Roter Platz in Moskau, prächtige Paraden, Siegesfeiern – dazu gehört auch blauer Himmel, die Sonne hat über Pracht, Pomp und Orden zu strahlen. Doch oje, oft tat das Wetter den Herrschern nicht den Gefallen, es regnete, es stürmte, sodaß etwa tiefe Flugzeugüberflüge abgesagt werden mußten. Berichten zufolge sollen die Behörden Wissenschaftler beauftragt haben, den Regen zu verhindern und für Sonne zu sorgen. Wolkenimpfungsexperten berieten, wie man am besten die Wolken wegschieben konnte. Über Erfolg oder Mißerfolg ist nicht viel bekannt, über die Wirksamkeit solcher Maßnahmen setzen Wissenschaftler viele Fragezeichen. Dennoch ist die Idee des „Geoengineerings“ nicht aus der Welt zu rotten. Seit altersher hätte es der Mensch gern, das Wetter in seinem Sinne zu beeinflussen.
Das beginnt in kleinem Maßstab in Obst- und Weinbauregionen. Dort betreiben Obst- und Weinbauern gewissermaßen Geo Engineering. Mit sogenannten Hagelbombern versuchen sie, ihre Plantagen zu schützen. Die werden häufig bei Hagelschauern erheblich beschädigt. Teilweise kann sogar die gesamte Ernte vernichtet werden. Kurz bevor ein kräftiger Gewitterguss bevorsteht, steigen kleine Flugzeuge mit Tanks auf und impfen die Wolken. Dabei wird ein sogenannter Wirkstoff in die Gewitterwolken eingebracht, meist ist es Silberjodid, Trockeneis oder Natriumbromid. Diese Substanzen wirken als Kondensations- oder Kristallisationskeime, an denen sich kleine Wasser oder Eiskristalle bilden. Das ist der gewünschte Effekt. Denn damit wird die Feuchtigkeit in der Luft auf viele kleine Partikel verteilt, die sich sonst zu größeren Tropfen zusammenballen würden und bei entsprechenden Minustemperaturen zu gefrorenen Hagelkörner entwickeln könnten. Oft wachsen die Hagelkörner durch starke Auf- und Abwinde in Gewitterwolken zu beachtlichen Größen heran, die dann, wenn sie auf dem Erdboden aufschlagen, erhebliche Schäden anrichten können. Die vielen kleinen Eiskristalle an unseren Silberjodid-Partikeln aber schmelzen während ihres Abstiegs und fallen als Regen auf die Erde nieder. Wie gut diese Hagelabwehr funktioniert und wie sinnvoll der Aufwand ist – darüber gehen die Auffassungen auseinander. Ein Erfolg kann nicht wirklich belegt werden. Denn wenn aus Gewitterwolken keine Hagelkörner über Obstanbaugebiete nieder gehen, muss dies nicht unbedingt dem Erfolg der Hagelflieger zugeschrieben werden. Gut möglich, dass sich auch sonst keine gefährlichen Hagelkörner gebildet hätten. Solche Vorgänge sind extrem von den jeweiligen atmosphärischen Bedingungen abhängig, bei denen schon minimale Unterschiede bei Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt entscheidend sind. Beobachtet wurden allerdings schon erfolgreiche Einsätze. Es ist schwierig, den idealen Zeitpunkt und die richtigen Wolkenstrukturen zu treffen. Eine Garantie auf Naturerscheinungen gibt es nicht.
Auch die Meere sollen nicht vor dem Zugriff der Geo Ingenieure verschont bleiben. Die speichern – das ist bekannt – erhebliche Mengen an Kohlendioxid, gelten sogar als die größten CO2 Speicher. Sie geben CO2 ab, wenn die Wassermassen sich erwärmen und nehmen umgekehrt das CO2 wieder auf, wenn die Meere kälter werden. Das ist vergleichbar mit einer Sprudelflasche, aus der das CO2 entweicht, wenn die Flasche in der Sonne steht und sich das Wasser erwärmt.
Die Erde ist also selbst ein perfekter Geoingenieur, der äußerst feinfühlig an seinen „Stellschrauben“ dreht, was die Menschen so gerne nachmachen würden. Doch ihnen fehlen die Zugriffe zu den Stellschrauben. Sie träumen davon, große Mengen, an Eisen in die Meere zu kippen, um das Wachstum der Algen anzuregen. Die benötigen nämlich Eisen, das an vielen Stellen allerdings nur in geringeren Mengen vorhanden ist, als die Algen sie benötigen. Als Folge dieser Eisendüngung, wie das die Verfechter dieser Methode gerne euphemistisch nennen, bilden sich in großer Menge Planktonblüten. Die schwimmen an der Oberfläche und nehmen mit ihrer Fotosynthese auch CO2 auf. Wenn dieses Plankton abstirbt, versinkt es in die Tiefsee und mit ihm, der ach so böse Kohlenstoff. Versunken, verschollen, vergessen – das ist die Theorie, wie sie die Fachleute gerne erzählen.
Sie haben das auch gelegentlich mit großem Aufwand versucht. So etwa das Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung in Bremerhaven, dass in seinem „Eifex“-Experiment Ozeane „gedüngt“ haben. Das, was sie an Land, dem Bauern am liebsten untersagen möchten, nämlich die Böden ausreichend zu düngen, soll bedenkenlos im Meer passieren. Allerdings rechneten sie nicht mit der Sturheit der Natur, die sich von den Versuchen wenig beeindrucken ließ.
