GeoEngineering kk ld2 - Hamburg · 2019. 8. 29. · Geo-Engineering Julian und Malte 9 4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden In Ozeanen könnte mehr Kohlenstoffdioxid gespeichert

Gymnasium Grootmoor

Am Damm 47

22175 Hamburg

2017

S2 / 11P70

Hausarbeit im Fach Geographie

Geo-Engineering

von

Malte von Ehren, Julian Löhr und Laura Wittich

Betreuende Lehrkraft: Daria-Zoe Schikora

Abgabetermin: 29. Mai 2017

Bewertung der Arbeit: __________

(Unterschrift des Kursleiters)

Geo-Engineering 2

1 Inhalt

1 Inhalt .......................................................................................................................... 2

2 Einführung ................................................................................................................. 4

3 Leitfrage ..................................................................................................................... 5

4 Geo-Engineering Methoden ....................................................................................... 6

4.1 Carbon Dioxide Removal (CDR): ......................................................................... 7

4.1.1 CO2 Speicherung (CCS) ............................................................................... 7

4.1.2 CO2 Filterung aus der Luft ............................................................................. 7

4.1.3 Biomassespeicherung ................................................................................... 8

4.1.4 Aufforstung ................................................................................................... 8

4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden .............................................................. 9

4.1.6 Ozeankalkung ............................................................................................. 10

4.2 Solar Radiation Management (SRM): ................................................................ 11

4.2.1 Aufhellung von Siedlungen ......................................................................... 12

4.2.2 Einsetzen von Pflanzen mit hoher Albedo ................................................... 12

4.2.3 Wüstenreflektoren ....................................................................................... 12

4.2.4 Erhöhung der Albedo der Ozeane ............................................................... 13

4.2.5 Erhöhung der Wolkenalbedo ....................................................................... 13

4.2.6 Spiegel im Weltall ....................................................................................... 14

4.2.7 Stratosphärische Aerosoleinbringung .......................................................... 14

5 Stratosphärische Aerosoleinbringung....................................................................... 15

5.1 Beispiel aus der Natur - Der Pinatubo Vulkan .................................................... 15

5.2 Funktionsweise .................................................................................................. 16

5.2.1 Aerosole ..................................................................................................... 16

5.2.2 Mögliche Ausbringungsmöglichkeiten ......................................................... 16

5.3 Auswirkungen auf das globale Klima ................................................................. 17

5.3.1 Das G3 Szenario......................................................................................... 17

5.3.2 Temperatur ................................................................................................. 18

Geo-Engineering 3

5.3.3 Niederschlag ............................................................................................... 20

5.4 Kosten ............................................................................................................... 21

5.5 Risiken .............................................................................................................. 22

5.5.1 Folgen eines Ausstiegs ............................................................................... 25

6 Fazit ......................................................................................................................... 28

7 Literaturverzeichnis .................................................................................................. 29

8 Bildverzeichnis ......................................................................................................... 31

Geo-Engineering Julian und Malte 4

2 Einführung

Das globale Klima verändert sich. Die Hauptursachen hierfür sind die immer

weiterwachsende Weltbevölkerung und der steigende CO2-Ausstoß, bedingt durch das

rücksichtslose Konsumverhalten und das massive Verbrennen fossiler Energieträger in

den Industrie- und Schwellenländern.

Bereits das Jahr 2015 war im Mittel 0,9 Grad wärmer als der Durchschnitt des 20.

Jahrhunderts und damit global das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen 1880. Die

Prognose der führenden Klimaexperten: Wenn die Industrie- und Schwellenländer

ihren Treibhausgasausstoß nicht drastisch senken, könnte die Durchschnittstemperatur

auf der Erde bis zum Ende des Jahrhunderts um weitere vier Grad ansteigen.1

Abb. 1: Projektion der Klimaerwärmung bis 2100 nach verschiedenen Szenarien

Wie man Anhand dieser Grafik sehen kann, wird, wenn wir nichts verändern, die lobale

Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts um durchschnittlich etwa 1-4°C steigt.

„2,9 Grad Unterschied: das heißt nichts anderes, als dass wir über die Differenz

zwischen der letzten Eiszeit und heute sprechen.“2

1 Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ). 2 Heinz Riesenhuber (*1935), dt. Politiker (CDU), 1982-93 Bundesministerium für Forschung

und Technologie, seit 1993 stellvertretender Vorstand Deutsch-Amerikanischer Akademischer

Konzil.


Ein zu starker Anstieg der globalen Temperaturen hätte drastische Auswirkungen auf

unser Leben. Durch das Schmelzen des grönländischen Eisschildes würde der

Meeresspiegel um mehrere Meter ansteigen und so den Wohnraum von rund einer

Milliarde Menschen, beispielsweise in Bangladesch, zerstören. Es würden häufiger

Waldbrände und Dürreperioden auftreten und der PH-Wert des Meerwassers würde

sich verändern. Eine so starke Veränderung der Lebensräume würde zu

massenhaftem Aussterben vieler Tierarten führen und könnte das globale Ökosystem

Erde zerstören.

„Wenn alle Fischarten ausgestorben sind, dann essen wir halt etwas Anderes. Diesen

Ausweg haben wir beim globalen Klima nicht.“3

Wir sind also, um langfristig auf der Erde überleben zu können, gezwungen, dem

Klimawandel entgegenzuwirken. Eine Alternative zur Veränderung unseres

Konsumverhaltens wäre Geoengineering.

3 Leitfrage

Unsere Leitfrage lautet daher: „Können wir mit Geo-Engineering die Folgen des Klimawandels langfristig ausgleichen

und so auf eine Veränderung unseres Konsumverhaltens verzichten?“

3 Manfred Milinski Professor Doktor (*1950), Evolutionsbiologe.


4 Geo-Engineering Methoden

Geo-Engineering beschreibt den gezielten Eingriff in das weltweite Klimasystem mit

dem Ziel, die anthropogene Klimaerwärmung zu mindern. Durch den Einsatz

technologischer Maßnahmen, soll die Energiebilanz der Erde beeinflusst und dadurch

das Klimasystem stabilisiert werden.4

Abb. 2: Verschiedene Geo-Engineering Methoden

Bis jetzt wurde noch keine der technischen Maßnahmen aktiv angewendet. Es gibt

jedoch eine Vielzahl an unterschiedlichen Ideen. Die Geo-Engineering Methoden

lassen sich unterteilen in zwei verschiedene Ansätze:

4 Umweltbundesamt 2017: 2.


4.1 Carbon Dioxide Removal (CDR):

CDR umfasst die Technologien zur Bekämpfung der Hauptursache des anthropogenen

Klimawandels. Mit dieser Methode soll die CO2 Konzentration in der Atmosphäre aktiv

verringert werden. Der Atmosphäre soll dabei durch biologische, chemische oder

physikalische Prozesse CO2 entzogen werden und dieses soll dann direkt geologisch

gespeichert werden (z.B. in Ozeanen).

4.1.1 CO2 Speicherung (CCS)

Bei der CO2 Speicherung (CCS - Carbon Capture and Storage) wird CO2 aus

Kraftwerken und Fabriken abgefangen und so daran gehindert, in der Atmosphäre zu

gelangen und dort als Treibhausgas zu wirken. Wenn man ein solches System

integriert, wird ein Großteil des produzierten Kohlenstoffdioxids abgefangen. Dieses

wird anschließend in Speicher befördert. Diese Speicher stellen den limitierenden

Faktor eines solchen Systems dar. Als Speicher könnten zum Beispiel tief gelegene

geologische Formationen dienen. Allerdings ist noch nicht ganz klar, wie die Sicherheit

und Kapazität solcher Formationen beschaffen ist. Weiterhin muss man bedenken,

dass das Abfangen und die Speicherung des CO2 auch Energie benötigen.5

4.1.2 CO2 Filterung aus der Luft

Die nächste Methode basiert auf einem ähnlichen Prinzip, wie das CCS bei

Kraftwerken. In diesem Fall wird das CO2 jedoch aus der normalen Luft anstatt aus

Kraftwerken gefiltert. Dies hat den Vorteil, dass man es nicht nur in Kraftwerken und

Fabriken, sondern überall verwenden kann. Im Gegenzug dazu steht der große

Nachteil, dass die CO2-Konzentration in der Luft extrem gering ist. Das führt zu einer

stark eingeschränkten Funktion der Filter. Außerdem gibt es denselben Nachteil wie

beim CCS in Kraftwerken: Die Speichermöglichkeiten sind begrenzt und weitestgehend

unerforscht.6

5 Vgl. Umweltbundesamt (Hrsg.) 2011: 20ff. 6 Ebd.


4.1.3 Biomassespeicherung

In Biomasse ist sehr viel Kohlenstoff gebunden, welches bei der Verbrennung in Form

von CO2 freigesetzt wird. Um die Menge von CO2 zu reduzieren besteht die Idee,

Biomasse zu speichern. Dies könnte zum Beispiel durch luftdichtes Verpacken und

Absenken in die Ozeane erreicht werden. Dieser Vorschlag hat allerdings viele

Nachteile. Unter Anderem ist er wirtschaftlich nicht realisierbar und entzieht der Natur

viele Nährstoffe, die in der Biomasse gespeichert sind.7

4.1.4 Aufforstung

Eine natürliche Methode (sie wird vom Umweltbundesamt nicht als Geo-Engineering

angesehen)8 ist die Aufforstung. Neu gepflanzte Bäume würden der Atmosphäre viel

Kohlenstoffdioxid entziehen und es speichern. So zieht ein Baum im Wachstum 95%

seiner Masse aus dem Kohlenstoffdioxid in der Luft.9

Die Menge an Aufforstung, die nötig wäre, scheint jedoch unrealistisch, da zurzeit

großflächig Rodung für Landwirtschaft betrieben wird und viele große Konzerne, für die

Umweltschutz nicht im Vordergrund steht, ihre Palmöl- und Soja-Monokulturen

aufgeben müssten, um neue Waldflächen zu schaffen.

7 Ebd. 8 Umweltbundesamt (Hrsg.) 2011: 23. 9 Ebd.


4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden

In Ozeanen könnte mehr Kohlenstoffdioxid gespeichert werden, als sich in der

Atmosphäre befindet. So sind im Moment in allen Ozeanen etwa 40.000 Gt CO2

gespeichert, während in der gesamten Atmosphäre nur 750 Gt vorhanden sind.10 Der

Ozean könnte also einen Großteil des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre aufnehmen.

Das Problem dabei ist, dass die Aufnahmekapazität des Ozeans überwiegend in

tieferen Teilen des Meeres liegt, während der Austausch mit der Atmosphäre nur an

der Oberfläche erfolgt.11 Es gilt also den Kohlenstoff in die tieferen Meeresschichten zu

befördern. Dafür gibt es verschiedene Ansätze:

Bild kann nicht dargestellt werden, da das Copyright fehlt. Das Original findet sich

unter:

https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf

Abb. 6 Abb. 3: Schaubild zu marinen Geo-Engineering Methoden

10 Johnston; Santillo; Stringer 1999: 14. 11 Umweltbundesamt 2011: 24ff.



4.1.5.1 Ozeandüngung

Bei der Ozeandüngung wird die sogenannte biologische Pumpe angekurbelt. Das

heißt, dass dem Ozean Nährstoffe zugefügt werden, die die Aktivität von

Mikroorganismen erhöhen. Dadurch nimmt mehr Plankton Kohlenstoff auf und sinkt mit

diesem zusammen in die Tiefsee. 80% des aufgenommenen Kohlenstoffes gelangen

zwar wieder in die Atmosphäre, die restlichen 20% gelangen jedoch in die Tiefsee und

werden dort gespeichert. Die Effizienz dieser Methode ist bis jetzt allerdings noch nicht

nachgewiesen. Ein Nachteil ist, dass eine große Fläche gedüngt werden muss.

Das größte Problem besteht allerdings darin, dass das Phytoplankton zu lange

braucht, um abzusinken und auf dem Weg in die Tiefsee zu große Mengen vom

Zooplankton gefressen werden. So gelangt der Kohlenstoff über die weitere

Nahrungskette wieder an die Meeresoberfläche und zurück in die Atmosphäre12.

4.1.5.2 Künstliche Pumpen

Mithilfe von Pumpen und langen Rohren könnte kohlenstoffhaltiges Wasser in die

Tiefsee transportiert werden. Da dies allerdings sehr viel Energie verbrauchen würde,

müsste im Gegenzug dazu Wasser aus der Tiefsee nach oben befördert werden. Man

pumpt Wasser von unten nach oben und von oben nach unten. Dabei würde zum

einen nährstoffhaltiges Wasser nach oben gelangen, welches die biologische Pumpe

weiter antreibt, andererseits würde allerdings auch viel CO2 aus der Tiefsee wieder in

die Atmosphäre gelangen.13

4.1.6 Ozeankalkung

Eine weitere Methode, um Kohlenstoff in die Meere zu befördern, wäre Ozeankalkung.

Hierbei wird Kalziumoxid, welches CO2 aus der Atmosphäre binden kann, in den

Ozean geleitet. So könnten auch die oberen Schichten der Ozeane Kohlenstoff

aufnehmen. Das Problem bei dieser Methode ist, dass die Gewinnung von Kalziumoxid

nicht nur viel Energie erfordert, sondern dabei auch CO2 freigesetzt wird.

12 Ebd. 13 Ebd.


4.2 Solar Radiation Management (SRM):

SRM sind die Technologien zur Verringerung der Strahlung in der Atmosphäre. Hierbei

soll die Temperatur durch eine Veränderung der Strahlungsbilanz beeinflusst werden.

Die Idee dabei ist, die kurzwellige Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche zu

verringern bzw. die langwellige thermische Abstrahlung ins Weltall zu verstärken und

so die Atmosphäre in Bodennähe abzukühlen.14

Diese Maßnahmen verringern zwar die Auswirkungen des Klimawandels, wirken aber

nicht den eigentlichen Ursachen der Klimaerwärmung entgegen, da sie die erhöhten

Treibhausgaskonzentrationen nicht vermindern. Sie sorgen vielmehr für Einsparungen

an anderen Wärmequellen.

Bild kann nicht dargestellt werden, da das Copyright fehlt. Abb. 4: Schaubild zu Solar Radiation Management Methoden

14 http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Climate_Engineering,

Zugriff am 10.04.2017.

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Strahlung



4.2.1 Aufhellung von Siedlungen

Eine erste Möglichkeit der Beeinflussung besteht darin, Dächer und Städte im

Allgemeinen aufzuhellen. Wenn die Oberflächen heller sind, haben sie eine höhere

Albedo, es wird also mehr Strahlung reflektiert. Dies lässt sich nicht nur auf Dächer,

sondern auch auf Wege, Straßen o.ä. anwenden. Um mit dieser Methode spürbare

Änderungen zu erzielen, müssten riesige Flächen aufgehellt werden, was mit

immensen Kosten verbunden wäre. Außerdem ist zu bedenken, dass beim Aufbringen

von Farbe potenziell giftige Gase entstehen können. Außerdem können helle Flächen

sehr schnell verdrecken und müssen entsprechend oft gereinigt werden.15

4.2.2 Einsetzen von Pflanzen mit hohem Albedo

Ähnlich wie bei der ersten Möglichkeit wird auch bei der zweiten Methode versucht, die

Albedo zu erhöhen. Dies wird hier durch das gezielte Verwenden von Pflanzen mit

hoher Albedo erreicht. Es gibt beispielsweise eine Maissorte, deren Albedo 8% höher

ist. Würde man in allen Bereichen der Landwirtschaft Pflanzen mit erhöhter Albedo

verwenden, sind erhebliche Veränderungen im Strahlungshaushalt zu erwarten.16

4.2.3 Wüstenreflektoren

Der nächste Vorschlag zielt erneut darauf ab die Albedo zu erhöhen. In diesem Fall ist

die Überlegung, die Albedo riesiger Wüstenflächen zu erhöhen. Da man bis zu 10%

der Landflächen auf der Erde auf diese Weise modifizieren müsste, um die erhöhte

Treibhausgaskonzentration auszugleichen, ist dieser Vorschlag generell unrealistisch.

Diese Flächen könnten potenziell sensible Lebensräume betreffen und so die

Artenvielfalt drastisch einschränken. Außerdem würden, aufgrund der großen Fläche,

extrem hohe Wartungskosten anfallen.17

15 Umweltbundesamt 2011: 12ff. 16 Ebd. 17 Ebd.


4.2.4 Erhöhung der Albedo der Ozeane

Da die Ozeane über 70% der Erdoberfläche bedecken, gibt es auch Vorschläge, die

darauf abzielen, die Albedo der Meere zu erhöhen. Beispielsweise könnte man Kissen

mit einer sehr hohen Albedo auf der Meeresoberfläche platzieren, die das Sonnenlicht

wieder zurück reflektieren. Das hätte allerdings den gravierenden Nachteil, dass die

Meereswelt von dem Sonnenlicht komplett abgeschnitten ist und so viele Arten

aussterben würden. Das Ökosystem Meer wird bereits durch Verschmutzung stark von

uns beeinflusst und es wird deshalb versucht Müll auf den Weltmeeren zu reduzieren.18

4.2.5 Erhöhung der Wolkenalbedo

Damit sich Wolken bilden können, muss Wasser an kleinsten Partikeln in der Luft

kondensieren. Diese Partikel heißen Kondensationskerne. Über Land gibt es viele

solcher Kerne in Form von Staub und anderen Verunreinigungen. Über dem Wasser

hingegen sind solche Partikel nicht so häufig vorhanden. Durch das Ausbringen von

kleinsten Partikeln über der Meeresoberfläche kann die Wolkenbildung erheblich

beschleunigt werden. Die weißen Wolken haben eine deutlich höhere Albedo und

reflektieren so deutlich mehr Sonnenlicht, als das Wasser. Als Partikel könnten zum

Beispiel kleine Salzkristalle dienen. Diese würden dann mit Hilfe von Schiffen oder

Flugzeugen ausgebracht werden.

Ein Vorteil dieser Methode ist, dass die Auswirkungen direkt spürbar wären und es

genug Flächen gibt, auf denen man dieses Verfahren anwenden kann. Außerdem sind

Wolken nur temporäre Erscheinungen, sodass ein Einstellen des Partikelausbringens

direkt Wirkung zeigt.

Allerdings gilt es zu Bedenken, dass die gebildeten Wolken auch Einfluss auf das

lokale Wetter und Meeresströmungen nehmen könnten. Darüber hinaus ist noch nicht

erforscht, welche Auswirkungen diese Methode auf lokale Ökosysteme haben

könnte.19

18 Ebd. 19 Ebd.


4.2.6 Spiegel im Weltall

Eine weitere Idee um die Menge an Sonnenenergie, die die Erde erreicht, zu

reduzieren, ist, Spiegel zwischen Erde und Sonne zu platzieren, die die

Sonneneinstrahlung auf der Erde verringern. Dies wäre nicht nur mit Spiegeln, sondern

auch mit Linsen möglich, die dann das Licht von der Erde weglenken.20 Vorstellbar

wären zum Beispiel sogenannte Fresnel Linsen, da diese relativ flach und somit

vergleichbar leicht sind.21

Wenn man diese Spiegel oder Linsen im Orbit um die Erde kreisen lässt, sind sie nur

ein Bruchteil der Zeit zwischen Erde und Sonne. Eine Möglichkeit dieses Problem zu

umgehen wäre der Lagrange Punkt 1 (L1). Dieser befindet sich genau zwischen der

Erde und der Sonne. An diesem Punkt gleichen sich die Gravitation der Erde und der

Sonne genau so aus, dass ein Objekt mit nur sehr wenig Stabilisation dort gehalten

werden kann. Diese Eigenschaft macht den L1 optimal für Spiegel oder Linsen, da sie

sich dauerhaft zwischen Erde und Sonne halten und die Sonneneinstrahlung

verringern könnten.22

Abb. 5: Künstlerische Interpretation einer Fresnel Linse als SRM Methode

4.2.7 Stratosphärische Aerosoleinbringung

Im Folgenden wird die Methode der stratosphärischen Aerosoleinbringung erläutert.

20 Ebd.

21 Leifi Physik.de 2017: Overheadprojektor.

22 NASA 2006: Lagrangian Point.


5 Stratosphärische Aerosoleinbringung

Eine der am meisten untersuchten und am weitesten entwickelten Methoden des SRM

ist das Einbringen von Aerosolen in die Stratosphäre. Die Idee dabei ist, die Effekte

des Klimawandels zu verringern, indem die Nettoeinstrahlung kurzwelliger

Sonnenstrahlen reduziert wird. Hierfür sollen Aerosole in die Stratosphäre eingebracht

werden, damit diese einen Teil der Sonneneinstrahlung direkt ins Weltall reflektieren.23

5.1 Beispiel aus der Natur - Der Pinatubo Vulkan

Der Pinatubo Vulkan ist ein aktiver

Vulkan auf den Philippinen. Der 1486 m

(bis zu seinem letzten Ausbruch 1991

noch 1745 m) hohe Vulkan galt bis 1991

als erloschen. Nach einer rund 550-

jährigen Ruhezeit ereignete sich an ihm

am 15. Juni 1991 eine der größten

Eruptionen des 20. Jahrhunderts.24 Der

Ausbruch bewirkte die größte Freisetzung

von Aerosolen in die Stratosphäre seit

1883, die Folgen waren weltweit spürbar.

Insgesamt wurden 17 Millionen Tonnen

Schwefeldioxid in die Atmosphäre

eingebracht, diese haben sich über die

nächsten Jahre über den gesamten

Planeten ausgebreitet und an manchen

Orten führten sie zu saurem Regen.

Als Folge dieser gewaltigen Injektion

verringerte sich die Sonnenstrahlung auf

der Erde um durchschnittlich 5%, was für einen globalen Temperaturabfall von im Schnitt

0,5°C sorgte. Dafür stiegen die Temperaturen in der Stratosphäre um mehrere Grad an.

Die durch die Eruption entstandenen Aerosolwolken blieben drei Jahre bestehen.25 23 SRMGI.org 2017: What is SRM? 24 Mountpinatubo.net 2017: About Mount Pinatubo. 25 Wikipedia.de 2018: Pinatubo. Aubruch 1991. Globale Auswirkungen

Abb. 6: Explosion des Pinatubo


5.2 Funktionsweise

Die stratosphärische Aerosoleinbringung oder SO2-Injektion versucht die Temperatur nach dem gleichen Prinzip, wie dies 1991 durch den Ausbruch des Vulkanes Pinatubo geschah, zu senken. Dabei wird das Ziel verfolgt, SO4-Partikel (Sulfat) in die Stratosphäre (Schicht der Atmosphäre, die bei 7 - 17 km beginnt und bis ca. 50 km Höhe reicht) zu befördern.26 Die Stratosphäre ist hierfür am besten geeignet, weil hier vergleichsweise wenig Luft ist und somit weniger Luftzirkulation stattfindet. So bleiben die Partikel in dieser Schicht besonders lange.27

5.2.1 Aerosole

Aerosole sind Teilchen, die in einem gasförmigen Medium, wie in diesem Fall der Luft, schweben. Wolken und andere Wasserkondensate fallen somit auch unter die Definition von Aerosolen. Die Teilchen haben einen Durchmesser von 1nm bis 100μm. Aerosole können auf natürlichem Weg, zum Beispiel durch Vulkanausbrüche, aber beispielsweise auch durch die Verbrennung fossiler Stoffe durch den Menschen, in die Atmosphäre gelangen. Die Lebensdauer von Partikeln in der Stratosphäre kann ein bis drei Jahre betragen. Aerosole wirken den Treibhausgasen entgegen, da sie für eine geringere Sonneneinstrahlung und somit eine geringe Temperatur in der unteren Atmosphäre sorgen. Dies geschieht zum einen, indem sie kurzwellige Strahlung reflektieren oder absorbieren, zum anderen indem sie die Albedo des Erdbodens erhöhen. Der wissenschaftliche Kenntnisstand über Aerosole und ihre klimatischen Auswirkungen ist allerdings vergleichsweise gering. Sicher ist jedoch, dass der Temperaturanstieg der letzten Jahrzehnte deutlich höher ausgefallen wäre.28

5.2.2 Mögliche Ausbringungsmöglichkeiten

Um das Schwefeldioxid gezielt in der Stratosphäre zu verteilen gibt es verschiedene Ansätze:29

1. umgebaute Fracht oder Militärflugzeuge 2. Nutzen von bestehenden Passagierflügen durch Schwefel Treibstoffe 3. stratosphärische Ballons

26 vgl. Robock, A. 2014: 167 ff. 27 vgl. Robock, A. 2014: 164 f. 28 Klimawiki 2019: Aerosole. 29 vgl. Robock, A. 2014: 166.


4. Kanonen

5.3 Auswirkungen auf das globale Klima

Im Folgenden gehen wir auf die Auswirkungen von stratosphärischer

Aerosoleinbringung ein. Der Fokus liegt hierbei auf den zu erwartenden

Temperaturveränderungen. Wir werden allerdings auch auf die Veränderung des

globalen Niederschlags eingehen. Zur Analyse und zur Erstellung unserer Klimakarten

nutzen wir das Szenario G3.

5.3.1 Das G3 Szenario

Das G3 Szenario vom Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) ist

das komplizierteste der Szenarien. Es geht nicht von einer konstanten SO2-Injektion

aus, sondern sieht vor, dass die SO2 Menge anpasst wird, um die globale

Mitteltemperatur möglichst zu halten.30 Das Schwefeldioxid wird entlang des Äquators

injiziert und durch die stratosphärische Zirkulation in Richtung der Pole verteilt.31 Das

Szenario beginnt im Jahr 2020 und sieht einen Abbruch im Jahr 2070 vor.32 Da die

Technologien schon weit entwickelt sind, halten wir einen Beginn im Jahr 2020 für

realistisch, sollte die Politik

den Einsatz unterstützen.

