Klima
Meeresschutz ist Klimaschutz.
Über die Wolken
Cloud to Starboard /@ Wikimedia Commons
Wie man sie macht und ob man es lieber lassen sollte
Ein Gastbeitrag von Nico Czaja
Es folgt ein langer Text – wer nur sehr wenig Zeit hat, kann stattdessen dieses Filmchen sehen, das die wesentlichen Aspekte kurz und knapp auf den Punkt bringt: Should we reflect sunlight to cool the planet?
Tägliche Meeresoberflächentemperaturenanomalien / @Copernicus Climate Change Service/ECMWF
Ich weiß nicht, wie repräsentativ wir sind (vermutlich nicht allzu sehr), aber ich und die Leute, mit denen ich eine Blase teile, haben dieses Bild in den letzten Wochen und Monaten sehr oft in unseren Feeds und Streams und News auftauchen sehen.
Das Geschrabbel sind die durchschnittlichen Tagestemperaturen der Meeresoberfläche im Nordostatlantik pro Monat, farblich aufgeschlüsselt nach Jahrzehnten. Die schwarze Linie ist jetzt. Auch der Laie erkennt schnell: Hier stimmt wohl etwas nicht.
Das ist für sich genommen nichts Neues, in Sachen Klima und Temperaturen und Wetter und Weltzustand im Allgemeinen stimmt dieser Tage immer und überall so einiges nicht, und natürlich wird der Ozean ständig wärmer – wir erinnern uns, der anthropogene Klimawandel existiert. Zusätzlich war wegen El Niño tatsächlich ein stärkerer Anstieg erwartet worden – aber das Ausmaß, in dem hier etwas nicht stimmt, hat selbst diejenigen Menschen überrascht, die diese Zahlen professionell beobachten:
Der Atlantik hat dieses Jahr einen Temperaturrekord aufgestellt, der, wäre er ein olympischer Läufer, augenblicklich Dopingkontrollen nach sich gezogen hätte. Einer der wesentlichen Gründe für diesen Ausreißer ist selbst ein Ausreißer: Ein großer Teil dieser Rekorderwärmung (neben unter anderem El Niño) geht allem Anschein nach darauf zurück, dass wir ausnahmsweise in Sachen Umweltschutz etwas sehr richtig gemacht haben.
Bis vor kurzem sind Seeschiffe mit dem elendsten, dreckigsten Treibstoff gefahren, der auf der Welt zu haben ist: Hochgradig mit Schadstoffen, vor allem mit Schwefel belastetes Schweröl, ein Reststoff aus dem Raffinerieprozess, den niemand anderes haben wollte, rein in den Tank, ist so schön billig. Erlaubt war ein Schwefelgehalt von bis zu 3,5% – das ist 3500 mal so viel wie beim regulären Diesel. Dieser Schwefel landet beim Verbrennen in der Luft, und damit früher oder später in deiner und meiner Lunge (Lungenkrebs, Herzkreislauferkrankungen) und in Böden und Gewässern (Versauerung).
Aber wir können aufatmen (ha!), denn seit dem 1.1.2020 gilt für alle Seeschiffe weltweit per Vorgabe der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation (International Maritime Organization – IMO), der mehr als 170 Staaten angehören: Der Schwefelanteil des Kraftstoffs darf nur noch 0,5 Prozent betragen. Damit ist die Schwefelverschmutzung durch die Schifffahrt um 80% zurückgegangen, was zu einer Verbesserung der Luftqualität in der ganzen Welt geführt hat. Ein schöner Erfolg!
Und dann atmen wir wieder ab.
Denn Schwefel ist nicht nur ein Gift, das niemand atmen müssen sollte. Schwefel, wenn man ihn in feinen Partikeln in die Luft bläst, ist auch sowas wie Sonnencreme für den Planeten. Schwefelpartikel unterstützen die charakteristische tiefliegende Wolkenbildung, die den Schiffen übers Meer folgt (das sieht so aus). Und diese Wolken reflektieren Sonnenlicht und kühlen so den Planeten – bzw. kühlten. Bis vor drei Jahren.
