Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Climate Engineering: Geringes Potential, große Nebenwirkungen

26.02.2014
GEOMAR-Forscher zeigen Grenzen und Nebenwirkungen von großtechnischer Klimaregulierung auf

Angesichts steigender Treibhausgasemissionen sind immer häufiger Vorschläge zu hören, die Auswirkungen des Klimawandels mit großtechnischen Eingriffen ins Erdsystem zu begrenzen. Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt mit Computersimulationen die globalen Langzeitfolgen von verschiedenen sogenannten „Climate Engineering“-Maßnahmen untersucht. Dabei kam heraus, dass die bisher vorgeschlagenen Methoden den Klimawandel bei weiter steigenden CO2-Emissionen entweder nicht entscheidend abmildern oder aber nicht mehr gefahrlos gestoppt werden könnten.

Trotz aller Klimaschutzabkommen und politischer Absichtserklärungen gehen die globalen Treibhausgasemissionen nicht zurück. Im Gegenteil: Sie steigen an. Eine stetig wachsende Weltbevölkerung und ein deutlicher Industrialisierungsschub in Schwellenländern wie z.B. Indien oder China lassen eine erforderliche Trendumkehr, um eine weitere Klimaerwärmung zu begrenzen, unwahrscheinlich erscheinen. Deshalb werden vermehrt großtechnische Maßnahmen diskutiert, mit denen der Temperaturanstieg künstlich gebremst werden soll. So gibt es Vorschläge, die Ozeane zu düngen, damit zusätzliches Plankton Kohlendioxid (CO2) aus der Luft binden kann. Andere Ideen setzen in der Atmosphäre an, wo mit Aerosolen oder Spiegeln die Sonneneinstrahlung reduziert werden soll. Alle diese Maßnahmen werden unter dem Oberbegriff „Climate Engineering“ zusammengefasst. „Allerdings sind Langzeit- und Nebenwirkungen dieser Technologien bisher nicht ausreichend untersucht“, betont Dr. David Keller vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Zusammen mit Kollegen hat der Spezialist für Computer-Simulationen des Erdsystems mehrere Climate Engineering-Maßnahmen verglichen. Die Ergebnisse der Studie erscheinen jetzt in der international renommierten Online-Fachzeitschrift „Nature Communications“. 

 „Das Problem bei bisherigen Studien war, dass meist nur einzelne Techniken mit unterschiedlichen Modellen und verschiedenen Grundannahmen untersucht wurden. Dabei gab es zwar Hinweise auf einzelne Nebenwirkungen, aber verschiedene Studien berücksichtigten verschiedene Teilaspekte des Erdsystems und waren damit schwer vergleichbar“, sagt Dr. Keller und ergänzt: „Wir wollten ganz verschiedene Climate Engineering-Maßnahmen mit den gleichen Grundannahmen in einem kompletten Erdsystemmodell simulieren“. Für ihre Studie wählten die Forscher fünf Maßnahmen, die zu den Klassikern in der Diskussion gehören: Die Abschirmung von Sonnenstrahlung in der Atmosphäre, die Aufforstung großer Wüstengebiete in Nordafrika und Australien sowie drei verschiedene Techniken, mit denen Kohlendioxid im Ozean gebunden werden soll. Parallel ließen die Wissenschaftler ihr Erdsystemmodell ohne klimaregulierende Maßnahmen auf Grundlage aktueller Prognosen des UN-Klimarats laufen. 

Selbst unter idealen Voraussetzungen war der Nutzen der einzelnen Maßnahmen in den Modellen begrenzt. Nur die Abschwächung der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre konnte die Temperaturen auf der Erde langfristig und deutlich senken. Die Aufforstung der Sahara und des australischen Outbacks sorgte hingegen sogar für eine Erderwärmung: „Die Wälder absorbierten zwar Kohlendioxid aus der Atmosphäre, dafür wurde die Erdoberfläche aber dunkler und konnte mehr Wärme speichern“, erklärt Dr. Keller dieses Phänomen. Auch alle anderen Techniken zeigten entscheidende Nebenwirkungen. So sorgte die Düngung der Ozeane zwar für eine verstärkte Bindung von CO2 durch das Plankton, aber auch für eine Ausbreitung von Sauerstoffminimumzonen in den Meeren.

Eine weitere Frage, mit der sich die Forscher beschäftigten: Was passiert, wenn die eingesetzten Technologien aus politischen oder technischen Gründen abgeschaltet oder wieder rückgängig gemacht werden? „Bei fast allen sahen wir eine rasante Angleichung an die Klimaentwicklung ohne Climate Engineering“, sagt Dr. Keller. Wenn beispielsweise die Sonnenstrahlung nach 50 Jahren plötzlich nicht mehr abgeschwächt werden würde, erwärmte sich die Erde innerhalb weniger Jahrzehnte oder gar Jahre um mehrere Grad. „Die Entwicklung wäre viel schneller als der aktuelle Klimawandel, mit möglicherweise noch katastrophaleren Folgen“, sagt Keller.

Die Studie ist Grundlage für weitere Forschungen im Schwerpunktprogramm „Climate Engineering: Risks, Challenges, Opportunities?“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft, das Co-Autor Prof. Dr. Andreas Oschlies vom GEOMAR koordiniert. „Neben den naturwissenschaftlichen Untersuchungen wollen wir auch potenzielle gesellschaftliche, politische, juristische und ethische Aspekte der vorgeschlagenen Climate-Engineering Methoden genauer unter die Lupe nehmen. Denn eines zeigt die Studie deutlich: Immer würde es neben möglichen Gewinnern auch viele Verlierer geben, wobei einige Nebenwirkungen erst zukünftige Generationen träfen. Eine Entscheidung für oder gegen Climate Engineering muss sehr gut überlegt und legitimiert sein und bedarf einer viel breiteren Faktengrundlage als wie sie heute haben“, betont Professor Oschlies. 

Originalarbeit:
Keller, D. P., E. Y. Feng, A. Oschlies (2014): Potential climate engineering effectiveness and side effects during a high CO2-emissions scenario. Nat. Commun. 5: 3304, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms4304

Jan Steffen | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Satelliten erfassen Photosynthese mit hoher Auflösung
13.10.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

nachricht Erforschung des grönländischen 79°-Nord-Gletschers
12.10.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik

IVAM-Produktmarkt „High-tech for Medical Devices“ auf der COMPAMED 2017

18.10.2017 | Messenachrichten