Das Klima manipulieren, um die Erderwärmung zu bekämpfen

Ist eine Technologie zur Veränderung des Klimas eine realistische Option? AFP

Der C02-Ausstoss in die Atmosphäre steigt immer noch an, und ein globales Klimaschutzabkommen scheint in weiter Ferne. Warum also nicht auf Technologien zurückgreifen, die das Klima künstlich verändern können? 

Ein riesiger Spiegel im Weltraum, um das Sonnenlicht zu reflektieren und die Erde abzukühlen, oder ein Boot, das die Ozeane durchpflügt, um die Algen zu nähren und das CO2 in der Atmosphäre zu verringern. Alles nur Fantasterei?

«Nein, mitnichten», erwidert Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ). «Die Idee mit den Spiegeln im Weltraum ist machbar, wenn auch sehr kostspielig. Die Fruchtbarmachung der Ozeane ist eine Technik, die bereits ausprobiert wurde. Sie hat sich jedoch als wenig effizient erwiesen», sagt er gegenüber swissinfo.ch.

Eine Option, die tabu ist

Die zwei Methoden sind Beispiele für Klima-Engineering (oder Geo-Engineering), der absichtlichen Beeinflussung des Erdklimas in grossem Stil. Im Gegensatz zur Technologie, die Regen oder künstlichen Hagel provoziert, hat das Klima-Engineering langfristige Auswirkungen für den ganzen Planeten.

“In den internationalen Klima-Verhandlungen wurde das Klima-Engineering noch nicht diskutiert. Politisch ist es bis heute ein Tabu geblieben, das aber bald gebrochen werden könnte, beteuert Matthias Honegger von Perspectives, einem Beratungsbüro in Zürich, das auf Klimafragen spezialisiert ist.

Der Experte, der Ende August  zur ersten internationelen Konferenz zu diesem ThemaExterner Link nach Berlin reiste, betont, dass «die Staatsoberhäupter sich bewusst sein müssen, dass es zu spät ist, um die Erderwärmung um 2°C zu reduzieren, und dass ihre Anstrengungen nicht genügen, die Massnahmen auf nationaler Ebene anzupassen. Also ist es wahrscheinlich, dass  auf die Möglichkeit des Klima-Engineerings zurückgegriffen wird.»

Die Voraussetzungen sind bereits gegeben. Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist immer noch im Steigen begriffen und hat ein Rekordniveau erreicht, wie die Welt-Meteorologie-Organisation  in ihrem letzten Bericht über das TreibhausgasExterner Link festgestellt hat. Dieser Entwicklung hat die internationale Gemeinschaft bislang nichts entgegenzusetzen.

«Der Kampf gegen die Klimaerwärmung macht auf globaler Ebene nur langsam Fortschritte», stellt das Zentrum für Internationale Forschung zu Klima und Umwelt in Oslo fest. «Momentan – so die norwegischen Forscher – ist ein verbindliches internationales Abkommen zum Klimaproblem nicht in Sicht, die Welt ist davon sogar weiter entfernt als vor 15 Jahren, als das Kyoto-Protokoll ratifiziert wurde.» 

Am Klimagipfel vom 23. September in New York hat auch die Schweizer Energieministerin Doris Leuthard unterstrichen, dass «in der Welt zu wenig gegen das Klimaproblem unternommen wird».

Die Sonnenstrahlen blockieren

Das Klima-Engineering umfasst eine Reihe von Interventionen, die wiederum in zwei Hauptgruppen unterteilt werden können: den Abbau  von CO2 in der Atmosphäre (Carbon Dioxide Removal, CDR) und die Kontrolle der Sonneneinstrahlung auf die Erde (Solar Radiaton Management, SRM).

Der erste Eingriff beinhaltet die Manipulation der Ökosysteme. Ziel ist es, die Menge an Kohlendioxyd zu erhöhen, die von der Biomasse auf der Erde (Pflanzen und Boden) oder im Meer absorbiert wird. Eisensulfate werden über die Ozeane verstreut, dies fördert zum Beispiel das Wachstum der Algen, die durch die Fotosynthese das CO2 beeinflussen. Eine andere, innovative Lösung verspricht der Einsatz von «Staubsaugern», die das Kohlenmonoxyd aus der Luft filtern können. Darüber wird in der Schweiz in diversen Projekten geforscht.

Ein weiteres Verfahren der SRM-Technik ist, nebst den Installationen im Weltraum, die Reflektionsfähigkeit  der Erdoberfläche, der Wolken oder der Atmosphäre zu erhöhen. «Ist die Farbe des Asphalts hell statt dunkel, kann zum Beispiel in einer Stadt eine lokale Abkühlung erreicht werden. So könnte man während einer Hitzewelle hunderte Tote vermeiden. Es ist jedoch eine andere Frage, ob dies in einem grösseren Massstab funktionieren würde», gibt Matthias Honegger zu bedenken.

Die Einwirkung mittels Flugzeugen, Projektilen und aerostatischen Ballonen auf Aerosolpartikel in der Stratosphäre ist die am besten erforschte und vielversprechendste SRM-Technik. «Damit erreichen wir die Wirkung eines Vulkanausbruches», erklärt Reto Knutti, Professor am Institut für Atmosphäre und Klima der ETHZ.