Dass diese Verringerung der Wolkenbildung durch den Wegfall von Schwefel im Schiffssprit zu einer schnelleren Erwärmung der betreffenden Regionen führen könnte, hat man wohl in der Wissenschaft schon auf dem Schirm gehabt, allerdings ist das Ausmaß wesentlich größer als erwartet, wie einige neue Studien zeigen: Im Atlantik, in den Schifffahrtskorridoren, wo der Seeverkehr besonders dicht ist, führt das Mehr an Sonneneinstrahlung durch den Wegfall der Wolken dazu, dass unsere CO2-Emissionen plötzlich eine um 50% stärkere Aufheizungswirkung haben. Und das holt uns jetzt ein, und zwar mit Macht. Die Folgen – als da wären: stärkere Stürme, Fischsterben, Korallensterben, stark erhöhtes Wachstum schädlicher Algenpopulationen und Anstieg des Meeresspiegels (also eigentlich genau wie Klimawandel, nur halt schneller, schlimmer und früher als gedacht) – dieser Rekord-Badewannentemperaturen des Ozeans sind verheerend.
In dieser Geschichte steckt viel drin, das Stück für Stück ausgepackt und eingeordnet werden will.
Die erschütternde Erkenntnis, dass der tatsächliche Zustand des Ozeans eine ganze Ecke schlechter ist, als man bisher dachte, weil ein Schwefel-Schleier das Ausmaß der Erwärmung verhüllt hat, ist das eine.
Die Tatsache, dass die Menschheit, einfach, indem sie dreckige Schiffe übers Meer geschickt hat, wie man es halt so macht, quasi versehentlich ein über viele Jahre andauerndes, gigantisches Geo-Engineering-Experiment durchgeführt hat, ist das andere. Ersteres ist eine wirklich, wirklich schlechte Nachricht; letzteres könnte, wenn man ordentlich guten Willen und Optimismus mitbringt, ein ganz schmales silver lining dieser finsteren Wolke sein. Warum? Ich bitte um Geduld, wir müssen zuerst einen großzügigen Bogen schlagen.
Was ist Geo-Engineering?
Um einmal klarzuhaben, worüber wir hier eigentlich sprechen: Geo- (oder Climate) Engineering sind großangelegte, vorsätzliche Eingriffe in Erdsysteme (eine gute Übersichtsgrafik findet ihr bei Carbon Brief), in den allermeisten Fällen mit dem Ziel der Abmilderung der menschengemachten Erderwärmung. (Wenn man das Element der Vorsätzlichkeit nur ein bisschen außer Acht lässt, drängt sich natürlich sehr schnell die Erkenntnis auf, dass wir durch das exzessive Verbrennen von Kram schon seit ungefähr 150 Jahren eine ganz besonders dämliche Form von Geo-Engineering betreiben, mit zunehmendem “Erfolg”.)
Unterschieden wird dabei zwischen zwei Ansätzen, selbstverständlich mit zugehörigen kryptischen Kürzeln: Carbon Dioxide Removal (CDR), also die Entnahme und Einlagerung oder Wiederverwendung von CO2 aus der Atmosphäre, und Solar Radiation Management (SRM), also die Manipulation der Sonneneinstrahlung.
CDR kann mit technologischen Mitteln betrieben werden – mit gigantischen Staubsaugern zum Beispiel, die das CO2 aus der Luft filtern – oder mit Aufbau und Schutz natürlicher CO2-Senken (zum Beispiel Moore, Wäldern, Seegraswiesen, Mangroven, Salzmarschen). Zu Chancen und Risiken beider Varianten habe ich beim letzten Mal geschrieben, auch dazu, dass wir ganz ohne solche Eingriffe das 1,5°-Ziel wohl nicht mehr werden erreichen können. [Spoiler: Eine gerade mit großem Brimborium und für viel Geld in den USA eröffnete Anlage wird pro Jahr 1000 Tonnen CO2 aus der Atmosphäre filtern, das entspricht den Emissionen von ungefähr drei Flugzeugen mit 250 Passagieren von Washington nach San Francisco und zurück. Die Anlage wird also vermutlich die ersten 20 Jahre ihrer Existenz damit verbringen, allein die Emissionen der zur Eröffnung eingeflogenen Würdenträger zu kompensieren und dabei jährlich erneuerbare Energie für mehrere hundert Haushalte verbrauchen, die angesichts der Dringlichkeit der Klimakrise anderswo besser, also wirksamer für die Reduktion von Emissionen aufgehoben wäre. In Haushalten zum Beispiel.
