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Manipulation des Klimas gibt es auch im Kleinformat: Manche Wissenschafter wollen einzelne Eiszungen mit technischen Mitteln schützen. Andere Fachleute sind wegen der Machbarkeit und der Umwelt skeptisch.
Diese Eiszunge in der Antarktis hat ihre besten Tage womöglich schon hinter sich: Der Thwaites-Gletscher schrumpft – und der Schwund könnte sich noch beschleunigen. Im Extremfall würde der Kollaps des Gletschers den Meeresspiegel um 65 Zentimeter ansteigen lassen. In der Folge könnten weitere Eismassen in der Umgebung ins Meer abgleiten. Das würde im Laufe der kommenden Jahrhunderte einen zusätzlichen Meeresspiegelanstieg um 2 bis 3 Meter verursachen.
Der Thwaites-Gletscher gilt darum als das grösste Sorgenkind der Glaziologie. Er zählt zu einer Reihe von Eiszungen, die besonders empfindlich auf die globale Erwärmung reagieren – ebenso wie der benachbarte Pine-Island-Gletscher. Das liegt an einer geografischen Besonderheit: Die beiden Gletscher münden direkt ins Meer, und wenn warmes Wasser unter den schwimmenden Teil vordringt, kann das die Eisschmelze enorm beschleunigen. Auch auf Grönland sind viele solcher Gletscher zu finden.
Um die Erderwärmung zu stoppen und damit den Kollaps solcher Gletscher zu verhindern, kann man die Treibhausgasemissionen verringern. Doch neuerdings kursiert auch eine andere Idee.
Vorhänge sollen das warme Wasser bremsen
Eine Gruppe von Forschern schlägt vor, auf dem Meeresgrund an der Küste Barrieren zu errichten, die das warme Wasser vom Eis fernhalten sollen. Das würde das Schmelzen verlangsamen. Geoengineering – oder auch Climate-Engineering – nennt man solche Massnahmen der technischen Klimamanipulation. Sie erinnern an Science-Fiction-Filme und regen die Phantasie der Menschen an. Aber sie sind auch sehr umstritten.
Der amerikanische Glaziologe Michael Wolovick stiess 2016 auf die Idee mit den Barrieren vor Gletschern, als er an der Princeton University tätig war. Ursprünglich nahm er an, man könne aus Schlick eine Art Schwellen am Meeresgrund aufhäufen. Aber die können leicht von Eisbergen zerpflügt werden.
So kam Wolovick auf die Idee mit den Vorhängen. Die flexiblen Barrieren sollen nicht von einer Stange gehalten werden; er denkt vielmehr an eine Befestigung am Meeresgrund. Mithilfe von Auftriebselementen sollen sie in die Höhe ragen. «Vorhänge sind sicherlich billiger, und der Eingriff in die Umwelt ist kleiner als bei einer Schwelle – sie lassen sich leicht wieder entfernen», sagt Wolovick.
Gemeinsam mit John Moore von der University of Lapland in Rovaniemi und Bowie Keefer von der University of British Columbia hat Wolovick im vergangenen Jahr ein mögliches technisches Konzept skizziert. Die Forscher schlagen vor, einen 80 Kilometer langen und 100 bis 250 Meter hohen Vorhang zu installieren. Diese Konstruktion in einer Tiefe von 600 Metern soll den Thwaites-Gletscher und den Pine-Island-Gletscher vor warmem Wasser schützen.
Was den Auftrieb der Vorhänge erzeugen könnte, ist noch unklar. Man könnte hohle Komponenten einbauen oder den Vorhang aus einem Material fertigen, das leichter ist als Wasser.
Ohnehin ist noch offen, welches Material sich am besten eignet. Weil die Vorhänge möglichst haltbar und flexibel sein sollen, kommen Kunststoffe infrage. Doch aus Umweltgründen denken die Forscher auch über Naturfasern nach. Mit Pfählen, Schleppankern oder Felsbolzen sollen die Vorhänge am Meeresboden befestigt werden.
Der Bau würde zehn Jahre dauern und insgesamt zwischen 40 und 80 Milliarden Dollar kosten; für die Wartung veranschlagen die Forscher 1 bis 2 Milliarden pro Jahr. Das Ganze wäre also ein teures Unterfangen. Man müsse den Aufwand aber in Relation setzen, sagen sie – und vergleichen die Kosten darum mit dem Preis, den man zahlen müsste, wenn man nichts gegen das Abrutschen der beiden Gletscher unternähme: Bei einem Meeresspiegelanstieg von einem Meter müssten pro Jahr weltweit 40 Milliarden Dollar für Deiche investiert werden. So gesehen würde sich der Bau der Vorhänge schnell bezahlt machen.
In Cambridge werden Versuche in Aquarien vorbereitet
Bald soll das Vorhangkonzept in einem Labor getestet werden. Am Centre for Climate Repair der University of Cambridge bereiten Shaun Fitzgerald und Hugh Hunt zurzeit mehrere Experimente in zwei Aquarien vor. Sie wollen untersuchen, wie gut die Vorhänge das warme Wasser von einem Gletscher abhalten können und welchen Effekt eine starke Wasserströmung auf die Anlage ausüben würde. Später planen sie auch Experimente in einem schmalen Fluss namens Cam zu machen, der durch Cambridge fliesst.
In der Wissenschaft ist die Reaktion auf die Rettungsidee für die Gletscher eher kühl – und gespalten. Die meisten Glaziologen seien durchaus bereit, über das Konzept zu diskutieren, berichtet Moore. Meeresbiologen hingegen seien viel skeptischer.
Der Grund für die Bedenken der Biologen: Ein künstlicher Vorhang würde nicht nur den Transport von Wärme behindern, sondern auch den Transport der Nährstoffe, die im Schmelzwasser von Gletschern enthalten sind. Das könnte Ökosysteme im Meer beeinträchtigen, die von den Nährstoffen abhängig sind: Dort würde sich weniger Plankton bilden, Fische hätten weniger zu fressen.
Ein Vorhang von diesen Ausmassen könnte den Nährstofftransport lokal und regional deutlich verändern, meint zum Beispiel der Meeresbiologe Ulf Riebesell vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. In der Folge könnten sich Ökosysteme grossflächig verschieben.
Ausserdem muss man damit rechnen, dass der Vorhang bald bewachsen wird. «Das schafft ein neues Ökosystem, das da nicht hingehört», findet Riebesell. Die neuen Organismen würden mit den natürlichen Lebensgemeinschaften um Nahrung konkurrieren. Wenn der Bewuchs nicht regelmässig entfernt würde, könnte er sogar den Vorhang in die Tiefe reissen.
Die einwirkenden Kräfte sind riesig
Manche Forscher zweifeln die physikalische Machbarkeit an. Der Ozeanograf Torsten Kanzow vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven gibt zu bedenken: «In Gletschernähe einen Vorhang in Anwesenheit von starken Gezeiten, intensiven Strömungen und Eisbergen aufrechtzuerhalten – oder auch überhaupt erst einmal zu installieren –, halte ich aufgrund der riesigen einwirkenden Kräfte für technisch kaum machbar.»
Ironischerweise arbeitet Wolovick, der das Vorhangkonzept mitentwickelt hat, gegenwärtig am gleichen Institut wie Kanzow. Die Aufgabe von Wolovick in Bremerhaven hat aber nichts mit Climate-Engineering zu tun; er verfolgt das Konzept nebenbei weiter.
Widerstand gegen die Eingriffe kann auch von der Bevölkerung vor Ort kommen. John Moore berichtet, dass seine Gruppe zur Sondierung Interviews mit Einwohnern auf Grönland geführt habe. Man wolle deren Sorgen kennen und auf diese eingehen können, bevor man überhaupt an Experimente vor Ort denke. Die Einwohner fürchten vor allem, dass der Fischfang unter den Massnahmen leiden könnte.
Climate-Engineering wirft Fragen der Ethik auf
Darüber hinaus wird ein ganz grundsätzlicher, moralischer Einwand gegenüber dem Geoengineering geäussert: Wenn so eine Massnahme erforscht würde, könnte das die Notwendigkeit von Emissionsreduktionen kleiner erscheinen lassen.
Die Forscher um Wolovick und Moore relativieren dieses Ethikargument: Der Bau von unterseeischen Vorhängen sei eigentlich keine Massnahme gegen den globalen Temperaturanstieg, der Eingriff sei vielmehr rein regional. Darum, so meinen sie, greife das moralische Argument viel weniger als zum Beispiel bei der Idee, im Weltall Spiegel zu installieren, um die Sonnenstrahlung zu reduzieren.
Weil man geglaubt habe, dass dieses Forschungsgebiet gefährlich sei, sei es gebremst worden, sagt der Cambridge-Forscher Hunt. «Wir sollten eigentlich schon weiter sein. Jetzt müssen wir uns beeilen.»
Mit regional begrenzten Massnahmen wie dem Vorhang für die Gletscher versuchen Wissenschafter derzeit um Vertrauen gegenüber der Erforschung des Climate-Engineering zu werben. Ein weiteres Beispiel dafür ist die Idee, künstlich die Wolkenbildung zu verstärken, um in einzelnen Regionen die Temperatur zu senken, etwa in der Arktis oder über Korallenriffen.
Lange haben Regierungen solche Projekte nicht unterstützt. Neuerdings interessiert sich sogar der Environmental Defense Fund, eine bekannte Umweltorganisation in den USA, für das Geoengineering. Ganz langsam scheint der Wind zu drehen. Die vielgestaltigen Bedenken aber bleiben.