Klima-Ingenieure machen Ernst

Unter Donald Trump wollen die USA aus dem Pariser Klimavertrag aussteigen. Die Gefahr einer unaufhaltsamen Erderwärmung wächst. Nun testen erste Forscher großtechnische Maßnahmen, um den Planeten zu kühlen.

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David Mitchell ist ein Mann der leisen Töne. Doch der Plan des schlaksigen Atmosphärenphysikers vom Desert Research Institute, das als Umwelt-Außenposten der University of Nevada in den trockenen roten Bergen über Reno sitzt, ist ziemlich gewagt. Mitchell ist überzeugt, dass die eisigen Cirruswolken, die sich an diesem Morgen in langen Linien über dem Bergkamm hinter der Wüstenstadt hinziehen, einen Notfallplan zur Bekämpfung des Klimawandels ermöglichen. Sein Plan soll folgendermaßen funktionieren: Die winzigen Eiskristalle in den Cirruswolken werfen normalerweise die Wärmestrahlung der Erde zurück wie eine Decke. Flotten von großen Drohnen sollen während der Wintermonate kreuz und quer über die oberen Breitengrade des Globus fliegen und jedes Jahr tonnenweise ein extrem feines Pulver verstreuen. Wenn Mitchell recht hat, würden dadurch größere Eiskristalle als üblich entstehen.

Die resultierenden Cirruswolken wären dünner und würden sich schneller auflösen. "Auf diese Weise könnte mehr Strahlung ins All entweichen, und die Erde würde kühler", sagt der Wissenschaftler. In der richtigen Größenordnung könnte diese sogenannte "Impfung" der Wolken die weltweiten Durchschnittstemperaturen um bis zu 1,4 Grad Celsius senken. Das wäre mehr als die Erwärmung des Planeten seit der industriellen Revolution, behauptet eine Studie der Yale University.

TR 7/2017

Doch es bleiben wichtige Fragen offen: Würde das wirklich funktionieren? Welche Schäden könnten entstehen? Und sollte die Welt wirklich etwas in Gang setzen, was das komplette Klima verändern könnte? Tatsächlich dürfte der Vorschlag, dass wir das globale Thermostat einer Armada von fliegenden Robotern überlassen sollen, für viele absonderlich klingeln. Doch die eigentliche Frage lautet: absonderlich im Vergleich wozu?

Eine weltweite Erwärmung um mehr als zwei Grad gegenüber der vorindustriellen Zeit galt lange Zeit als etwas, das um jeden Preis zu vermeiden war. Doch das Erreichen dieses Ziels sieht so gut wie unmöglich aus – und das nicht erst seit US-Präsident Donald Trumps Ankündigung, aus dem Pariser Klimavertrag auszusteigen. Denn dafür müsste die Welt laut dem UN-Weltklimarat (IPCC) den Ausstoß von Klimagasen bis 2050 um 70 Prozent verringern. Gut möglich, dass dies nicht ohne die Entwicklung von Technologien geht, die der Atmosphäre Megatonnen von Kohlendioxid entziehen können. Allerdings legen immer mehr Forschungsergebnisse nahe, dass wir wahrscheinlich weder die richtige Technik noch die Zeit haben werden, um das zuwege zu bringen.

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Selbst wenn alle Nationen ihre Verpflichtungen einhalten würden, die sie im Rahmen des politisch ambitionierten Pariser Klimaabkommens eingegangen sind, könnten die weltweiten Temperaturen bis 2100 um bis zu fünf Grad ansteigen. "Jedermann schaut auf die zwei Grad, aber für mich ist das ein Luftschloss", sagt Daniel Schrag, Direktor des Harvard University Centers for Environment und früher einer von Barack Obamas höchsten Beratern für den Klimawandel. "Ich fürchte, wir werden mit Glück unter vier Grad bleiben, und ich will sichergehen, dass niemand jemals sechs Grad erlebt."

Der Unterschied zwischen zwei und vier Grad wird zu drastischen Veränderungen führen, wie eine Studie des Wissenschaftskomitees für Klimawandel, das die britische Regierung berät, nahelegt: 250 Millionen Menschen mehr als bisher werden über keine ausreichende Wasserversorgung mehr verfügen, über 100 Millionen mehr Opfer von Überschwemmungen werden, und es käme weltweit zu massiven Ernteverlusten. Ohne drastische Aktionen könnte der Klimawandel bis zur Mitte des Jahrhunderts jährlich geschätzt eine halbe Million Menschen durch Hungersnöte, Überschwemmungen, Hitzestress und menschliche Konflikte umbringen.

(Bild: Committee on Climate Change; U.N. Intergovernmental Panel on Climate Change)

Die Idee, diese Katastrophe mit großtechnischen Maßnahmen, dem "Geoengineering", aufzuhalten, hat die Randgebiete der Wissenschaft vor zehn Jahren verlassen. 2007 schlug der Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen in der Fachzeitschrift "Science" erstmals vor, Schwefel in die Stratosphäre zu blasen, um die Erde zu kühlen. Zunächst überwog die Skepsis, aber mittlerweile hat die Idee Fahrt aufgenommen. Immer düsterere Klimaprognosen haben eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern überzeugt, dass es an der Zeit ist herauszufinden, was davon tatsächlich funktionieren könnte. Darüber hinaus haben eine ganze Reihe renommierter Institutionen wie die Harvard University, der Carnegie Council und die University of California in Los Angeles kürzlich entsprechende Forschungsinitiativen gestartet.

Kaum ein ernst zu nehmender Wissenschaftler plädiert zwar dafür, schon bald mit dem Geoengineering loszulegen. Aber die Zeit werde knapp, und es sei unumgänglich, jede Möglichkeit zu erforschen, die die Welt vor einer Katastrophe bewahren könnte, sagt Jane Long, die frühere stellvertretende Direktorin des Lawrence Livermore National Laboratory. "Ich glaube, dass wir uns an die Wahrheit halten müssen, und die Wahrheit ist: Wir könnten es brauchen", sagt Long.

Deswegen hat sich auch David Mitchell an die Arbeit gemacht. Sein Büro ist klein, quadratisch und liegt in der obersten Etage des Desert Research Institute. Stapel von wissenschaftlichen Artikeln bedecken Mitchells Schreibtisch. Die Regale sind mit Fachjournalen und Ordnern gefüllt. Über seinen Computerbildschirm hat er Nahaufnahmen von fragilen Eiskristallen an eine Pinnwand geheftet. Im Frühjahr 2005 begann er während eines Sabbatjahres am National Center for Atmospheric Research in Boulder zu erforschen, wie die Größe von Eiskristallen die Cirruswolken und das Klima beeinflussen. Zusammen mit Kollegen fand er heraus, dass größere Kristalle, die sich oft an Staubpartikeln bilden, weniger und dünnere Wolken entstehen ließen.

Das blieb in Mitchells Gedächtnis haften. Kurz nachdem er nach Nevada zurückkehrte, kam ihm im Schlaf die Eingebung, wie sich daraus ein Geoengineering-Ansatz entwickeln ließe. Nach dem Aufwachen überlegte er, ob das Freisetzen von Staubpartikeln in den Gebieten, in denen diese Wolken entstehen, zur Bildung von größeren Eiskristallen führen würde – und damit zu einer geringeren Wolkenbildung. So könnte mehr Wärme ins All entweichen.