Zum Vergleich: Für eine Einsparung von 1000 Tonnen CO2 pro Jahr mit natürlichen Methoden brauchen wir lediglich 100 Hektar wiedervernässtes Moor, und die positiven Auswirkungen auf Ökosysteme und Artenschutz bekommen wir gratis mit dazu.]
Kontrovers diskutiert wird hier inzwischen lediglich die Effizienz der verwendeten Technologien, nicht so sehr die Sinnhaftigkeit des Ansatzes an sich.
Und auch wenn die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre nahtlos in die gängige Definition von Geo-Engineering passt, nennt es kaum noch jemand so, nicht zuletzt, um nicht mit seiner wesentlich umstrittenen Form, dem Solar Radiation Management, in einen Topf geworfen zu werden.
Beim SRM geht es in den meisten Fällen um das Einbringen von Partikeln in die Atmosphäre, die die Reflektivität des Planeten erhöhen, so dass weniger Sonnenstrahlung und damit weniger Wärme bei uns ankommt. Dass das funktioniert (der Begriff “Funktionieren” sei hier bitte mit sehr spitzen kognitiven Fingern angefasst), wissen wir aus der Natur. Sehr prominent und eindrucksvoll ist hier das Beispiel des Mount Pinatubo auf den Philippinen, der in seiner Eigenschaft als aktiver Vulkan im Sommer 1991 bei einem massiven Ausbruch um die 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in den Himmel spuckte, das sich dort mit Wasser zu reflektierenden Schwefelsäure-Aerosolen verband, die sich rund um die Welt verteilten – und damit die globale Durchschnittstemperatur für zwei Jahre um ungefähr 0,5°C senkte. Zwar haben wir für weiter zurückliegende Ausbrüche lang nicht so gute Daten, aber dass sie in der Vergangenheit ähnlich weitreichende Effekte hatten, wissen wir: So führte die gewaltige Eruption des Tambora in Indonesien 1815 nicht nur zum düsteren sogenannten “Jahr ohne Sommer” 1816, sondern wohl auch zur Erfindung von Frankenstein und seinem Monster, hatte also auch viel Gutes.
Wenn ich im Folgenden von Geo-Engineering spreche, dann meine ich damit diese populärste und umstrittenste Form.
Ja aber wieso und inwiefern umstritten, klingt doch erstmal vielversprechend?
Bitte einmal kurz den Text hier liegen lassen, zwei Romane lesen und dann wiederkommen, nämlich Das Ministerium für die Zukunft von Kim Stanley Robinson, in dem in einer sehr nahen Zukunft Indien auf eigene Faust ein Solar-Geoengineering-Projekt beginnt, um apokalyptische Hitzewellen abzumildern; und Termination Shock von Neal Stephenson, in dem in einer sehr nahen Zukunft Indien ein auf eigene Faust unternommenes Solar-Geoengineering-Projekt in Texas sabotiert, weil es den Monsun in Südostasien durcheinanderbringt und damit die dortige Nahrungssicherheit bedroht.
Vielleicht auch noch Blue Skies von T.C. Boyle, in dem in einer sehr naher Zukunft jemand auf den Philippinen, aber nee, das verrate ich jetzt hier nicht, weil das ist erst ganz am Ende, aber auch eine absolut fantastische Lektüre.
Wieder da? Gut. Dann sind wir jetzt ungefähr auf demselben Stand. Nicht gelesen und trotzdem noch hier? Was will man machen, dann versuche ich es, um des lieben Friedens willen, einmal zusammenzufassen, auch wenn die Literatur der Sache ergreifender, mitreißender, gründlicher und eindrücklicher gerecht wird, als ich es hier liefern kann.
1. Die fossile Lobby liebt diesen Trick
Genauso wie sie die weiter oben beschriebenen CO2-Staubsauger liebt. Und andere unausgereifte Zukunftstechnologien, die man im Diskurs verwenden kann, um den Ausstieg aus der Verbrennerei zu verzögern. Wir können ja mit dieser oder jener Wundermaschine, die es noch nicht gibt, die schädlichen Auswirkungen der fortgesetzten Sachenverbrennerei einfach wieder einfangen!
Die Sorge, dass eine prominentere Rolle für Geo-Engineering in den Klimaplänen der Welt dazu führen könnte, dass unter dem Einfluss der geschickten und absurd gut finanzierten Propaganda der fossilen Lobby zu viele Menschen an entscheidenden Stellen das Narrativ von der Weltrettung durch Aerosole statt durch Dekarbonisierung glauben und weitertragen könnten, ist sicher nicht unbegründet. Wir sehen den Erfolg solcher Verzögerungs- und Ablenkungskampagnen, die immer wieder aufs neue dringend nötige Aufmerksamkeit und Ressourcen von dringend nötigen transformatorischen Maßnahmen abziehen und die ungestörte Fortsetzung des Status Quo befördern, ja leider schon jetzt täglich.
Das ist ein durchaus berechtigtes Argument, das häufig gegen die Beschäftigung mit Geo-Engineering ins Feld geführt wird – aber wenn ihr diesen Punkt schon gewichtig findet, dann wartet mal ab. Denn selbstverständlich beginne ich als gewiefter Dramatiker am unteren Ende der argumentativen Leiter.
2. Die Folgen sind unberechenbar
Wir sind weit davon entfernt, die Konsequenzen solcher Eingriffe für das Weltklima vorhersagen zu können, und sie könnten drastisch sein. Die Verteilung von Sonnenenergie um den Planeten herum über die Jahreszeiten hinweg bestimmt das weltweite Wettergeschehen. Die Reduktion von Sonneneinstrahlung in einer Region hätte Einfluss darauf, wie Atmosphäre und Meere Energie aus den Tropen zu den Polen bewegen. Welchen? Wissen wir nicht. Ihr kennt die Geschichte vom Schmetterling, dessen Flügelschlag usw. usf.? Es ist genau diese Empfindlichkeit und Unberechenbarkeit von Wettersystemen, zu deren Veranschaulichung der Begriff “Schmetterlingseffekt” erfunden wurde.
Der massive Einsatz von Aerosolen zum Aufhellen oder Herstellen von Wolken zum Beispiel mag für das Absenken der globalen Durchschnittstemperatur geeignet sein, aber Durchschnitte sind tückisch und verschleiern Unterschiede, die in diesem Fall fatal sein könnten. Dass die Konsequenzen eines solchen Eingriffs weltweit ungleich verteilt wären, ist in der Forschung unbestritten. Was, wenn es “uns” nützt, aber zu Entwaldung in Südamerika führt, oder den Monsun im Punjab ruiniert, Ernten vernichtet und Hungersnöte auslöst? Ist es akzeptabel, die Welt im Durchschnitt abzukühlen (lies: im klimatisch milden und wirtschaftlich besser situierten Teil der Welt, dessen Mittel ihn zum wahrscheinlichsten Kandidaten und Nutznießer für ein solches Projekt machen), wenn es in weniger einflussreichen, extremeren Wettern ausgesetzten und schlechter darauf vorbereiteten Gegenden zu Verwerfungen führt? (Denjenigen, denen das zu abstrakt klingt, seien ein weiteres Mal die oben erwähnten Lektüreanregungen ans Herz gelegt.)
Wer großangelegtes Geo-Engineering betreibt, um die eigenen Interessen vor den Konsequenzen des Klimawandels zu schützen, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit die Konsequenzen des Klimawandels für andere verschärfen.
3. Anfangen ist leicht, aufhören ist gefährlich
Weniger Sonneneinstrahlung durch Geo-Engineering bedeutet nicht weniger Versauerung der Meere – im Gegenteil kann es je nach gewählter Methode diese Probleme noch verschärfen: Schwefel, ein populärer Kandidat für die Verwendung als Aerosol und ein Schadstoff, kann in der Atmosphäre sowohl die Ozonschicht schädigen als auch für sauren Regen sorgen.
