Wissenschaft

Klimawandel

Kann ein Sonnenschirm die Menschheit retten?

Lässt sich der Klimawandel aufhalten, indem man im großen Stil die Atmosphäre verschattet? Eine Studie zeigt: Möglich wäre es. Doch es gibt Einschränkungen.

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Im Schatten verbrennen Pflanzen nicht - sie wachsen aber auch weniger

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Donnerstag, 09.08.2018   17:57 Uhr

Geoengineering oder Solar Radiation Management: Nicht wenige Menschen glauben, dass mit den richtigen technologischen Maßnahmen alles irgendwie machbar sei - selbst die gezielte Beeinflussung des Weltklimas. Auch unter Wissenschaftlern finden sich viele Optimisten, die glauben, dass sich unsere menschengemachten, immer deutlicher abzeichnenden Klimaprobleme durch Eingriffe in die Atmosphäre und die Stoffkreisläufe der Weltmeere reparieren ließen.

Dass wir die Beeinflussung dieser globalen Systeme zumindest ungezielt ganz prächtig hinbekommen, hat der Mensch bewiesen, seit er anfing, fossile Brennstoffe zu verbrennen. Seitdem reichern sich in unserer Atmosphäre immer mehr klimaverändernde Gase an, die die Erde künstlich erwärmen. Das könnte auch für die Versorgung der Menschen mit Nahrungsmitteln zum Problem werden, wenn die Weltbevölkerung - wie prognostiziert - wächst und heutige Anbauregionen künftig zu trocken sind.

Möglich, aber mit Risiken

Prinzipiell wäre Geoengineering, also der technische Eingriff in die globalen Kreisläufe, da eine Option, glaubt Jonathan Proctor von der University of California in Berkeley. Er glaubt nur nicht, dass es auch gut wäre: "Das ist ein bisschen so wie experimentelle Chirurgie, wenn man herausfindet, dass die Nebeneffekte der Behandlung so schlimm sind wie die Krankheit."

Eingriffe in globale Systeme, meint auch sein Kollege Solomon Hsiang, seien eben problematisch, weil man nicht vorher ausprobieren könne, wie sich Maßnahmen wirklich auswirken.

Stephen McNally/ Hulda Nelson/ UC Berkeley

Geoengineering per globalem "Sonnenschirm"

Die meisten von Geoengineering-Befürwortern vorgeschlagenen Methoden lassen sich in zwei Gruppen teilen: Solche, die der Atmosphäre Kohlendioxid entziehen sollen, und Methoden, die die Intensität der Strahlung senken sollen, die uns erreicht. Machbar wäre prinzipiell beides:

So lässt sich mit dem Prinzip Spiegel die Strahlungsmenge am Boden senken: Vorgeschlagen wurden dafür bauliche Maßnahmen wie weiße Gebäude, Dächer und Flächen, die Schaffung zusätzlicher Wasserflächen, der gezielte Anbau heller Pflanzen, das Weißen von Brach- und Wüstenflächen.

Alternativ wäre der Einsatz eines Sonnenschirms denkbar: Ohne jeden Eingriff in die Atmosphäre wäre das zum Beispiel möglich, indem man am sogenannten Lagrange-Punkt 1 im All Geröll oder Segel als Sonnenblocker einsetzen würde. Der Punkt liegt in etwa 1,5 Millionen Kilometer Entfernung in Richtung Sonne. Objekte, die dort ausgesetzt werden, bewegen sich parallel zur Erde um die Sonne. Man bräuchte für das Konzept allerdings Unmengen an Material, das man im All präzise an diesen Punkt manövrieren müsste - teurer ließe sich das Problem kaum lösen.

Naheliegender ist das Ausbringen von Aerosolen in die Atmosphäre, um diese zu trüben, oder die vermehrte Bildung von Wolken zu provozieren. Zurzeit gilt das als praktikabelster Ansatz. Doch es gibt Probleme, zeigen Proctor und Hsiang in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature".

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Stahl- und Treibhausgasproduktion in China

Zu den Schwierigkeiten, die der Klimawandel mit sich bringt, gehören Konsequenzen für die Pflanzenwelt. Klimazonen könnten sich verschieben und es für viele Pflanzen unmöglich machen, in ihren angestammten Gebieten zu überleben. Mit einem "Sonnenschirm" ließe sich dieses Problem tatsächlich lösen oder abmildern.