Der vorgesehene Abbruch

im Jahr 2070 gab uns die

Möglichkeit genauer zu

analysieren, wie sich das

Klima nach einem Ausstieg

aus dem Geo-Engineering

zurück entwickeln würde.

30 Kravitz et al. o.J.: 7. 31 Klimawiki 2017: Solar Radiation Management (SRM). 32 Kravitz et al. 2010: 165.

Abb. 7: Schema des G3 Szenarios


5.3.2 Temperatur

Abb. 8 Temperaturdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)

In dieser Karte wird der Zeitraum von 2050 bis 2069 betrachtet. Es wird die Differenz

zwischen dem G3 Szenario (mit Aerosoleinbringung) und dem Szenario RCP4.5

gezeigt. Negative Werte entsprechen dabei einer niedrigeren Temperatur im G3

Szenario gegenüber dem RCP4.5 Szenario.

Wie man sehen kann bewirken die Aerosole eine globale Abkühlung von im Mittel

0,6°C. Die Abkühlung findet global relativ gleichmäßig statt, wobei über Land mehr

Abkühlung stattfindet als über Wasser. Im nördlichen Polarkreis sinken die

Temperaturen besonders stark (Bis zu -2,7°C). Trotzdem gibt es einige Bereiche (zum

Großteil über Wasser), in denen die Aerosole für eine Erwärmung sorgen. Das

Szenario entspricht in etwa den Temperaturveränderungen, die auch 1991 nach dem

Ausbruch des Pinatubo Vulkans eintraten.


Abb. 9 Temperaturdifferenz (nach minus vor Aerosoleinbringung)

Die obenstehende Karte vergleicht die Temperaturen vor und nach der

Aerosoleinbringung. So kann man feststellen, wie sich das Klima nach dem Einbringen

von Aerosolen verändern wird. Es wird deutlich, dass es trotz der Aerosole zu einer

Erwärmung von im Mittel 0,2°C kommen wird.

Dies mag vielleicht viel

erscheinen, allerdings ist zu

bedenken, wie viel stärker

sich die Temperatur

verändert, wenn man nichts

unternimmt. Auf der

nebenstehenden Karte ist

die ohne stratosphärische

Aerosoleinbringung zu

erwartende Änderung von

2050 – 2069 in Differenz

des Zeitraumes 2015 - 2025 dargestellt. Dabei wird deutlich, dass sich die globale

Mitteltemperatur um 0,9° erhöhen würde. Die stratosphärische Aerosoleinbringung

stellt also eine große Verbesserung dar.

Abb. 10 Temperaturdifferenz (ohne Aerosoleinbringung)


5.3.3 Niederschlag

Abb. 11 Niederschlagsdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)

Anhand dieser Karte kann man sehen, wie sich der globale Niederschlag durch das

Einbringen von Aerosolen in die Stratosphäre verändert. Wie auch die erste

Temperaturkarte bezieht sie sich auf den Zeitraum von 2050 bis 2069 und vergleicht

Werte mit und ohne Aerosoleinbringung. Negative Werte stehen in diesem Fall für

weniger Regen im G3 Szenario.

Der Niederschlag verändert sich, mit einer globalen Änderung von nur 18 mm pro Jahr,

kaum. Einzelne Regionen haben jedoch bis zu 630 mm weniger oder 580 mm mehr

Regen jährlich. Diese Regionen befinden sich ausschließlich in Äquatornähe.


5.4 Kosten

Es wären 1,0 bis 5,0 Tg (Terra Gramm ≜ 1 Millionen Tonnen) Schwefel pro Jahr nötig,

um die Effekte des Klimawandels auszugleichen.33 Um die Kosten hierfür zu decken

wären Ausgaben von 1 bis 8 Milliarden US Dollar nötig.34 Dies mag vielleicht viel

klingen, ist es jedoch nicht:

Die USA haben einen jährlichen Haushalt von 4 Billionen US Dollar.35 Somit

entsprechen die Ausgaben für Geo-Engineering nur ca. 0,025% bis 0,2% der jährlichen

Ausgaben der USA. Weiterhin gibt die USA jährlich 584 Milliarden US Dollar für Militär

aus.36 Würde man also die Militärausgaben der USA um 0,17% bzw. 1,37%

reduzieren, ließen sich die gesamten Kosten für die Stratosphärische

Aerosoleinbringung ohne Mehrkosten decken. Da nun aber nicht nur die USA alleine

die Kosten decken müssten, wird deutlich, wie einfach die Ausgaben tragbar sind.

33 Rasch, P. et al. 2008: An Overview of Geoengineering of Climate using Statospheric Sulfate

Aerosols. 34 McClellan et al. 2012: Cost analysis of stratospheric albedo modification delivery systems. 35 CBO 2017: Bugdet. 36 CBO 2017: The Federal Budget in 2016: An infographic. https://www.cbo.gov/publication/52408, Zugriff am 03.05.2017.

Geo-Engineering Laura 22

5.5 Risiken

Ein heiß diskutiertes Thema sind die Risiken des Solar Radiation Management (SRM). Generell ist der Einsatz des SRM schwer zu kontrollieren. Es ist ungewiss, wie viele Aerosole in die Stratosphäre eingebracht werden müssen, um eine Verminderung der Temperatur in Bodennähe zu erreichen.37 Bei historischen Vulkanausbrüchen wie etwa dem des Vulkans Tambora auf den kleinen Sunda-Inseln in Indonesien im Jahr 1815 kam es zur Einbringung großer Mengen von Aerosolen in die Atmosphäre, was weltweit eine Abkühlung über mehrere Jahre hervorrief und in Europa durch klimabedingte Missernten eine Hungersnot auslöste38. Ein vergleichbarer Prozess bei Einsatz des SRM muss ausgeschlossen werden können. Die SRM-Methode scheint sehr schnell und effizient wirksam, technisch sehr einfach umsetzbar und auch finanzierbar zu sein. Fraglich ist aber die Beherrschbarkeit der SRM-Methode. Beim Einsatz der Methode müsste die technische Beeinflussung der Strahlungsbilanz punktgenau so lange aufrechterhalten werden, wie die Atmosphäre einen zu hohen Treibhausgasanteil (THG-Anteil) aufweist, da durch SRM der THG-Auslöser nicht gestoppt wird.39 Es muss ständig der positive THG-bedingte Strahlungsantrieb, der zu einer Temperaturerhöhung führt, durch den SRM-induzierten negativen Strahlungsantrieb, der zu einer Temperaturverminderung führt, ausgeglichen werden. Durch die beiden gegenläufigen Strahlungsantriebe können globale Mitteltemperaturen eingestellt werden. Jedoch liegt eine sehr unterschiedliche regionale und zeitliche Verteilung der gegenläufigen Strahlungsantriebe vor. Der THG-bedingte Strahlungsantrieb ist sehr gleichmäßig in der Atmosphäre verteilt. Dagegen würde der SRM-induzierte negative Strahlungsantrieb, der auf einer Reduzierung der Sonneneinstrahlung beruht, einen Tag- und Nacht- und einen jahreszeitlichen Zyklus aufweisen.40 Wenn z. B. im Winterhalbjahr in der Nordpolarregion wegen der Polarnacht keine Sonneneinstrahlung stattfindet, dann kann auch SRM keine Wirkung erzielen. Auf Grund des schnellen Energietransportes in der Erdatmosphäre wird dennoch davon ausgegangen, dass durch SRM eine weitgehend homogene Temperaturminderung der gesamten Atmosphäre möglich ist.41 Gegen das SRM eingewandt wird aber weiter, dass die ökologischen und geophysikalischen Nebenwirkungen im Erdsystem nicht erforscht seien. Es könne nicht