Auch ändern diese Verfahren nichts an den Umwelt- und Gesundheitsschäden, die durch den fortgesetzten Abbau und die Verbrennung fossilen Materials entstehen. Geo-Engineering ist – bestenfalls – wie ein Aspirin, das man nimmt, wenn uns ein Hai den Arm abgebissen hat (wer kennt es nicht): Eine verzweifelte Notfallmaßnahme, die uns vielleicht dabei helfen kann, es doch noch ins Krankenhaus zu schaffen.
Vor allem ändert Geo-Engineering nichts an der Menge der Treibhausgase, die sich bereits in der Atmosphäre befinden. Und vor ihrer Wirkung, und das ist der Knackpunkt, schützt es uns nur, solange wir ununterbrochen damit weitermachen. Selbst der Pinatubo-Ausbruch hat es nur für ein oder zwei Jahre geschafft, den Planeten zu kühlen; wir müssten über mehrere Generationen hinweg ständig weitere Partikel in die Atmosphäre blasen, die damit verbundenen Kosten tragen und die dafür notwendige technologische Infrastruktur aufrechterhalten, um von ihren Effekten zu profitieren, bis, ja, bis wann eigentlich? Idealerweise nicht nur, bis wir aufgehört haben, mehr Klimagase pro Zeit auszustoßen, als die Ökosysteme kompensieren können, sondern auch, bis wir so viel überschüssiges CO2 aus der Atmosphäre entnommen haben, dass das Weltklima sich genug normalisieren kann, um unsere Lebensgrundlagen auf sichere Füße zu stellen. Da können schonmal ein paar hundert Jahre zusammenkommen.
Und wenn wir innerhalb dieser Zeit, aus welchen Gründen auch immer (Ressourcenmangel, Unfälle, Terrorismus, politische Kursänderungen, Kriege, unvorhergesehene katastrophale Auswirkungen des Eingriffs, Doofheit…) unvermittelt aufhören sollten mit dem Aerosol-Nachschub, dann, so die Forschung, droht uns ein sogenannter Termination Shock. Man muss sich das wie einen Dammbruch vorstellen: Die gesamte Erderwärmung, die die Aerosole von uns ferngehalten haben, holt schlagartig auf, mit der vierfachen Geschwindigkeit (das ist die optimistische Zahl, andere sprechen von einer 10-30fachen Geschwindigkeit) , mit der sie ohne Einstrahlungsminderung vorangeschritten wäre – so schnell, dass selbst Ökosysteme, die bei “normalem” Klimawandel vielleicht noch eine Chance hätten, sich langsamer fortschreitenden Veränderungen an anzupassen, in kürzester Zeit endgültig zusammenbrechen könnten.
Fazit: Die Wette, dass die Menschheit in der Lage wäre, ein so gewaltiges Projekt über so lange Zeit aufrechtzuerhalten, ist gelinde gesagt eine gewagte, und der Einsatz ist gewaltig.
Aber sollen wir es jetzt machen oder nicht?
Die eine Frage ist die nach den Gefahren der Technologie, die ganz offenbar beträchtlich sind, aber ja nicht einer sicheren Welt ohne Geo-Engineering gegenüberstehen, sondern einer, in der andere, ebenfalls erdrückende Risiken täglich größer werden.
Je nach Optimismus- oder Verzweiflungsgrad mögen wir heute noch nicht an dem Punkt der Geschichte angekommen sein, an dem uns die ungewissen planetaren Risiken gezielter Eingriffe in superkomplexe Erdsysteme als das geringere Übel erscheinen gegenüber den zunehmend anschaulicher werdenden Risiken des Klima-Zusammenbruchs. Es wird geforscht, und das zunehmend. Und so gut wie niemand in der Wissenschaft findet Geo-Engineering geil. Keine der Studien, auf die ich in dieser Recherche gestoßen bin, schließt ohne die Feststellung, dass es unbedingt zuallererst um das Ende der Verbrennerei gehen muss, und dann erstmal darum, CO2 aus der Atmosphäre zu holen.
