Mögliche Folgen von Geoengineering

Computerbasierte Erdsystemmodelle wurden zur Simulation möglicher Ausirkungen von Geoengineering auf das Klima verwendet. Im Vergleich der Ergebnisse verschiedener Modelle lassen sich robuste Folgen erkennen, wenn die Ergebnisse von wenigstens 75% der Modelle übereinstimmen.

 

Schmidt et al (2012) und Kravitz et al (2013) vergleichen die Ergebnisse von 4 bzw 12 Erdsystemmodellen. Dabei wurden die Klimaauswirkungen (Strahlungsantrieb) von einer gegenüber dem Jahr 1850 um das vierfache erhöhten CO2 Konzentration, durch eine Verringerung der auf den Erdboden auftreffenden Sonnenstrahlung ausgeglichen. Im Modell wird dabei die Annahme von riesigen Spiegeln im All durch eine Verringerung der Solarkonstante simuliert. Diese idealisierte Annahme hat einen sehr starken Strahlungsantrieb, wodurch mögliche Folgen deutlicher herausgehoben werden.

 

Die Simulation zeigt, dass es möglich ist, das globale Mittel der Temperatur auf einem vorindustriellen Wert zu halten. Dieses gilt aber nicht für regionale Werte, da ein Anstieg der Temperaturen in höheren Breiten über geringere Temperaturen in den Tropen ausgeglichen werden muß. Dadurch wird der Temperaturunterschied zwischen den Tropen und Polargebieten verringert, mit Folgen für die großräumige Dynamik der Atmosphäre. Eine weitere, von allen Modellen berechnete Auswirkung ist eine Abnahme des Niederschlages im globalen Mittel. Diese zeigt sich besonders in Veränderungen des Niederschlages über Nord- und Südamerika, sowie dem nördlichen Eurasien. Allgemein läßt sich sagen, dass ein durch Geoengineering bestimmtes Klima von einem natürlichen Klimazustand abweicht.

 

Jones et al (2013) zeigen die Auswirkungen eines plötzlichen Aussetzten von Geoengineering. Darin zeigen die Modelle übereinstimmend eine schnelle Termperaturzunahme nach der Beendigung des Geoengineering auf 60 - 100% des Vergleichswertes ohne Geoengineering innerhalb der ersten fünf Jahre.

 

Niemeier et al (2013) vergleichen die Auswirkungen verschiedener Ansätze zum Geoengieering miteinander. Dazu wurden Simulationen mit der Annahme von Schwefelemissionen in der Stratossphäre, Seesalzemissionen über den tropischen Ozeanen und Spiegel im All miteinander vergleichen. Die Ergebnisse, von nur einem Modell, zeigen, dass die oben beschriebene Abnahme des Niederschlages bei angenommenen Spiegeln im All sich bei Geoengineering mit Aerosolemissionen noch verstärken dürften.

 

Das  Umweltbundesamt gibt in seiner Broschüre "Großtechnische Eingriffe in globale Umweltprozesse – eine Alternative im Klimaschutz?" einen Überblick über die wichtigsten Ideen zum Geo-Engineering und legt Kriterien zu deren Bewertung vor. Ebenso hat das Kiel Earth Institute im Jahr 2011 eine Opens external link in current windowSondierungstudie Climate engineering erstellt.

 

Literatur:

Jones, A., J. M. Haywood, K. Alterskjær, O. Boucher, J. N. S. Cole, C. L. Curry, P. J. Irvine, D. Ji, B. Kravitz, J. E. Kristjánsson, J. C. Moore, U. Niemeier, A. Robock, H. Schmidt, B. Singh, S. Tilmes, S. Watanabe, and J.-H. Yoon, The impact of abrupt suspension of solar radiation management (termination effect) in experiment G2 of the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP), Journal of Geophysical Research, submitted.

Kravitz et al.: Climate model response from the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP), JGR, DOI: 10.1002/jgrd50646, 2013

Niemeier, U., H. Schmidt, K. Alterskjær, and J. E. Kristjánsson, Solar irradiance reduction via climate engineering--climatic impact of different techniques, Journal of Geophysical Research, submitted.

Schmidt, H. et al.: Solar irradiance reduction to counteract radiative forcing from a quadrupling of CO2: climate responses simulated by four earth system models, Earth Syst. Dynam., 3, 63-78, doi:10.5194/esd-3-63-2012, 2012.