Gedimmte Sonne: Chinas Schwefelemissionen bremsen Klimawandel

Klima paradox: Die Atmosphäre enthält immer mehr Kohlendioxid, doch die Temperaturen sind bis 2008 nicht gestiegen. Forscher erklären das Phänomen nun ausgerechnet mit der Verbrennung schmutziger Kohle in China. Vor allem der darin enthaltene Schwefel kompensiert demnach den Treibauseffekt.

Stahlwerk in Jiayuguan: Winzige Schwebteilchen kühlen Atmosphäre Zur Großansicht
REUTERS

Stahlwerk in Jiayuguan: Winzige Schwebteilchen kühlen Atmosphäre

Washington - Das Schwellenland China hat das Weltklima trotz seiner hohen Treibhausgas-Emissionen zeitweilig nicht angeheizt, sondern sogar abgekühlt. Klimaforscher haben herausgefunden, dass die durch Verbrennung von Kohle erzeugten Schwefelemissionen des Landes für eine bisher rätselhafte Pause im Klimawandel verantwortlich sind: Zwischen 1998 und 2008 blieben die globalen Durchschnittstemperaturen nahezu gleich, obwohl der menschliche Ausstoß von Treibhausgasen in diesem Zeitraum weiter anstieg. "Diese scheinbare Widerspruch könnte ein Grund sein, warum die Öffentlichkeit dem anthropogenen Klimawandel zunehmend skeptisch gegenüber steht", sagt das Team um die renommierten Klimaexperten Michael Mann und Robert Kaufmann von der Boston University.

In ihrer Analyse stellten die Forscher fest, dass der vorübergehende Stillstand der globalen Erwärmung durch drei Faktoren ausgelöst wurde: Zum einen gab es eine überproportional große Steigerung der Kohleverbrennung in China, die den Schwefelgas-Ausstoß in die Höhe schnellen ließ. Gleichzeitig verringerte sich die Sonneneinstrahlung auf die Erde durch eine geringe solare Aktivität. Und zusätzlich sorgte ein sogenannter La-Niña-Effekt im Pazifik für eine abkühlende Wirkung.

"Menschliche Aktivitäten, die den Planeten erwärmen und abkühlen, heben sich nach 1998 gegenseitig auf. Das erlaubt es natürlichen Variablen, eine signifikantere Rolle zu spielen", sagen die Forscher in der Online-Ausgabe des Fachmagazins "Proceedings of the National Academy of Sciences" (doi:10.1073/pnas.1102467108). Seit 2009 steigen die globalen Temperaturen allerdings wieder an.

Mehr Kohleverbrennung durch Chinas Energiehunger

Mit steigendem Wirtschaftswachstum wächst auch der Energiehunger Chinas - und damit vor allem der Verbrauch fossiler Brennstoffe - immer schneller. Die Analyse der Klimaforscher ergab, dass das Land in den vier Jahren von 2003 bis 2007 seinen Kohleverbrauch verdoppelte. Zum Vergleich: 1980 bis 2002 dauerte diese Verdoppelung noch 22 Jahre.

Bei der Verbrennung von Kohle werden nicht nur Treibhausgase wie Kohlendioxid freigesetzt, es entstehen auch Schwefelgase. Von diesen ist bekannt, dass sie in der Atmosphäre abkühlend wirken können, die winzigen Schwebteilchen werfen das einfallende Sonnenlicht ins All zurück - ein Effekt, den man auch gezielt für Geo-Engineering nutzen könnte. In den Industrieländern haben Umweltschutzbemühungen den Schwefelgas-Ausstoß schon seit den siebziger Jahren reduziert, in den Entwicklungs- und Schwellenländern ist dies bisher kaum der Fall.

In ihrer Studie ermittelten die Klimaforscher, dass der Anstieg der Kohleverbrennung ab 2002 ausreichend Schwefelgase freisetzte, um den menschengemachten Treibhauseffekt teilweise auszugleichen. Von 0,24 Watt pro Quadratmeter (W/m2) wie noch 1997 bis 2002 sank der wärmende Effekt auf 0,13 W/m2 zwischen 2002 und 2007.

Diese Verlangsamung der Erwärmung sei durch zwei natürliche Klimafaktoren noch verstärkt worden, sagen die Forscher. So habe die in einem Zyklus von elf Jahren schwankende Sonnenaktivität ab 2002 nachgelassen. Dadurch lieferte die Sonne 0,18 W/m2 weniger Strahlungsenergie als zuvor. Eine regionale Abkühlung über dem Pazifik durch den sogenannten La-Niña-Effekt habe den Trend noch verstärkt.

Nach Ansicht der Klimaforscher belegen diese Ergebnisse, dass die gängigen Modelle und Vorstellungen zu den Ursachen des Klimawandels nach wie vor stimmen. Für die Zukunft sei dies jedoch kein Grund zur Entwarnung. Der Erde könnte sogar eine Phase besonders rascher Erwärmung bevorstehen: wenn die solare Aktivität wieder zunimmt und Schwellenländer wie China im Rahmen von Umweltschutzmaßnahmen ihren Ausstoß von Luftschadstoffen wie Schwefel reduzieren. Zumindest von der Sonne geht derzeit keine Gefahr aus. Sie hat womöglich eine jahrzehntelange Verschnaufpause eingelegt.

hda/dapd

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insgesamt 212 Beiträge
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1. Mehr Schwefel!
travelfox42 05.07.2011
Vielleicht sollte man dann eben mehr Schwefeldreck in die Luft pusten! Oder vielleicht sollte man mal überlegen, das die einseitige Fixierung auf CO2, CO2, CO2 doch nicht der Weisheit letzter Schluss ist. Das Klima wird eben doch von mehreren komplexen Faktoren beeinflusst, als nur von CO2. Ich bin jedenfalls genervt von dem ständigen CO2-Vermeiden. Jede Bahnfahrt, jeder Flug wird mit der CO2-Bilanz ausgewiesen, usw. usf. Langsam nervt es.
2. Ja, is es wahr
mbschmid, 05.07.2011
Jetzt haben also den Sonnenflecken doch einen Einfluss.Und Schwefeldioxid ist plötzlich kein Treibhausgas mehr? Eijei eijei!
3. Seltsam
weißer_rabe 05.07.2011
Zitat von sysopKlima paradox: Die Atmosphäre enthält immer mehr Kohlendioxid, doch die Temperaturen sind bis 2008 nicht gestiegen. Forscher erklären das Phänomen nun ausgerechnet mit der Verbrennung schmutziger Kohle in China. Vor allem der darin enthaltene Schwefel kompensiert demnach den Treibauseffekt. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,772252,00.html
1. Wie kann es sein, dass Schnellnhuber und Rahmstorf über zweifellose Erderwärmung sprechen? http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,673025,00.html 2. Sollen wir dem Chinas Weg folgen und die Luft verschmutzen lassen?
4. alte news, neu aufgewärmt
nobody.loopback 05.07.2011
Der spiegel scheint ja regelmäßig das register zu lesen, nur, mit ca. 2 Wochen verzögerung. hier war das delay wohl 2 Jahre. http://www.theregister.co.uk/2009/04/09/arctic_aerosols_goddard_institute/
5. mehr Schwefel = mehr Blödsinn
nervmann 05.07.2011
Zitat von travelfox42Vielleicht sollte man dann eben mehr Schwefeldreck in die Luft pusten! Oder vielleicht sollte man mal überlegen, das die einseitige Fixierung auf CO2, CO2, CO2 doch nicht der Weisheit letzter Schluss ist. Das Klima wird eben doch von mehreren komplexen Faktoren beeinflusst, als nur von CO2. Ich bin jedenfalls genervt von dem ständigen CO2-Vermeiden. Jede Bahnfahrt, jeder Flug wird mit der CO2-Bilanz ausgewiesen, usw. usf. Langsam nervt es.
mehr Schwefel = mehr saurer Regen = mehr absterbende Wälder = mehr CO2 in der Atmosphäre mehr Schwefel = mehr saurer Regen = mehr versauerte Böden = mehr giftige Metalle im Grundwasser mehr Schwefel = mehr saurer Regen = mehr saures Meerwasser = mehr tote Meeres-Ökosysteme mehr Schwefel = mehr verschmutzte Luft = mehr Atemwegserkrankungen mer glaabt's net, wieviel blödsinnige Argumente gegen THG-Reduktionen es gibt
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Geo-Engineering
Pro und Contra
Wenn der Klimawandel dramatische Ausnahmen anzunehmen droht, bleibt als letzte Option wohl nur Geo-Engineering, sagen viele Forscher. Entweder man verringert die Sonneneinstrahlung auf der Erde, etwa durch Wolken oder Aerosole. Oder man filtert massenhaft CO2 aus der Atmosphäre und lässt es unter der Erde oder im Meer verschwinden. Doch so gut das auch klingt, Geo-Engineering ist umstritten.

