Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CO2 Reduzierung durch künstlichen Auftrieb im Ozean?

16.02.2010
Meeresforscher halten Verfahren für ungeeignet

Es klingt ganz einfach: Künstliches Hochpumpen von nährstoffreichem Wasser an die Meeresoberfläche verstärkt das Algenwachstum, die Algen nehmen dabei Kohlendioxid auf und transportieren es beim Absinken mit in die Tiefe.

Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) stellte diesen "Geo-engineering" Ansatz jetzt in Computersimulationen mit einem Erdsystemmodell auf den Prüfstand. Ergebnis: Der Nutzen dieser Behandlung für den Klimapatienten Erde ist begrenzt und die Nebenwirkungen können erheblich ausfallen.

Die Studie erschien am 16. Februar in der renommierten Fachzeitschrift Geophysical Research Letters.

Dass erhebliche Anstrengungen notwendig sind, um die Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels noch in einem vertretbaren Rahmen zu halten, ist mittlerweile unstrittig. Wie man die Konzentrationen der klimaschädlichen Spurengase, insbesondere Kohlendioxid, am besten reduziert, ist Thema zahlreicher Forschungsprojekte. Neben einer bisher nicht durchsetzbaren nachhaltigen Verringerung der Emissionen sind inzwischen auch verschiedene großtechnische Verfahren in der Diskussion, die den CO2-Anstieg in der Atmosphäre oder zumindest die globale Erwärmung bremsen sollen. In solchen Ansätzen, die unter dem Schlagwort "Geo-engineering" zusammengefasst werden, gibt es auch Ideen, wie man mehr Kohlendioxid im Ozean binden und langzeitlich speichern kann. Eine neue Methode, die mit Hilfe künstlicher Pumpen nährstoffreiches Wasser aus den Tiefen der Weltmeere an die Oberfläche bringen und so mehr CO2 im Wasser binden könnte, wurde jetzt von einem internationalen Forscherteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) auf ihre Wirksamkeit hin untersucht.

Einem neuen "Geo-engineering"-Ansatz zufolge soll mit mehreren hundert Meter langen Kunststoffschläuchen, die senkrecht im Ozean treiben, durch die Wellenbewegung über Rückschlagklappen nährstoffreiches Tiefenwasser an die Oberfläche gepumpt werden. In Feldexperimenten konnte ein Pumpenhersteller nach eigenen Angaben bereits zeigen, dass damit ein wesentlicher Düngeeffekt erzeugt werden kann, der z.B. für Fischfarmen wirtschaftlich interessant ist. Darüber hinaus wurde in mehreren Studien ein großskaliger Einsatz der Pumpen zur Reduktion von atmosphärischen CO2 vorgeschlagen: Ein Teil der durch die Düngung erzeugten kohlenstoffhaltigen Biomasse sinkt in die Tiefe, entzieht damit dem Oberflächenwasser CO2, das dann aus der Atmosphäre nachströmen kann. "Von der großtechnischen Machbarkeit abgesehen, hat diese Methode, wie viele andere auch, nur ein sehr begrenztes Potential und das Risiko erheblicher Nebenwirkungen", erläutert der Hauptautor der Studie, Prof. Dr. Andreas Oschlies vom IFM-GEOMAR. In der Modellstudie, die er zusammen mit Kollegen in Großbritannien und Australien durchgeführt hat, zeigte sich, dass unter günstigsten Annahmen 3 Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr durch dieses Verfahren gebunden werden könnten. (Zum Vergleich: Der weltweite anthropogene CO2-Ausstoß beträgt derzeit ca. 36 Gigatonnen pro Jahr). "Was uns besonders verwundert hat, ist die Tatsache, dass in unserem Computermodell der Großteil des Effekts nicht im Wasser sondern an Land stattfand", erklärt Co-Autor Dr. Markus Pahlow vom IFM-GEOMAR. "Ursache dafür sind die niedrigeren Temperaturen des hochgepumpten Wassers, was zu einer Abkühlung der Atmosphäre führt und damit auch die Zersetzung von organischem Material vor allem in den Böden verlangsamt", so Pahlow weiter. "Dieser Effekt ist über die globale Landfläche verteilt und tritt auch weit entfernt vom Einsatzgebiet der Pumpen auf, was eine Messung und damit Bewertung des Erfolgs oder Misserfolgs dieser Methode in der Praxis extrem schwierig gestalten würde", resümiert Pahlow.

"Hinzu kommt noch ein zweiter kritischer Punkt: Stellt man das Pumpen ein, steigen die atmosphärische CO2-Konzentration und Oberflächentemperaturen rasch an und übersteigen sogar das Niveau, das man ohne den Einsatz der Pumpen erreicht hätte", sagt Prof. Oschlies. Die Pumpen dürften also nie stillstehen oder abgeschaltet werden. Das ist ein bisschen so, wie in Goethes Zauberlehrling: 'Die ich rief, die Geister, werd' ich nun nicht los.'" Auch wenn sicher noch nicht alle Wechselwirkungen bekannt und korrekt modelliert sind, zeichne sich schon ab, dass auch dieses Verfahren sicher nicht die Lösung unseres Problems darstellen kann, fasst Oschlies zusammen.

Originalarbeit:
Oschlies, A., M. Pahlow, A. Yool and R. J. Matear, 2010: Climate engineering by artificial ocean upwelling - channelling the sorcerer's apprentice. Geophys. Res. Lett., 37, DOI:10.1029/2009GL041961.
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Andreas Oschlies Tel. 0431 600-1936, aoschlies@ifm-geomar.de
Dr. Andreas Villwock (Öffentlichkeitsarbeit), Tel. 0431 600-2802, avillwock@ifm-geomar.de

Dr. Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifm-geomar.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klimawandel schwächt tropische Windsysteme
20.10.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht An der Wurzel des Amazonas: Bodentiefe bestimmt Vegetationstyp
20.10.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

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...

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

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise