Der Klimawissenschaftler David Keith von der Harvard University versucht seit Jahrzehnten, die Menschen dazu zu bringen, seine Forschung ernst zu nehmen. Er ist ein Pionier auf dem Gebiet des Geoengineerings , das darauf abzielt, den Klimawandel durch eine Reihe von technologischen Korrekturen zu bekämpfen. Im Laufe der Jahre waren Ideen darin enthalten, Eisen in den Ozean zu streuen, um Plankton anzuregen , mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufzunehmen, oder Kohlenstoff direkt aus der Luft einzufangen.
Keith gründete ein Unternehmen, das Technologien zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Luft entwickelt, aber sein Spezialgebiet ist das solare Geoengineering, bei dem Sonnenlicht von der Erde reflektiert wird, um die Wärmemenge zu reduzieren, die durch Treibhausgase in der Atmosphäre eingeschlossen wird . Die Strategie ist nicht bewiesen, aber die Modellierung legt nahe, dass sie funktionieren wird. Und weil große Vulkanausbrüche den gleichen Effekt haben können, gibt es einige Daten aus der realen Welt, um die Idee zu verankern.
Keith und seine Kollegen hoffen, in naher Zukunft einen der ersten Tests des Konzepts starten zu können: einen Höhenballon, der winzige, reflektierende Partikel in die Schicht der oberen Atmosphäre, die sogenannte Stratosphäre, einschleust. Ort und Zeit für das Experiment müssen noch festgelegt werden, aber es wäre ein kleiner Schritt, um zu zeigen, ob künstliche stratosphärische Partikel dazu beitragen könnten, den Planeten so zu kühlen, wie es Eruptionen auf natürliche Weise tun.
Aber die Idee, eine technologische Lösung für den Klimawandel zu nutzen, ist umstritten. Über Geoengineering zu sprechen – geschweige denn zu forschen – galt lange Zeit als Tabu, aus Angst, dass es die Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels auf andere Weise dämpfen würde, insbesondere die kritische Arbeit zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Damit stand Geoengineering am Rande der Klimaforschung. Aber die Einstellungen der Menschen könnten sich ändern, sagt Keith. Er argumentiert, dass Geoengineering allein das Problem des Klimawandels zwar nicht lösen kann, es aber helfen könnte, die Schäden zu mindern, wenn es zusammen mit Emissionsreduktionen sorgfältig umgesetzt wird.
Im Jahr 2000 veröffentlichte Keith im Annual Review of Energy and the Environment eine Übersicht über die Geoengineering-Forschung , in der er feststellte, dass sie bei großen Klimabewertungen bis dahin weitgehend ignoriert wurde. Anfang des Jahres sprach er in Seattle auf der Jahrestagung der American Association for the Advancement of Science über den aktuellen Stand der Wissenschaft. Das Knowable Magazine sprach mit Keith darüber, wie sich die wissenschaftliche, technologische und geopolitische Landschaft in den vergangenen Jahrzehnten verändert hat.
Fragen und Antworten mit dem Klimawissenschaftler David Keith
Dieses Gespräch wurde aus Gründen der Länge und Klarheit bearbeitet.
Vor zwanzig Jahren nannten Sie Geoengineering "zutiefst umstritten". Wie hat sich die Kontroverse seitdem verändert?
Damals war es etwas, das eine ziemlich kleine Gruppe von Leuten, die über Klima nachdachten, wusste – und meistens stimmten zu, dass sie nicht darüber sprechen würden. Und das war es. Jetzt wird es viel häufiger diskutiert. Ich denke, das Tabu ist auf jeden Fall reduziert. Es ist sicherlich immer noch umstritten, aber ich habe das Gefühl, dass es eine echte Verschiebung gegeben hat. Immer mehr Menschen, die in der Klimawissenschaft oder in der öffentlichen Klimapolitik oder in Umweltgruppen tätig sind, sind sich jetzt einig, dass wir darüber sprechen sollten, auch wenn viele denken, dass es niemals umgesetzt werden sollte. Es gibt sogar wachsende Einigkeit darüber, dass Forschung betrieben werden sollte. Es fühlt sich wirklich anders an.
Warum war es ein Tabu, über Geoengineering zu sprechen, und war es Ihrer Meinung nach gültig?
