Les høyt Er det mulig å avkjøle jordas klima med tekniske tiltak? Et delikat tema. Nå drar tyske eksperter seg ut av forsiden.

Frykten er over: ikke en dag som ikke en klimaekspert advarer om tørke, uvær og flom. Folk må redusere CO2-utslippene drastisk mens de tilpasser seg klimaendringene så mye som mulig. I det er nesten alle eksperter enige. Men det er ikke nok for noen. De leter etter måter å bremse den globale oppvarmingen gjennom "geoengineering" - gjennom tiltak for å endre jordens materialsykluser i stor skala. Det er snakk om parasoller i rommet for å avkjøle atmosfæren, eller om kunstige trær som skal filtrere CO2 fra luften.

Men slike forslag er problematiske - ikke minst fordi de ofte brukes som unnskyldning for ikke å gjøre noe annet. Mange "klimaskeptikere" som lenge har forsøkt å benekte menneskeskapte klimaendringer og blokkere klimapolitikk, har gått over til geoteknikk for å distrahere oppmerksomheten fra problemene. "Selvfølgelig vil mange heller fortsette som før og ønsker å ha en praktisk teknisk løsning, " sier Manfred Treber fra klimavernorganisasjonen Germanwatch. Etter mislykket toppmøte i København i desember 2009, anser han det som viktigere enn noen gang å bestemme seg for en effektiv avtale for å redusere karbondioksidutslipp. Men i mellomtiden setter flere og flere forskere geoengineering på dagsordenen - i sine fagkretser, men også i det offentlige. De arrangerer kongresser og tenker alltid ut nye konsepter. "Geoengineering gir oss nyttig teknologi, " sier Steve Rayner fra University of Oxford, en "udissiplinert" forsker, som han kaller seg, som innovasjonsforsker som jobber på tvers av fagområder. Han forsvarer seg mot tenkeforbudet og ønsker å implementere geoteknikk så snart som mulig - som et "tilleggsvåpen i kampen mot klimaendringer".

På leting etter nødbremsen

De fleste av kollegene hans er mer behersket i sine offentlige uttalelser. De leter etter en slags nødbrems, som bare trekkes når ingenting annet fungerer. Samtidig åpner geoteknikk for et spennende aktivitetsfelt for mange grunnleggende forskere - Earth System Management som en intellektuell utfordring. Imidlertid kan vitenskapssystemet utvikle et truende momentum, advarer miljøetologen Konrad Ott ved University of Greifswald: "Det er en risiko som danner et sterkt nettverk som ønsker å bringe resultatene sine etter 10 eller 20 års forskning nødvendigvis for å gjelde."

Forskere kan sende inn forslag til prosjekter ikke bare ved statlige vitenskapelige institusjoner. Donorer i USA og Storbritannia har også gjort oppgaven med å geoengineering. Mange givere er mindre interessert i å avklare viktige spørsmål, men ønsker å se raske tekniske løsninger. Men de tiltrekker seg store mengder penger, ifølge Andreas Oschlies, ekspert på biogeokjemisk modellering ved Kiel Research Center IFM-Geomar. Og han frykter: "Fordi private grunnleggere ofte er interessert i synlige resultater, kan det være et visst press på forskere å eksperimentelt teste storskala geotekniske tiltak før det etableres noen bindende regler som vil være nødvendige for ansvarlig testing." utstilling

Tyske forskere hadde tidligere praktisert tilbakeholdenhet. Det endrer seg nå. "Vi kan ikke overlate feltet til charlatans, " sier Martin Visbeck, som leder forskningsenheten Fysisk oseanografi ved IFM-GEOMAR. Han har startet et initiativ med medforskere. Deres mål: å undersøke risiko og bivirkninger av mulige tiltak. Forbundsdepartementet for utdanning og forskning (BMBF) ønsker initiativet velkommen og forbereder finansieringen av flere geoingeniørstudier. Den politiske og sosiale diskusjonen vil øke, ifølge BMBF. Det nye tyske svaret på den geotekniske hypen bør være: å skape kunnskap for å kunne si et solidt grunnlag internasjonalt. Mangelen på kompetanse og erfaring i offentlig håndtering av geoingeniørforskning ble påvist av Lohafex-prosjektet tidlig i 2009.

Hickhack rundt Lohafex

Forskningsfartøyet "Polarstern" fra Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI) i Bremerhaven satte ut for å dumpe seks tonn jernsulfat i havet i Sør-Atlanteren. Med denne jerngjødslingen ønsket AWI-forskerne å stimulere veksten av alger, som ville absorbere CO2 fra atmosfæren og senere synke til havets bunn. Men mot dette prosjektet stormet miljøorganisasjoner. Den daværende miljøminister Sigmar Gabriel oppfordret forskningsminister Annette Schavan til å stoppe eksperimentet. Schavan fikk to meninger: Begge sa at Polarstern-oppdraget var trygt. Eksperimentet fant sted - til lettelse for oseanografer som trenger slike grunnleggende eksperimenter for bedre å forstå globale karbonsykluser. Men hvordan vurderer du og sammenligner geoengineering metoder? Ett svar er gitt av Tim Lenton, en jordsystemforsker ved University of East Anglia i Norwich, Storbritannia. Sammen med studenten Naomi Vaughan har han presentert modellberegninger for forskjellige scenarier for CO2-sykluser. For første gang bestemte forskerne komparative verdier for mengden varmende energi, som er skånet jordens klimasystem i de forskjellige tiltakene. Det nøkterne resultatet: De mest effektive geotekniske metodene er også de farligste. Sollys er skjermet for dem - av svovelpartikler i atmosfæren, parasoller i rommet eller skyer av sjøvann.

Høy risiko for økosystemer

Noe mindre effektivt, men mindre problematisk, er ifølge Lenton å bringe CO2 fra atmosfæren med kunstige trær eller dekke ørkenområder med hvit plastfolie. Lenton anser potensialet for jerngjødsling som relativt lavt. Derimot, i nylige modellberegninger, kommer IFM-Geomar-forsker Oschlies til den konklusjon at metoden kan gi et viktig bidrag til klimabeskyttelse. Begge ekspertene er imidlertid enige om at storstilt jerngjødsling medfører enorm risiko for økosystemene i havene. Temaet for svovelpartikler er for tiden gjenstand for intens diskusjon i spesialistkretser. Fordi det ville være relativt billig og det er et forbilde i naturen: Da den filippinske vulkanen Pinatubo brøt ut i 1991, kastet han store mengder svoveldioksid inn i stratosfæren. Gassen dannet med vannmolekyler utallige fine dråper som kjørte som skyer i noen år rundt jorden og reflekterte sollys tilbake i verdensrommet. Hvis forskere prøver å etterligne effekten av et vulkanutbrudd og fordele svovelpartikler fra fly i atmosfæren, bør de ikke stoppe der så raskt. Fordi atmosfæren skulle varme opp veldig raskt, hvis tilførselen av svovel manglet. Dette kan til og med akselerere klimaoppvarmingen til slutt. Andre problemer: Havene vil forsures, og intervensjonen vil ha en negativ innvirkning på de globale vannsyklusene. I tillegg kan ikke svovelpartikkelmetoden testes i liten skala før den brukes i stor skala. "Jeg er livredd for at mange av kollegene mine ønsker å bruke denne prosedyren uansett og håper å få litt forskningsfinansiering for det, " sier Tim Lenton. For tiden ser forskeren bare to fornuftige tilnærminger til geoingeniørering: På den ene siden kan klimavennlig skogbruk gi et viktig bidrag til å fjerne CO2 fra atmosfæren. På den annen side gir forkulling av biomasse en mulighet: hvis tre- eller landbruksavfall blir omdannet til kull, vil karbon bli bundet på lang sikt. Og så lenge du ikke brenner kullet igjen, men bruker det andre steder, blir atmosfæren lettet.

Kull fra kloakkslam

I beregningene til Lenton klarer biomassen seg dårlig, fordi han bare vurderer den klassiske trekjølingen, "Biochar". Men det er en ny, veldig effektiv prosess for å produsere 'plantekarbon', hydrotermisk karbonatisering (HTC). Din fordel: Du kan også bruke flytende materiale. Dette fungerer i det minste på laboratoriet og bruker ikke energi på bunnlinjen. Kull kan også produseres fra avfallsbiomasse, hagesøppel eller Kl rschl mmen, som enten kan brukes til nye produkter eller spres over felt. I landbruket ville kull være nyttig som jordforbedringsmiddel. Som torv, ville det lagre vann og næringsstoffer. "Det høres nesten for godt ut til å være sant, " begeistrer oppfinneren av den nye prosessen, Markus Antonietti fra Max Planck Institute for Colloids and Interfaces in Golm. "Prosessen er i prinsippet egnet til å løse våre CO2-problemer på mellomlang sikt."

Menneskeheten brenner for åtte milliarder tonn karbon for mye i året. Samtidig produserer den tolv milliarder tonn bioavfall, kloakkslam eller jordbruksbiprodukter som råtner. "Hvis vi konverterer dette avfallet til karbonprodukter, kan vi avlaste atmosfæren av CO2 betydelig, " sier Antonietti. Andre eksperter er mer skeptiske. Hvorvidt karbon er til fordel for jordbruksarealer i Tyskland og om det forblir fanget i det i lang tid, er fremdeles langt fra å bli avklart, "sier Thorsten Gottschau fra Fachagentur Nachwachsende Råvarer som fremmer forskningsprosjekter på dette området for det føderale jordbruksdepartementet. Det var også "veldig tvilsomt" om bruken av HTC-kull i landbruket ville være økonomisk levedyktig. Til tross for innvendinger, har HTC-prosessen, hvis eksakte oppfinner hittil har holdt hemmelig, utløst mye eufori. I mellomtiden er landbruksingeniører, kjemikere og eksperter innen energi og materialer involvert. og bransjerepresentanter intenst. Imidlertid forblir mange spørsmål åpne. For eksempel: Kan den hydrotermiske karboniseringen overføres fra laboratoriet til industrien? I hvilke produkter med negativ CO2-balanse kan du konvertere biochargen? Hvordan vil prosessen være lønnsom? Volker Zwing fra CS-Carbonsolutions leter etter svar. Administrerende direktør for oppstartsselskapet Brandenburg har kjøpt lisensrettighetene til HTC-prosessen fra Max Planck Society. Sammen med kollegene har han satt opp et pilotanlegg som skal tas i bruk i 2010 og kunne konvertere ett tonn biomasse i timen til kull i en kontinuerlig prosess. "Økonomisk sett synes vi det er mest attraktivt å produsere høykvalitets kullprodukter, for eksempel filterkarbon eller tilsetningsstoffer til dekkindustrien, " sier Zwing. Men han ser også et marked for kull som gjødsel og et CO2-nøytralt erstatningsdrivstoff. Landbruksingeniøren Gerd Gleixner fra Max Planck Institute for Biogeochemistry i Jena er også blant HTC-optimistene. Han undersøker hva som skjer med jordbruksland ved å spre biochargen på toppen av det. "Den store fordelen med prosessen er at du kan tilpasse kullet til stedet, " forklarer han.

Vannlagring for sandjord

Så du kan gjøre kullet spesielt porøst i en leirrik jord, slik at det lagrer mye luft. Med sandbunn er det viktig å holde mye vann. Men om og hvordan HTC kan utvikles til et praktisk geoingeniør-tiltak, er det ingen som vet. "Jordbruksjorda er matbasen vår. Før vi distribuerer store mengder kull fra avfallsprodukter, må vi se nærmere på, advarer Gleixner.

For tiden planlegger en gruppe tyske forskere et første større forskningsprosjekt for geoingeniørarbeid. Ekspertene er enige om at fremtidige eksperimenter vil kreve nye konsepter for internasjonal politisk styring, teknisk kontroll og offentlig åpenhet. Poenget er å utvikle verktøyene i Tyskland for å forstå og styre viktige trender slik at du ikke trenger å løpe etter dem. Det vil trenge fagfolk som ikke er blinde for geoteknikk. "Vi er klar over at vi sykler på en tiger her, " sier IFM Geomar-forsker Martin Visbeck. "Og vi kan bare håpe at han ikke bryter ut." ■

JAN LUBLINSKI jobber som frilansvitenskapelig journalist i Bonn. For bdw har han nylig rapportert om den sjeldne ressursen Coltan.

av Jan Lublinski

SUNLIGHT-skyggene

Svovelpartikler i stratosfæren

Idé: Fly eller ballonger sprayer svovelpartikler opp til 50 kilometer i høyden, som danner dråper og reflekterer sollys ut i rommet. Problemer: akselerert ødeleggelse av ozonlaget, endret atmosfærisk sirkulasjon og nedbørfordeling.

Skyer av vanndamp

Ide: Tusenvis av skip med høye tårn forstøver vanndamp på verdenshavene. Vanndråpene lander i skyer, gjør dem lysere og hjelper til med å reflektere mer sollys. Problemer: Massivt inngrep i atmosfæren, kostbart.

Hvite plastark i ørkenen

Ide: Sollyset reflekteres mye sterkere av de hvite ørkenregionene. Problemer: Teknisk vanskelig, påvirker hovedsakelig det regionale klimaet.

Hvite hus

Idé: Lyse tak og vegger reflekterer mer sollys, og mindre energi brukes til klimaanlegg. Problem: Overflatene er for små til å utgjøre en forskjell globalt. Men for mikroklimaet i byene kan det gi fordeler.

Parasoller i verdensrommet

Idé: Med raketter og satellitter, spennes en gigantisk skjerm bestående av mange små solseil. Seilene reflekterer solens lys. Problem: Ekstremt dyrt.

FÅ CO2 FRA LUFTEN

Jernbefruktning av havene

Idé: Skip hell jernfilinger i havet for å stimulere veksten av alger. Algene tar opp CO2 og synker så i dybden.

Problem: fare for havets økosystemer.

Slanger i havet

Idé: Slanger som vann renner fra bunnen opp blir hengt vertikalt i sjøen. Det næringsrike dypt vannet øker CO2-forbruket på overflaten. Problemer: Kompleks, bare en del av CO2 kommer i dyphavet. Fare for økosystemer.

Kunstige trær

Idé: Ved bruk av kjemiske prosesser filtreres karbondioksid fra luften.

Problemer: Filtrering er dyrt og energikrevende. Og så må du finne en måte å bli kvitt CO2 igjen. Tanken er å lagre i dype geologiske lag.

Ekte trær

Ide: Et globalt klimavennlig skogbruk med trær som lagrer mye CO2.

Problemer: Hvilken effekt trær har på klimaet, avhenger av en rekke detaljer som ikke alle er forstått.

Kull fra biomasse

Idé: Biomasse-reaktorer gjør tre, blader og annen bioavfall til kull. Det blir behandlet til holdbare produkter eller spredt på jordbruksland. Problem: Du må videreutvikle prosedyren og teste dens mulige bruksområder.

kompakt

· Alle som forplanter geoingeniør mistenkes for kun å søke unnskyldning for inaktivitet i klimaproblemet.

· Tyske forskere tar seg av forskningsområdet for ikke å overlate feltet til charlataner.

© science.de

Anbefalt Redaksjonens