Du interessierst dich für neue wissenschaftliche Lösungen in Umwelt und Natur? Dann bist du hier richtig gelandet. Auf dieser Seite sollen wöchentlich wissenschaftliche Beiträge zu neuen Innovationen kommen, die sich das Ziel gesetzt haben, dem Klimawandel entgegenzuwirken, oder Katastrophen vorzubeugen. Mein erster Beitrag handelt von Geo-Engineering. Die nächsten Ausgaben der Serie werden mitunter Bezug auf Carbon Capture Storage (CCS), den Albedo-Effekt und großangelegte Trinkwasserherstellung aus Salzwasser nehmen.
Nr. 1: Der Schalter am Himmel
Solares Geoengineering will dem Klimawandel entgegenwirken. Der Ansatz erscheint zunehmend realistischer; die Nachhaltigkeit und Umsetzbarkeit werden jedoch angezweifelt. Für Risiken und Nebenwirkungen hier eine Packungsbeilage.
In den vergangenen Jahren mussten wissenschaftliche Prognosen zur Erderwärmung immer wieder nach oben korrigiert werden. Momentan wird von einer durchschnittlichen Erwärmung von 3,2 Grad Celsius bis 2100 gegenüber den mittleren Temperaturen von 1850 bis 1900 ausgegangen. Im Vergleich dazu stiegen die lokalen Temperaturen in der Arktis in den letzten 100 Jahren noch einmal doppelt so schnell an. Das hat schwerwiegende Folgen: Extremwetterereignisse, wie Starkniederschläge und Dürren häufen sich. Der Meeresspiegel steigt aufgrund des zunehmenden Zerfalls des west-antarktischen- und des Abschmelzens des grönländischen Eisschildes. Das Auftauen von Permafrostböden und dabei freigelassene Mengen an Kohlenstoffdioxid (CO2) sorgt für neue Höchstwerte bei der CO2-Konzentration in der Atmosphäre. Dadurch müssen die Weltmeere mehr CO2 binden, was zu ihrer Übersäuerung führt. Schrumpfende Wälder haben längst nicht mehr genug Kapazität zur Luftreinigung übrig. Ziele, wie die Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius bis zum Jahr 2100 erscheinen unter anderem aus diesen Gründen illusorisch.
Deswegen liegt es nahe, dass die Wissenschaft schon vor Jahren mit der Forschung zu Alternativen zur Bekämpfung des Klimawandels begann. Dabei fällt oft ein Begriff: Geoengineering. Geoengineering präsentiert sich als lösungsorientierte Innovation eines weltweiten Problems. Besonders einer seiner Teilbereiche wurde zuletzt stark diskutiert – solares Geoengineering.
Beim solaren Geoengineering geht es darum, die Sonneneinstrahlung auf die Erde zu minimieren. Dieses „Dimmen der Sonne“ funktioniert in der Theorie, indem Aerosole auf einer Höhe von 15 bis 50 Kilometern in die Stratosphäre gesprüht werden. Aerosole sind winzige reflektierende Partikel. Sie legen sich einmal in der Luft freigesetzt wie ein Schleier um die Erde und blocken die durch die Sonne generierte einfallende Wärme ab, beziehungsweise lassen bereits gespeicherte Wärme aus der Stratosphäre entweichen. Als realistische Kandidaten für die kleinen Teilchen werden die chemischen Stoffe Schwefeldioxid und Kalziumkarbonat gehandelt. Ersteres wird vollkommen natürlich bei Vulkanausbrüchen in die Luft geschleudert. Es konnte bereits nachgewiesen werden, dass durch Schwefeldioxid eine temporäre Abkühlung der Erdoberfläche erreicht werden kann. Allerdings gibt es Bedenken in Bezug auf die Schädlichkeit für die Ozonschicht. Aus diesem Grund gilt Kalziumkarbonat als der Favorit. Zudem ist der Stoff durchlässiger für die von der Erde reflektierte Infrarotstrahlung. Ein weiteres Plus ist die biologische Abbaubarkeit.
Doch es gibt auch einige kritische Stimmen. Wenngleich es am Papier aussichtsreich erscheint die Temperatur der Erde abzukühlen, ist die Komplexität der praktischen Umsetzung nicht zu unterschätzen. Ein erfolgreiches Programm erfordert die Zusammenarbeit von Ländern weltweit. Für eine Reduktion der Erdtemperatur um einen Grad Celsius müsste zudem eine Flotte von 300 Flugzeugen jeden Tag in 20 Kilometern Höhe Kalziumkarbonat-Partikel versprühen. Die mit zehn Milliarden Euro im Jahr betitelten Kosten wären zwar im Vergleich zu anderen Strategien gering. Trotzdem löst eine Erdabkühlung durch Verminderung der Sonneneinstrahlung das grundsätzliche Problem des Klimawandels nicht. Stattdessen stellt sie nur eine Reaktion auf bereits verabsäumtes Handeln dar.
Es könnte somit das eigentliche Problem – die Reduktion der Emission von Treibhausgasen – aus den Augen verloren werden. Das bedeute unter anderem, dass die Übersäuerung der Meere ungehindert fortschreiten würde. Des Weiteren warnen Wissenschaftler/Innen, dass die tatsächlichen Auswirkungen auf das Wetter in Labortests nicht vollends abgeschätzt werden können. Sie befürchten, sobald ein Eingriff in das Wetter stattgefunden hat, könne er so schnell nicht wieder gestoppt werden. Zumal es bei einem Abbruch des solaren Geoengineering zu einem sogenannten „Termination Shock“ – einer plötzlichen Erwärmung des Klimas – kommen könnte.
Im Fazit lässt sich sagen, dass solares Geoengineering zwar eine mögliche Taktik zur Abkühlung des Planeten darstellt, jedoch kein Allheilmittel ist. Besonders die globale Umsetzung gilt weiterhin als ambitioniert, auch wenn die Wissenschaft die grundsätzliche Wirksamkeit bereits belegen konnte.
Quellen:
https://seas.harvard.edu/news/harvard-project-address-uncertainties-solar-geoengineering
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1615572113
https://www.arcticwwf.org/the-circle/stories/turning-down-earths-thermostat-with-solar-geoengineering
https://futurezone.at/science/geoengineering-solar-klimawandel-klimaschutz-kosten-oeknomie/403126081
https://www.tagesschau.de/wissen/klima/sonne-verdunkeln-100.html
https://www.mdr.de/wissen/geoengineering-sonne-verdunkeln-hilft-meereis-nur-wenig-100.html
https://futurezone.at/science/geoengineering-solar-klimawandel-klimaschutz-kosten-oeknomie/403126081
https://rudolphina.univie.ac.at/en/what-we-can-and-cannot-expect-from-solar-geoengineering
Matteo Joshua Maier 