37 Dovern, J. et al. 2015: 20. 38 Behringer, W. 2007: 31 ff. 39 Gawel. E, 2011: 4. 40 Caviezel; Revermann 2014: 90. 41 Smith, R. o.J.: Strahlung und Strahlungsgesetze.

https://docs.google.com/document/d/1qs7gfUaXHQ6XfNVUgHnBw27fimsPOCOHROJH4bEaCkY/edit?usp=sharing_eip&ts=58d25a80



ausgeschlossen werden, dass sich die klimatischen Veränderungen regional sehr unterschiedlich zeigen und es eventuell zu Belastungen einzelner Erdregionen kommen könne. So wird gewarnt, in nahe am Äquator liegenden Ländern (Afrika, Indien) seien erhebliche Missernten zu erwarten.42 Solche Befürchtungen sind berechtigt, da in der Vergangenheit Vulkanausbrüche ab Vulkanexplosivitätsindex (VEI) 3, bei der große Mengen an Gasen und Partikeln in die Stratosphäre gelangen, weltweit zu mehreren Jahren der Missernten und des Hungers führten.43 Es werden auch noch weitere Umweltauswirkungen, die SRM-Maßnahmen zur Folge

haben könnten, diskutiert:

1. Durch die Einbringung von Schwefel in die Stratosphäre könnte der Ozonabbau

durch anthropogene Halogenkohlenwasserstoffe (z. B. FCKW) begünstigt werden, da

die Schwefelaerosole hierbei als Katalysator wirken. Dies könnte in den Polarregion zu

einem Abbau der Ozonschicht um 10 bis 15 Prozent führen. Hierdurch würde die

Erholung der Ozonschicht über der Antarktis um 40 bis 70 Jahre verzögert werden.44

Die Ozonschicht absorbiert UV-Strahlung und schützt damit Organismen vor

Strahlenschäden.45 Der Abbau der Ozonschicht erhöht die Intensität der UV-Strahlung

auf der Erdoberfläche, wo sie für pflanzliche und tierischen Zellen zerstörerisch wirkt.

2. Die eingesetzten Schwefelaerosole würden in Form des „sauren Regens“ auf die

Erdoberfläche zurückkehren, so dass die Gefahr besteht, dass sich das „Waldsterben“

der 1980er Jahre wiederholen könnte, das ebenfalls durch die Freisetzung von

Schwefel ausgelöst worden war. Hier wird von den Befürwortern des SRM

argumentiert, dass es sich bei den erforderlichen Mengen um weniger als 10 Prozent

des gesamten anthropogenen Schwefeleintrags handeln würde, so dass keine

Auswirkungen zu erwarten seien. Hiergegen kann allerdings eingewandt werden, dass

dies dennoch eine erhebliche Ausweitung der Schwefelimmissionen darstellt, deren

Auswirkungen bisher nicht erforscht sind. Nicht erforscht ist darüber hinaus, ob es

durch Transportvorgänge in der Stratosphäre zu einer lokalen Kumulation der

Schwefelmengen kommen würde, so dass es lokal zu einer stärkeren Versauerung der

Niederschläge kommen könnte.46 Würde es beispielsweise zu einer Kumulation des

Schwefels in der innertropischen Konvergenzzone kommen, würde es zu einer

Versauerung der tropischen Regenfälle kommen. Ein Waldsterben in den tropischen 42 Umweltbundesamt 2011: 36. 43 Behringer, W. 2007: 32. 44 Caviezel; Revermann 2014: 104. 45 Brey, L. 2009: Die Ozonschicht. 46 Caviezel/Revermann 2014: 104.



Wäldern würde aber zu unübersehbaren Konsequenzen für das Weltklima führen, da

die tropischen Wälder als „grüne Lunge“ der Erde maßgeblich zum Abbau des

Treibhausgases CO2 beitragen.

3. Aber auch positive Nebeneffekte sind nicht ausgeschlossen: Die Einbringung von

Aerosolen führt zu einer Verschiebung von direkter zu diffuser Sonneneinstrahlung.

Diese begünstigt die Photosynthese. Auf diesem Wege kann das SRM zusätzlich zum

Abbau von CO2 durch Pflanzen beitragen.47 Allerdings würde die Effizienz von

Solaranlagen sinken, da diese auf dem Prinzip der Lichtbündelung beruhen.48

4. Durch SRM wird zwar die Temperaturentwicklung beeinflusst, abgesehen von

indirekten Effekten wie der Verstärkung der Photosynthese aber nicht die

Konzentration der Klimagase. Hier führt die zunehmende Lösung des CO2 im

Meerwasser zu einer Versäuerung. Bereits bei der gegenwärtig zu beobachtenden

Verringerungen des pH-Wertes um 0,1 kommt es zu einer Beeinträchtigung der

Kalkbildungsprozesse z.B. in den Korallenriffen. Die sich aus einer weiteren

Verringerung des pH-Wertes ergebenden Folgen sind bisher nicht erforscht. Sichtbar

ist bisher nur, dass Tiere im Embryonal- und Jungstadium empfindlicher reagieren als

ausgewachsene Tiere.49 Die Versäuerung der Meere wird durch SRM nicht

aufgehalten. Im Gegenteil wird das Herabsinken der in die Atmosphäre eingebrachten

Schwefelaerosole die Versauerung der Meere weiter beschleunigen.

