Was ist Geoengineering?
Geoengineering beinhaltet traditionell zwei sehr unterschiedliche Dinge: Wie
Mit der ersten Methode, bekannt als „Entfernung“„Kohlenstoff“ oder „Negative Emissionstechnologien“ sind sich die Wissenschaftler inzwischen weitgehend einig. Solche Techniken müssen eingesetzt werden, um eine gefährliche Erwärmung des Planeten zu verhindern. Die meisten Forscher ordnen diese Methode nicht einmal mehr dem Geoengineering zu. Im Gegensatz zur zweiten, umstritteneren Methode, bekannt alsSolar Geoengineering.
Dies ist ein allgemeiner Begriff, der solche umfasstIdeen wie die Installation von Sonnenschutzmitteln im Weltraum oder die Verteilung mikroskopischer Partikel auf verschiedene Weise in der Luft, um Küstenwolken reflektierender zu machen, die Verteilung wärmespeichernder Zirruswolken oder die Streuung von Sonnenlicht in die Stratosphäre.
Schon das Wort „Geoengineering“ deutet darauf hinTechnologie im planetarischen Maßstab. Einige Forscher erwägen jedoch, ähnliche Experimente und Technologien lokal durchzuführen und verschiedene Methoden zu erforschen, die Korallenriffe, Wälder und Eisschilde schützen könnten.
Woher kam die Idee für Geoengineering?
Im Allgemeinen ist dies nicht die neueste Idee. 1965 warnte der wissenschaftliche Beirat von Präsident Lyndon Johnson, dass das Reflexionsvermögen der Erde möglicherweise erhöht werden muss, um den Anstieg der Treibhausgasemissionen auszugleichen. Bezeichnenderweise schien in diesem allerersten Bericht des Präsidenten über die Bedrohung durch den Klimawandel die Idee der Emissionsreduzierung nicht erwähnenswert zu sein, wie der Autor Jeff Goodell in seinem Buch How to Cool the Planet feststellt.
Aber die bekannteste Form des Solar Geoengineeringbeinhaltet das Sprühen von Partikeln in die Stratosphäre. Es wird manchmal als "stratosphärische Injektion" oder "stratosphärische Aerosoldispersion" bezeichnet. Zum Teil, weil die Natur bereits gezeigt hat, dass dies möglich ist.
Das bekannteste Beispiel für natürliche SonneGeoengineering war der Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Sommer 1991. Dann wurden etwa 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Durch die Rückreflexion des Sonnenlichts in den Weltraum haben Partikel in der Stratosphäre dazu beigetragen, die globale Temperatur in den nächsten zwei Jahren um etwa 0,5 ° C zu senken.
Und obwohl Wissenschaftler keine genauen Daten haben, sind sie riesigÄhnliche Folgen hatten Vulkanausbrüche in der fernen Vergangenheit. Es ist bekannt, dass auf die Explosion des Mount Tambora in Indonesien im Jahr 1815 das „Jahr ohne Sommer“ im Jahr 1816 folgte, eine dunkle Zeit, die möglicherweise zur Entstehung zweier der berühmtesten und dunkelsten Kreaturen der Literatur inspiriert hat – Vampire und Vampire Frankensteins Monster.
Normalerweise der sowjetische Klimatologe Michail Budjkogilt als erster, der darauf hinweist, dass wir dem Klimawandel durch Simulation dieses vulkanischen Phänomens entgegenwirken können. In seiner Veröffentlichung von 1974 sprach er die Möglichkeit der Verbrennung von Schwefel in der Stratosphäre an.
In den folgenden Jahrzehnten wurde dieses Konzept immer wieder übernommenist im Laufe der Zeit in Forschungsartikeln und auf wissenschaftlichen Konferenzen erschienen. Allerdings erregte es erst im Spätsommer 2006 große Aufmerksamkeit, als Paul Crutzen, Nobelpreisträger für Atmosphärenchemie, in einem Artikel in der Zeitschrift Climatic Change zur Geoengineering-Forschung aufrief. Dies wurde zu einem vieldiskutierten Ereignis, als Crutzen den Nobelpreis für seine Forschungen über die Gefahren des wachsenden Ozonlochs erhielt und eine der bekannten Auswirkungen von Schwefeldioxid der Ozonabbau ist.
Mit anderen Worten: Er glaubte, dass der Klimawandel eine solche Bedrohung darstelle, dass es sich lohne, „nach einem Heilmittel“ für das zu suchen, was er als „Gift“ ansah.
Was sind die Nebenwirkungen von Geoengineering-Strategien?
Wissenschaftler haben alle möglichen Lösungen zur Bekämpfung des Klimawandels gefunden, einschließlich einer Reihe kontroverser Geoengineering-Strategien.
Unter den vielen können mehrere unterschieden werden.
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Methodenessenz: Es wird die Bewässerung von Wüsten ermöglichen, zum Beispiel in Australien und Nordafrika, um Millionen von Bäumen zu pflanzen, die Kohlendioxid absorbieren können.
Nachteil: Diese Vegetation wird auch zusätzliches Sonnenlicht anziehen.
- Künstlicher Ozeanaufschwung
Methodenessenz: Ingenieure verwenden lange Rohre, um kaltes, nährstoffreiches Wasser nach oben zu pumpen und das Oberflächenwasser des Ozeans abzukühlen.
Nachteil: Sollte dieser Prozess jemals aufhören, könnte dies zu einer Veränderung des Wärmehaushalts in den Ozeanen und einem raschen Klimawandel führen.
- Den Ozean alkalisieren
Methodenessenz: Der Prozess beinhaltet das Einbringen von Kalk in den Ozean, um die Absorption von Kohlendioxid chemisch zu erhöhen.
Nachteil: Untersuchungen zeigen, dass es bei der Senkung der globalen Temperaturen von geringem Nutzen ist.
- Die Ozeane mit Eisen düngen
Methodenessenz: Dabei wird Eisen in die Ozeane abgelassen, um das Wachstum von photosynthetischen Organismen zu verbessern, die Kohlendioxid absorbieren können.
Nachteil: Untersuchungen zeigen, dass es bei der Senkung der globalen Temperaturen von geringem Nutzen ist.
- Solarsteuerung
Methodenessenz: Dies reduziert die Menge an Sonnenlicht, die die Erde durch die Freisetzung von reflektierenden Aerosolen auf Sulfatbasis in die Atmosphäre erhält.
Nachteil: Kohlendioxid wird sich weiterhin in der Atmosphäre anreichern.
Geoengineering wird das Problem der Verwendung fossiler Brennstoffe lösen?
Nein, obwohl die Idee, dass es möglich ist, definitiv bestehtist der Grund, warum sich einige Führungskräfte von Energieunternehmen für Geoengineering interessieren. Aber selbst wenn es funktioniert, wird es bestenfalls eine vorübergehende Atempause im ungleichen Kampf gegen den Klimawandel bringen.
Darüber hinaus hilft diese Methode nicht vielBeseitigung anderer klimatischer Gefahren. Zum Beispiel, wenn es um die Versauerung der Ozeane oder um enorme Umweltschäden durch die Gewinnung und Verbrennung fossiler Brennstoffe geht. Die Verbreitung von Geoengineering kann andere Störungen im Klimasystem verschlimmern. Daher kann das Problem der ständig steigenden Emissionen nicht vollständig gelöst werden.
Wie wird Geoengineering erforscht?
In den Jahren seit der Veröffentlichung des ArtikelsCrutzen, immer mehr Forscher haben Geoengineering untersucht, hauptsächlich mithilfe von Computersimulationen oder kleinen Laborexperimenten, um herauszufinden, ob es tatsächlich funktioniert, wie es gemacht werden kann, welche Arten von Partikeln verwendet werden können und welche Umweltnebenwirkungen es hervorrufen kann.
Computersimulation nacheinanderzeigt, dass dies zu einem Rückgang der globalen Temperatur, einem Anstieg des Meeresspiegels und einigen anderen klimatischen Auswirkungen führen wird. Einige Studien haben jedoch gezeigt, dass hohe Dosen bestimmter Partikel auch die schützende Ozonschicht schädigen, das globale Niederschlagsmuster verändern und das Pflanzenwachstum in bestimmten Gebieten verringern können.
Andere Forscher haben herausgefunden, dass diese Risiken durch die Verwendung anderer Partikel als Schwefeldioxid und durch die Einschränkung des Umfangs des Geoengineering verringert, wenn nicht sogar beseitigt werden können.
Das glauben beispielsweise Chemiker aus HarvardEs kann sich um Kalziumkarbonat handeln – Kreide, Kalkstein, Marmor und Muscheln. Dies ist möglicherweise weniger schädlich für das Ozon und stellt kein großes Gesundheitsrisiko dar. Keutschs Forschungsgruppe untersucht, wie sich dieser Stoff auf Chlor und Stickoxide auswirkt, die auch in der Stratosphäre – hauptsächlich aufgrund anthropogener Emissionen – vorkommen und den Ozonabbau beschleunigen. Wissenschaftler glauben, dass Kalziumkarbonat dazu beitragen kann, die Konzentration dieser Gase zu senken.
Und dennoch der Leiter von HarvardDie Aerosol-Forschungsgruppe zur Planetenkühlung, Professor Frank Keutsch, möchte klarstellen, dass selbst wenn sie „alle Unsicherheiten des Geoengineering-Projekts beseitigen“ kann und es erfolgreich ist, dies nicht bedeutet, dass der Klimawandel gelöst sein wird.
Der Grund liegt auf der Hand, sagte Koich.
"Es löst nicht den Grund", sagte er."Wenn wir das alles tun und weiterhin CO2 emittieren, müssen wir immer mehr Partikel in die Atmosphäre abgeben, und irgendwann wird es einfach ein verrücktes Szenario, oder?"
Am Ende des Tages der einzig stabile und wahreDie Lösung für Menschen besteht darin, ihre Einstellungen und ihr Verhalten zu ändern. "In jedem Fall müssen wir die Anzahl der" Remissionen "des Klimas reduzieren", sagte er. „Ich denke, hier gibt es keine Fragen. Und das ist die Basis, der Ausgangspunkt: Wir müssen die Emissionen reduzieren. "
Aber niemand wird behaupten, dass wir dazu gekommen sinddie endgültige Antwort auf die meisten dieser Fragen. Die Forscher glauben, dass wir viel mehr Modellierungsarbeit leisten müssen, um diese Probleme genauer zu untersuchen. Es ist auch offensichtlich, dass die Simulation nicht viel aussagen kann, daher schlagen einige kleine Experimente im Freien vor.
Hat jemand echte Geoengineering-Experimente durchgeführt?
- Im Jahr 2009 haben russische Wissenschaftler durchgeführt, wiegilt als das erste offene Geoengineering-Experiment. Sie installierten Aerosolgeneratoren in einem Hubschrauber und einem Auto und sprühten Partikel mit einer Höhe von bis zu 200 Metern. In einem Artikel, der in der russischen Zeitschrift Meteorology and Hydrology veröffentlicht wurde, stellten Wissenschaftler fest, dass das Experiment die Menge an Sonnenlicht reduzierte, die die Oberfläche erreichte. Es ist jedoch erwähnenswert, dass Yuri Izrael, ein bekannter Klimaskeptiker, der Hauptautor der Studie sowie Herausgeber der Zeitschrift war.
- Einer der ersten Versuche, ein Experiment durchzuführen,die im Voraus offen als Geoengineering, bekannt als SPICE-Projekt, beworben worden war, wurde letztendlich abgelehnt. Die Idee war, die Partikel durch ein Rohr auf einen Ballon zu pumpen, der sie in die Stratosphäre streut. Der Vorschlag löste jedoch eine starke öffentliche Reaktion aus, insbesondere nachdem bekannt wurde, dass einige Forscher bereits Patente für die Technologie angemeldet hatten.
- Harvard-Wissenschaftler (Koich-Gruppe) schlugen vordas nächste und formellste Geoengineering-Experiment bis heute. Sie hoffen, einen Ballon mit Propellern und Sensoren auf den Markt zu bringen, der winzige Mengen Calciumcarbonat in die Stratosphäre sprüht. Das Flugzeug würde dann durch die Wolke fliegen und versuchen, Dinge zu messen, wie viel Partikel gestreut werden, wie sie mit anderen Gasen interagieren und wie viel sie reflektiert werden. Das Team hat bereits Spenden gesammelt, ein Beratungsgremium eingerichtet, einen Vertrag mit einer Ballonfirma abgeschlossen und mit der Entwicklung der erforderlichen Ausrüstung begonnen.
- Inzwischen Forscher aus WashingtonDie Universität schlug in Zusammenarbeit mit dem Xerox-Forschungszentrum in Palo Alto und anderen Gruppen kleine Experimente im Rahmen eines größeren Forschungsprogramms vor, um mehr über das Potenzial zur "Aufhellung von Meereswolken" zu erfahren. Die Idee, die 1990 vom britischen Physiker John Latham entwickelt wurde, ist, dass das Sprühen winziger Salzpartikel aus Meerwasser auf tief liegende Wolken über dem Meer zusätzliche Tröpfchen erzeugen kann, die die Oberfläche - und damit das Reflexionsvermögen - der Wolken vergrößern. Das Team sammelt derzeit Mittel, um ein "Cloud Physics Research Tool" zu entwickeln und es zu testen, indem es eine kleine Menge Meersalznebel vor die Pazifikküste der USA sprüht.
- Laut Nature gab es auch VersucheEinige frühe Versuche in anderen Bereichen des Geoengineering, darunter über ein Dutzend sogenannte Experimente zur Eisendüngung im offenen Ozean. Die Idee ist, dass das Einbringen von Eisen ins Wasser das Phytoplanktonwachstum stimuliert, wodurch Kohlendioxid aus der Luft gezogen wird. Wissenschaftler fragen sich jedoch, wie gut es funktioniert und welche Nebenwirkungen es auf das Ökosystem des Ozeans haben könnte. Umweltverbände und andere Organisationen kritisierten ebenfalls frühe Versuche in diesem Bereich und behaupteten, sie seien ohne ordnungsgemäße Genehmigung oder wissenschaftliche Aufsicht umgesetzt worden.
Macht jemand tatsächlich Geoengineering?
Die Forscher betonen, dass diese Experimentesind kein echtes Geoengineering: Die Menge des Materials ist zu gering, um die globale Temperatur zu ändern. Tatsächlich betreibt heute niemand Geoengineering auf planetarischer Ebene, trotz verschiedener Verschwörungstheorien in dieser Hinsicht.
Natürlich brennt eine riesige MengeFossile Brennstoffe sind eine Form der Geotechnik, aber unbeabsichtigt, dumm und gefährlich. Darüber hinaus hat die Schwefelbelastung durch Kohlekraftwerke und Schiffe wahrscheinlich zu einem Rückgang der globalen Temperaturen geführt. Und ja, neue UN-Vorschriften, nach denen Schiffe weniger Schwefel ausstoßen müssen, können die Temperaturen tatsächlich leicht erhöhen.
Es gibt auch eine lange und reiche GeschichteVersuche der USA und Chinas, Wolken mit Partikeln zu besetzen, um die Schnee- oder Niederschlagsmenge zu erhöhen. Die Ergebnisse sind jedoch sehr gemischt, und eine Änderung des lokalen Wetters ist zu weit von dem Versuch entfernt, das gesamte Klimasystem zu verändern.
Wie kontrovers ist Geoengineering?
Sehr viel. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat echte Bedenken hinsichtlich der Durchführung, Erforschung oder sogar Diskussion von Geoengineering.
Kritiker argumentieren, dass offene Konversation überDas Potenzial für eine technologische „Lösung“ des Klimawandels wird den Druck verringern, die Grundursache des Problems anzugehen: steigende Treibhausgasemissionen. Einige Leute denken, dass Experimente im Freien ein rutschiger Hang sind. Dies könnte Anreize für noch größere Experimente schaffen, während eine kollektive Entscheidung über die Sicherheit von Geoengineering noch getroffen werden muss.
Technologie, die auch keine nationalen Grenzen kenntwirft schwierige, wenn nicht unüberwindbare geopolitische Fragen auf. Wer sollte entscheiden und wer könnte mitbestimmen, ob es sich lohnt, weiterhin Geoengineering zu studieren? Wie wählt man eine einzelne globale Durchschnittstemperatur aus, die angestrebt wird, weil sie unterschiedliche Länder auf unterschiedliche Weise beeinflusst? Und wenn die Menschheit nicht zu einem Konsens kommen kann, kann eine solche globale Arbeit mit vielen Fragen und Variablen Konflikte und sogar Kriege provozieren?
Einige würden argumentieren, dass mit solchen herumspielenEin komplexes System wie das Klima ist kein Anliegen des Menschen. Oder dass es einfach dumm ist, einem Verschmutzer gegen einen anderen entgegenzuwirken oder zu versuchen, einen technokratischen Fehler mit einer technokratischen Lösung zu beheben.
Warum werden diese Ideen überhaupt diskutiert?
Nur wenige ernsthafte Wissenschaftler würden sich als Befürworter des Geoengineering bezeichnen.
Die Forscher, die es studieren, bekennen sich dazuAmbivalenz und offen zugeben, dass dies nicht die beste Lösung für das Problem des Klimawandels ist. Sie sind jedoch auch besorgt darüber, dass die Gesellschaft gefährliche Erwärmungen und extremes Wetter ignoriert, während sie weiterhin Kraftwerke, Autos und Städte baut, die jahrzehntelang Treibhausgase produzieren werden. Eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern sagt daher, dass es einfach unverantwortlich wäre, nicht zu erforschen, was möglicherweise viele, viele Leben sowie Arten und Ökosysteme retten könnte. Voraussetzung ist jedoch, dass die Arbeiten zur Emissionsreduzierung nicht vergessen werden.
Geoengineering-Befürworter erkennen die Gefahr, aberfragen sich - im Vergleich zu was? Ist Geoengineering gefährlicher als Hungersnot, Überschwemmungen, Brände, Aussterben und Migration aufgrund des Klimawandels - Phänomene, mit denen wir bereits konfrontiert sind? Da sich diese Effekte verschlechtern, halten die Öffentlichkeit und die Politik das Basteln mit der Atmosphäre des gesamten Planeten für ein Risiko, das es wert ist, eingegangen zu werden.
Wachsende Argumente für Geoengineering
Veränderung ohne entschlossenes HandelnDas Klima könnte bis Mitte dieses Jahrhunderts jährlich etwa eine halbe Million Menschen aufgrund von Hunger, Überschwemmungen, Hitzestress und menschlichen Konflikten töten. Die Verhinderung von Temperaturen bis zu 2 ° C über dem vorindustriellen Niveau, das lange Zeit als gefährlicher Bereich galt und um jeden Preis vermieden werden sollte, scheint nun nahezu unmöglich. Laut dem Zwischenstaatlichen Gremium der Vereinten Nationen für Klimawandel würde dies bedeuten, die Treibhausgasemissionen bis 2050 um bis zu 70 Prozent zu senken. Dies könnte die Entwicklung von Technologien erfordern, die Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre saugen könnten.
Laut einer Studie des Londoner Komitees amKlimawandel, ein Unterschied von einem oder sogar zwei Grad - dies ist eine weitere Viertelmilliarde Menschen ohne verlässlichen Zugang zu Wasser, mehr als hundert Millionen Menschen sind weltweit anfällig für Überschwemmungen und einen deutlichen Rückgang der Erträge.
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