Ich denke, es ist gut gemeint; zu Recht befürchten die Leute, dass das Gespräch über Geoengineering die Anstrengungen zur Emissionsreduzierung verringern könnte. Ich glaube nicht, dass diese Sorge um Moral Hazard ein triftiger Grund ist, keine Forschung zu betreiben. Es gab Leute, die argumentierten, dass wir nicht zulassen sollten, dass der AIDS-Dreifach-Drogen-Cocktail in Afrika verteilt wird, weil er missbraucht wird und Widerstand erzeugt. Andere argumentierten gegen die Einführung von Airbags, weil die Menschen schneller fahren würden. Es gibt eine lange Geschichte der Argumentation gegen alle Arten von potenziell risikomindernden Technologien aufgrund des Potenzials der Risikokompensation – der Möglichkeit, dass Menschen ihr Verhalten ändern, indem sie mehr Risiken eingehen. Ich denke, es ist ein ethisch verworrenes Argument.
Für mich ist die größte Sorge, dass einige Unternehmen – wie große fossile Brennstoffunternehmen, die ein politisches Interesse daran haben, Emissionssenkungen zu blockieren – versuchen werden, das Potenzial von Geoengineering als Argument gegen Emissionssenkungen zu nutzen. Diese Sorge war wahrscheinlich der Hauptgrund dafür, dass einige große zivilgesellschaftliche Gruppen die Diskussion über dieses Zeug blockieren oder eindämmen wollen, damit es nicht weiter in die Klimadebatte eindringt. Für mich ist die Sorge völlig berechtigt, aber ich denke, die richtige Antwort ist, sich ihr direkt zu stellen, anstatt Debatten zu vermeiden. Ich will keine Welt, in der Entscheidungen von Eliten getroffen werden, die hinter verschlossenen Türen reden.
Hat der Umfang der Geoengineering-Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen?
Dramatisch, sogar in den letzten Jahren. Als ich im Jahr 2000 diese Jahresberichte schrieb, gab es praktisch keine organisierte Forschung. Es gab ein paar Forscher, die sich gelegentlich interessierten und etwa 1 Prozent ihrer Zeit investierten.
Inzwischen gibt es fast überall kleine Forschungsprogramme, die Sie erwähnen möchten. Es gibt ein chinesisches Programm, das ziemlich ernst ist; es gibt ein australisches, das besser finanziert ist als alles andere in den Vereinigten Staaten; in Europa gibt es mehrere.
Was war in den letzten 20 Jahren die größte Überraschung, wie solares Geoengineering funktionieren könnte?
Die große Überraschung waren die jüngsten Ergebnisse, darunter zwei Studien, an denen ich beteiligt war, die zeigen, dass die Auswirkungen eines globalen Solar-Geoengineering-Programms geografisch nicht so ungleich sein würden, wie befürchtet. Was für eine echte öffentliche Ordnung zählt, ist, wer schlechter gestellt wird.
Für einen im letzten Jahr in Nature Climate Change veröffentlichten Artikel haben wir ein sehr hochauflösendes Computermodell verwendet und über die gesamte Landoberfläche zwei Welten verglichen: eine Welt, in der wir das Doppelte des vorindustriellen Kohlendioxidgehalts haben, und die andere Welt wo wir genug Solar-Geoengineering haben, um die Temperaturänderung um die Hälfte zu reduzieren. Für jede der 33 vom Zwischenstaatlichen Gremium für Klimaänderungen festgelegten geografischen Studienregionen haben wir versucht zu untersuchen, ob Solar-Geoengineering eine bestimmte Klimavariable wieder auf ein vorindustrielles Niveau, das wir „moderiert“ nennen, oder weiter weg von der vorindustriellen , die wir "verschlimmert" nennen.
Wir haben uns auf einige der wichtigsten Klimavariablen konzentriert: Änderung der Extremtemperatur, Änderung der Durchschnittstemperatur, Änderung der Wasserverfügbarkeit und Änderung der Extremniederschläge. Und was wir gefunden haben, scheint fast zu schön, um wahr zu sein: Es gab keine einzige Variable in einer einzigen Region, die sich verschlimmerte. Das war eine Überraschung.
