Die Injektion von Schwefelpartikeln in hohe Atmosphärenschichten zur Abschwächung des Treibhauseffekts würde die Ozonschicht schädigen. Auf diese Wirkung des Geo-Engineering genannten gezielten Eingriffs in das globale Klimageschehen machen Forscher um Simone Tilmes vom US-amerikanischen nationalen Atmosphärenforschungszentrums (NCAR) in Boulder aufmerksam. An der Oberfläche der Sulfatpartikel würden demnach chemische Reaktionen angestoßen, die Ozon zerstören. Die Stratosphäre der Arktis, zehn Kilometer über dem Boden, könnte 25 bis 75 Prozent des vor gefährlichen UV-Strahlen stützenden Ozons verlieren. Über dem Südpol hingegen würde sich das Schließen des Ozonlochs über Jahrzehnte verzögern, berichtet das NCAR.
Wissenschaftler hatten nach dem Ausbruch des Vulkans Mount Pinatubo im Jahr 1991 festgestellt, dass mit den hoch in die Atmosphäre ausgestoßenen Sulfatpartikeln die globale Erdmitteltemperatur sank ? wohl, weil die Partikel das Sonnenlicht reflektierten. Im Jahr 2006 schlug der Chemienobelpreisträger Paul Crutzen daher vor, diesen Effekt zu nutzen, um die drohende Erderwärmung abzuschwächen. Fünf Millionen Tonnen Sulfatpartikel müssten demnach jährlich in die Stratosphäre geschossen werden, um eine Verdoppelung der Kohlendioxidmenge in der Atmosphäre zu kompensieren.
Wie die Forscher um Tilmes nun nachrechneten, ist dies jedoch eine Therapie mit heftigen Nebenwirkungen. Dazu simulierten sie die Entwicklung der Ozonschicht für drei Szenarien in Computermodellen: das Ausgangsszenario ohne Aerosolzunahme in der Stratosphäre, also ohne künstliches Geo-Engineering oder Vulkanismus, sowie die Auswirkungen zweier verschiedener Aerosoldosierungen und -teilchengrößen. Den Beginn des Geo-Engineerings legten sie auf das Jahr 2010, um mit dem nötigen Vorlauf auf die für 2050 bis 2100 vermutete Verdopplung des Kohlendioxids reagieren zu können.
Die zusätzlichen Aerosole verstärken den Ozonabbau in der Stratosphäre insbesondere im Winter deutlich, fanden die Forscher heraus. Eine ganze Reihe an Einflussgrößen haben die Forscher in ihrer Rechnung allerdings unberücksichtigt gelassen, darunter einige, die den Ozonabbau weiter beschleunigen. Dazu zählen beispielsweise zusätzliche Partikel durch Vulkanausbrüche und verschiedene Strömungsphänomene in der Atmosphäre. “Wir müssen noch sehr viel mehr über die möglichen Auswirkungen des Geo-Engineering lernen, bevor wir eine Injektion von Sulfataerosolen in Erwägung ziehen können”, sagt der an der Untersuchung beteiligte Forscher Rolf Müller vom Forschungszentrum Jülich.
Allgemein ist die Haltung von Wissenschaftlern zum Geo-Engineering ist sehr unterschiedlich. Einige warnen prinzipiell vor einem massiven ingenieurtechnischen Eingriff in das Klimageschehen. Andere halten einen Eingriff für unkalkulierbar angesichts der kaum verstandenen Komplexität des Erdklimas. Wieder andere fordern, jede erdenkliche Option zum Abwenden des Treibhausklimas zumindest ausführlich zu untersuchen.
Simone Tilmes (US-amerikanisches nationales Atmosphärenforschungszentrum NCAR, Boulder) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1153966 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