Die einen warnen vor den Risiken und Nebenwirkungen menschlicher Eingriffe, die nur wenig erforscht sind. Die anderen fürchten, Geo-Engineering könnte die Menschheit dazu verleiten, andere Maßnahmen zum Klimaschutz gleich ganz bleiben zu lassen. Möglicherweise lässt sich mit den Eingriffen aber Zeit gewinnen. Geo-Engineering könnte für 10 oder 20 Jahre helfen, den Klimawandel zu bremsen. Um die eigentliche Aufgabe, den CO2-Ausstoß drastisch zu reduzieren, wird die Menschheit jedoch nicht herumkommen.
Mit Aeorosolen das Sonnenlicht dimmen
USGS / Cascades Volcano Observatory
Der Nobelpreisträger Paul Crutzen hat im Jahr 2006 eine Art Giftkur fürs Weltklima vorgeschlagen: Feinste Schwefelpartikel, ausgebracht in 10 bis 50 Kilometer Höhe, sollen das Sonnenlicht dämpfen. Um ein paar Prozent nur, aber das würde reichen, damit die Temperatur auf der Erde bis zum Ende des Jahrhunderts nur um zwei bis zweieinhalb Grad ansteigt.

Dass das Verfahren funktioniert, zeigte sich 1991 beim Ausbruch des Vulkans Pinatubo auf den Philippinen. Mehr als 20 Kilometer hoch wurde damals die Aschewolke geschleudert. Schwefeldioxide oxidierten zu genau jenen kleinen Schwefelsäure-Tröpfchen, die Crutzen nutzen will. Der Himmel verdunkelte sich ein ganz kleines bisschen, die Temperatur sank weltweit um 0,5 Grad. Atmosphärenforscher wissen inzwischen, dass der Schwefel die Ozonschicht stark schädigen könnte und denken deshalb über andere Aerosole nach. Der Charme der Methode ist aber, dass sie vergleichsweise billig umzusetzen ist. Ein US-Forscher hat ausgerechnet, dass Militärjets die mit Abstand billigste Variante sind, um Schwefelpartikel in den Himmel zu transportieren.
Ozeane mit Eisen düngen
AWI
Seit Wissenschaftler wissen, dass Eisensulfat Plankton dazu bringt, deutlich mehr CO2 zu binden als normalerweise, gilt die Düngung der Ozeane als mögliches Klimaschutzprojekt. Damit das Verfahren tatsächlich klappt, muss das Phytoplankton nach dem Absterben zum Meeresboden sinken - und möglichst lange dort verbleiben. Forscher halten das massenweise Verschütten von Eisen in die Ozeane allerdings auch für ein riskantes Experiment: Es könnte marine Ökosysteme radikal verändern. Zudem ergaben mehrere Experimente, darunter auch von deutschen Forschern im Südmeer, dass durch eine Düngung viel weniger Treibhausgas Kohlendioxid gebunden wird als angenommen.
Sonnenschirme im All
UA Steward Observatory
Wie aus einem Science-Fiction-Roman klingt der Vorschlag, einen gigantischen Spiegel im Weltall zwischen Sonne und Erde zu positionieren, der wie ein Sonnenschirm wirkt. 1992 wurden die Kosten für ein solches Projekt grob geschätzt: Man kam auf über hundert Milliarden Dollar, um die Sonnenstrahlung um ein Prozent zu verringern. In dieser Größenordnung sollen auch die globalen Kosten des Klimawandels pro Jahr liegen. Der Spiegel müsste in etwa die Größe Manhattans haben. Von der Erde aus wäre der Spiegel praktisch nicht erkennbar, höchstens als kleiner dunkler Fleck auf der Sonne.

