Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CO2 aus der Luft zurück zu holen kann die Ozeane nicht retten - wenn wir weiter Kohle, Öl verfeuern

04.08.2015

Treibhausgase aus dem Verbrennen von Kohle und Öl verursachen nicht nur eine rasche Erwärmung der Meere, sondern auch eine Versauerung des Wassers - und dies rascher als je in den vergangenen Jahrmillionen. Deshalb gibt es die Idee, künstlich CO2 aus der Luft zurück zu holen, um die Risiken für das Leben in den Ozeanen zu verringern. Geschieht dies aber zu spät, so nützt es kaum noch etwas, wie eine neue Studie auf der Grundlage von Computer-Simulationen jetzt zeigt.

Wenn die Emissionen in diesem Jahrhundert und darüber hinaus weiter wie bisher zunehmen, so bliebe der Ozean laut der Studie noch auf Jahrhunderte hin stark verändert - sogar wenn in der Atmosphäre die Menge von CO2 irgendwann in der Zukunft wieder auf das vor-industrielle Niveau heruntergebracht würde. Daher können solche Maßnahmen rechtzeitige Emissionsreduktionen nicht ersetzen, sondern nur ergänzen.


Die Kalkschalen von Plankton wie Pteropods, winzigen Flügelschnecken, können sich durch die Ozeanversauerung auflösen. Foto: Alexander Semenov / clione.ru

„Geo-Engineering, also eine großtechnische Manipulation des Erdsystems, wird derzeit als eine Art letzter Ausweg diskutiert, um die schlimmsten Folgen des Klimawandels zu vermeiden – für den Fall, dass sich die Politik nicht rechtzeitig auf die Minderung des CO2-Ausstoßes einigen kann, oder um den Umbau unseres Energiesystems zu verzögern“, sagt Leit-Autorin Sabine Mathesius vom GEOMAR Helmholtz Zentrum für Meeresforschung in Kiel und vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Wenn wir uns aber die Ozeane anschauen, dann zeigt sich, dass dieser Ansatz erhebliche Risiken birgt.“

In Szenarien mit frühzeitigen Emissionsreduktionen können diese durch das künstliche Entfernen von CO2 aus der Atmosphäre (Carbon Dioxide Removal genannt, kurz CDR) ergänzt werden. „Aber in einem Szenario mit zunächst unverminderten Emissionen wäre der Ozean, selbst wenn wir den CO2-Gehalt der Atmosphäre später wieder auf das vorindustrielle Niveau bringen könnten, dann dennoch viermal saurer als vor der Industrialisierung“, so Mathesius. „Es würde viele Jahrhunderte brauchen, um das Gleichgewicht von Ozean und Atmosphäre wiederherzustellen.“

Korallen und Muscheln: Versauerung kann Ökosysteme schädigen

Rund ein Viertel der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen wurden bisher von den Ozeanen aufgenommen. Dies führt zu chemischen Reaktionen und damit zur Versauerung des Wassers. Langfristig kann dies Meereslebewesen wie Korallen oder Muscheln und Schnecken bedrohen, weil die Versauerung die Bildung von Kalkschalen und Skeletten beeinträchtigt. Dies würde die Artenvielfalt und die Nahrungsketten gefährden.

Deshalb wurde Hoffnung in CDR-Maßnahmen zum Entfernen von CO2 aus der Atmosphäre gesetzt. Dazu könnte man zum Beispiel schnell wachsende Pflanzen wie etwa Pappeln oder Gräser anbauen, die CO2 aus der Luft aufnehmen und den Kohlenstoff in Halme oder Stämme einbauen. Diese könnten dann in Kraftwerken verbrannt werden, bei denen das freiwerdende CO2 abgeschieden und unterirdisch gespeichert wird (CCS). Wie alle CDR-Technologien ist auch diese noch nicht im industriellen Maßstab erprobt, und sie müsste sorgfältig abgewogen werden gegen den Bedarf an Land für die Nahrungsproduktion.

„In den Tiefen des Ozeans wird das chemische Echo noch Jahrtausende nachhallen“

„Wir haben in einem Computer-Experiment simuliert, verschiedene Mengen von CO2 aus der Luft wieder zu entfernen – einmal in realistischer Größenordnung, und einmal mit 90 Milliarden Tonnen pro Jahr, was mehr als das Doppelte der derzeitigen jährlichen Emissionen und wahrscheinlich nicht machbar wäre“, sagt Ko-Autor Ken Caldeira von der Carnegie Institution for Science in Stanford, USA. Er hatte an der Studie während eines Forschungsaufenthalts am PIK gearbeitet. Das Experiment wurde unabhängig davon angelegt, welche konkrete Technologie für die Herausnahme des CO2 eines Tages tatsächlich verfügbar sind. „Interessanterweise zeigt sich, dass nach business-as-usual bis 2150 sogar das Herausholen enormer Mengen CO2 aus der Atmosphäre den Ozeanen nicht so viel helfen würde,“ so Caldeira. „Wenn das versauerte Wasser durch die großen Strömungen einmal in die Tiefe transportiert worden ist, ist es dort für viele Jahrhunderte außer Reichweite, ganz egal wie viel CO2 aus der Luft entfernt wird.“

Die Wissenschaftler untersuchten auch die Zunahme der Temperaturen in den Ozeanen, und die Abnahme gelösten Sauerstoffs. Sauerstoff ist für viele Organismen lebenswichtig. Die Erwärmung verlangsamt zudem die Ozean-Umwälzung und verringert die Durchmischung von Oberflächen- und Tiefenwasser, was den Transport von Nährstoffen behindert. Zusammen mit der Versauerung setzen diese Veränderungen die Lebewesen in den Meeren stark unter Druck. Früher in der Erdgeschichte haben solche Veränderungen zu Massenaussterben geführt. Wie sich in Zukunft die Kombination aller drei Faktoren – Sauerstoffmangel, Erwärmung, Versauerung – auf die Tiere und Pflanzen der Meere genau auswirkt, wissen die Forscher noch nicht.

„In den Tiefen des Ozeans wird das chemische Echo der heute verursachten CO2-Emissionen noch Tausende von Jahren nachhallen“, sagt Ko-Autor Hans Joachim Schellnhuber. „Wenn wir nicht rasch Emissionsreduktionen umsetzen, die der 2-Grad-Grenze entsprechen, dann wird es nicht möglich sein, die Ozeane der Welt so zu erhalten, wie wir sie heute kennen.“

Artikel: Mathesius, S., Hofmann, M., Caldeira, K., Schellnhuber, H. J. (2015): Long-term response of oceans to CO2 removal from the atmosphere. Nature Climate Change (online) [DOI:10.1038/nclimate2729]

Weblink zum Artikel sobald er veröffentlicht wird: http://dx.doi.org/10.1038/nclimate2729

Kontakt für Medienanfragen:

PIK Pressestelle
Sarah Messina, Jonas Viering
Telefon: 0331 288-2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima

GEOMAR, Kommunikation & Medien
Maike Nicolai
Telefon: 0431 600-2807
E-Mail: presse@geomar.de

Jonas Viering | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
Weitere Informationen:
http://www.pik-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Knapp neun Milliarden Tonnen mehr CO2 durch El Niño
19.10.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

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

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie