Geoengineering gegen El Niño: Wolkenaufhellung als mögliche Lösung

Wie hier in Costa Rica 2024 verstärkt El Niño die Auswirkungen von Extremwetterereignissen wie Hitze und Dürre im pazifischen Raum.Bild: EPA EFE

Extremwetter

Technischer Klima-Eingriff könnte El Niño abschwächen – bleibt jedoch stark umstritten

Eine neue Studie von Forschenden aus den USA zeigt auf, dass sich die negativen Auswirkungen des natürlichen Klimaphänomens El Niño durch das Besprühen von Wolken mit Partikeln abschwächen liessen. In wissenschaftlichen Kreisen ist die Methode höchst umstritten.

Hitzewellen und weitere Extremwetterereignisse wie Dürreperioden oder Starkniederschläge mit darauffolgenden Überflutungen nehmen durch den menschengemachten Klimawandel global immer stärker zu. Während die Klimaerwärmung die Temperaturen kontinuierlich steigen lässt, verstärkt das natürliche Klimaphänomen El Niño in vielen Regionen der Welt die Auswirkungen extremer Wetterereignisse zusätzlich.

Dabei verlagert sich wärmeres Wasser an der Oberfläche im tropischen Pazifik nach Osten und erwärmt den östlichen Pazifik ungewöhnlich stark. Dies verändert die atmosphärische Zirkulation und die Verteilung der Niederschläge, wodurch in verschiedenen Regionen der Erde vermehrt Extremwetterereignisse auftreten und die globale Durchschnittstemperatur vorübergehend steigt.

Forschende erwarten Rekord-El-Niño

Besonders stark betroffen davon sind die Westküste Südamerikas, Australien, Indonesien sowie der Süden und Osten Afrikas. In Europa hingegen zeigen sich die Auswirkungen von El Niño nicht direkt, das Phänomen ist auch nicht für die jüngsten Hitzewellen in Europa verantwortlich.

In diesem Sommer warnen diverse Forschende vor einem besonders starken El-Niño-Effekt. So sagte Tim Stockdale vom unabhängigen Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) kürzlich an einer Pressekonferenz: «Noch nie hatten wir eine Vorhersage eines El Niño, der so stark und stetig in den Vorhersagemodellen zu erkennen war.»

Die Frage, wie die negativen Auswirkungen dieses Klimaphänomens begrenzt werden können, treibt Forschende seit Langem um. Eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat nun in einer Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift «Science Advances», einen umstrittenen Ansatz präsentiert. Das Stichwort dabei ist Solar Geoengineering.

Wolken sollen Sonnenstrahlen besser reflektieren

Dabei soll durch technische Massnahmen ein Teil der Sonneneinstrahlung zurück ins Weltall reflektiert werden, um die Erwärmung des Klimas abzuschwächen. Bei der vorgeschlagenen Methode der Forschenden der Scripps Institution of Oceanography in San Diego (USA) sollen Partikel in Wolken über dem Ozean gespritzt werden, um diese aufzuhellen.

Dies geschieht, weil sich an den feinen Partikeln in der Luft mehr kleine Wassertröpfchen bilden können. Durch diese kleinen Tröpfchen werden die Wolken heller und reflektieren mehr Sonnenlicht zurück ins Weltall, wodurch weniger Sonnenenergie die Erde erreicht.

Dass diese Wolkenaufhellung tatsächlich den Pazifik abkühlen kann, zeigten bereits frühere Untersuchungen. In ihrer eigenen Studie betrachteten die Forschenden die Ereignisse rund um die starken Buschbrände in Australien 2019 und 2020. Die dabei erzeugten grossflächigen Rauchwolken vermischten sich über dem Wasser mit den Pazifikwolken, was durch den oben aufgeführten Effekt dazu beitrug, dass die Oberflächentemperatur des Pazifiks sich abkühlte, was zu einem La-Niña-Effekt beitrug.

La Niña soll es richten

La Niña ist das Gegenstück zu El Niño und entsteht, wenn sich das Wasser im tropischen Pazifik ungewöhnlich stark abkühlt. Den Effekt der Wolkenaufhellung, der während der australischen Buschbrände beobachtet wurde, nutzten die Forschenden anschliessend, um zu untersuchen, wie er sich auf die historisch starken El-Niño-Ereignisse der Jahre 1997 und 2015 ausgewirkt hätte.

Dabei fanden sie heraus, dass eine gezielte Aufhellung von Meereswolken die Folgen von El Niño abschwächen und die kühlenden sowie austrocknenden Effekte von La Niña um bis zu 40 Prozent verstärken könnte. Je früher diese Technik in einem El-Niño-Sommer eingesetzt würde, desto wirksamer wäre sie, wie die Studie zeigte.

Dass diese Ergebnisse jedoch theoretischer Natur sind und nicht einem realen Experiment entsprangen, zeigt, wie umstritten und wenig erforscht die Techniken des Geoengineerings noch sind. So gaben die Forschenden an, aus Angst vor «katastrophalen unbeabsichtigten Folgen» auf reale Experimente verzichtet zu haben.

Forschende äussern ihre Zweifel an der Methode

Gegenüber dem US-amerikanischen Nachrichtensender CNN sagt eine der Studienautorinnen, Kate Ricke vom Scripps Oceanography Institute, dass die Studie kein Plädoyer für Geoengineering sei, es handle sich lediglich um einen Machbarkeitsnachweis, der zeige, dass es wert sei, diese Methode weiter zu untersuchen.

Die Forscherin räumt auch potenzielle Nachteile ein, die aus einer gezielten Abkühlung mithilfe des La-Niña-Effekts entstehen könnten: «El Niño ist ein sehr komplexes Phänomen und verursacht nicht überall die gleichen Auswirkungen. Gewisse Regionen haben sich auf die Auswirkungen angepasst, Kalifornien beispielsweise ist auf die starken Regenfälle angewiesen, die El Niño typischerweise mit sich bringt, um seine Wasserreservoirs aufzufüllen», sagt die Forscherin gegenüber CNN.

Es gilt die Vor- und Nachteile sorgfältig abzuwägen, so Ricke. Der Atmosphärenwissenschaftler James Haywood der Universität Exeter bringt gegenüber dem US-amerikanischen Nachrichtensender seine Zweifel an der Methode der Wolkenaufhellung zum Ausdruck: «Wir sind noch weit davon entfernt, solche Technologien einsetzen zu können und zu wissen, ob sie wie beabsichtigt funktionieren würden.»

Neben technischen Fragen zur Umsetzung treibt den Wissenschaftler, der nicht an der Studie beteiligt war, auch die Frage um: Was, wenn wir es übertreiben? Denn auch La Niña könne extreme Wetterereignisse wie Starkregen und Überschwemmungen verursachen.

Wer soll über das globale Klima entscheiden?

Auch David Keith, Professor für Geophysik an der Universität Chicago, verweist auf die technischen Herausforderungen in Bezug auf die Machbarkeit: «Fast zwei Jahrzehnte nach Beginn der Forschung weisen Sprühgeräte zur Aufhellung von Meereswolken Sprühraten auf, die mindestens um den Faktor 100 zu gering für den praktischen Einsatz sind.»

Ausserdem werfe die Methode auch ethische Fragen auf, etwa wer befugt sei zu entscheiden, wie das globale Klima beeinflusst werde. Ein weiteres Risiko sieht David Keith darin, dass die Massnahmen von den Bemühungen zur Reduzierung der Emissionen im Kampf gegen den Klimawandel ablenken könnten.

Auch die an der Studie beteiligte Forscherin Kate Ricke sagt, dass noch viel Forschungsarbeit nötig sei, ergänzt jedoch: «Wenn die Möglichkeit besteht, diese Technologie zur Abschwächung von El Niño zu nutzen, warum sollen wir sie nicht in Betracht ziehen?» (jul)