Die Idee wurde an der University of Arizona weiterentwickelt: Ein 100.000 Kilometer langen Schweif aus 16 Billionen Scheibchen soll im All schweben. Jedes Scheibchen soll aus transparentem Kunststoff bestehen, 60 Zentimeter groß und nur ein Gramm schwer sein. Der Effekt: Die Sonneneinstrahlung würde um 1,8 Prozent sinken.

Für die Idee eines wie auch immer aufgebauten Sonnenschirms im All spricht, dass er keine chemischen Eingriffe in die Atmosphäre erfordert, deren Folgen schwer abzusehen sind. Theoretisch ließe sich der kosmische Sonnenschutz auch wieder abbauen. Allerdings sind Klimaexperten skeptisch, ob die Idee wegen der enorm hohen Kosten praktikabel ist.
Die Wolken aufhellen
DPA
Hunderte Geisterschiffe sollen auf den Ozeane rund um die Uhr Meerwassertropfen in die Luft blasen, die Kondensationskeime bilden. Erhoffter Effekt: hellere Wolken, die mehr Sonnenstrahlung zurück ins All reflektieren und so abkühlend wirken. Die Idee besticht durch ihre verblüffend niedrigen Kosten: Nicht einmal hundert Millionen Euro pro Jahr soll die Flotte aus Roboterschiffen kosten, die ihre Energie aus dem Wind beziehen. Statt mit Segeln sollen die Boote mit sogenannten Flettner-Rotoren bestückt werden.
Künstliche Bäume (Air Capture)
Institution of Mechanical Engineers
In Kohlekraftwerken der Zukunft soll das klimaschädliche CO2 aufgefangen und unterirdisch gespeichert werden (Carbon Capture and Storage -: kurz CCS). Künstliche Bäume arbeiten im Prinzip genauso, nur dass sie das CO2 nicht aus Abgasen, sondern direkt aus der Atmosphäre herausfiltern (Air Capture). Das ist aufwendiger und auch deutlich teuerer als CCS. Doch mit Air Capture lässt sich auch schon vor Jahren emittiertes CO2 nachträglich wiedereinfangen, was mit CCS nicht möglich ist. Ein künstlicher Baum soll nach Angaben britischer Forscher etwa 20.000 Dollar kosten und könnte zehn Tonnen CO2 pro Tag absorbieren. In ganz Großbritannien müssten 100.000 derartige Bäume aufgestellt werden, um sämtliches CO2 aufzufangen, das vom Verkehr der Insel stammt.
Bäume anpflanzen, verbrennen, CO2 auffangen
DPA
CO2 aus der Luft holen - das beherrschen natürlich nicht nur teure Anlagen, sondern auch Wälder. Man müsste den in Holz einlagerten Kohlenstoff nur noch dauerhaft speichern - fertig wäre das natürliche Geo-Engineering. Forscher haben vorgeschlagen, das Holz nicht mit großem Aufwand zu lagern, sondern einfach zu verbrennen. Das dabei entstehende CO2 wird dann aufgefangen und unterirdisch gespeichert (CCS). Diese Geo-Engineering-Variante würde nicht nur analog zu Air Capture die CO2-Konzentration der Atmosphäre senken, sondern nebenbei auch Energie produzieren. Freilich gibt es auch beim gezielten Holzverbrennen Probleme. So könnten neu angepflanzte Wälder auf der Nordhalbkugel die Erdoberfläche zusätzlich verdunkeln. Folge: Es wird mehr Wärmestrahlung der Sonne absorbiert, die Temperaturen steigen.

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Klimawandel: Wolken über den Meeren aufhellen

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Geoengineering: Notoperation fürs Weltklima