5. Die Einbringung von Aerosolen würde das Himmelsblau tagsüber aufhellen. Der

Himmel würde weißer erscheinen, so wie dies heute schon in städtischen Regionen mit

Smog der Fall ist. Hier wird diskutiert, ob dies psychische Auswirkungen auf den

Menschen haben könne.50

Auch aus politischer Sicht sind gegen SRM Einwände erhoben worden: SRM könne

politisch als Argument genutzt werden, dass eine Verringerung der

Treibhausgasemissionen nicht erforderlich sei, da die Klimaerwärmung durch SRM

technisch beherrschbar sei. Damit würden die klimapolitisch reaktionärsten

Industriebranchen gestärkt werden. In einer „Post-Obama-Situation“ könne ein neuer

47 Dovern, J. et al. 2015: 14. 48 Caviezel; Revermann 2014: 104. 49 Dovern, J. et al. 2015: 14. 50 Gawel, E. 2011: 454.


Präsident dem Verlangen dieser Industriebranchen nachgeben, indem er auf dieses

Argument verweise.51 Dieses Argument wird mittlerweile von der Realität überholt:

Präsident Trump hebt die Beschränkungen, die Präsident Obama z. B. für die

Kohleindustrie eingeführt hatte, um den CO2-Ausstoß zu beschränken, auf, ohne dass

er dabei auf Technologien wie SRM zurückgreift. Er leugnet schlicht die Existenz des

Klimawandels, um seine Maßnahmen zu rechtfertigen.

Von politische Seite her ist aber auch zu berücksichtigen, dass die Nebenwirkungen

des SRM zum Entstehen von internationalen Spannungen führen können:52 Kommt es

z. B., was Modellrechnungen ergeben, durch die Ausbringung von Schwefelaerosolen

zu einem erheblichen Rückgang des asiatischen und afrikanischen Sommermonsuns,

dann gefährdet dies die Nahrungsmittelversorgung von Millionen von Menschen, was

lokale Konflikte bis hin zu großräumigen Wanderungsbewegungen als Folgen haben

könnte. Hingegen würde sich der Niederschlag in der südpazifischen Konvergenzzone

erhöhen, mit der Folge einer erhöhten Häufigkeit von Überschwemmungskatastrophen,

was auch dort die Nahrungsmittelproduktion gefährden würde.53

5.5.1 Folgen eines Ausstiegs

Weiterhin wird eingewandt, dass die Menschheit, nachdem sie SRM-Maßnahmen

eingesetzt habe, nicht mehr in der Lage sein würde, zu einem früheren Klimazustand

zurück zu kehren, weil die Einbringung von Aerosolen in die Atmosphäre nicht

rückgängig zu machen sei. Die Risiken des SRM würden damit auf zukünftige

Generationen zurückfallen. Würden sich die Risiken der SRM-Methoden, die sich auf

die atmosphärische Wind- und Wasserzirkulation und die regionale

Niederschlagsintensität und -verteilung beziehen, als unannehmbar erweisen, während

die Emission von Treibhausgasen in den Jahren des Einsatzes des SRM weiter

gestiegen wären, ständen die nachfolgenden Generationen vor einem globalen

Klimadilemma, das nur zwei verschiedene Handlungswege offen ließe: Entweder mit

den Nebenwirkungen des SRM zu leben oder aber den Einsatz des SRM einzustellen

mit der Konsequenz, einen rapiden Klimawandel hervorzurufen.54 Die Darstellung

unten zeigt den simulierten Verlauf der globalen Mitteltemperatur ohne bzw. mit

Radiation Management (RM)-Technologien sowie nach Abbruch der RM-Technologien.

51 Ott, K. 2010: 37. 52 Bearbeitete Darstellung von Caviezel; Revermann 2014: 99 nach Jones et al. 2010, S.6002. 53 Dovern, J. 2015: 12. 54 Gawel, E. 2011: 454.


Der globale Mittelverlauf wird unter folgenden drei unterschiedlichen Grundannahmen

dargestellt:

1. Beim unkontrollierten Klimaszenario findet keine Bemühung zur Reduktion der

THG-Emission statt, es werden aber keine RM-Maßnahmen eingeleitet (schwarz

dargestellt).

2. Beim RM-kontrollierten Klimaszenario finden ebenfalls keine Bemühungen zur

Reduktion der THG-Emissionen statt, dem Temperaturanstieg wird aber mit dem

Einsatz von 5 Mio. t Aerosole pro Jahr entgegengewirkt (grau dargestellt).

3. Bei der dritten Grundannahme wird dem Temperaturanstieg zunächst mit RM-

Technologien entgegengewirkt. Der Einsatz der RM-Technologie wird aber nach 25

Jahren sprunghaft abgesetzt (gestrichelt dargestellt).

Abb. 12: Temperatur- und Niederschlagsentwicklung bei einem SRM-Abbruch nach Klimamodell-

Experimenten: a) Veränderung in der globalen Mitteltemperatur in °C und b) der mittleren globalen

Niederschläge in %. Die durchgezogene Linie zeigt Temperatur und Niederchlag bei einem SRM-

Experiment, das den Ausgleich eines Anstiegs der CO2-Konzentration von 1 %/Jahr simuliert und nach 50

Jahren abgebrochen wird. Die gestrichelte Linie zeigt die Simulation bei dem Anstieg der CO2-

Konzentration von 1 %/Jahr ohne SRM-Maßnahme.

Die Simulation lässt darauf schließen, dass nach Abbruch der RM-Methode nach 25

Jahren, die Mitteltemperatur binnen weiterer 15 Jahre auf die Mitteltemperatur des

unkontrollierten Klimaszenarios ansteigen würde. Dies bedeutet eine doppelt so

schnelle Erwärmung, als sie bei unkontrolliertem Temperaturverlauf eingetreten wäre.

Es lässt sich bei solch einem drastischen Temperaturanstieg, der nach einem abrupten

Ausstieg aus der RM-Technologie entstehen würde, nicht ausschließen, dass das

globale Ökosysteme noch stärker gefährdet werden würde, als dies bei einem

unkontrollierten Klimaszenario der Fall wäre.

