Geoengineering ist riskant und unbewiesen, aber bald könnte es notwendig sein

Dieser Artikel ist Teil von Fehlerbehebung auf der Erde: eine mehrteilige Serie, die das Mutige, Innovative und Potenzial erforscht weltverändernde Bemühungen Technologie als Waffe gegen den Klimawandel einzusetzen.

Stellen Sie sich den azurblauen Sommerhimmel vor, der zu einem dunstigen Weiß verblasst, wenn lichtstreuende Aerosole in die obere Erdatmosphäre injiziert werden. Stellen Sie sich einen Planeten vor, der mit riesigen künstlichen chemischen Schwämmen bedeckt ist, die der Luft, die wir atmen, Gase entziehen. Stellen Sie sich vor, die Ozeane der Erde mit Millionen Pfund Kalziumbikarbonat zu füllen, um den Grad der Versauerung zu verändern.

Auf dem Papier (oder, nun ja, auf der Leinwand) haben diese Vorschläge mehr als nur den Hauch der apokalyptischeren, größenwahnsinnigeren James-Bond-Filmhandlungen der 1970er Jahre.

In gewisser Weise sind sie gar nicht so unterschiedlich. Bei allen handelt es sich um Initiativen mit dem ausdrücklichen Ziel, das komplexe „Erdsystem“ unseres Planeten massiv und global zu verändern. Anders als die finsteren bevölkerungszerstörenden Bemühungen der Bond-Bösewichte soll diese Art der Modifikation – als „Geoengineering“ bezeichnet – zum Wohle der Menschheit durchgeführt werden.

So lautet zumindest das Argument.

Aus den richtigen Gründen Gott spielen

Ende 1958 beschrieb Harry Wexler, damaliger Direktor für meteorologische Forschung beim U.S. Weather Bureau, eine Möglichkeit, „das Wetter in großem Maßstab zu verändern“. Der Antrag, in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft, diskutierte eine Methode zur Erzeugung großer Mengen Dampf im Arktischen Ozean. Er schlug vor, dass dieses zu einer Eiswolke kondensieren würde, die die Region bedeckt, mit dem Ziel, „den Wärmeverlust um die Hälfte zu reduzieren“. Strahlung von der Erdoberfläche rund um den Pol.“ Dies hätte erhebliche, klimaverändernde Auswirkungen auf unseren Planeten, wie wir ihn kennen. Wie könnte diese hypothetische massive Dampfwolke erreicht werden? Ganz einfach: indem man im Winter zehn 10-Megatonnen-Bomben im Meer zündet.

Es versteht sich von selbst, dass Wexlers Vorschlag nicht aufgegriffen wurde. Aber 60 Jahre später lockt die Idee dahinter – dass die Menschheit die Macht und vielleicht auch den moralischen Imperativ hat, unser Klima zum Wohle der Welt zu verändern – immer noch Wissenschaftler und andere Forscher an.

Der Unterschied zwischen 1958 und heute besteht darin, dass wir hier im Jahr 2019 viel mehr über die Auswirkungen des Klimawandels wissen. Bedenken, die erst in den späten 1950er Jahren geäußert wurden, wie etwa die Entdeckung von Charles David Keeling, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre anstieg, werden heute weitgehend verstanden. In vielen Teilen der Welt sind die Auswirkungen des Klimawandels leider allzu offensichtlich, als dass man sie durch extreme Wetterereignisse erkennen könnte.

Die Reduzierung des Kohlendioxidgehalts und anderer Treibhausgase in der Atmosphäre ist ein Problem, das mit der Zeit immer dringlicher wird. Auch wenn wir die Menge an Kohlendioxid, die pro Person abgepumpt wird, nicht aktiv erhöhen Die wachsende Weltbevölkerung bedeutet, dass sich das Problem exponentiell verschlimmern wird, wenn wir einfach so bleiben Kurs.

Im Jahr 1800 betrug die Weltbevölkerung schätzungsweise eine Milliarde Menschen. Bis 1900 war diese Zahl auf 1,6 Milliarden gestiegen. Heute liegt sie irgendwo über 7 Milliarden. Schätzungen zufolge könnten es bis zum Jahr 2100 10 Milliarden sein. Daher muss der Kohlendioxidgehalt pro Kopf gesenkt werden, damit wir auf dem unhaltbaren Niveau bleiben, auf dem wir uns derzeit befinden.

Den Planeten neu gestalten

Eines der besten Bücher über Geoengineering ist das von Oliver Morton Der Planet neu gemacht. Es beginnt damit, dass Morton uns die beiden Fragen stellt, die viele dazu veranlasst haben, dies als eine der einzig gangbaren Lösungen für den Klimawandel zu betrachten.