Schirm oder nicht: der Schaden bleibt

Gleichzeitig hätte der Eingriff aber auch negative Folgen: Forscher erwarten mit dem Klimawandel nicht zuletzt auch Probleme für die Ernährungslage. Viele Nutzpflanzen, die für die Ernährung der Menschheit von essenzieller Wichtigkeit sind, würden unter den Bedingungen eines erwärmten Klimas kleinere Ernten erbringen oder regional ganz ausfallen.

Und das, zeigen die Wissenschaftler, wäre auch mit einem Sonnenschirm nicht zu lösen. Denn weniger Licht bedeute nicht nur weniger Hitze, sondern eben auch weniger per Fotosynthese in organisch verwertbare Form umgewandelte Energie - Nahrung.

Denn genauso direkt kann man sich das vorstellen: Unter dem Strich stammt jede einzelne für uns konsumierbare Kalorie aus Sonnenlicht. Senkt man dessen Intensität, senkt man auch den Ertrag essbarer Energieträger. Einfacher gesagt: Spannt man einen Sonnenschirm auf, um den Klimawandel zu bremsen, so senkt man auch die Ernteerträge.

Der potenzielle Nutzen des Schirms, sagen Proctor und Hsiang, werde durch die Nachteile, die er bringt, wieder aufgehoben. Und das können sie wissenschaftlich nachweisen.

Vulkanausbrüche: natürliches Geoengineering

Der Beweis dafür, dass das Prinzip Sonnenschirm gegen den Klimawandel effektiv einzusetzen wäre, wird alle paar Jahre eindrucksvoll erbracht: Durch große Vulkanausbrüche, die erhebliche Mengen von Staub und Aerosolen in die Atmosphäre blasen.

Proctor, Hsiang und ihre Mitautoren sahen sich die Daten über die weltweiten Vulkanausbrüche von 1979 bis 2009 an und korrelierten sie mit den Ernteerträgen von Mais, Soja, Reis und Weizen im gleichen Zeitraum. Vor allem die Ausbrüche des El Chichón in Mexico 1982 sowie des Pinatubo auf den Philippinen 1991 brachten aussagekräftige Daten.

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Solarkraftwerk bei Sevilla

So blies beispielsweise der Vulkan Pinatubo 1991 satte 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Luft. Er reduzierte die Sonneneinstrahlung so weltweit um rund 2,5 Prozent. Die Temperaturen sanken dadurch global um 0,5 Grad Celsius - wenn man so will ein Beweis für die Effektivität stratosphärischer Schleier aus Aerosolen.

Nutzpflanzen erlebten in dieser Zeit weniger Stress durch Hitze. Sie erbrachten aber auch messbar weniger Ertrag - unter dem Strich ein Nullsummenspiel ohne Nutzen, sagen die Forscher. Hsiang: "Das ist, als gleiche man die Schulden einer Kreditkarte mit einer anderen aus. Am Ende hat man das, womit man angefangen hat, ohne das Problem zu lösen."

Jonathan Proctor hält die Daten der Studie für den ersten empirischen Beweis dafür, das schwefeldioxidbasierte Methoden zumindest für die Landwirtschaft keine Lösung darstellen würden.

Aber die Methoden der Studie könne man nun auch auf andere Bereiche anwenden: Völlig abschreiben wollen die Forscher die Möglichkeiten von Geoengineering noch nicht. Es sei möglich, dass solche Methoden in anderen Bereichen Nutzen brächten, der ihre Nutzung rechtfertigen würde. Es sei eben nur auch unbedingt nötig, vorher Methoden zu finden, die Kosten, Nutzen und Risiken realistisch abzuschätzen.

Die zuverlässigste Methode, um Schäden für Nutzpflanzen zu verhindern und dadurch auch Wohlstand und Gesundheit von Menschen zu bewahren, stehe so oder so fest, sagt Proctor: "Kohlendioxidemissionen senken!"

Video: Klimawandel - Ist die Welt noch zu retten?

