Geoengineering klingt nach einer schnellen Lösung für das Klima, aber ohne weitere Forschung und Leitplanken ist es ein kostspieliges Unterfangen – mit potenziell schädlichen Folgen

Wann steigende Temperaturen, extremes Wetter Und katastrophale Waldbrände Schlagzeilen machen, beginnen die Menschen, schnelle Lösungen für den Klimawandel zu fordern.Die USADie Regierung hat gerade bekannt gegeben die ersten Auszeichnungen von a 3,5-Milliarden-US-Dollar-Fonds für Projekte, die versprechen, Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen.Auch die politischen Entscheidungsträger erforschen mehr invasive Arten des Geoengineerings − die absichtliche, groß angelegte Manipulation der natürlichen Systeme der Erde.

Das zugrunde liegende Problem ist seit Jahrzehnten bekannt:Fahrzeuge und Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, Abholzung der Wälder und nicht nachhaltige Landwirtschaftspraktiken haben dazu beigetragen mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre, als die Systeme der Erde auf natürliche Weise entfernen können, und das heizt den Planeten auf.

Geoengineering zielt theoretisch auf die Wiederherstellung ab dieses Gleichgewicht, entweder indem überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt oder Sonnenenergie von der Erde wegreflektiert wird.

Aber eine Veränderung des komplexen und vernetzten Klimasystems der Erde könnte unbeabsichtigte Folgen haben.Änderungen, die einer Region helfen, könnten einer anderen schaden, und die Auswirkungen werden möglicherweise erst deutlich, wenn es zu spät ist.

Als Geologe und Klimaforscher, Ich glaube, diese Konsequenzen sind noch nicht ausreichend verstanden.Abgesehen von den potenziellen physischen Auswirkungen verfügen die Länder nicht über die rechtlichen oder sozialen Strukturen, um sowohl den Einsatz als auch die Folgen zu bewältigen, wenn etwas schiefgeht.Ähnliche Bedenken wurden von der hervorgehoben Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen, Die Vereinte Nationen Umweltprogramm, das Nationale Akademie der Wissenschaften und die Nationale ozeanische und atmosphärische Verwaltung, unter anderem.

Der Weißes Haus Das Amt für Wissenschafts- und Technologiepolitik hat diese Bedenken ebenfalls in seiner Sitzung vom Juli 2023 erörtert Forschungsplan zur Untersuchung möglicher Klimainterventionen.

Risiken des Solarstrahlungsmanagements

Wenn Menschen das Wort „Geoengineering“ hören, denken sie wahrscheinlich an das Management der Sonneneinstrahlung.Diese Technologien, von denen viele noch theoretisch sind, zielen darauf ab, Sonnenenergie von der Erdoberfläche wegzureflektieren.

Die Idee von stratosphärische Aerosolinjektion, Beispielsweise soll die obere Atmosphäre mit Milliarden winziger Partikel besprüht werden, die das Sonnenlicht direkt in den Weltraum reflektieren. Ausdünnung der Cirruswolke zielt darauf ab, die Auswirkungen hochgelegener, dünner Wolken zu reduzieren, die Energie in der Atmosphäre einfangen, indem ihre Eiskristalle größer und schwerer werden und die Wahrscheinlichkeit eines Niederschlags erhöht wird.Ein anderer, Wolkenaufhellung, zielt darauf ab, die Verbreitung hellerer, tiefer gelegener Wolken zu erhöhen, die das Sonnenlicht reflektieren, möglicherweise durch Versprühen von Meerwasser in die Luft, um die Wasserdampfkonzentration zu erhöhen.

Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, noch weiter zu gehen und Arrays zu installieren Weltraumspiegel Dies könnte die globale Temperatur senken, indem die Sonnenenergie reflektiert wird, bevor sie die Atmosphäre erreicht.

Während theoretisch in der Lage ist, den Planeten zu kühlen, ist die Steuerung der Sonnenstrahlung möglich hätte drastisch sein können Nebenwirkungen durch veränderte Muster der globalen atmosphärischen Zirkulation, die zu extremeren Wetterereignissen führen können.Es trägt auch nicht dazu bei, die durch überschüssige Treibhausgase verursachten Schäden zu verringern Versauerung der Ozeane.Eine 2022 im Scientific veröffentlichte Studie Zeitschrift Natur prognostizierte, dass die Aerosolinjektion in die Stratosphäre die globalen Niederschlagsmuster verändern und die landwirtschaftliche Produktivität verringern könnte.

Die Wolkenaufhellung ist zwar theoretisch wirksam, aber auch erforderlich mehr Forschung um sicherzustellen, dass Bemühungen zur Ausbreitung tiefer gelegener reflektierender Wolken, die zur Abkühlung der Erdoberfläche beitragen können, nicht auch die Verbreitung hochgelegener Wolken erhöhen, die den Planeten erwärmen.

