Es gibt Punkte, jenseits derer es unmöglich werden könnte, den Klimawandel noch zu stoppen. Taute beispielsweise der Permafrostboden der Arktis für immer auf, würden riesige Mengen CO2 und Methan freigesetzt, die den Klimawandel zusätzlich anheizen würden. Sind diese Schalter einmal umgelegt, dann könnte eine globale Heißzeit mit gewaltigen Folgen drohen. Was also tun, wenn die Weltgemeinschaft es nicht schafft, die Erderwärmung zu begrenzen? Sollten wir schon jetzt beginnen, gezielt in das Klima unseres Planeten einzugreifen, um den Effekt, den die Treibhausgase auf den Planeten haben, auszugleichen?

Schon seit Jahrzehnten diskutieren Klimaforscher unter dem Namen Geoengineering genau das: Kann man Wetter und Klima verändern, um den Klimawandel zu bremsen oder seine Folgen lokal abzuschwächen? In China beispielsweise wird das längst betrieben: Hier wurde gar darüber diskutiert, einen Berg im Himalaya zu sprengen, damit mehr Wolken über dem Nordwesten Chinas abregnen. Eine andere beliebte Option ist, Schwebeteilchen, sogenannte Aerosole, in der Stratosphäre auszubringen. Diese sollen Sonnenstrahlen reflektieren und damit den Planeten abkühlen. Eine neue Studie aber, die heute im Fachmagazin Nature erscheint, legt nahe, dass das nicht so leicht ist (Proctor et al., 2018).

Die Studie, die US-amerikanische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vorlegen, dreht sich vor allem um die Landwirtschaft. Denn neben dem Anstieg der Wasserspiegel und der Übersäuerung der Ozeane gilt der Einbruch von Ernten durch Hitze und Dürre als weitere mögliche schwerwiegende Folge des Klimawandels. Wenn es auf der Erde zu warm wird, kann das Pflanzen wie Mais, Reis oder Weizen schaden. Bei der Studie handelt es sich um ein natürliches Experiment. Weil das, was in der Natur den Plänen, Aerosole in die Stratosphäre zu pumpen, am nächsten kommt, große Vulkanausbrüche sind, analysierten die Forscherinnen und Forscher die Folgen der Ausbrüche des El Chichón in Mexiko 1982 und des Pinatubo auf den Philippinen 1991.

Klimawandel - Die Erderwärmung mit künstlichen Wolken aufhalten In Bonn endet die UN-Klimakonferenz. Schon seit Längerem erforschen Wissenschaftler, wie sie das Klima aktiv beeinflussen könnten. Ob es dazu kommen sollte, ist umstritten. © Foto: World View

Mehrere Millionen Tonnen Schwefeldioxid senkten die globalen Temperaturen

Bei beiden Ausbrüchen wurden mehrere Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Luft gepustet, drangen in die Atmosphäre ein und wurden dort oxidiert. Sie verteilten sich in der Stratosphäre über die Erde und reflektierten in großem Maße die Sonnenstrahlung. In der Folge sank die globalen Temperaturen um ungefähr 0,5 Grad Celsius. Etwas, das der Landwirtschaft eigentlich hätte gut tun sollen (Nature Climate Change: Pongratz et al., 2012).

Aber genau hier weicht die Theorie von der Praxis ab. In einer aufwendigen Analyse, die andere Faktoren wie Temperatur, Niederschlag und Klimaphänomene wie El Niño einbezog, ermittelten die Forscher die genauen Auswirkungen der Ausbrüche und verglichen sie mit den Erntemengen. Ihre Ergebnisse überraschen: Durch den Schwefelstaub sei der Ertrag nicht gestiegen, sondern im Gegenteil leicht gesunken. Um fast zehn Prozent für Mais und ungefähr fünf Prozent für Soja, Weizen und Reis. Der Grund: Pflanzen brauchen, um zu wachsen, nicht nur die richtige Temperatur, sondern auch genügend Sonnenlicht. Das nutzen sie für die Photosynthese. Die Menge des Sonnenlichts aber hatte durch die Schwefelaerosole in der Atmosphäre, die Sonnenstrahlen zurück ins Weltall reflektieren, deutlich abgenommen. Dieser Effekt wog letztlich schwerer als der Abkühlungseffekt, der den Pflanzen eigentlich helfen sollte, mutmaßen die Forscher.

Joe Raedle/Getty Images
Klimawandel! Was heißt das?

Klimawandel! Was heißt das?

Die Erderwärmung bedroht die Welt, aber wie genau? Wir erklären Wetter, Klima und warum der Wandel so gefährlich ist.

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Ban Ki Moon, UN-Generalsekretär

Ban Ki Moon, UN-Generalsekretär

sagt, warum das ein Problem ist:

"Der Klimawandel ist eine Bedrohung für das Leben und unsere Existenz."

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Das Wetter

… ist der Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort.

Was ist Wetter, was Klima?

Das Klima

... ist das durchschnittliche Wetter über einen längeren Zeitraum hinweg betrachtet, etwa 30 Jahre.

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Leider nein: Viele Schäden sind nicht mehr zu ändern. Die Erde erwärmt sich in jedem Fall. Auch die 2°C Erwärmung beeinträchtigen Ökosysteme auf der ganzen Welt stark und bedrohen damit auch die Lebensgrundlage von Millionen Menschen. Es lässt sich allein das Ausmaß der Katastrophe eingrenzen.

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Stimmt. Viele Forscher sind sicher, dass es einen Zusammenhang gibt. Europa soll aber nicht so stark betroffen sein wie andere Kontinente der Erde.

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Die Studie zeige, dass Eingriffe wie das Ausbringen von Aerosolen nur die Symptome des Klimawandels, also die erhöhten Temperaturen, bekämpften, erklärt Jessica Strefler vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung dem Science Media Center Deutschland. "Andere Auswirkungen, wie die Versauerung der Ozeane und, wie nun in dem Artikel gezeigt, offenbar auch Einbußen bei landwirtschaftlichen Erträgen, lassen sich dadurch nicht beseitigen." Andererseits, sagt Thomas Leisner, Leiter des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung am Karlsruher Institut für Technologie, würden sich menschengemachte Ansätze des Geoengineering wohl auch deutlich von dem unterscheiden, was bei Vulkanausbrüchen geschehe. Nur ein Teil der Geoengineering-Vorschläge, die Sonnenstrahlen reflektieren wollen, setze auf "das Versprühen von Sulfat-Aerosol-Vorläufern in die Stratosphäre. Andere, zum Beispiel das Modifizieren von Meereswolken, emittieren nicht in die Stratosphäre".

Wie stark darf in die natürlichen Kreisläufe eingegriffen werden?

Aus diesem Grund zeigt die Studie nicht, dass Geoengineering-Techniken, die darauf setzen, Sonnenstrahlen zurück ins All zu reflektieren, per se wirkungslos sind. Sie belegt aber, dass die Dinge meist nicht so einfach sind, wie sie scheinen. Und dass Eingriffe in das Klima immer mit Risiken verbunden sind. Das sagt auch die Klimaforscherin Strefler: "Eine solche Methode birgt zahlreiche Risiken: die Veränderungen des regionalen Klimas, Fragen internationaler Verträge und Haftbarkeiten sowie nicht zuletzt ein gewaltiges internationales Konfliktpotenzial."

Letztlich stellen sich beim Geoengineering auch ethische Frage: Wie stark dürfen wir willentlich in die Kreisläufe der Erde eingreifen? Dürfen wir – sollten uns eines Tages die richtigen Mittel zur Verfügung stehen – das Klima unseres Planeten vollends kontrollieren? Und was, wenn das schiefgeht? Ein mahnendes Beispiel dafür ist der dystopische Science-Fiction-Film Snowpiercer. In ihm ist die Erde zum Eisplanet geworden, nachdem Wissenschaftler versucht haben, die Klimaerwärmung zu stoppen. Die einzigen überlebenden Menschen rasen in einem Zug über die Erde, der nicht anhalten darf – weil ihm sonst die Räder festfrieren.

Ist die Erderwärmung noch zu begrenzen? Lesen Sie mehr dazu auf unserer Themenseite zum Klimawandel.