Morton stellt zunächst die Frage: Glauben wir, dass die Risiken des Klimawandels ernsthafte Maßnahmen erfordern, um sie zu verringern? Zweitens: Glauben wir, dass es mit unseren derzeitigen Methoden tatsächlich sehr schwierig ist, die Kohlendioxidemissionen einer Volkswirtschaft auf nahezu Null zu senken? Die Beantwortung beider Fragen mit „Ja“ führt zu einer drastischeren Form des Klimaschutzes. Geben Sie Geoengineering ein.

„Der Grund, warum ich denke, dass die Welt Geoengineering besser verstehen muss, liegt darin, dass selbst die optimistischsten Prognosen zur Dekarbonisierung dies nicht tun „Show Show Dekarbonisierung, die die Welt innerhalb der im Pariser Abkommen vorgeschlagenen Grenzen von [3,6 Grad Fahrenheit] halten wird“, sagte Morton gegenüber Digital Trends. „Es ist auch nicht klar, ob die Maßnahmen, die die Industrieländer der Welt in der ersten Hälfte der CO2-Senkungskurve nach unten treiben könnten, in der zweiten Hälfte funktionieren werden. Es mag möglich sein, unseren Stromverbrauch zu reduzieren, aber es gibt viele andere Orte, an denen es möglicherweise viel schwieriger ist, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Es ist denkbar, dass es sich bei dem äußerst willkommenen Ausbau der Solar- und Windenergie in gewisser Weise um unbedeutende Früchte handelt. Es ist einfacher, ein Stromnetz zu dekarbonisieren als beispielsweise Stahlwerke oder Zementwerke.“

Verschiedene Ansätze zum Geoengineering

Es klingt schwierig, das komplexe System unseres Planeten zu verändern. So viel ist klar. Die gute Nachricht jedoch – wenn das Abschmelzen der Eiskappen und die zunehmende Zahl von Wetterkapriolen jemals als „gut“ angesehen werden können – ist, dass wir wissen, dass dies möglich ist. Wir haben es schon einmal gemacht. Die Industrialisierung, die zu unserem derzeitigen Ausmaß an Klimawandel führte, war eine Form von Geoengineering, wenn auch unbeabsichtigt.

Glücklicherweise sind die heutigen Geoengineering-Vorschläge nicht ganz so apokalyptisch wie Harry Wexlers meteorologische Bombenkampagne. Im Großen und Ganzen fallen sie in eines von zwei Lagern. Das erste ist das sogenannte Solar Radiation Management (SRM) oder Solar Geoengineering: Reflektieren Sie einen Teil der Sonnenenergie zurück in den Weltraum und kompensiert so den Temperaturanstieg, der durch die erhöhten Treibhausgasemissionen im Weltraum verursacht wird Atmosphäre.

Zwei der wichtigsten Vorschläge für die Durchführung von Solar-Geoengineering betreffen Raumreflektoren, um etwas Sonnenlicht zu blockieren bevor es die Erde erreicht, oder unter Verwendung stratosphärischer Aerosole Enthält kleine, reflektierende Partikel, um Sonnenlicht aus der oberen Atmosphäre zu reflektieren.

In der anderen Ecke gibt es die sogenannte Treibhausgasentfernung (GGR) oder Kohlenstoff-Geoengineering. Ziel ist es, Kohlendioxid und andere Treibhausgase aus der Atmosphäre zu entfernen, indem es aus der Luft abgesaugt wird. Dies könnte (neben anderen möglichen Methoden) durch massive Baumpflanzungsbemühungen, die Zugabe von Nährstoffen in den Ozean, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu ziehen, erreicht werden, oder Bau großer Maschinen die Kohlendioxid aus der Umgebungsluft entfernen und speichern.

Derzeit liegt der Schwerpunkt sowohl bei der Gesetzgebung als auch bei der Finanzierung deutlich stärker auf dem Thema Carbon Geoengineering. So schloss beispielsweise das kanadische Unternehmen Carbon Engineering kürzlich eine Eigenkapitalfinanzierungsrunde in Höhe von 68 Millionen US-Dollar für seine Technologie ab, mit der Kohlenstoff in der Atmosphäre abgeschieden werden soll.

Obwohl das solare Geoengineering an sich äußerst vielversprechend ist, wurden ihm nicht die gleichen Chancen geboten. Dies ist wahrscheinlich teilweise auf den enormen Umfang solcher Projekte zurückzuführen. Eine sinnvolle Bekämpfung des Klimawandels könnte jedoch durchaus eine Kombination dieser beiden Ansätze erfordern.

Sollten wir uns Sorgen machen?

Wie bei jeder größeren paradigmenwechselnden Entwicklung gibt es große Bedenken hinsichtlich Geoengineering. Interessanterweise weist Morton darauf hin, dass die Besorgnis über groß angelegte Anstrengungen zur Bekämpfung der Auswirkungen des Klimawandels tatsächlich zugenommen hat, da unser Wissen über den Klimawandel zugenommen hat.

„Man könnte meinen, das sei kontraintuitiv“, sagte er. „Man kann sich vorstellen, dass die Menschen, sobald sie sich der Auswirkungen des unbeabsichtigten Klimawandels bewusst werden, nach Möglichkeiten suchen, diesen auszugleichen. Aber ich denke, es ist absolut verständlich und intuitiv. Da sich die Menschen immer mehr Gedanken darüber machen, was Menschen dem Klima antun, besteht immer weniger Interesse daran, dies bewusst zu tun. Das liegt daran, dass es im Diskurs über das Klima zu einem großen Teil um Unsicherheit und unbeabsichtigte Folgen geht.“

Bei einigen der im Zusammenhang mit Geoengineering aufgeworfenen Fragen handelt es sich höchstwahrscheinlich um Missverständnisse, beispielsweise um die Annahme, dass die Bemühungen um solares Geoengineering auf unbestimmte Zeit fortgesetzt werden müssten. Sie würden nicht. Andere befürchten, dass sich Bemühungen wie Solar Geoengineering als unerschwinglich teuer erweisen würden. Auch das ist unwahr. A Harvard-Studie kam kürzlich zu dem Schluss, dass die Verbreitung von Partikeln in der Stratosphäre zur Bekämpfung des Klimawandels nur 2 Milliarden US-Dollar pro Jahr kosten könnte, von den 500 Milliarden US-Dollar, die derzeit für grüne Energieinitiativen ausgegeben werden.

Aber es gibt noch andere Bedenken, die berechtigt sind – und eine genauere Untersuchung wert sind. Zum Beispiel ein Artikel aus dem Jahr 2018, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature schlug vor, dass die Reflexion der Sonnenstrahlen zurück in den Weltraum zu weitreichenden Ernteausfällen führen könnte. Dadurch würden alle Vorteile, die sich aus der Verringerung der Erwärmung für die Landwirtschaft ergeben, zunichte gemacht.

Forscher haben auch Bedenken geäußert, dass Geoengineering verheerende Auswirkungen haben könnte, indem es Niederschlags- und Sturmmuster in einigen Teilen der Welt verändert; verursacht durch die Abkühlung des Planeten bei gleichzeitig massiv erhöhtem Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre.

Haben wir Zeit zu verschwenden?

In vielen dieser Fälle ist die Entscheidung noch nicht entschieden. Eins aktuelle Studie in Nature Climate Change einigen potenziellen Problemen entgegengewirkt.

„Unsere Studie untersuchte die Reaktion des Klimas auf ein Szenario, in dem solares Geoengineering die Erwärmung durch eine Verdoppelung der CO2-Konzentration halbierte.“ Peter Irvine, Postdoktorand an der John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, sagte gegenüber Digital Trends. „Wir haben herausgefunden, dass die Halbierung der Erwärmung den gesamten Klimawandel in allen Variablen, die wir untersucht haben, ungefähr halbiert hat Über 80 Prozent des durch die globale Erwärmung simulierten Anstiegs der Intensität tropischer Wirbelstürme konnten damit ausgeglichen werden Szenario. Wir haben auch getestet, ob dies auf lokaler Ebene zutrifft oder ob solares Geoengineering an manchen Orten das Ausmaß des Klimawandels verstärkt hat. Wir haben herausgefunden, dass sich die Wasserverfügbarkeit an weniger als 0,5 Prozent der Orte stärker oder extrem verändert hat In unserem Solar-Geoengineering-Szenario wird es weniger Niederschlag geben als ohne Solarenergie Geoengineering.“

Letztlich ist Geoengineering immer noch eine sich entwickelnde Wissenschaft. Es müssen Fragen zu den vorgeschlagenen mutigen Lösungen gestellt werden, aber die größte Frage ist, wie viel Zeit uns noch bleibt, um diese Änderungen umzusetzen. Mit jedem Versuch, das Klima zu verändern, sind sicherlich Risiken verbunden. Sie können sich aber auch als notwendige Risiken erweisen.

„Die Leute haben große Bedenken wegen der Idee, dass es eine Organisation geben könnte, die mit dem Klima ‚Gott spielen‘ könnte“, sagte Morton. „Ich teile diese Sorge absolut. Aber ich muss das mit der Sorge abwägen, dass das Klima verändert wird, ohne dass irgendjemand auf diese Weise „Gott spielt“.

Um den Rest von Troubleshooting Earth zu lesen, Besuchen Sie die Homepage der Serie.

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