Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meeresspiegelanstieg: Zu groß zum Wegpumpen

10.03.2016

Der Anstieg des Meeresspiegels könnte in Zukunft so massiv werden, dass ihn sogar ein noch nie dagewesener technischer Eingriff ins Erdsystem nicht lösen könnte – nämlich Wassermassen auf den Antarktischen Kontinent zu pumpen. Diese Idee von Geo-Engineering haben jetzt Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung durchgerechnet. Zwar würde das auf die Antarktis gepumpte Wasser dort gefrieren, sein Gewicht würde aber das Eis verstärkt in Richtung der antarktischen Küste drücken, wo dann Eismassen in den Ozean abbrechen. Damit das Wasser für ein Jahrtausend auf der Antarktis gespeichert werden kann, müsste es deshalb mindestens 700 Kilometer ins Landesinnere gepumpt werden.

Dabei müsste ein Zehntel der aktuellen weltweiten Energieversorgung aufgewendet werden, um die derzeitige Anstiegsrate des Meeresspiegels auszugleichen.


Waves rolling towards the shore. Photo: thinkstock

„Wir haben nach einem Weg gesucht, wie der selbst mit strengem Klimaschutz nicht mehr vermeidbare Meeresspiegelanstieg zumindest verzögert werden könnte – bis Ende des Jahrhunderts reden wir dabei wenigstens über 40 Zentimeter im globalen Mittel“, sagt Leitautorin Katja Frieler. „Unser Ansatz ist zwar extrem, aber extrem ist eben auch die Herausforderung durch den Meeresspiegelanstieg.“

Durch das Verbrennen von Kohle, Gas und Öl entstehen Treibhausgasemissionen, diese treiben die globalen Temperaturen in die Höhe. In der Folge lässt die thermische Ausdehnung der Ozeane und das Schmelzen von Gletschern und Eisschilden langsam aber unaufhörlich den Meeresspiegel steigen – auf Jahrtausende hin. Ohne Klimaschutz könnte der Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 bereits mehr als 130 Zentimeter ansteigen.

+++Die Antarktis opfern, um Bangladesch zu retten?+++

„Das ist enorm. Anpassung vor Ort, etwa durch Deichbau, wird nicht überall auf der Welt möglich sein, denn nicht überall gibt es die nötigen technischen Voraussetzungen und finanziellen Mittel“, sagt Frieler. „Wie gut eine Region geschützt wird, kann von ihrer wirtschaftlichen Situation abhängen – New York würde vielleicht gerettet, aber Bangladesch nicht. Es geht also auch um Gerechtigkeitsfragen.“

„Das ist der Grund für unser Interesse an einer universellen Schutzlösung“, so Frieler. „Wir wollten prüfen, ob es theoretisch möglich ist, unbewohnte Regionen der Antarktis zu opfern, um stark bevölkerte Küstenregionen auf der ganzen Welt zu schützen.“ Schon heute verstärkt der steigende Meeresspiegel das Risiko von Sturmfluten, mit möglichen Folgen für Millionen von Menschen auf der Welt. Langfristig wird der Anstieg die Küstenlinien unseres Planeten neu zeichnen.

Die Wissenschaftler haben das Problem unter dem Gesichtspunkt der Eis-Dynamik betrachtet, gestützt auf ausgeklügelte Computer-Simulationen der Antarktis. Weil das Eis sich ständig bewegt, kann das Heraufpumpen und Festfrieren von Ozeanwasser auf dem Eis der Antarktis den Anstieg des Meeresspiegels nur verzögern – und wenn es zu dicht am Rand des Kontinents abgelagert wird, kann es durch sein Gewicht den Eisverlust an der Küste und damit den Anstieg des Meeresspiegels sogar verstärken, wie die Studie zeigt. Deshalb müsste das Wasser weit ins Landesinnere gepumpt werden.

+++„Sogar wenn es machbar wäre, würde es uns nur einen Aufschub bringen“+++

Der Eispanzer der Antarktis ist bis zu 4000 Meter hoch, und das würde einen unvorstellbaren technischen Aufwand bedeutet. So viel Wasser so hoch zu pumpen, erfordert eine ungeheure Menge Energie. Die Antarktis ist sehr windig, daher könnte der Strom für die Pumpen grundsätzlich von Windturbinen erzeugt werden. Allerdings müssten hierfür etwa 850.000 Windräder auf den Eiskontinent gebaut werden. Die Kosten wären voraussichtlich deutlich höher als die in anderen Studien für örtliche Anpassung errechneten Kosten, wobei diese örtlichen Maßnahmen naturgemäß begrenzt in Ziel und Umfang sind, so die Forscher.

„Die Größenordnung des Meeresspiegel-Anstiegs ist so gewaltig, dass ein kaum vorstellbarer technischer Ansatz nötig wäre ihn in den Griff zu bekommen“, erklärt Ko-Autor Anders Levermann, Leiter der Forschung zu globalen Anpassungsstrategien am PIK und Wissenschaftler an der Columbia Universität in New York. „Selbst wenn es machbar wäre, würde es uns nur einen Aufschub bringen – wenn wir eines Tages mit dem Pumpen aufhören, würde zusätzlicher Masseverlust der Antarktis den Meeresspiegel-Anstieg beschleunigen. Solch eine Maßnahme würde künftigen Generationen eine zusätzliche Last aufbürden.“ Zudem würden die besonders empfindlichen Ökosysteme an den Küsten der Antarktis von solchem Geo-Engineering schwer getroffen.

+++Treibhausgas-Reduktionen, lokaler Küstenschutz, Rückzug+++

Wenn überhaupt, dann würde ein Verzögern des Meeresspiegel-Anstiegs durch das Pumpen von Wasser auf die Antarktis nur in einem Szenario ehrgeiziger Klimapolitik Wirkung zeigen, also im Falle einer strikten Begrenzung der globalen Erwärmung. „Wenn wir mit den Treibhausgasausstoß weitermachen wie bisher“, so Levermann, „dann würde nicht einmal ein solch riesiges Makro-Anpassungsprojekt genügen, um den Anstieg des Meeresspiegels substanziell zu begrenzen. Deshalb ist eine rasche Reduktionen unseres Ausstoßes von Treibhausgasen unverzichtbar, wenn der Anstieg des Meeresspiegels handhabbar bleiben soll. In jedem Fall werden starke Investitionen in örtlichen Küstenschutz notwendig, wenn ein schrittweiser Rückzug von Siedlungen verhindert werden soll.“

Artikel: Frieler, K., Mengel, M., Levermann, A. (2016): Delaying future sea-level rise by storing water in
Antarctica. Earth System Dynamics

Weblink zum Artikel sobald er veröffentlicht ist: http://www.earth-syst-dynam.net/

Kontakt für weitere Informationen:
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Pressestelle
Telefon: +49 (0)331 288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima
www.pik-potsdam.de

Jonas Viering | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Klimawandel: Bäume binden im Alter große Mengen Kohlenstoff
17.08.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie