Neues vom Klimawandel: Was Angst und was Hoffnung macht

Ein Horrorszenario: Wenn sich durch den CO2-Anstieg die Wolkenbänke über den Ozeanen auflösen, steigt die Temperatur um weitere acht Grad, zeigen Simulationen. Andere Forscher haben eine Methode gefunden, CO2 mit geringem Aufwand in Kohle zurückzuverwandeln.

Forscher haben eine Methode gefunden, CO2 mit geringem Aufwand in Kohle zurückzuverwandeln.
Forscher haben eine Methode gefunden, CO2 mit geringem Aufwand in Kohle zurückzuverwandeln.
Forscher haben eine Methode gefunden, CO2 mit geringem Aufwand in Kohle zurückzuverwandeln. – (c) imago/Michael Weber (imago stock&people)

Es gab eine Zeit, da wuchsen in Alaska Palmen, und im arktischen Meer schwammen Krokodile. Das war vor 50 Millionen Jahren. Eine solche Heißzeit könnte uns bald wieder bevorstehen, warnen nun kalifornische Forscher um Tapio Schneider (in Nature Geoscience, 25.2.). Wie kommen sie darauf?

Die üblichen Klimamodelle können solche Phasen wie damals im frühen Eozän nicht richtig rekonstruieren. Nach ihren Formeln müsste die CO2-Konzentration in der Atmosphäre damals mehr als doppelt so hoch gewesen sein, als sie es wirklich war. Sie übersehen also einen Effekt. Ein weißer Fleck in ihren Modellen ist die kleinräumige Dynamik der Wolkenbildung. Der Verdacht liegt nahe, dass dort etwas „kippen“ könnte. Und die Autoren der Studie haben diesen Verdacht durch ihre Simulationen erhärtet.

Es geht um die dichten Wolkenbänke, die vor allem im Sommer der subtropischen Zonen in geringer Höhe über den Ozeanen liegen, etwa vor den Küsten von Kalifornien, Peru und Namibia. Sie haben die besondere Eigenschaft, dass sie Sonnenlicht zum größten Teil reflektieren. Auf die gesamte Erde bezogen schirmen sie 30 Prozent der einfallenden Strahlen ab. Die Simulationen zeigen: Diese Wolkenbänke lösen sich ziemlich abrupt auf, wenn die CO2-Konzentration 1200 ppm (Teile pro Million) erreicht. Das ist das Dreifache der heutigen Dichte von 400 ppm – und der Wert, der sich in 100 Jahren bei einem „Weiter so“-Szenario ergibt.

Zur Erinnerung: Bei diesem Szenario steigen die Temperaturen schon durch den direkten Treibhauseffekt um über vier Grad. Zusätzlich kämen durch die fehlenden Wolken noch einmal acht Grad dazu. Damit sie sich neu formieren, müsste die CO2-Konzentration auf 300 ppm zurückgehen, also deutlich unter den heutigen Stand. Freilich hat auch die neue Berechnung ihre Lücken: Weil sie sich auf die Wolkenbildung konzentriert, kann sie großflächige Wechselwirkungen nur vereinfacht einbauen. Vor allem die Art, wie Ozeane mit der Atmosphäre Hitze und Energie austauschen. Hier könnte es zu Gegeneffekten kommen, die das Auflösen der Wolken zumindest hinausschieben. Ein schwacher Trost. Viel mehr Hoffnung macht da die Entwicklung eines Teams von großteils australischen Chemikern (in Nature Communications, 26.2.).

 

Besser als bisherige Technologien

Sie haben es erstmals geschafft, das gasförmige Kohlendioxid bei Zimmertemperatur – also ohne großen Energieeinsatz – in feste Kohle zurückzuverwandeln. Als Katalysator setzen sie ein Flüssigmetall ein, das auf einer ungefährlichen Galliumlegierung basiert, zusammen mit Cer-Nanopartikeln. Bei dem elektrochemischen Prozess vermeiden sie eine „Verkokung“ des Katalysators, die dessen Oberfläche beschädigen würde. Die gewonnenen Flocken aus Kohlenstoff können in komprimierter Form als Elektroden oder – da sie elektrische Ladungen speichern – als Kondensatoren genutzt werden.

Die Grundidee ist nicht neu. Aber bisherige Versuche, CO2 einzufangen und zu speichern, haben sich nicht bewährt. Es in einen flüssigen Zustand zu verdichten, ist (noch) nicht wirtschaftlich, und es anschließend im Untergrund zu lagern, ist nicht sicher, weil es undichte Stellen geben kann. Bei einem anderen Ansatz wird das Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid reduziert, was nur bei sehr hohen Temperaturen möglich ist. Auch die elektrochemische Umwandlung von CO2 in eine breite Palette von Molekülen (von Methan bis Methanol) stößt auf Probleme: Darunter sind auch giftige Stoffe. Nur einen Teil des Outputs kann die chemische Industrie nutzen, ohne wieder CO2 oder Schlimmeres in die Atmosphäre zu blasen. Im Gegensatz dazu, versichern die Studienautoren, sei ihre neue Technologie umweltfreundlich, kosteneffizient und in großem Maßstab einsetzbar.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 27.02.2019)

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