In einem im März in Environmental Research Letters veröffentlichten Artikel haben wir die gleiche Analyse mit einem anderen Modell durchgeführt und festgestellt, dass beim solaren Geoengineering in allen Regionen außer in vier Regionen alles moderiert wird. Aber alle vier sind trockene Regionen, die feuchter werden. Ich vermute also, dass viele Bewohner dieser Regionen dieses Ergebnis tatsächlich bevorzugen würden, da die Menschen im Allgemeinen mehr besorgt sind, trockener als nasser zu werden.
Nun, was das Modell zeigt, kann in der realen Welt wahr sein oder auch nicht. Aber wenn es einen einzigen Grund gibt, sich diese Technologien wirklich anzusehen und in Experimenten zu bewerten, dann sind es Ergebnisse wie diese, die zeigen, dass Sie fast alle oder viele der großen Klimastörungen reduzieren können, ohne eine Region signifikant zu verschlechtern. Das ist eine ziemliche Sache.
Wie würde Ihr geplantes Real-World-Experiment, bekannt als Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), funktionieren?
SCoPEx ist ein stratosphärisches Ballonexperiment, um Aerosole in die Stratosphäre zu bringen und ihre Wechselwirkung über die ersten Stunden und den ersten Kilometer nach der Freisetzung in einer Wolke zu messen. Dabei handelt es sich um einen Höhenballon, der eine Gondel mit einem Paket wissenschaftlicher Instrumente auf eine Höhe von 20 Kilometern heben wird. Es wird eine sehr kleine Menge an Materialien wie Eis, Kalziumkarbonat (im Wesentlichen pulverisierter Kalkstein) oder Schwefelsäuretröpfchen, die als Sulfate bekannt sind, freigesetzt. Die Gondel wird mit Propellern ausgestattet, die ursprünglich für Luftboote hergestellt wurden, damit sie durch die Wolke freigesetzter Materialien fliegen kann, um Messungen vorzunehmen.
Die Menge des freigesetzten Materials wird in der Größenordnung von 1 Kilogramm liegen, was viel zu gering ist, um nach der Freisetzung direkte Auswirkungen auf die Gesundheit oder die Umwelt zu haben. Das Ziel ist nicht, das Klima zu ändern oder sogar zu sehen, ob Sie Sonnenlicht reflektieren können. Das Ziel besteht einfach darin, unsere Modelle der Aerosolbildung in der Stratosphäre, insbesondere in Plumes, zu verbessern, was für das Verständnis der Funktionsweise des solaren Geoengineerings sehr wichtig ist. Wir hoffen, das Experiment bald starten zu können. Wann und wo dies geschieht, hängt jedoch von der Verfügbarkeit des Ballons und den Empfehlungen eines beratenden Ausschusses ab.
Wir wissen, dass die Schwefelsäureverschmutzung in der unteren Atmosphäre Gesundheitsrisiken birgt. Gibt es potenzielle Gesundheitsrisiken durch die Injektion von Sulfataerosolen in die Stratosphäre?
Alles, was wir in die Stratosphäre bringen, wird am Ende an die Oberfläche gelangen, und das ist eines der Risiken, die wir berücksichtigen müssen. Ein umfassendes Solar-Geoengineering-Programm könnte die Injektion von etwa 1,5 Millionen Tonnen Schwefel und Schwefelsäure in die Stratosphäre pro Jahr beinhalten. Dies könnte mit einer Flotte von Flugzeugen erfolgen; etwa 100 Flugzeuge müssten kontinuierlich Nutzlasten bis zu einer Höhe von etwa 20 Kilometern (12 Meilen) fliegen. Sie würden nicht falsch liegen, wenn Sie denken, dass dies verrückt klingt. Wir wissen, dass die Verschmutzung der unteren Atmosphäre durch Schwefelsäure jedes Jahr viele Menschen tötet, daher ist es offensichtlich ein Risiko, Schwefelsäure in die Stratosphäre zu bringen. Aber es ist wichtig zu verstehen, wie viel 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr wirklich sind.
Der Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 hat in einem Jahr etwa 8 Millionen Tonnen Schwefel in die Stratosphäre gegossen. Es kühlte das Klima und hatte Auswirkungen auf alle möglichen Systeme. Derzeit belaufen sich die weltweiten Emissionen von Schwefel auf etwa 50 Millionen Tonnen pro Jahr in die untere Atmosphäre, und das tötet jedes Jahr mehrere Millionen Menschen durch Feinstaub-Luftverschmutzung. Das relative Risiko von Solar-Geoengineering ist also relativ gering und muss gegen das Risiko abgewogen werden, kein Solar-Geoengineering durchzuführen.
