Geo-Engineering

Eine unter Wissenschaftlern verbreitete Idee ist es, Schwefelverbindungen in die Stratosphäre zu transportieren, welche Sonnenstrahlen ins All reflektieren und so die Erwärmung der Erde abschwächen sollen. Der Effekt ist von Vulkanausbrüchen bekannt. So führte der Ausbruch des Pinatubo 1991 dazu, dass geschätzte zehn Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre geschleudert wurden und dadurch die globale Temperatur zeitweise um 0,5 Grad Celsius absank.

Dieser Ansatz wird von einigen Klimatologen, u.a. auch von dem Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen verfolgt:
Er schlug 2006 in einem Aufsatz in der Zeitschrift “Climatic Change“ vor, 1,5 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre zu befördern. Das Schwefeldioxid, so sein Plan, solle alljährlich durch Tausende von Ballons aus den Tropen in die Höhe getragen werden. Für 25 bis 50 Milliarden Dollar im Jahr, so seine Berechnungen, könnte der Klimawandel gestoppt werden, weil die Sonneneinstrahlung auf die Erde reduziert und damit die Erderwärmung verringert werden würde. Simulationen von US-Klimatologen ergaben, dass sich durch die abschirmende Wirkung der Partikel innerhalb von fünf Jahren wieder vorindustrielle Temperaturen einstellen könnten.

Kritiker fürchten allerdings, dass bei solchen Großprojekten völlig unerwartete Effekte auftreten. So könnte der Eintrag von Schwefeldioxid in die Stratosphäre zu saurem Regen führen, der wiederum die Ursache für Waldsterben ist. Durch die verringerte Photosyntheseaktivität der kranken Wälder würde sich der Klimawandel beschleunigen. Außerdem könnte die Ozonschicht geschädigt werden. Auch die Verdunstung aus den Ozeanen und damit die Niederschlagsmuster könnten sich global ändern. Dürren und Überschwemmungen wären die Folge.

Weitere Ansätze für Geo-Engineering, mit dem Ziel ein „Schutzschild“ um die Erde zu bilden:

• Weltraumtaugliche Sonnensegel oder Spiegel sollen zwischen Sonne und Erde installiert werden, um die Erde zu beschatten bzw. einen Teil der Sonnenstrahlung zu reflektieren.
• Meerwasser soll von Spezialschiffen in die Atmosphäre gesprüht werden, um damit die Wolkenbildung zu fördern.

Andere Wissenschaftler arbeiten an Verfahren, wie das bereits freigesetzte CO₂ wieder gebunden werden könnte:

• Mit Hilfe von Meeresdüngung (mit Eisensulfat) soll das Algenwachstum angeregt werden. Algen benötigen für ihr Wachstum u.a. CO₂, das aus der Atmosphäre in die oberflächennahen Wasserschichten gelangt. Dieses CO₂ wird in der Algenbiomasse gebunden. Absterbende Algen wiederum sinken zum Meeresboden und entziehen damit das gebundene CO₂ dem Meer und damit indirekt auch der Atmosphäre. Versuche des Alfred-Wegener-Instituts im Frühjahr 2009 haben allerdings ergeben, dass der Effekt nur sehr gering ist, da die Algen vor dem Absterben fast vollständig von tierischen Organismen gefressen werden, die das CO₂ dann wieder ausatmen.
• Entwickelt werden auch Verfahren zur Abscheidung von Kohlendioxid aus Verbrennungs-Abgasen und deren Einlagerung in unterirdische Speicherstätten. (engl. Carbon Dioxide Capture and Storage, kurz CCS). Momentan befindet sich die CO₂-Abscheidung und -Speicherung allerdings noch im Entwicklungsstadium. Es existieren nur Pilotanlagen mit geringer Leistung und schlechtem Wirkungsgrad. Auch die Frage der sicheren Endlagerung von CO₂ ist nicht geklärt.

Dies sind nur einige Beispiele für Geo-Engineering-Konzepte, die zur Zeit von Wissenschaftlern unterschiedlichster Fachrichtungen entwickelt werden. Die bisher eher halbherzigen Anstrengungen und damit auch ausbleibenden Erfolge im Klimaschutz haben dazu beigetragen, dass in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Geo-Engineering einen zunehmend größeren Stellenwert bekommt und die verschiedenen Vorschläge ernsthaft diskutiert werden. In der Öffentlichkeit aber stößt Geo-Engineering auf große Skepsis. So formierte sich z.B. ein internationales Bündnis mit einer globalen Kampagne gegen Geo-Engineering: Hands off Mother Earth , kurz H.O.M.E..

