Thoughts about concept and position of the anthropocene (German version: see below)

I think that the era of the anthropocene does not fit into the geological time scale (Crutzen 2002, Zalasiewicz 2014).

It contradicts my conception about stratigraphy.

Geological cycles, so can be interpreted, run according to the idea of scientific determinism, which was formulated by Laplace (1749-1827) to describe the physical and chemical processes occuring in the macrocosmos.

Mentioned processes are characterized by a natural cause: the trend towards equilibration, which is realized here by means of compensatory flows along density-, matter- and temperature-gradients in viscos materials - here mostly silicate rock.

The processes follow, despite the fact that it will never be possible to determine exactly all parameters of state, scientific laws and in this sense the principle of causality.

Regardless from the status of consense among scientists, whether determinism is a necessary attribute of nature (Grodzicki 1999), it is obvious that anthropogenic modifications of these cycles have no natural, deterministic causes.

Many of the constitutional changes, which occured in the mentioned era concerning the system earth, cannot be explained by the effects of the gradients, forces and processes - present since 4.5 Ga - in the geological cycles of the exogene and endogene dynamics of earth.

The anthropogenic mass-mobilizations and -dislocations as well as causally interconnected chemical-biological- physical transformations in the atmo-, bio-, hydro-, cryo- and pedospheres occur, intensified since the beginning of the industrialization, under modification and utilization of natural forces and matter, which act in the geosphere.

Via intellect human beings intervened by means of techniques into natural cycles of matter and gradients.

In consequence the bulk of the exogene geological erosive structures and corresponding deposits - marine and terrestrial - originated by effects of physical forces and chemical reactions, do not match their natural amplitudes, intensities, directions, concentrations, compositions, velocities, masses, volumina etc., because human beings altered natural resources and the cycles of energy and matter by transfering and utilizing energy and extracting natural concentrates in a dissipative way, since mankind's knowledge about natural scientific laws improved more and more and since he made use of them in a more and more efficative way; and generated risks in this way and brought more self-responsibility.

The natural geogene flux of matter is actually ca. 52 Mrd. T/a and is caused by geological/geophysical forces; the anthropogenic flux of matter however amounts to ca. 111 Mrd T/a - more than twice - (Schmidt-Bleek 2014: 101); the forces necessary for that are described one paragraph above and - contrary to the opinion in Steffen et al. (2007) - do not have geological/geophysical signatures.

According to my opinion, the anthropocene started at that time and at that location, where it is evident that for the first time geogene processes or products were covered or modified by anthropogenic deposits or impacts or began to interfere with them.

Of course these influences were very faint at the beginning of history of mankind.

Location and start of the anthropocene is fixed by source point and productive layer containing the oldest dated stone wedge or hand axe of the first hominides: the oldest proven artifact: ca. 3.3 Ma old (Hovers 2015), equivalent to the Pliocene of the geological time scale.

Because geogene cycles never produced within 4.5 Ga one single artifact, I think that the anthropocene, which contains in the meantime innumerable artifacts - from the prehistoric cave-paintings at Lascaux to the Bingham Copper Mine - cannot be added to the geological time scale: because none of the known geological processes can generate an artifact or tool an none of the anthropogenic surfaces of removal or deposition can be explained by geological processes.

In addition most of the geogene surfaces of erosion and deposition, which have formed since the beginning of the anthropocene, are modified by differing anthropogenic factors; the same accounts for the corresponding geological boundaries.

Geological criteria for defining the boundary between the anthropocene and Quarternary/Holocene can not be applied.

Because it is the fact that exclusively geological criteria are valid for all other geological boundaries in the geological time scale, the anthropocene cannot be added to it.

So I think that concerning the anthropocene another time scale - separate from the geological one - must be created with a combination of geological and archaeological criteria.

Geological processes transformed by anthropogene impacts continue; according to its age - not yet defined - the anthropocene is coeval to the Quarternary or Holocene.

Certainly since 3,5 Ga a huge number of creatures have influenced geological cycles in very differing ways by producing deposits or irreversible system changes, which none of the geological forces could have created by itself or in combination with other forces.