In einer anderen Simulation ist die Klimaentwicklung berechnet worden, die sich nach

einem Abbruch von im Jahr 2020 begonnenen RM-Maßnahmen im Jahr 2070 ergeben


würde (sogenanntes CE Szenario G3 10-20 Jahre nach Abbruch in 2070):

Abb. 13 Temperaturdifferenz zum RCP4.5 Szenario 10-20 Jahre nach Abbruch der Aerosoleinbringung

Im G3 Szenario wird ab 2020 zunächst durch die Einbringung von Aerosolen in die

Stratosphäre der THG-Antrieb ausgeglichen. Pro Jahr werden etwa ein bis zehn

Megatonnen an Schwefeldioxiden in die niedere äquatoriale Stratosphäre

eingeschleust. In der Zeit zwischen 2020 und 2070 wird der Strahlungsantrieb nach

dem RCP4.5 Szenario konstant gehalten. Nach Abbruch steigt der CO2 Gehalt gemäß

dem RCP4.5 Szenario an. Das Klima zwischen 2050 und 2069 kann dem

ursprünglichen Klima von 2015 bis 2025 gleichgesetzt werden. Nach Abbruch der RM-

Maßnahmen würden sich die Aerosole nur noch 1 bis 2 Jahre in der Stratosphäre

halten, bis sie zum Erdboden absinken.55 Die obige Grafik zeigt die

Temperaturabweichung zu einem nicht RM-kontrollierten Szenario 10 bis 20 Jahre,

nachdem die RM-Maßnahmen eingestellt worden sind. Überwiegend weicht die

Temperatur nur noch um 0,1 Grad von dem unkontrollierten Szenario ab, lokal kommt

es aber sogar zu einer Temperaturerhöhung von bis zu 1,1 Grad gegenüber dem

unkontrollierten Szenario. Gerade in den Polarregionen kommt es teilweise sogar zu

einer stärkeren Erwärmung als im unkontrollierten Szenario.

55 Caviezel; Revermann 2014: 102.


6 Fazit

Wie an dieser Hausarbeit deutlich wurde, gibt es viele Möglichkeiten dem Klimawandel

mit technologischen Maßnahmen entgegenzuwirken. Die meisten von ihnen sind

allerdings noch nicht ausreichend erforscht und entwickelt um sie effektiv einzusetzen.

Die Methode der stratosphärischen Aerosoleinbringung jedoch hat sich - trotz einiger

Risiken und noch unerforschten Folgen - als eine wirksame Möglichkeit erwiesen, die

globale Temperatur langfristig zu senken, da sich Ihre Effizienz bereits in der

Vergangenheit in der Natur (beispielsweise nach dem Ausbruch des Pinatubo Vulkans)

bewiesen hat. Nach der Ausarbeitung verschiedener Methoden können wir sagen,

dass diese Methode eine der erfolgversprechendsten ist. Dennoch wird ein

Temperaturausgleich allein durch stratosphärische Aerosoleinbringung bei

gleichbleibendem CO2 Ausstoß nicht ausreichen (vgl. Abb. 9).

Können wir mit Geo-Engineering die Folgen des Klimawandels jetzt also langfristig

ausgleichen und so auf eine Veränderung unseres Konsumverhaltens verzichten?

Zusammenfassend kann man sagen, dass Geo-Engineering uns zwar maßgeblich im

Kampf gegen einen zu starken Temperaturanstieg unterstützen kann, als einzige

Maßnahme gegen den Klimawandel allerdings nicht ausreicht. Wir können also mit

Geo-Engineering einen Teil des anthropogenen Treibhauseffekts ausgleichen, müssen

allerdings trotzdem unser Konsumverhalten so anpassen, dass wir weniger

Treibhausgase produzieren.


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8 Bildverzeichnis

Abb. 1: Projektion der Klimaerwärmung bis 2100 nach verschiedenen Szenarien.

Quelle: Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ). Mit freundlicher Genehmigung durch Michael

Böttinger, DKRZ.

URL:

Abb. 2: Verschiedene Geo-Engineering Methoden

Quelle: Kiel Earth Institute, Rita Erven GEOMAR. Lizenz: CC BY-ND 4.0.

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Abb. 3: Schaubild zu marinen Geo-Engineering Methoden

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URL: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf S.

25

Abb. 4: Schaubild zu Solar Radiation Methoden

Quelle: Umweltbundesamt 2011

URL: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4125.pdf.

S.19.

Abb. 5: Künstlerische Interpretation einer Fresnel Linse als SRM Methode

Quelle: Mikael Häggström. Lizenz: Public domain.

URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Space_lens.png Abb. 6: Explosion des Pinatubo

Quelle: U.S. Geological Survey. Lizenz: Public Domain.

URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinatubo_Ausbruch_1991.jpg.

Abb. 7: Schema des G3 Szenarios

Quelle: Hamburger Bildungsserver, Darstellung nach Kravitz, B., Robock, A., Boucher, O., Schmidt, H., Taylor, K. E., Stenchikov, G., and Schulz, M.: The Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) (2011): Atmospheric Science Letters. 12, 162–167, doi:10.1002/asl.316, 2011. URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4672326/g3-niederschlag/

Abb. 8: Temperaturdifferenz (mit minus ohne Aerosoleinbringung)

Quelle: eigene Abbildung, erstellt mit Panoply.

Datenquelle: Niemeier, Ulrike; Schmidt, Hauke 2013; IMPLICC - Implications and risks of engineering solar radiation to limit climate change. World Data Center for Climate. CERA-DB "DKRZ_lta_695" http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695. Mit freundlicher Genehmigung von Ulrike Niemeier, Max Planck Institut für Meteorologie.

URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4652158/g3-temperaturen/.

Abb. 9: Temperaturdifferenz (nach- minus vor Aerosoleinbringung)




Abb. 10: Temperaturdifferenz (ohne Aerosoleinbringung)




https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4672326/g3-niederschlag/

http://cera-www.dkrz.de/WDCC/ui/Compact.jsp?acronym=DKRZ_lta_695




URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4652158/g3-temperaturen/. Abb. 11: Niederschlagsdifferenz (mit- minus ohne Aerosoleinbringung)



URL: https://bildungsserver.hamburg.de/stratosphaerische-aerosole/4672326/g3-niederschlag/.

Abb. 12: IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate

Change, FAQ 7.3, Figure 2L; Copyright-Bestimmungen des IPCC finden sich hier Abb. 13: Temperaturdifferenz zum RCP4.5 Szenario 10-20 Jahre nach Abbruch der

Aerosoleinbringung






http://www.ipcc.ch/home_copyright.shtml


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GeoEngineering kk ld2 - Hamburg · 2019. 8. 29. · Geo-Engineering Julian und Malte 9 4.1.5 Marine Geo-Engineering Methoden In Ozeanen könnte mehr Kohlenstoffdioxid gespeichert