Foto: SPIEGEL TV
insgesamt 161 Beiträge
Neophyte 09.08.2018
1. Das Problem liegt nicht in den Technologien sondern in der Menschheit
Technisch ist da sicherlich eine Menge möglich um die Schäden die die Überbevölkerung an dem Planeten anrichtet wieder teilweise oder ganz zu beheben oder zumindest gegenzusteuern, dass Problem liegt vielmehr in unserer Natur, [...]
Technisch ist da sicherlich eine Menge möglich um die Schäden die die Überbevölkerung an dem Planeten anrichtet wieder teilweise oder ganz zu beheben oder zumindest gegenzusteuern, dass Problem liegt vielmehr in unserer Natur, dies gemeinsam umzusetzen. Denn ein "wir" gibt es nicht, gab es nie, tatsächlich ist die Menschheit seit jeher zerstritten, es gibt tausende Meinungen und Ansätze, dabei bräuchte es eine globale gemeinsame Vorgehensweise und die haben die Menschen bisher noch in keiner Frage hinbekommen.. Ganz abgesehen von der Kostenteilung die solche Mammutprojekte mit sich bringen würden..
thomasp1965 09.08.2018
2. Träumereien
Zum einen müsste die Menschheit zu gemeinsamem Handeln sich aufraffen. Im Zeitalter von Trump & Co. kaum zu erwarten. Die Länderegoismen werden das sicher verhindern. Keiner will verzichten, im Gegenteil, die Mehrheit der [...]
Zum einen müsste die Menschheit zu gemeinsamem Handeln sich aufraffen. Im Zeitalter von Trump & Co. kaum zu erwarten. Die Länderegoismen werden das sicher verhindern. Keiner will verzichten, im Gegenteil, die Mehrheit der Menschheit will den gleichen Ressourcenverbrauch genießen, wie wir. Also brauchen wir 3-4 Erden. Die Menschheit hat in der Vergangenheit schon bewiesen, dass sie nicht in der Lage ist, bei eigenverursachten ökologischen Katastrophen innezuhalten. Beispiel Kambodscha, Osterinseln, Maya,.. Man wartet bis es zu spät ist und geht unter. Diesmal eben auf globaler Ebene. Glaubt irgendwer eigentlich, daß ein unbewohnbarer Mittlerer Osten auf Europa keine Auswirkung hat, nämliches Mittelamerika, Australien, Afrika. Hunger wird die Menschheit in Kriege ungeahnten Ausmaßes treiben. Die Science Fiction des Geoengineering wird höchstens so kommen, dass einzelne Länder irgendwas machen - deren Politiker sagen können wir haben doch - ob es nutzt weiß da keiner, noch ein Experiment mit unserem Planet, was folgt auch keiner. Chemie in die Stratosphäre blasen - das einzige was realistisch ist - läuft dann so wie bei Deep Water Horizon. Einfach mal Chemie in's Meer verklappen, das Zeug unsichtbar machen, die Folgen interessieren nicht - sind ja langfristig.
hurling.frootmig 09.08.2018
3. Geoengineering? Very, very funny.. früher nannte man es Terraforming
und das betreiben wir doch vortrefflich. 80 millionen barrel pro tag verheizen, na wenn das kein technischer eingriff ist ... sowas
und das betreiben wir doch vortrefflich. 80 millionen barrel pro tag verheizen, na wenn das kein technischer eingriff ist ... sowas
Neophyte 09.08.2018
4. Das Problem liegt nicht in den Technologien sondern in der Menschheit
Technisch ist da sicherlich eine Menge möglich um die Schäden die die Überbevölkerung an dem Planeten anrichtet wieder teilweise oder ganz zu beheben oder zumindest gegenzusteuern, dass Problem liegt vielmehr in unserer Natur, [...]
Technisch ist da sicherlich eine Menge möglich um die Schäden die die Überbevölkerung an dem Planeten anrichtet wieder teilweise oder ganz zu beheben oder zumindest gegenzusteuern, dass Problem liegt vielmehr in unserer Natur, dies gemeinsam umzusetzen. Denn ein "wir" gibt es nicht, gab es nie, tatsächlich ist die Menschheit seit jeher zerstritten, es gibt tausende Meinungen und Ansätze, dabei bräuchte es eine globale gemeinsame Vorgehensweise und die haben die Menschen bisher noch in keiner Frage hinbekommen.. Ganz abgesehen von der Kostenteilung die solche Mammutprojekte mit sich bringen würden..
Markus Frei 09.08.2018
5. Mutig
Irgendwie bin ich da schon etwas skeptisch. Die bekommen es nicht einmal hin halbwegs zuverlässig das Wetter in 3 Tagen vorherzusagen aber glauben die Auswirkungen so einer globalen Veränderung vorhersagen zu können ?
Irgendwie bin ich da schon etwas skeptisch. Die bekommen es nicht einmal hin halbwegs zuverlässig das Wetter in 3 Tagen vorherzusagen aber glauben die Auswirkungen so einer globalen Veränderung vorhersagen zu können ?

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