Zwischen Sonne und Erde platzierte Weltraumspiegel könnte theoretisch 2 % blockieren der einfallenden Sonnenstrahlung und stabilisieren die globale Temperatur.Aber die Technologie ist noch mindestens 20 Jahre von ihrer Umsetzung entfernt und würde Billionen Dollar kosten.Noch wichtiger ist, dass insgesamt globale Auswirkungen Die Verschattung der Erdoberfläche ist weitgehend unbekannt.Es wird die Meeres- und Lufttemperaturen in der Region auf eine Weise senken, die möglicherweise dazu führt Veränderungen beeinflussen im Jetstream, Regen, Schneedecke, Sturmmustern und möglicherweise sogar Monsunen.Um diese Unsicherheiten zu klären, ist noch viel mehr Forschung erforderlich.

Kohlendioxid aus der Luft entfernen

Technologien zur Kohlendioxidentfernung bergen im Allgemeinen geringere Risiken als die Manipulation von Solarenergie.

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung entfernt Kohlendioxid aus Kraftwerken und Fabriken und speichert es unter der Erde in tiefen geologischen Reservoirs.Dies hat sich als potenziell erwiesen, wirft jedoch Bedenken auf, dass Lecks Grundwasserleiter verunreinigen, die öffentliche Gesundheit schädigen und letztlich nicht dazu führen könnten, dass Kohlenstoff aus der Atmosphäre ferngehalten wird.

Die Technologie ist auch teuer und hängt von der Nähe geeigneter Lagerstätten ab.

Direct Air Capture dient dazu, Kohlenstoff aus der Luft zu ziehen noch im Anfangsstadium bietet aber den Vorteil, den vorhandenen Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre reduzieren zu können.Auch das ist kostspielig mehr als 600 US-Dollar pro Tonne Kohlendioxid wird heute abgeschieden, aber Innovatoren bekommen es Finanzierung aus den USARegierung.

Es gibt auch natürliche Möglichkeiten, Kohlenstoff zu entfernen. Bäume pflanzen, Beispielsweise kann Kohlenstoff direkt aus der Atmosphäre entfernt werden, dies ist jedoch der Fall nicht genug.Wenn alle für die Wiederaufforstung verfügbaren Flächen neu bepflanzt würden, wäre dies immer noch der Fall nicht genug sein die aktuellen globalen Erwärmungstrends umzukehren.

Ozeandüngung ist ein weiterer Geoengineering-Hack, der die Kohlenstoffbindung steigern soll, aber Die Forschung befindet sich noch in einem frühen Stadium.Die Technik liefert Nährstoffe wie Eisen, um das Wachstum von Phytoplankton zu steigern, das gelösten Kohlenstoff aus der Atmosphäre zum Wachstum seiner Schalen und seines Gewebes nutzt.Aber es kann auch so sein unbeabsichtigte Auswirkungen für die Nahrungskette, die das Leben im Meer schädigen könnte.

Die rechtliche Leere

Über die Sicherheit hinaus betrifft eine weitere wichtige Frage die Verantwortung.

Es besteht eine gute Chance, dass Geoengineering, das einer Region helfen soll, anderen schaden würde.Das liegt daran, dass Ozean- und Wettersysteme global miteinander verbunden sind.

Also, wer darf entscheiden Welche Projekte können durchgeführt werden?Im Moment ist das eine rechtliche Lücke.

Es gibt keine Regulierungsrahmen So kann festgestellt werden, wer haftet, wenn etwas schief geht.Multinationale Allianzen, einzelne Staaten, Konzerne und sogar reiche Privatpersonen kann unabhängig handeln, ohne jemanden zu konsultieren.Im Falle eines Schadens, der nationale Grenzen überschreitet, gibt es derzeit keinen klaren Rechtsweg.

Die richtige Balance finden

Das alles bedeutet nicht, dass die Welt Geoengineering ablehnen sollte.

Techniken zur Kohlendioxidentfernung, wie das Pflanzen und Vermehren von Bäumen Kohlenstoffbindung im Boden – die Speicherung von mehr organischem Kohlenstoff in fruchtbaren Böden – kann zusätzliche Vorteile bieten Ökosystemleistungen durch Erhöhung der Artenvielfalt und Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität.Dies sind alles positive Ergebnisse und sollten Teil einer globalen Klimareaktion sein.

Einige Formen der stratosphärischen Aerosolinjektion könnten vermieden werden die Zerstörung von Ozon und haben eine kurze Lebensdauer in der Atmosphäre.Allerdings sind eine strengere Forschung, eine transparente und robuste globale Governance erforderlich rechtliche und ethische Rahmenbedingungen Um Risiken zu managen und Eigenkapital sicherzustellen, sind zunächst Maßnahmen erforderlich.

Ich glaube, dass alle Technologien durch tiefgreifende und nachhaltige Bemühungen ergänzt werden müssen Emissionen reduzieren Und transformieren das Energiesystem, um die globalen Auswirkungen des Anstiegs des Meeresspiegels, steigender Temperaturen, Dürren, Stürme, Überschwemmungen, Brände, Hungersnöte, Artensterben und zunehmender menschlicher Konflikte zu vermeiden.

Als Riley Duren, ein Systemingenieur der NASA, sagte in einem Interview mit der Raumfahrtbehörde:„Geoengineering ist kein Heilmittel.Im besten Fall ist es ein Pflaster oder ein Tourniquet;im schlimmsten Fall könnte es sich um eine selbst zugefügte Wunde handeln.“