Biological and geological cycles got more and more interweaved by forming the natural system of the biogeosphere, which gets temporarily stressed by extraterrestrial events like asteroid-impacts, solar eruptions or enhanced cosmogenic irradiation.

The individuals inhabiting these changing ecosystems are subjected to casual mutation as well as natural selection and they attempt to survive via adaptation and cooperation/symbiosis.

The actions of the creatures occur mostly deterministic: according to inherited biological programs, which are mostly instinctive-involuntary to them and which enable them to create niches.

They began to create the first proto-artifacts (Goodall 1986), but none, which were physically stable and hardly fossilizable.

The human being, which evolved from these creatures, however, is - beside the mentioned biological programs - provided with attributes, which exeed the previous ones because of the progress in mental development.

Due to its intellect, it is enabled to self-knowledge, to self-determination, to a relatively high degree of free will, to high degree of consciousness, and it produces since 3.3 Ma artifacts; its way of life can be seen as partially indeterministic (Grothe 2009).

Since ca. 11.000 a it colonizes expansivly on expense of biodiversity in the ecosystems of naturally developing landscapes, which it transforms by work, auxiliars and exploitation of natural gradients and usage of resources continually into cultivated land.

In addition, mankind created the technosphere. According to its way of life, it occupies an extraposition in the biogeosphere (Gray 2013). Natural and technologically created objects are now - see genetic manipulation and atomic transmutation techniques - interwoven down to molecular and subatomic scales.

No human being is able to create geological products, but only artifacts: artificial products and technical prostheses of its diverse stages of cultural development. Later the artifacts will be deposited together with natural geological matter as sedimentary layers, which potentially fossilize. Higher evolved animal species generate according to their properties hardly fossilizable artifacts, but leave behind biogenic sediment, which potentially fossilizes.

All anthropogene removals and deposits are equivalents to cultural activities of human beings, which - in part indeterministically - alters geological resources and cycles in order to survive and to evolve.

A geological time scale lists up evolutionary stages of (nearly exclusively) deterministic, natural, geological processes of earth history, but neither relics nor criteria of partially indeterministically created, artificially, cultural evolutionary stages of human beings.

The age-classification of of physical markers - diagnostic artifacts - present on and inside geological substratum occurs according to a separate time scale, in which archaeological and geological criteria are united.

It founds also on the contrast - discussed since at least 400 years among academics - nature versus culture, which was defined by Descartes as "thinking subject" vs. "physical matter" (spirit - matter - or nature-culture - dichotomy or - dualism), why the anthropocene cannot be part of the geological time scale, but should be part of a separate archeological timescale.

In addition: If the anthropocene is formally added to the geological timescale, it follows that nearly all activities of human beings could be interpreted as deterministically, what means that they would not have nearly any free will and that they have got rid of their responsibilities for their actions as well as the resulting consequences. But this cannot and must not be.

If it comes true that humankind is unable to keep climate change down to a bearable degree, then it follows that humankind is able to act only deterministically, as owned by inherited genetic properties concerning natural selection (De Duve 2012). But by doing so, man would abandon free will and reasonableness as well as all intellectual achievements forever.

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Gedanken zu Konzept und Positionierung des Anthropozän

Das Zeitalter des Anthropozän sehe ich als problematisch positioniert, wenn es in die geologische Zeitskala eingefügt wird (Crutzen 2002, Zalasiewicz 2014).

Es widerspricht meinen Vorstellungen über Stratigraphie.

Geologische Kreisläufe, so kann man interpretieren, funktionieren ensprechend dem Konzept des wissenschaftlichen Determinismus, den Laplace (1749-1827) für die Beschreibung der physikalischen und chemischen Vorgänge im Makrokosmos formuliert hat.

Genannte Vorgänge haben eine natürliche Ursache: das ist der Trend hin zur Gleichgewichtseinstellung, der hier in Form von Ausgleichsbewegungen an Dichte-, Stoff- und Temperaturgradienten in viskosen Materialien - hier meist Silikatgestein - realisiert ist.

Die Abläufe folgen, auch wenn nicht alle Zustandsgrößen jemals exakt bestimmt werden können, eindeutig naturwissenschaftlichen Gesetzen und damit dem Kausalprinzip.

