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Um das Ökosystem Erde muss man sich übrigens keine Gedanken machen. Das liegt daran, dass die Lebewesen auf der Erde von Anbeginn des Lebens hervorragend mit CO2 umgehen können. CO2 war zu Beginn der wichtigste Stoff in der Erdatmosphäre. Gehen wir über 3 Mrd. Jahre zurück, als sich sowohl Bakterien als auch Algen über CO2 freuten: Schaut man sich die CO2-Partialdruck-Kurve im Milliarden-Jahre-Maßstab an, so weiß man, dass die Natur damit problemlos umgehen kann:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/rubin/rbin2_01/natur/Beitrag2/grafiken/ABB4.gif
Das vor ca. 3,5 Mrd. Jahre entstandene Enzym RubisCO ( http://www.biologie.uni-hamburg.de/lehre/bza/1rxo/1rxoe.htm ) kann im katalytischen Zentrum das Substrat Ribulosebisphosphat (ein C5-Zucker) sowohl mit Kohlendioxid (CO2) als auch mit Sauerstoff (O2) und sogar mit Schwefeldioxid (SO2) umsetzen.
Die Reaktionen mit Sauerstoff wurden erst in den letzten 1,5 Mrd. Jahren wichtig. Sauerstoff wurde zur Basis für Lebewesen, die erst andere Lebewesen fressen müssen, um an Kohlenstoff zu kommen.
Im Karbon (vor 0,3 Mrd. Jahren) betrug der CO2-Gehalt noch ca. 1400 ppm. In den letzten 0,00065 Mrd. Jahren lag dieser Anteil bei max. 300 ppm.
Betrachtet man erdgeschichtlich die letzten 0,0004 Mrd. Jahre, also einen relativ geringen Zeitraum, so erkennt man starke Schwankungen, aber eine in den letzten 0,00000015 Mrd. Jahren dramatisch ansteigende Entwicklung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Verlauf_Kohlendioxidgehalt.png
Man erkennt, dass wir mittels Industrialisierung CO2-Gehalte erreichen, die vielleicht irgendwann wieder an die des Karbons heran reichen könnten. Wie gesagt für die Natur ist das nichts Neues! Alle Systeme sind darauf vorbereitet. Ob wir noch dazu gehören, ist allerdings unklar, da der Mensch noch nie unter solchen Bedingungen leben musste. Wir sind erdgeschichtlich eine relativ neue Spezies.
Hier wird Flora und Fauna des Karbons kurz beschrieben: http://www.steffen-lebach.de/karbon.htm
Heutige Vorkommen fossiler Brennstoffe stammen genau von diesen untergegangenen Pflanzenwelten. Vielleicht ein interessanter Zyklus.
Also im Klartext: um das Ökosystem brauchen wir uns keine Sorgen machen, es geht um uns (und einige Tiere, die uns ans Herz gewachsen sind). Naja, Insekten sind doch auch recht interessant.
Zu den Modellen der Vorhersage kann man sagen, dass insbesondere Rückkoppelungen und Folgeeffekte schwer vorhersehbar sind. Beispiel: Die schmelzende Eisdecke in der Arktis sollte zu einer Abnahme der Menge an in den Weltraum reflektiertem Sonnenlicht führen. Das an der Stelle des geschmolzenen Eises vorherrschende Wasser nimmt signifikant mehr Sonnenenergie auf und führt zu weiterem Abschmelzen des umliegenden Polareises. Momentan müssen wir davon ausgehen, dass um 2100 ca. 7 bis 8 Grad höhere Temperaturen herrschen. Hierbei geht man davon aus, dass keine globalen Verdunklungen (z.B. Nuklearkrieg, Vulkanausbrüche) der Atmosphäre oder eine Verschiebung der Rotationsachse der Erde eintreten.
Jetzt geborene Kinder können diese Zeit erleben. Es könnte durch nicht ausreichende landwirtschaftliche Versorgung und Wasserknappheit zu gewaltigen Hungersnöten bzw. Verteilungskriegen kommen.
Wasser kann man sicher aus Meerwasser gewinnen oder als Nebenprodukt aus der geplanten "Wasserstoffverbrennung" erhalten. Hier sehe ich kein unüberwindliches Problem.
Für die Energiegewinnung stellen wir auf Sonnenenergie und Wasserstoff um. Das packen Physiker und Chemiker noch rechtzeitig.
Das große Problem wird die Landwirtschaft zur Versorgung der Menschheit werden. Das heisst, wir müssen unsere Forschung auf Biologie, Biochemie, Genetik und eine "biologische" Chemie konzentrieren.
Ob die Erkundung des Weltraums eine Rolle spielen kann, da bin ich mir nicht sicher. Auf dem Mars gab und gibt es auf jeden Fall Wasser und natürlich auch CO2 (als "Trockeneis"): http://www.br-online.de/kinder/fragen-verstehen/klaro/lupe/2004/00455/
http://www.heise.de/tp/r4/artikel/20/20622/1.html (Russland und USA wollen beide so um das Jahr 2018 herum Menschen zum Mars schicken.)
