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Geo-Engineering: Klima-Bastelei würde Europa Dürre bescheren

Die Idee scheint verlockend: Wenn die Menschheit das Weltklima durch ihren Ausstoß an Treibhausgasen aufheizt, könnte sie es einfach wieder künstlich kühlen. Doch eine neue Studie legt nahe, dass solche Eingriffe massive Nebenwirkungen hätten.

Niedrigwasser in Dresden (im Mai 2012): Klimawirkung von Geo-Engineering untersucht Zur Großansicht
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Niedrigwasser in Dresden (im Mai 2012): Klimawirkung von Geo-Engineering untersucht

Hamburg - Die Idee ist höchst umstritten: Sollte der Mensch aktiv ins Erdklima eingreifen, um den Planeten zu kühlen? Geo-Engineering lautet der Sammelbegriff für solche technischen Eingriffe ins Klimasystem. Dabei könnten einerseits Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernt oder aber die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche vermindert werden.

"Solche Maßnahmen sind als Notlösung vorgeschlagen worden für den Fall, dass die Klimaschutzbemühungen fehlschlagen oder die Folgen der Erwärmung schwerwiegender ausfallen als erwartet", schreiben Hauke Schmidt vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg und Kollegen im Fachmagazin "Earth System Dynamics". Doch die Folgen solcher Eingriffe in das globale Klimasystem sind bisher nur in Teilen erforscht.

Schmidt und seine Kollegen haben untersucht, wie sich das zukünftige Klima verändert, wenn man durch technische Maßnahmen die Sonneneinstrahlung verringert. Möglich wäre dies beispielsweise durch gewaltige Spiegel in der Erdumlaufbahn. Alternativ könnte man auch gezielt Schwebstoffe in die Atmosphäre blasen. Das hatte zum Beispiel das britische Projekt "Spice" vor, das aber im Mai abgeblasen wurde.

In Simulationen konnten Schmidt und seine Kollegen zeigen, dass die Temperaturen nach einem großangelegten Geo-Engineering wieder sinken würden - gleichzeitig würden aber die Niederschläge auf der Erde deutlich abnehmen. Als Folge wäre es in Europa und Nordamerika rund 15 Prozent trockener als vor Beginn des menschengemachten Klimawandels. Im Amazonas-Gebiet würde es sogar 20 Prozent weniger regnen, berichten die Forscher

"Am oberen Ende der Prognosespannbreite"

"Die Hauptbotschaft unseres Experiments lautet, dass das durch Geo-Engineering erzeugte Klima anders ist als jedes vorher existierende natürliche", sagt Schmidt. Man könne das Klima durch solche Maßnahmen nicht einfach auf einen früheren Stand zurückdrehen.

Die Wissenschaftler hatten in vier Klimamodellen überprüft, wie das Erdklima auf Maßnahmen zur Verringerung der Sonneneinstrahlung reagiert. In ihrem Geo-Engineering-Szenario gingen die Wissenschaftler davon aus, dass die Atmosphäre viermal so viel Kohlendioxid (CO2) enthält wie vor Beginn der Industrialisierung - damals waren es rund 280 ppm (parts per million, Teile pro einer Million).

Das sind extreme Annahmen, derzeit liegt die CO2-Konzentration bei bis zu 400 ppm. Doch die Forscher verteidigen sich: "Eine solche Vervierfachung liegt am oberen Ende der Prognosespannbreite, ist aber immer noch im Bereich dessen, was am Ende des 21. Jahrhunderts möglich wäre."

Um eine Geo-Engineering-Maßnahme zu simulieren, senkten die Forscher dann die Sonneneinstrahlung in ihren Modellen so weit ab, dass der von dem zusätzlichen CO2 ausgelöste Treibhauseffekt ausgeglichen wurde. Das Ergebnis der simulierten Geo-Engineering-Maßnahme verglichen sie mit dem Klima der Erde vor Beginn der industriellen Revolution. In allen vier Modellen sei das manipulierte Klima trockener gewesen als im Vergleichsszenario, berichten die Forscher.

Die Niederschlagsmengen lagen weltweit um durchschnittlich 4,8 Prozent niedriger. Besonders stark verringerten sich dabei die Regenfälle über Nordamerika, dem nördlichen Teil Eurasiens und in Südamerika. Die globale Durchschnittstemperatur war dagegen ähnlich wie im Vergleichsszenario, allerdings kühlten sich die Tropen etwas stärker ab als die Polarregionen.

Doch selbst wenn die Temperatur wieder auf geringere Werte absinke, sei das Fazit klar, so die Forscher: Geo-Engineering könne "nicht als Ersatz für einen Klimaschutz durch die Verringerung der Treibhausgas-Emissionen angesehen werden."

chs/dapd

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insgesamt 72 Beiträge
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1. Klima Bastelei
rolandjulius 07.06.2012
"Will kein Gott mehr bei uns sein , sind wir selber Goetter!" Leute, die sich anstellen, so in die Natur einzugreifen, sind keine "Wissentschaftler"sondern ganz niedrige Scharlatane!
2. Absurde Ergebnisse!
Benjowi 07.06.2012
Zitat von sysopDPADie Idee scheint verlockend: Wenn die Menschheit das Weltklima durch ihren Ausstoß an Treibhausgasen aufheizt, könnte sie es einfach wieder künstlich kühlen. Doch eine neue Studie legt nahe, dass solche Eingriffe massive Nebenwirkungen hätten. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,837379,00.html
Nachdem diese tollen Studien schon den Istzustand nicht richtig abbilden, kann man wohl die Zukunftsprognosen gleich in die Tonne werfen. Nach den Prognosen unserer Klimaforscher aus Hamburg von vor einigen Jahren hätten wir längst hierzulande "warme, schneearme Winter". Die letzten Winter sind mir leider genau gegenteilig in Erinnerung mit der Tendenz zu kälter und schneereicher!
3. Es wäre der schiere Wahnsinn
Stelzi 07.06.2012
Am globalen Klima herumpfuschen um die Folgen des Klimawandels zu reversieren wäre der schiere Wahnsinn. Warum: wir verstehen die zugrundeliegenden Mechanismen gar nicht vollständig. Diese Studien mit ihren Simlationen könnten auch völlg daneben liegen und alles käme noch schlimmer. Bekämpft die Ursachen, nicht die Auswirkungen!
4. Wetterbericht
taggert 07.06.2012
Wenn mal so darüber nachdenkt ist das ganze schon sehr merkwürdig: Wissenschaft & Wetterdienste Weltweit schaffen es nicht eine zuverlässige LOKALE Wetter Prognose für 7 Tage in die Zukunft zu erstellen... ... aber bei einer Globalen Langzeit Wettervorhersage sind sich dann alle Beteiligten schlagartig zu 100% sicher und einig - inklusive den Möglichen Problemen und Lösungen die sich aus der globalen Langzeit Wetterprognose ergeben. Paradox.
5. Grössenwahnsinnige
gandalf20 07.06.2012
Können das Wetter nicht über eine Woche sicher vorhersagen, und wollen jetzt den gesamten Planeten beeinflussen.
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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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Geo-Engineering: Konzepte zur Rettung des Klimas
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Geo-Engineering: Sprühschiffe gegen den Klimawandel


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