Das Aerosol, zum Beispiel Schwefelpartikel, wird in der Atmosphäre freigesetzt und bildet eine Art Schirm, der einen Teil der Sonnenstrahlen zurückwirft. Hughhunt

«Es ist bekannt – so der Forscher weiter – dass nach einem Ausbruch, wie jenem des Pinatubo, die Temperatur sinkt.» Die freigesetzte Asche des philippinischen Vulkans liess 1991 die Erdtemperatur für zwei Jahre um ein halbes Grad sinken.

Heute beschränken sich die Projekte des Klima-Engineerings vorerst auf Labortests im kleinen Rahmen. Es stellten sich jedoch wichtige Fragen, sagt Reto Knutti. «Welcher Art sind die kollateralen Auswirkungen? Und welches sind die politischen und ethischen Verwicklungen?»

Viele Unsicherheiten 

Wetter und Klima verändern – einige Beispiele

1877: ein amerikanischer Forscher schlägt vor, die Richtung des Meeresstromes Kuroshio zu verändern, und zwar durch die Beringstrasse. Ziel: die Temperatur in der Arktis um rund 15°C zu erhöhen.

1929: Ein deutscher Physiker will auf einer Raumfahrtstation einen riesigen Spiegel installieren, um die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche zu konzentrieren und den äussersten Norden des Planeten bewohnbar zu machen.

1946: Der Generaldirektor der Unesco meint, dass die Explosion einer Atombombe über den Polargebieten die Temperatur des Arktischen Ozeans erhöhen und so zu einem milderen Klima in den nördlichen Zonen führen würde.

1967-1972: während des Vietnam-Kriegs sprüht die amerikanische Armee Silberjodid in die Wolken, um die Monsunzeit zu verlängern.

1989: Ein amerikanischer Klimatologe glaubt zu wissen, dass ein in der Erdumlaufbahn installierter Schirm 2% des Sonnenlichts reflektieren könnte.

2006: Ein holländischer Chemiker schlägt vor, Schwefelpartikel in die Stratosphäre zu leiten, um einen Teil der Sonnenstrahlen zu absorbieren und so die Temperatur der Erde zu senken.

2010: Forschern der Universität Genf gelingt es, künstlichen Regen zu erzeugen, dank einem Laser, der die Wassertropfen in der Atmosphäre kondensieren kann.

Es sei klar, dass die Manipulation der Atmosphäre grosse Veränderungen mit sich bringe, vor allem für den Wasserzyklus und die Niederschläge, bemerkt Reto Knutti. Seine Kollegin an der ETHZ, Ulrike Lohmann, erklärt, «dass die Aerosolpartikel in der Atmosphäre die Einwirkung des Sonnenlichts auf die Erdoberfläche verringert und deshalb das klimatische Gleichgewicht des Planeten beeinflusst. Die Folge ist eine Reduzierung der Niederschläge auf globaler Ebene, wie es der Ausbruch des Pinatubo bewiesen hat».

Das Klima-Engineering würde unsere Beziehung zur Natur komplett verändern und das Misstrauen unter den Nationen verstärken, glaubt James Fleming, Wissenschafts- und Technikhistoriker und Autor des Buches «Fixing the Sky», in dem er die Versuche, das Klima zu kontrollieren, dokumentiert. «Die Skandinavier würden dann plötzlich sagen, dass die Engländer für ihr schlechtes Wetter verantwortlich wären und umgekehrt. Das Potenzial für künftige Konflikte ist riesig», behauptet er in einem Interview mit GreenpeaceExterner Link.

Und was würde zum Beispiel geschehen, wenn aus politischen, wirtschaftlichen oder wissenschaftlichen Gründen plötzlich ein Geo-Engineering-Projekt nach 20 oder 30 Jahren gestoppt würde?  «Wir riskierten eine unvermittelte Erwärmung von 1-2°C in einem einzigen Jahr», antwortet Reto Knutti. Das wäre ein Temperaturanstieg, der viel schneller vor sich gehen würde als zum heutigen Zeitpunkt und der katastrophale Folgen haben könnte.

Das Klima-Engineering birgt jedoch das Risiko, von den Bemühungen abzulenken, die Schadstoffe zu reduzieren. Internationale Verhandlungen würden gefährdet, und die Anliegen der Umweltorganisationen diskreditiert. Das Geo-Engineering packe das Übel nicht an der Wurzel, sondern bekämpfe lediglich die Symptome, unterstreichen die Umweltorganisationen.

Vertiefte Auseinandersetzung

Ein grosser Teil der Wissenschaftler ist skeptisch oder mindestens sehr vorsichtig. Mark Lawrence, Direktor des Institute for Advanced Sustainability Studies Potsdam (Deutschland), erinnert sich an die Konferenz von Berlin und berichtet, dass «keiner der Ansätze des Klima-Engineerings schnell und problemlos implementiert werden kann». Potenzial, Grenzen und Auswirkungen des Klima-Engineerings müssten Themen einer vertieften Auseinandersetzung sein, unterstreicht  Matthias Honegger. In dieser Diskussion müsse auch die öffentliche Meinung berücksichtigt werden.

(Übertragung aus dem Italienischen: Christine Fuhrer)