Was ist Geoengineering und warum wird es als Lösung für den Klimawandel angesehen?

Als ein Bericht über den Klimawandel auf dem Schreibtisch des US-Präsidenten landete, lautete der Vorschlag nicht, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Vielmehr rieten die wissenschaftlichen Berater zu technologischen Eingriffen in das Klimasystem selbst – eine Praxis, die heute als Geoengineering bekannt ist. Und der Präsident war nicht Barack Obama, George W. Bush oder gar Bill Clinton – es war Lyndon Johnson im Jahr 1965.

“Diese Generation hat die Zusammensetzung der Atmosphäre auf globaler Ebene durch … einen stetigen Anstieg des Kohlendioxids aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe verändert”, sagte Präsident Johnson im Februar desselben Jahres vor dem Kongress. Um das Problem zu lösen, schlugen seine wissenschaftlichen Berater vor, reflektierende Partikel über 13 Millionen Quadratkilometer Ozean zu verteilen, um ein zusätzliches Prozent des Sonnenlichts von der Erde weg zu reflektieren.

Heute, da sich der Klimawandel beschleunigt und wenig getan wird, um den Ausstoß von Treibhausgasen einzudämmen, haben einige Wissenschaftler die Idee einer “absichtlichen, groß angelegten Manipulation der planetarischen Umwelt” wieder aufgegriffen, wie es die britische Royal Society ausdrückt. Immerhin ist diese Idee fast so alt wie das Verständnis der physikalischen Prinzipien hinter der globalen Erwärmung selbst. Der schwedische Chemiker Svante Arrhenius war der Meinung, dass die globale Erwärmung ein Segen für die Menschheit sein würde und deshalb die Verbrennung fossiler Brennstoffe gefördert werden sollte, nachdem er im späten 19. Jahrhundert die wahrscheinlichen Auswirkungen der fortgesetzten Kohleverbrennung und der steigenden Kohlendioxid (CO2)-Konzentration auf die Temperatur von Hand berechnet hatte – was in etwa mit den Berechnungen des Weltklimarats der Vereinten Nationen und ihren Computermodellen mehr als ein Jahrhundert später übereinstimmt.

Deshalb versammelten sich Ende März 175 Wissenschaftler und andere Interessierte (darunter auch Firmen, die vom Geo-Engineering profitieren wollen) im Asilomar-Konferenzzentrum, um zu versuchen, den Erfolg der Molekularbiologen zu wiederholen, die sich 1975 dort versammelten, um eine skeptische Öffentlichkeit über Gentechnik zu beruhigen. Am Ende veröffentlichten die versammelten Möchtegern-Geoingenieure eine Erklärung, in der sie unter anderem “weitere Forschung in allen relevanten Disziplinen fordern, um besser zu verstehen und zu kommunizieren, ob zusätzliche Strategien zur Abmilderung des zukünftigen Klimawandels machbar, angemessen und ethisch vertretbar sind oder nicht.”

Die Liste der unbeabsichtigten Folgen menschlicher Manipulationen natürlicher Systeme ist lang: Beton-Dschungel, die urbane Wärmeinseln schaffen, riesige tote Zonen in den Ozeanen, die aus dem Einsatz von Düngemitteln auf landwirtschaftlichen Feldern im Landesinneren resultieren, und absichtlich eingeführte Arten, wie die Rohrkröte in Australien, die dann verheerende Auswirkungen auf die Ökosysteme haben, um nur einige zu nennen. Ob es darum geht, die kühlende Wirkung eines Vulkans auf das Klima zu imitieren, indem kontinuierlich Sulfate in die Stratosphäre gepumpt werden, oder die Wolken durch wasserdampfspuckende Schiffe aufzuhellen, die möglichen Probleme reichen von der Abschaltung der Niederschläge in bestimmten Regionen bis hin zu einseitigen Kriegserklärungen.

Wie die Royal Society in ihrem Bericht von 2009 über Geoengineering feststellte: “Die sicherste und vorhersehbarste Methode, um den Klimawandel abzumildern, ist es, frühzeitig und effektiv Maßnahmen zu ergreifen, um die Emissionen von Treibhausgasen zu reduzieren. Keine Geo-Engineering-Methode kann eine einfache oder ohne weiteres akzeptable alternative Lösung für das Problem des Klimawandels bieten.”

Nichtsdestotrotz steuert der Mensch bereits das Klima, auch mit Maßnahmen, die die Umwelt verbessern sollen. Eine kürzlich getroffene Entscheidung, die Sulfatverschmutzung durch Frachtschiffe zu reduzieren, wird den Globus in der Tat weiter erwärmen, da mehr kühlende Partikel vom Himmel entfernt werden.

ScientificAmerican.com sprach mit dem Klimamodellierer und Geoengineering-Experten Ken Caldeira vom Carnegie Institution’s Department of Global Ecology an der Stanford University, der den Begriff “Solar Radiation Management” für die Bemühungen, die Sonne zu dimmen, geprägt hat (obwohl er jetzt “Klima-Intervention” bevorzugt), darüber, warum die Menschen vielleicht intelligenter mit dem planetarischen Management umgehen sollten.

(Es folgt eine bearbeitete Abschrift des Interviews.)

Zunächst einmal, was ist Geoengineering?
Geoengineering ist ein Wort, das für viele verschiedene Menschen viele verschiedene Dinge bedeutet. Typischerweise wird das, was die Leute als Geoengineering bezeichnen, in zwei Hauptklassen unterteilt. Es gibt Ansätze, die versuchen, das Ausmaß des Klimawandels zu reduzieren, das durch einen Anstieg der Treibhausgaskonzentrationen entsteht, und es gibt Ansätze, die versuchen, Treibhausgase zu entfernen, die bereits in die Atmosphäre gelangt sind.

Die Erde wird durch das Sonnenlicht erwärmt und die von der Erde aufgenommene Wärme wird später wieder in den Weltraum zurückgestrahlt. Treibhausgase erschweren es der Erde, Energie in den Weltraum abzustrahlen. Die beiden wichtigsten Möglichkeiten, die Erde abzukühlen, bestehen also darin, entweder Bedingungen zu schaffen, die bewirken, dass die Erde weniger Sonnenlicht absorbiert, oder es der Erde zu erleichtern, Wärmeenergie in den Weltraum zurückzustrahlen.

Die erste Kategorie von Ansätzen umfasst typischerweise Dinge wie: das Aufstellen von riesigen Satelliten im Weltraum, um das Sonnenlicht von der Erde abzulenken, das Einbringen von winzigen Partikeln in die Stratosphäre, das Aufhellen von Wolken über dem Ozean, oder vielleicht das Aufhellen von Dächern oder das Anpflanzen von helleren [farbigen] Feldfrüchten. All dies sind Versuche, das Sonnenlicht von der Erde wegzulenken.

Bei der zweiten kann mehr Wärmeenergie entweichen.

Es gibt noch eine weitere Kategorie, die einige Leute vorschlagen: dass wir die Wärme, die in der Nähe der Erdoberfläche vorhanden ist, nehmen und sie tief in den Ozean stopfen könnten. Das ist noch nicht so sehr untersucht worden. Aber es ist eine weitere Möglichkeit, die Oberflächentemperaturen der Erde zu verändern.

Warum müssen wir überhaupt darüber nachdenken?
Wenn wir die Treibhausgaskonzentrationen auf dem derzeitigen Niveau einfrieren würden, würde sich die Erde noch für viele Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte, erwärmen. Wir haben eine Studie durchgeführt, die zeigt, dass, wenn wir die Temperaturen durch eine Reduzierung der Emissionen stabilisieren wollen, diese auf Null gesenkt werden müssten. Die Emissionen müssten komplett eliminiert werden. Unter jedem Emissionsszenario, das der [Weltklimarat der Vereinten Nationen] in Betracht gezogen hat, steigen die Temperaturen in diesem Jahrhundert weiter an.

In Anbetracht der Trägheit des physikalischen Klimasystems, unserer Energieinfrastruktur und unseres politischen Systems gibt es wirklich keine praktische Möglichkeit, durch Emissionsreduzierungen das Tempo des Klimawandels zu verringern oder das Klimarisiko stark zu reduzieren. Emissionsreduzierungen können nicht damit beginnen, die Erde in diesem Jahrhundert abzukühlen, insbesondere wenn wir auch die Schwefelemissionen von Kraftwerken kontrollieren, die heute einen kühlenden Einfluss ausüben.

Gegen Ende dieses Jahrhunderts wird, wenn sich die gegenwärtigen Trends fortsetzen, fast jeder Sommer in den Tropen heißer sein als der heißeste bisher erlebte. Das birgt die Möglichkeit, dass es zu weit verbreiteten Ernteausfällen und Hungersnöten kommen könnte. Wenn diese Art von schrecklichen Bedingungen alltäglich werden, würden wir mit einer Situation konfrontiert, in der viele Menschen hungern, mit der Aussicht auf eine fortgesetzte Erwärmung für Jahrzehnte und möglicherweise Jahrhunderte in die Zukunft.

Angesichts der enormen Risiken und der Tatsache, dass die Erwärmung durch die Reduzierung der Treibhausgasemissionen in diesem Jahrhundert im Wesentlichen unumkehrbar ist, ist es nur verantwortungsvoll, darüber nachzudenken, was wir angesichts eines Klimanotfalls tun würden. Ein Teil davon beinhaltet das Nachdenken über Geo-Engineering. Aber wir müssen auch über die Entwicklung von Pflanzensorten nachdenken, die unter heißen und trockenen Bedingungen wachsen können. Wir müssen darüber nachdenken, wie wir [Entwicklungsländern], die [in Zukunft] keine Nahrungsmittel anbauen können, helfen können, sich zu industrialisieren, damit sie Devisen bekommen, um Nahrungsmittel zu kaufen.

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