Kühlend in die Atmosphäre eingreifen? – Solar Radiation Management
Am 17. Juni haben sich am EOC internationale Expertinnen und Experten mit DLR-Forschenden zum Thema Solar Radiation Modification (SRM) ausgetauscht. Bei SRM handelt es sich um Maßnahmen, die potentiell die Erde kühlen, jedoch auch weitreichende Nebeneffekte haben könnten. Das Treffen wurde im Rahmen des ESA finanzierten Projekts ACtIon4Cooling organisiert. Das von der ESA finanzierte Projekt untersucht potenzielle Auswirkungen, Nebenwirkungen und Risiken von SRM. Weder das DLR, die ESA, noch einer der ACtIon4Cooling Partner plant oder befürwortet Maßnahmen zur Klimabeeinflussung durch Solar Radiation Management.
Alle Maßnahmen greifen in Prozesse ein, die nicht ausreichend verstanden sind. Daher sollen die Folgen anhand von bereits beobachtbaren Wechselwirkungen in der Atmosphäre untersucht und abgeschätzt werden. Hierzu werden mit Hilfe der Erdbeobachtung unter anderem die Effekte von Vulkanausbrüchen und „künstlichen“ Wolken analysiert und mit dem ICON-Klimamodell globale Effekte der SRM-Techniken simuliert.
Konkret werden folgende Maßnahmen untersucht: die Injektion von Aerosolen in die Stratosphäre, die Wolkenaufhellung über dem Meer und das Ausdünnen von Cirruswolken.
Der Ansatz des “Stratospheric Aerosol Injection – SAI” beruht darauf, dass Aerosole in der Stratosphäre Sonnenlicht daran hindern können, in die Atmosphäre einzudringen und so die Erde kühlen könnten. So hatten auch große Vulkanausbrüche in der Geschichte der Erde massive klimatische Folgen. Als „Jahr ohne Sommer“ wurde das Jahr 1816 bekannt. Zurückgeführt wird es auf den Vulkanausbruch des Tambora in Indonesien ein Jahr zuvor. Die kühlende Wirkung von Schwefeldioxid auf die Atmosphäre hatte erstmals der Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen 2006 als Geoengineering-Maßnahme zur Diskussion gestellt.
Das “Marine Cloud Brightening – MCB” hingegen greift erheblich tiefer in der Atmosphäre an. Wolken haben in Summe einen kühlenden Effekt. Sie könnten über dem Meer künstlich erzeugt werden. Schon heute bilden sich hinter Schiffen oft Wolken. Die Schadstoffe in den Abgasfahnen liefern hier Kondensationskerne, an denen sich Wasserdampf anlagert. Tröpfchen bzw. Wolken bilden sich. Für das MCB könnte in die Luft versprühtes Salzwasser die Aufgabe der Schadstoffaerosole als Kondensationskeren übernehmen.
Der Effekt des “Cirrus Cloud Thinning – CCT” beruht darauf, die thermische Ausstrahlung der Erde zu verbessern. Cirruswolken sind sehr hohe Wolken, die aus Eispartikeln bestehen. Sie haben zwar auch einen kühlenden Effekt, da sie Sonnenlicht in das All zurückreflektieren, reduzieren jedoch gleichzeitig die Durchlässigkeit der Atmosphäre für Wärmestrahlung und verstärken somit den Treibhauseffekt. Der abkühlende Effekt überwiegt. Die Maßnahme bestünde daher darin, geeignete Aerosole in diese Cirruswolken einzubringen. Die künstlichen Kondensationskerne sollen zum schnellen Wachstum von größeren Eiskristallen führen und die Bildung von homogenen, feinen Eiskristallschichten unterbinden. Dadurch könnten die Eiswolken letztlich transparenter für Wärmeausstrahlung der Erde werden.
Allen Maßnahmen gemeinsam ist, dass sie nur die Folgen und nicht die Ursache des Klimawandels bekämpfen, hohe technische und finanzielle Aufwände benötigen und in ein hochkomplexes System eingreifen würden, das bis heute, trotz erheblicher Fortschritte, nicht vollständig verstanden ist.
Das Treffen mit über 50 Expertinnen und Experten wurde von den ESA finanzierten Projekten ACtIon4Cooling (geleitet von Forschenden des EOC) und Statistics (GRASP Frankreich) organisiert. Im Fokus standen hierbei die vier Keynote Talks von Forschenden der ETH Zürich, University Exeter, TU Delft sowie University of Chicago sowie zwei Panel Diskussionsrunden mit Forschenden von GRASP France, ETH Zürich, National Observatory Athens, TU Delft, Cornell University und Imperial College London.