... und die Raubtiere, um sie in Schach zu halten: Wüstenfalke, Zwergkauz, Uhu und Wüstenkauz; und Insekten, um die Nischen zu füllen, die diese nicht konntenerreichen: Skorpion, Tausendfüßler, Falltürspinne, die beißende Wespe und die Wurmfliege ... und die Wüstenfledermaus, um auf diese aufzupassen."

Alles in allem schätzte Herbert, dass die von ihm geschaffene Welt mit den von ihm beschriebenen Methoden in dreieinhalb Jahrhunderten verändert werden könnte. Abgesehen von der Art und Weise, wie dieser detaillierte Bericht die Erhaltungsbemühungen auf der Erde beschrieb, erwies er sich auch in vielerlei Hinsicht als vorausschauend.

'Ökologische Kompetenz'

Zu Herberts eigener Zeit stand die Menschheit vor erheblichen Herausforderungen, die die Notwendigkeit von Veränderungen anzeigten. In den späten 1950er und frühen 60er Jahren führten Durchbrüche in der Geowissenschaft und Klimamodellierung zu wachsender Besorgnis unter Wissenschaftlern über die Zukunft unseres Planeten. Während dieser ZeitForscher begannen zu projizieren, wiesteigende CO2-Emissionen hätte eine "radikale" Auswirkung auf das Klima.

Um die Bedürfnisse jedes Menschen auf der Erde zu befriedigen und gleichzeitig sicherzustellen, dass wir nachhaltig mit der natürlichen Umwelt leben können, müssen wir eine "ökologische Alphabetisierung" erlernenKlimawandel erfordert Kreativität und die Fähigkeit, sich an sich ändernde Bedingungen anzupassen.

In den letzten vierzig Jahren ist der Bedarf an nachhaltigen Wohnlösungen umso dringlicher geworden, da die CO2-Emissionen und die globale Erwärmung in einem beispiellosen Tempo vorangekommen sind. Zum Glück hat diese Krise auch innovative und kreative Lösungen inspiriert, von denen vielebasieren auf der "ökologischen Bildung" alter Kulturen.

Während das langfristige Ziel darin besteht, alternative Energien und Kraftstoffe zu entwickeln, die unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern würden, werden in der Zwischenzeit Technologien benötigt, die es uns ermöglichen, unsere Ressourcen optimal zu nutzen. Wie so viele Aspekte seiner Arbeit,Die Gedanken von Frank Herbert zu Menschlichkeit und Ökologie haben mit der Zeit nur an Relevanz gewonnen!

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