Wie schnell könnte ein umfassendes Solar-Geoengineering-Programm in Gang kommen?
Es könnte sehr schnell passieren, aber alles, was sehr schnell passiert, sind schlechte Fälle, im Grunde genommen, wenn ein Land sehr schnell darauf springt. Es liegt auf der Hand, dass es für die Länder am besten wäre, nicht einfach damit anzufangen, sondern klare Pläne zu formulieren und Kontrollen und Gleichgewichte usw. einzubauen.
Wenn es in den nächsten halben zehn bis zehn Jahren viel breitere Forschungen geben würde – was möglich ist, weil sich die Einstellungen wirklich ändern –, dann ist es plausibel, dass einige Länderkoalitionen mit ernsthaften, sichtbaren Plänen, die von der wissenschaftliche Gemeinschaft, die Ende dieses Jahrzehnts beginnt. Ich glaube nicht, dass es so schnell gehen wird, aber ich denke, es ist möglich.
Wie passt Geoengineering zu anderen Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels wie der Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe und der Entfernung von Kohlenstoff aus der Luft?
Die erste und bei weitem wichtigste Maßnahme gegen den Klimawandel ist die Dekarbonisierung der Wirtschaft, wodurch die Verbindung zwischen Wirtschaftstätigkeit und CO2-Emissionen aufgehoben wird. Zum solaren Geoengineering kann ich nichts sagen, was die Tatsache ändert, dass wir Emissionen reduzieren müssen. Tun wir das nicht, sind wir fertig.
Dann könnte die Kohlenstoffentfernung, die das Einfangen und Speichern von bereits emittiertem Kohlenstoff beinhaltet, die Verbindung zwischen Emissionen und der Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre aufheben. Eine groß angelegte Kohlenstoffentfernung ist wirklich sinnvoll, wenn die Emissionen eindeutig gegen Null gehen und wir uns dem schwierigeren Teil der Wirtschaft nähern, den es zu mindern gilt. Und dann ist Solar Geoengineering eine Sache, die die Verbindung zwischen der Kohlendioxidmenge in der Atmosphäre und Klimaänderungen – Änderungen des Meeresspiegels, Änderungen von Extremereignissen, Änderungen der Temperatur usw.
Wenn Sie sich also die Kurve der gesamten Treibhausgase in der Atmosphäre ansehen, können Sie sich Emissionssenkungen als Abflachung der Kurve vorstellen. Die Kohlenstoffentfernung führt Sie auf die andere Seite der Kurve. Und dann kann solares Geoengineering die Spitze der Kurve abschneiden, was das Risiko des bereits in der Luft befindlichen Kohlendioxids verringern würde.
Manche Leute denken, wir sollten sie nur im Notfall als Karte zum Entkommen aus dem Gefängnis verwenden. Manche Leute meinen, wir sollten es nutzen, um schnell zu einem vorindustriellen Klima zurückzukehren. Ich argumentiere, dass wir Solar-Geoengineering verwenden, um die Spitze der Kurve abzuschneiden, indem wir sie allmählich beginnen und allmählich beenden.
Sind Sie optimistisch in Bezug auf die Chancen, dass solares Geoengineering stattfinden wird und einen Unterschied in der Klimakrise bewirken kann?
Ich bin im Moment nicht so optimistisch, weil wir anscheinend so viel weiter von einem internationalen Umfeld entfernt sind, das eine vernünftige Politik ermöglicht. Und das nicht nur in den USA. Es gibt eine ganze Reihe europäischer Länder mit populistischen Regimen. Es ist Brasilien. Es ist das autoritärere Indien und China. Es ist eine nationalistischere Welt, oder? Es ist ein wenig schwierig, kurzfristig eine globale, koordinierte Anstrengung zu sehen. Aber ich hoffe, dass sich diese Dinge ändern.
Diese Geschichte erschien ursprünglich im Knowable Magazine und wird hier als Teil von Covering Climate Now neu veröffentlicht , einer globalen journalistischen Zusammenarbeit, die die Berichterstattung über die Klimageschichte stärkt.
