Gibt es dringende Lösungen, die den Klimawandel stoppen können? Technologische Ansätze zur künstlichen Klimaveränderung werden seit einiger Zeit unter dem Begriff Geoengineering diskutiert. Allerdings stehen die meisten Klimaforscher diesen Methoden kritisch gegenüber: Die Risiken seien hoch und die Folgen für künftige Generationen unabsehbar. Berner Wissenschaftler haben nun untersucht, ob es möglich ist, das Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes durch künstliche Verdunkelung der Sonne zu stoppen.Ihre Ergebnisse zeigen, dass künstliche Auswirkungen ohne Dekarbonisierung wirkungslos bleiben und erhebliche Risiken bergen.
In einer soeben in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlichten Studie untersuchten Forschende um Johannes Sutter vom Departement für Klima- und Umweltphysik (KUP) des Instituts für Physik der Universität Bern und des Oschger-Zentrums für Klimaforschung, ob das Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes durch künstliche Beeinflussung der Sonnenstrahlung verhindert werden kann. Forscher warnen zudem vor unvorhergesehenen Nebenwirkungen des Geoengineerings.
Kritische Klimakipppunkte vermeiden
„Das Zeitfenster, den globalen Temperaturanstieg auf weniger als 2 Grad zu begrenzen, schließt sich schnell“, sagte Eismodellexperte Johannes Satter. „Daher ist es möglich, dass in Zukunft ernsthaft über technische Maßnahmen zur Beeinflussung des Klimas nachgedacht wird.“ Aus diesem Grund sei es notwendig, mithilfe theoretischer Modelle die Auswirkungen und Risiken des „Sonnenstrahlungsmanagements“ zu untersuchen. Solar Radiation Management (SRM) ist ein Begriff, der verschiedene Methoden zur Blockierung der Sonnenstrahlung beschreibt, um die Erde kühler zu halten.
Ein wichtiger Grund für das wachsende Interesse am Geoengineering besteht darin, Kipppunkte zu vermeiden, an denen sich das Klima plötzlich und irreversibel ändern könnte. Zu diesen Kipppunkten zählen das Abschmelzen der Eisschilde der Westantarktis und Grönlands und der damit verbundene Anstieg des Meeresspiegels um mehr als einen Meter. „Beobachtungen des westantarktischen Eisstroms zeigen, dass wir dem sogenannten Kipppunkt sehr nahe sind oder ihn bereits überschritten haben. Deshalb wollten wir in unserer Studie herausfinden, ob der Kollaps des Eisschildes durch Sonneneinstrahlungsmanagement theoretisch verhindert werden kann“, erklärt Johannes-Sutter.
Die Sonne künstlich verdunkeln
Konkret untersuchten Sutter und seine Kollegen, ob es sogenannten Aerosolen – Schwebteilchen in Gasen – gelingt, die in die Stratosphäre eingebracht werden, die Sonnenstrahlung von der Erde zu blockieren – was einer Verdunkelung der Sonne gleichkommt. Bisher konzentrierte sich die Forschung hauptsächlich auf die globalen Auswirkungen des Solar Radiation Management (SRM). Berns Studie ist die erste, die mithilfe von Eismodellsimulationen zeigt, welche Auswirkungen solche Massnahmen auf den antarktischen Eisschild haben würden. Die Studie untersuchte die voraussichtliche Entwicklung des Eisschildes unter verschiedenen Treibhausgasszenarien in der Zukunft und kam zu gemischten Ergebnissen: Wenn die Emissionen unvermindert anhalten und bis Mitte des Jahrhunderts besonders strenge Kontrollen eingeführt werden, kann der Zusammenbruch des westantarktischen Eisschildes zwar etwas verzögert, aber nicht verhindert werden. Unter moderaten Emissionsszenarien könnten sich nachhaltige Kühlmechanismen in der Antarktis, die bis Mitte des Jahrhunderts eingesetzt werden, als „wirksames Instrument“ erweisen, um den Zusammenbruch des Eisschildes zu verlangsamen oder sogar zu verhindern.
Modellrechnungen zufolge ist SRM dann am effektivsten, wenn es frühzeitig umgesetzt und mit ambitionierten Klimaschutzmaßnahmen kombiniert wird. Allerdings betonen die Studienautoren: „Unsere Simulationen legen nahe, dass der wirksamste Weg, einen langfristigen Kollaps des westantarktischen Eisschildes zu verhindern, eine schnelle Dekarbonisierung ist. Die besten Chancen auf langfristige Stabilität hat der Eisschild, wenn die Treibhausgasemissionen unverzüglich auf Netto-Null reduziert werden.“
Mögliche Nebenwirkungen sind schwer zu untersuchen
Aber wie können wir uns im wirklichen Leben vorstellen, dass die Sonne verdunkelt? Laut Johannes Sutter muss eine ganze Flotte, die in extrem großen Höhen fliegt, Millionen Tonnen Aerosole in der Stratosphäre verteilen. Allerdings muss dieser technologische Eingriff in das Klima über Jahrhunderte ununterbrochen andauern. Würden die Eingriffe gestoppt, solange die Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre hoch bleiben, würden die Temperaturen auf der Erde schnell um mehrere Grad ansteigen.
Johannes Sutter weist darauf hin, dass die Folgen solcher Kündigungsschocks nur eine der möglichen Gefahren von SRM darstellen. Mögliche Nebenwirkungen wurden noch nicht vollständig untersucht und reichen von Veränderungen des Monsunregimes bis hin zu Veränderungen der Ozean- und Atmosphärenzirkulation. Auch die Versauerung der Ozeane wird weitergehen. Kritiker warnen auch vor den politischen und gesellschaftlichen Auswirkungen: Der Einsatz von Technologien wie Dimmen könnte dazu führen, dass Klimaschutzmaßnahmen langsamer werden oder gar nicht mehr umsetzbar sind.
Thomas Stocker, Professor für Klima- und Umweltphysik an der Universität Bern und einer der Co-Autoren der Studie, sagte: „Geoengineering wäre ein weiteres globales Experiment und ein potenziell gefährlicher menschlicher Eingriff in das Klimasystem, der gemäß Artikel 2 der Rahmenkonvention der Vereinten Nationen über Klimaänderungen unbedingt verhindert werden sollte.“