Im Frühjahr 2004, also im Spätsommer auf der Südhalbkugel wurden auf einer Fläche von 167 km² von Bord des Forschungsschiffes Polarstern 7t Eisensulfat ins Meer gekippt – also „gedüngt“, wie es heißt. Die damit erzeugte Eisenkonzentration von zwei Nanomol pro Liter liegt im Bereich von Werten, die im Kielwasser von schmelzenden Eisbergen gemessen werden. In Küstenregionen liegen die Eisenkonzentration deutlich höher.
Das Eisensulfat wurde in einem Ozeanwirbel ausgebracht, dadurch verteilt. Innerhalb von drei Wochen hat sich eine massive Algenblüte entwickelt. Über fünf Wochen wurde danach die Entwicklung der Planktonblüte untersucht, vom Oberflächenwasser bis in eine Tiefe von über 3000 Meter wurden regelmäßig Chlorophyll, organische Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphat und andere Parameter gemessen. Dann wurden die Planktonarten und Bakterien bestimmt. Innerhalb weniger Tage sank die Planktonarten in die Tiefe, und – so freuten sich die Experimentatoren – der gebundene Kohlenstoff aus den oberen Wasserschichten wurde nach unten abtransportiert. Das Klima also gewissermaßen gerettet. 2012 wurden die Ergebnisse des Ozeaneisendüngungsexperimentes vorgestellt. Einige 1000 Tonnen Kohlendioxid habe man so aus der Luft entfernt.
Bei einem anderen, dem sogenannten Lohafex-Experiment ergab sich 2009, dass sich völlig andere Algentypen gebildet hatten. Das wurde im Südatlantik in einer deutsch indischen Kooperation durchgeführt. Wiederum fuhr die Polarstern diesmal von Kapstadt nach Chile und verteilte sechs Tonnen Eisensulfat. Doch dort war im Meerwasser zu wenig Kieselsäure vorhanden, die Algen hatten keine Schalen ausbilden können und wurden deshalb vom Zoo Plankton gefressen. Das CO2, das von den Algen aufgenommen wurde, wurde sofort wieder freigesetzt. Es spielen also wesentlich mehr Parameter eine entscheidende Rolle als gedacht. Zugleich der Ansatz für die Kritik an solchen Experimenten, daß niemand genau weiß, was geschieht. Es gibt eben viele Stellschrauben.
Auf einen etwas sinnvoller erscheinenden Gedanken kamen Ian Salter und Kollegen des Helmholtz-Instituts, die sich zu einigen Ecken in den Ozeanen begraben, an denen von Haus aus ein höherer Eisengehalt herrscht. Im Südpolarmeer in der Nähe der südafrikanischen Crozet-Inseln schwemmen Niederschläge Eisen in reichlichen Mengen ins Meer. Denn die Inseln sind vulkanischen Ursprungs mit einem hohen Eisengehalt im Gestein. Das hat zwar das Plankton zu einem starken Wachstum angeregt, das wiederum jene Spezies sehr nützlich fanden, die sich von Phytoplankton ernähren. Foraminiferen und Flügelschnecken vermehrten sich explosionsartig. Die sind wiederum Lebewesen mit einem eigenen Stoffwechsel und natürlich einer Atmung, bei der auch wieder jener Stoff ausgeschieden wird, der als das Übel der Welt gilt: Kohlendioxid.
Unter dem Strich werde also weniger Kohlendioxid vermieden als erhofft, so die enttäuschen Biogeochemiker. Ian Salter: „Unsere Untersuchungen lassen vermuten, dass der durch das Eisen angeregte Export der Kalkschalen dazu führt, dass in einer natürlich gedüngten Meeresregion 10-20% weniger Kohlendioxid gespeichert wird, als wir bisher angenommen hätten.“ Und noch etwas passierte: Die Artenzusammensetzung verändert sich. Wie und mit welchen Folgen, weiß niemand so genau.
Und noch eine frühe Form des Menschen als Geoingenieurs haben Forscher ins Spiel gebracht. Denn Europa soll auf dem Höhepunkt der letzten Eiszeit dicht bewaldet gewesen sein, laut Klima und Vegetationsmodellen. Doch Analysen von Pollen besagen, dass große Teile des Kontinents offene Steppenlandschaften ohne Wälder waren.
Die Idee von Wissenschaftlern von der Universität Lausanne um Jed O. Kaplan: Der Mensch habe sie angezündet. Feuer, dass die Jäger und Sammler entfachten, konnten den Baumbestand um ein Drittel reduzieren. Vorteil für die Menschen: in offenen Landschaften wächst Nahrung besser als in dunklen Wäldern, Tiere lassen sich bei der Jagd besser entdecken. Die hoch mobilen Gruppen von Jägern und Sammlern, die Europa während des letzten glazialen Maximums bewohnt haben, hätten die Waldflächen mithilfe von Waldbränden erheblich reduzieren können.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einfluss der Menschen auf die glaziale Landschaft Europas eine der frühesten großflächigen anthropogenen Modifikationen des Erdsystems sein könnte.“ So kann man es auch ausdrücken.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0166726
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