Geoengineering Warnung vor "Giftkur" für das Weltklima

Ist es möglich den Klimawandel noch zu stoppen? Als letzten Ausweg ziehen einige Wissenschaftler sogenanntes Geoengineering in Betracht: Also technische Hilfe, um die Klimaentwicklung zu manipulieren. Eine Idee ist etwa, Schwefelpartikel in die Erdatmosphäre zu bringen. Doch wenn man damit einmal beginnt, hätte es katastrophale Folgen, sollte der Vorgang plötzlich gestoppt werden müssen. Das belegen jetzt neue Simulationen amerikanischer Klimaforscher.

Vulkan Rauchsäule (Sakurajima)
Sind Schwefelwolken in der Atmosphäre wirklich eine gute Idee? Bildrechte: IMAGO

Es war Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen, der im Jahr 2006 eine Art Giftkur für das Weltklima vorgeschlagen hat. Seine Idee: In einer Höhe zwischen 15 und 20 Kilometern sollen Spezialflugzeuge oder Ballons feinste Schwefelpartikel in der Atmosphäre verstreuen. Die Schwefelwolken, die dadurch entstehen würden, könnten dann die Sonneneinstrahlung auf der Erde verringern. Dadurch ließe sich die Temperatur um bis zu zweieinhalb Grad bis zum Ende des Jahrhunderts senken, so Crutzen damals.

Auf die Idee mit dem Schwefeldioxid gebracht hat die Wissenschaft ein Vulkanausbruch. Als der philippinische Vulkan Pinatubo 1991 ausgebrochen ist, wurde eine riesige Aschewolke von 17 Millionen Tonnen Schwefel in die Atmosphäre geschleudert. Das Schwefeldioxid oxidierte zu kleinen Schwefelsäure-Tröpfchen und verdunkelte den Himmel. Die Temperatur sank damals weltweit um ein halbes Grad Celsius. Doch es gab auch einen schädlichen Nebeneffekt: Der Schwefel zerstörte auch die Ozonschicht. Die Folge waren erhebliche Trockenheit in Südostasien und Überschwemmungen in Lateinamerika. Die Methode ist deshalb umstritten.

Was ist Geoengineering? Als Geoengineering oder Climate-Engineering werden technische Methoden bezeichnet, mit deren Hilfe das Klima beeinflusst werden kann. So soll der Klimawandel verlangsamt werden. Dazu gibt es zwei Ansätze: Die eine Variante sind Methoden, mit deren Hilfe Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernt werden - bei dem anderen Ansatz wird versucht, die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche zu minimieren.

Einmal gestartet gibt es kein Zurück

Klimaforscher Alan Robock von der Rutgers University und Christopher Trisos von der University of Maryland haben sie dennoch etwas genauer unter die Lupe genommen. Ihren Ansatz hat es so bisher noch nie gegeben: Sie haben mit ihrem Team simuliert, was passieren würde, wenn man mit dieser Geoengineering-Methode beginnen würde, sie aber dann vorzeitig stoppen müsste. Ihre Studienergebnisse haben sie im Fachmagazin "Nature Ecology & Evolution" publiziert.

Die Forscher sind in ihrer Simulation zu einem dramatischen Ergebnis gekommen: Denn würde einmal damit begonnen, Schwefeldioxid als künstlichen Sonnenfilter in der Atmosphäre auszubringen, hätte ein plötzlicher Stopp erhebliche Folgen für das Weltklima. Die Temperaturen würden dann zehn Mal so schnell wie bisher ansteigen, so die Studie. Und das hätte verheerende Folgen für die Natur.

Das Szenario eines plötzlichen Abbruch dieser Geoengineering-Methode wäre gar nicht so unrealistisch, meint Robock. Was etwa, wenn es zu Dürren oder Überschwemmungen käme, die die Menschen auf das Geoengineering schieben und die Politik dazu zwingen würden, es zu stoppen, skizziert der Klimaforscher einen möglichen Grund. Aber auch ein Finanzkrise, Kriege oder Hackerangriffe könnten mögliche Risiken sein. Deshalb wollte er mit seinem Team Konsequenzen erforschen, bevor Geoengineering-Ideen in die Realität umgesetzt würden.

Wenn die Gesellschaft sich jemals dazu entscheiden sollte, das zu tun, dann muss sie ausreichend informiert sein, um fundierte politische Entscheidungen zu treffen.

Prof. Alan Robock, Rutgers University-New Brunswick

Fünf Millionen Tonnen Schwefeldioxid pro Jahr

Trainingsflugzeug Aero L-39 Albatros während der Flugschau - CIAF - in Brno (Tschechien)
Die Idee: Umgebaute Kampfjets könnten Schwefeldioxid in der Atmosphäre verteilen. Bildrechte: IMAGO

Das Team um die Klimaforscher Trisos und Robock ist in der Studie von einem konkreten Szenario ausgegangen: 50 Jahre lang - zwichen 2020 und 2070 - sprühen spezielle Flugzeuge jährlich rund fünf Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Erdatmosphäre. Parallel dazu gibt es einen gemäßigten Klimaschutz, der die Erderwärmung auf knapp drei Grad beschränkt. Das Ergebnis wäre tatsächlich eine Verringerung der Temperatur um ein Grad Celsius, wenn regelmäßig weiter Schwefeldioxid versprüht würde. Denn das wird in der Strosphäre relativ schnell wieder abgebaut, so dass der Effekt nur etwa ein Jahr lang anhält.