Unabhängig vom Konsensstatus der Wissenschaftler darüber, ob Determinismus eine notwendige Eigenschaft der Natur ist (Grodzicki 1999), ist offensichtlich, dass anthropogene Modifizierungen dieser Kreisläufe hingegen keine natürlichen, deterministischen Ursachen haben.

Viele der Zustandsänderungen, die in genanntem Zeitalter betreffend das System Erde erfolgten, sind nicht durch das Wirken der seit ca. 4,5 Mrd. a vorhandenen natürlichen Gradienten, Kräfte und Vorgänge in den geologischen Kreisläufen der exo- und endogenen Dynamik erklärbar.

Die anthropogenen Massenmobilisierungen und -umlagerungen sowie damit ursächlich verbundenen chemisch-biologisch-physikalischen Transformationen in den Atmo-, Bio-, Hydro-, Kryo- und Pedosphären geschehen, verstärkt seit Beginn der Industrialisierung, unter Beeinflussung und Nutzung natürlicher Kräfte und Materialien, die in der Geosphäre wirken bzw. vorhanden sind.

Über seinen Intellekt klinkte sich der Mensch mittels Technik in natürliche Stoffkreisläufe und Gradienten ein.

Folglich sind seitdem die meisten der auf der Erdoberfläche entstandenen geologischen Abtragungen und korrespondierenden Ablagerungen - marin und terrestrisch - durch die Wirkung physikalischer Kräfte und chemischer Reaktionen entstanden, die nicht mehr ihren natürlichen Größen, Intensitäten, Richtungen, Konzentrationen, Zusammensetzungen, Geschwindigkeiten, Massen, Volumina etc. entsprechen können, weil der Mensch die Stoffbestände, Energie- und Stoffkreisläufe verändert hat, in ihnen Energie umsetzt sowie aus ihnen natürliche Konzentrate entnimmt, umlagert und dissipativ vernutzwertet, seitdem er immer besser die naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten erkannt, immer wirkungsvoller zu nutzen begonnen und damit Risiken erzeugt und sich selbst immer mehr in Verantwortung gebracht hat.

Der natürliche geogene Stoffumsatz beträgt ca. 52 Mrd. T/a und wird durch geophysikalische Kräfte angetrieben; der anthropogene beträgt hingegen mit 111 Mrd. T/a (Schmidt-Bleek 2014: 101) mehr als das Doppelte; die hierfür notwendigen Kräfte, beschrieben in einem Paragraphen oberhalb, haben - entgegen der Meinung von Steffen et al. (2007) - keine geologischen/geophysikalischen Signaturen.

Das Anthropozän begann m. E. zu der Zeit und an dem Ort, wo nachweislich erstmals geogene Vorgänge oder Produkte von anthropogenen Ablagerungen oder Einwirkungen überlagert oder verändert worden sind oder mit ihnen zu wechselwirken begannen.

Zu Beginn der Menschheitsgeschichte waren diese Einflüsse freilich sehr gering.

Ort und Zeitbeginn wird am besten markiert mit Fundort und Fundschicht des ältesten datierten Stein- oder Faustkeils: das älteste nachweisbare Artefakt: vor ca. 3,3 Mio. a (Hovers 2015), entsprechend dem Pliozän in der geologischen Zeitrechnung/-skala.

Da aber die geogenen Kreisläufe innerhalb von ca. 4,5 Mrd. a nachweislich kein einziges Artefakt erzeugten, meine ich, dass das Anthropozän mit all seinen inzwischen unzählbaren Artefakten - von den Höhlenmalereien bei Lascaux bis zur Bingham Copper Mine - nicht an die geologische Zeitskala angliederbar sein kann: weil keiner der bekannten geologischen Vorgänge ein Artefakt oder Werkzeug erzeugen und keine der anthropogen erzeugten Abtragungs- oder Ablagerungsflächen durch geologisch-/geophysikalische Vorgänge erklärt werden kann, wie Crutzen et al. 2007 meinten..

Ausserdem sind die meisten der auf der Erdoberfläche seit Beginn des Anthropozäns entstandenen geogenen Erosionsflächen und Ablagerungen durch jeweils verschieden hohe anthropogene Faktoren verändert; gleiches gilt für die korrespondierenden geologischen Grenzen.

Geologische Kriterien zur Grenzziehung zwischen Anthropozän und Quartär/Holozän sind nicht anwendbar.

Weil aber ausschließlich geologische Kriterien für alle anderen Grenzziehungen auf der geologischen Zeitskala gelten, kann das Anthropozän nicht an diese angegliedert werden.

So meine ich, dass für das Anthropozän eine eigene, von der geologischen Zeittafel separate Skala gelten muss, in der sowohl geologische als auch archäologische Kriterien gelten.

Anthropogen transformierte geologische Vorgänge bestehen fort; entsprechend seines noch festzulegenden Alters ist das Anthropozän zeitliches Äquivalent des Quartär oder Holozän.

Freilich haben seit ca. 3,5 Mrd. a eine immens große Zahl an Lebewesen die geologischen Kreisläufe in sehr unterschiedlichem Maße beeinflusst und Ablagerungen bzw. irreversible Änderungen geschaffen, die keine geologische Kraft jemals aus sich selbst heraus oder kombiniert mit anderen hätte erzeugen können.

Biologische und geologische Kreisläufe haben sich immer weiter ineinander zum natürlichen System der Biogeosphäre verflochten, das gelegentlich von extraterrestrischen Ereignissen wie Impakten, solaren Eruptionen oder verstärkter kosmischer Strahlung beeinträchtigt wird.

Die Individuen dieser wechselnden Ökosysteme unterliegen der zufälligen Mutation sowie der natürlichen Selektion und sie versuchen mittels Anpassung und Kooperation/Symbiose zu überleben.

Die Aktionen der Lebewesen verlaufen deterministisch: entsprechend vererbten biologischen Programmen und sind zuallermeist instinktiv-unbewusst; sie befähigen sie auch zur Schaffung von Nischen.

Sie fingen an, erste Proto-Artefakte herzustellen (Goodall 1986), aber keine, die physisch beständig und damit kaum fossilisierbar waren.

Der aus dieser Lebewelt entstandene Mensch hingegen verfügt neben den bereits erwähnten biologischen Programmen über Eigenschaften, die wegen seiner mentalen Weiterentwicklung darüber hinausgehen.

Er kann wegen seines Intellektes reflektieren, über sich selbst bestimmen, verfügt über einen weitgehend freien Willen, hohen Bewusstseinsgrad und erzeugt seit ca. 3,3 Mio. a Artefakte; seine Lebensweise wird als teilweise indeterministisch gesehen (Grothe 2009).

Er siedelt seit ca. 11000 Jahren auf Kosten der Biodiversität expandierend in den Ökosystemen sich natürlich entwickelnder Landschaften, die er durch Urbarmachung, Hilfsmittel und unter Ausnutzung natürlicher Gradienten und Verwendung von Rohstoffen fortlaufend in Kulturlandschaften umwandelt.

Zudem entstand durch ihn die Technosphäre. Wegen seiner Lebensweise hält er eine Sonderstellung in der Biogeosphäre inne (Gray 2013). Natürliche und technisch erzeugte Objekte sind inzwischen - siehe Genmanipulation und atomare Transmutationen - bis hinab in den molekularen und subatomaren Bereich ineinander verwoben.

Kein Mensch kann geologische Produkte erzeugen, sondern nur Artefakte: künstliche Produkte und technische Prothesen seiner diversen kulturellen Entwicklungsstufen. Die Artefakte werden später mit natürlich entstandenem, geologischem Material vermengt als Sedimentschichten abgelagert, die fossilisieren können. Höher entwickelte Tierarten erzeugen entsprechend ihren Eigenschaften kaum fossilisierbare Artefakte, hinterlassen aber biogenes Sediment, das später ebenso fossilisieren kann.

Alle anthropogenen Abtragungen und Ablagerungen entsprechen kulturellen Aktivitäten des Menschen, der - teilweise indeterministisch - geologische Stoffbestände und Kreisläufe modifiziert, um seine Subsistenz zu sichern und sich zu entwickeln.

Eine geologische Zeitskala listet Entwicklungsstadien von (fast nur) deterministischen, natürlichen, geologischen Vorgängen der Erdgeschichte auf, aber weder Relikte noch Merkmale teilweise indeterministisch entstandener künstlicher, kultureller Entwicklungsstufen des Menschen.

Die Alterseinstufung von auf und in geologischem Substrat vorhandenen physischen Markern - Kulturzeigern - erfolgt in einer separaten Zeitskala, in der archäologische und geologische Kriterien vereint sind.

Es beruht auch auf dem über mindestens vier Jahrhunderte in Akademikerkreisen diskutierten Gegensatz Natur versus Kultur, den Descartes definierte als „denkendes Subjekt“ vs. „physikalische Substanz“ (Geist - Materie oder Natur-Kultur - Dichotomie bzw. - Dualismus), weshalb das Anthropozän nicht Teil der geologischen Zeitskala sein kann, sondern Teil einer separaten archäologischen Zeitskala werden sollte.

Zudem: fügt man das Anthropozän der geologischen Zeitskala formell hinzu, ergibt sich daraus, dass fast alles Wirken des Menschen als deterministisch zu sehen wäre, was bedeuten würde, dass er nahezu keinen freien Willen mehr hätte und seine Verantwortungen für all seine Aktionen und die damit zusammenhängenden Folgen los wäre. Aber das kann und darf nicht sein.

Den Klimawandel nicht rechtzeitig zu begrenzen würde für die Menschheit bedeuten, nur deterministisch zu handeln, so wie es die geerbten Eigenschaften betreffend die natürliche Selektion vorgeben (De Duve 2012). Aber damit hätte der Mensch seinen freien Willen und seine Vernunft aufgegeben und alle geistigen und philosophischen Errungenschaften für alle Zeiten entwertet.

Literature/Literatur:
- Crutzen, P. (2002): Geology of mankind.- Nature 415: 23.
http://dx.doi.org/10.1038/415023a .
- De Duve, C. R. M. J. (2012),Genetics of Original Sin: The Impact of Natural Selection on the Future of Humanity.Yale University Press.
- Goodall, J. (1986):
The chimpanzees of Gombe: patterns of behavior.- Belknap Press.
- Gray, J. (2013): The Silence of Animals: On Progress and Other Modern Myths.- Penguin Books.
- Grodzicki, M. (1999): Determinismus.- In: Lexikon der Physik, Bd. 2: 08-10; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin.
- Grothe, B. (2009): Nimmt uns die Neurobiologie den freien Willen? Eine kritische Betrachtung der Aussagekraft moderner neurowissenschaftlicher Methoden.- In: Vossenkuhl, W. et al. (eds.) Ecce Homo! Menschenbild - Menschenbilder. Kohlhammer, Stuttgart, ISBN 978-3-17-020368-6, pp. 238-255.
- Hovers, E. (2015): Archeology: tools go back in time.- Nature News and Views 521: 294-295.
- Schmidt-Bleek, F. (2014): Grüne Lügen. Ludwig-Verlag, München.
- Steffen, W., Crutzen, P. J., McNeill, J. R. (2007): The Anthropocene: Are Humans Now Overwhelming the Great Forces of Nature?.- Ambio 36/8: 614-621, December 2007. https://www.pik-potsdam.de/news/public-events/archiv/alter-net/former-ss/2007/05-09.2007/steffen/literature/ambi-36-08-06_614_621.pdf
- Zalasiewicz, J. (2014): Die menschliche Dimension in geologischer Zeit.- In: Willkommen im Anthropozän. Unsere Verantwortung für die Zukunft der Erde (Hrsg.: N. Möllers, C. Schwägerl, H. Trischler); Seiten 13-18. Deutsches Museum München.- Katalog zur gleichnamigen temporären Ausstellung (Dez. 2014 - Jan. 2016) im Deutschen Museum München.

Erstellt 16.03.2015; letzte Änderung: 09.01.2016
Hubert Engelbrecht