Für viele Skeptiker solcher Geo-Engineering-Projekte liegen die Hauptargumente ihrer Ablehnung zum einen in den kaum abschätzbaren und unerforschten Nebenwirkungen dieser Großprojekte. Man weiß zu wenig über die Erde als potentiellen Gegenstand solcher Manipulationen, über hoch komplexe Wechselwirkungen oder unvorhergesehene Rückkopplungseffekte. Im Gegenteil, man hat viele schlechte Erfahrungen mit früheren massiven Eingriffen in die Umwelt gemacht. Das reicht von gigantischen Dammbauprojekten, die verheerende unbeabsichtigte Konsequenzen nach sich zogen (wie Versalzung der Böden), über Nuklearversuche, die Regionen und Menschen verstrahlten oder auch Regenwaldabholzungen. Tatsächlich haben die meisten menschlichen Aktivitäten inzwischen einen Level erreicht, an dem sie ungeahnte globale Bedeutung erlangen (wie die Treibhausgasemissionen).

Zum anderen wiegt die Befürchtung schwer, dass mit dem Ausblick auf solche „Notmaßnahmen“ die Bereitschaft zur Reduzierung des globalen CO₂-Ausstoßes zurückgeht. Effektive Geo-Engineering-Methoden könnten, ganz im Gegenteil, sogar einen Vorwand liefern, in Hinblick auf den Ressourcenverbrauch weiterzumachen wie bisher.

Dabei sollte die Bekämpfung der Ursachen des Klimawandels erste Priorität genießen, statt zu versuchen, nur die Folgen eines ungebremsten Verbrauchs an fossilen Energieträgern einzudämmen. Die globalen Anstrengungen zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen müssen vervielfacht werden!

Aber was passiert, wenn die bisher ergriffenen und die zukünftigen Klimaschutzmaßnahmen nicht ausreichen, die Klimaveränderungen in einem erträglichen Rahmen zu halten bzw. die Stabilität der Kippelemente zu gewährleisten? Aktuell steigen die CO₂-Emissionen, das Eis an den Polen und den Gletschern schmilzt schneller als je zuvor...

Können wir es uns wirklich leisten, auf die Forschung im Bereich Geo-Engineering zu verzichten? Dann müssten wir im „worst case“, im Notfall, auf völlig unerforschte Maßnahmen zurückgreifen.

Hinzu kommt, dass das Ausmaß der Klimaveränderungen in den Ländern unterschiedlich ausfallen wird. Temperaturerhöhungen, die für Länder in den nördlichen Breiten vielleicht sogar eher positiv bewertet werden, stehen extremen Trockenperioden im Süden oder existenzieller Bedrohung von Inselgruppen durch den Anstieg des Meeresspiegels gegenüber. So wird auch die Risikobereitschaft beim Einsatz solcher Geo-Engineering-Maßnahmen sicherlich unterschiedlich sein. Auch das ist ein Grund, warum wir uns mit diesem Thema beschäftigen müssen. Denn auch das unilaterale Vorgehen im Bereich Geo-Engineering ist denkbar. Ein Staat könnte in seiner Verzweiflung zu Maßnahmen greifen, die ihm vermeintliche Vorteile bringen, anderen Staaten jedoch schaden.

Allerdings stellt sich gleichzeitig die Frage, ob wir, sollten wir einmal in der Situation sein, dass die Klimaveränderungen ein unerträgliches Maß erreicht haben, überhaupt noch über die Mittel verfügen, solche Geo-Engineering-Großprojekte finanzieren zu können. Und sind die Staaten in solchen Krisensituationen nicht vollauf damit beschäftigt, die direkten negativen Folgen der Klimaveränderungen für ihre Bevölkerung abzumildern?

Vielleicht werden wir zukünftig aber auch ganz andere Ansätze verfolgen:
Kann Geo-Engineering nicht auch für die Entwicklung von Projekten stehen, die sich den natürlichen Gegebenheiten der Erde besser anpassen und nicht mit unkalkulierbaren Folgen behaftet sind? Denkbar wären beispielsweise große Algenzuchtanlagen zur Bindung von CO₂. Die proteinreiche Algenbiomasse wiederum könnte als Lebensmittelzusatz dienen und den z.Zt. noch stetig steigenden klimaschädlichen Fleischkonsum bremsen. Und könnten nicht auch großflächige Aufforstungsprojekte oder das Ausbringen von organischen Substanzen zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit als Geo-Engineering bezeichnet werden?

Kurzum: Geo-Engineering ist ein großes interdisziplinäres Forschungsgebiet, welches sehr große Gefahren birgt aber unter Umständen auch Chancen bietet. Dabei muss die Vermeidung von schädlichen Handlungen (wie z.B. dem Ausstoß von klimaschädlichen Gasen) jedoch konsequent im Vordergrund stehen.