Was würde aber passieren, wenn man nicht weitermachen würde? Wenn das Geoengineering plötzlich gestoppt werden würde, hätte das erhebliche Folgen, mahnt Co-Autor Robock. Die Erderwärmung würde dann sprunghaft wieder einsetzen: Innerhalb eines Jahrezehnts würden die Temperaturen um 0,8 Grad steigen, zeigen die Wissenschaftler. Das ist rund das Zehnfache der bisherigen Erderwärmung.

Eine so rapide Erwärmung nach dem Stopp des Geoengineerings wäre eine enorme Bedrohung für die Natur und Artenvielfalt.

Prof. Alan Robock, Rutgers University-New Brunswick

Durch den plötzlichen Temperaturanstieg würden sich die Klimazonen auf der Erde verschieben - um rund zehn Kilometer pro Jahr. Das ist den Forschern zufolge mehr als das vierfache der momentanen Verschiebung an Land und die sechsfache Geschwindigkeit der Verschiebung in den Ozeanen. Besonders verheerende Klimaveränderungen würde dieser Effekt in den Tropen sowie in vielen Gebieten Afrikas und Eurasiens verursachen.

Prof. Alan Robock Der Klimaforscher arbeitet an der Rutgers University-New Brunswick im US-Bundesstaat New Jersey. Dort leitet er unter anderem das GeoMIP-Projekt. Im Rahmen dieses Projektes werden die möglichen Folgen von Geoengineering-Maßnahmen auf das Weltklima mithilfe verschiedener Simulationen erforscht.

Robock war Mitglied im Weltklimarat, als dieser im Jahr 2007 mit dem Friedensnobelpreis ausgezeichnet wurde für seine Bemühungen um ein besseres Verständnis des vom Menschen verursachten Klimawandels.

Die Natur käme nicht hinterher

So eine rasend schnelle Klimaveränderung hätte für die Natur schlimme Folgen, erklären die Forscher. Besonders gravierende Auswirkungen gäbe es in den artenreichen Lebensräumen der Tropen. Hier wären zahlreiche Arten in kürzester Zeit vom Aussterben bedroht: Insbesondere Korallen, Mangroven, Amphibien und Landsäugetiere wären gefährdet. Außerdem wäre das Amazonasgebiet zusätzlich durch verstärkte El Niño-Bedingungen gefährdet, die die Wasseroberfläche im tropischen pazifischen Ozean stark erhitzen würden.

Wiese 5 min
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Aber auch in den gemäßigten Gebieten hätte der Geoengineering-Stopp erhebliche Folgen. Hier wären Grasland und Wälder besonders stark betroffen. Dasselbe gelte für mediterrane Biome. Den Forschern zufolge wären zahlreiche Tier- und Pflanzenarten schlagartig vom Aussterben bedroht und ökologische Nischen würden verschwinden. Die Folge wären Wanderungsbewegungen von Tieren, erklärt Robock. Doch auch das sei problematisch: "Oft muss man in eine Richtung gehen, um die gleiche Temperatur zu finden, aber in eine ganz andere Richtung für die gleiche Niederschlagsmenge", so Robock. Und Pflanzen könnten ihren Standort natürlich überhaupt nicht verändern, würden also einfach eingehen. Aber selbst bei den Arten, denen es gelingen würde, mit dem Klima zu wandern, sei noch lange nicht sicher, ob sie überhaupt einen Lebensraum mit ausreichend Nahrung finden könnten.

Weniger Emissionen unvermeidbar

Die Forscher stellen in ihrer Studie auch fest, dass sie bei ihrer Simulation einem Idealbild gefolgt sind, bei dem die Menschheit wenigstens einen mäßigen Klimaschutz erreicht. Würde man weitermachen, wie im Moment, wären die Auswirkungen des untersuchten Szenarios - der "Klimaschock" - wohl weit größer, betonen die Wissenschaftler. Für sie ist es daher unvermeidbar, dass "eine aggressive Reduktion der Emissionen" der effektivste Weg ist, um die Folgen des Klimawandels zu begrenzen.

Das Geoengineering als ernstzunehmenden Plan B sieht zumindest Klimaforscher Robock derzeit kritisch. Vor allem die Ansätze, die darauf zielen, das Sonnenlicht zu reflektieren, um den Planeten zu kühlen, hält er für zu risikoreich und unsicher, als dass sie jemals weltweite Anwendung finden könnten. Die Nebenwirkungen würden den Nutzen überwiegen, so der Klimaforscher.

Ich glaube nicht, dass Geoengineering jemals umgesetzt wird.

Prof. Alan Robock, Rutgers University-New Brunswick

Auch andere Forscher warnen vor Geoengineering. Vor allem das Abschirmen von Sonnenlicht durch Schwefelpartikel ist umstritten, da Wissenschaftler schon seit längerem von gravierenden Nebenwirkungen ausgehen. Diese Manipulation könne unter anderem zu Dürren führen oder für stärkere Wirbelstürme auf der Südhalbkugel.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | LexiTV | 22. Dezember 2017 | 15:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 23. Januar 2018, 17:35 Uhr