Aber während die einen sich zusammenschließen, um sich – mit durchaus nachvollziehbaren Argumenten – für ein internationales Forschungs- und Experimentationsmoratorium für alle riskanten Formen des Geo-Engineering einzusetzen, sagen andere: Wir wollen uns das jetzt gründlich anschauen, damit wir dieses Instrument im Regal haben für den Fall, dass wir die Kurve wirklich nicht kriegen und dann keine Zeit mehr haben.
Man muss kein Wahrsager sein, um sich auszumalen, dass mit jeder weiteren Flutkatastrophe, mit jedem weiteren Waldbrand, mit jedem weiteren Jahrhundertsturm (ich fürchte, wir müssen die umbenennen), mit jedem weiteren Lobbyerfolg der fossilen Industrie und jeder weiteren Verschleppung wichtiger politischer Weichenstellungen das letztere Lager wachsen wird.
Eine ganz andere Frage ist jedoch: Wer ist das “Wir”, das entscheidet, ob wir diese Risiken eingehen, bekannte und unbekannte? Und für wen entscheiden “wir” das mit?
Eine so riskante Technologie, die keine Staatsgrenzen kennt, wirft komplexe, vielleicht sogar unlösbare geopolitische Fragen auf. Wer redet mit? Und auf welches Ziel einigt man sich, wenn eine globale Durchschnittstemperatur von X auf unterschiedliche Nationen sehr unterschiedliche Auswirkungen haben wird? Und wenn “wir” – also ein wie immer gearteter demokratisch legitimierter internationaler Entscheidungsapparat, vielleicht irgendwas mit UNO – uns nicht einigen können: Was, wenn ein Staat oder gar ein Einzelmensch es im Alleingang tut? Die vermutlich planetar wirkungsvollste und zugleich umstrittenste Form von Geo-Engineering, die Injektion von Schwefelpartikeln in die Stratosphäre, ist technologisch lachhaft einfach und finanziell durchaus darstellbar: Es reicht, ein kleines bisschen superreich zu sein und die richtige Attitüde mitzubringen. Ein größenwahnsinniger Narzisst mit einer fixen Idee, zwei Luftballons voller Schwefel und einer ordentlichen Portion libertären Can-Do-Spirits mag noch kein Problem sein; dieselbe Gestalt mit ein paar Milliarden auf der Kante hingegen…
Welche Konflikte, welche Kriege stünden uns dann ins Haus, wenn diejenigen, die in einer anderen Ecke der Welt unter den Konsequenzen eines solchen Eingriffs leiden müssen, sich zur Wehr setzen?
JA JA ALLES SEHR SCHWIERIG, ABER SOLLEN WIR ES JETZT MACHEN ODER NICHT? BEANTWORTEN SIE DIE FRAGE!
Also eigentlich möglichst lieber nicht bitte. Ist das nicht klar geworden?
Aber.
Vielleicht erinnert ihr euch, es war glaub ich am letzten Mittwoch, da hab ich in dem Absatz da ganz oben von einem Bogen geschrieben, den ich schlagen wollte, und von einem silver lining. Denn: Wir haben bereits aus Versehen solares Geo-Engineering betrieben, über viele Jahre hinweg, und dann haben wir es plötzlich eingestellt, und dann haben wir einen Termination Shock erlebt – durch die zu Beginn beschriebene Entschwefelung der Schifffahrt. So unangenehm die Folgen sind, so wertvoll sind die Lektionen, die wir daraus noch lernen können.
Für die in PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) erschienene Studie, die die Dramatik der Hitzewelle im Nordatlantik mit der Reduktion von Wolkenbildung durch Schiffsabgase in Verbindung bringt, haben die beteiligten Autoren mit KI-gestützten Methoden die Verläufe dieser Wolken aus zwanzig Jahren Satellitenaufnahmen isoliert und analysiert. Diese Daten werden noch extrem wertvoll sein, um die Auswirkungen von Geo-Engineering durch sogenanntes Marine Cloud Brightening – also die künstliche, lokal begrenzte Aufhellung von tiefliegenden Wolken über den Meeren – besser zu verstehen. Umso mehr, weil wir uns hier in einem Forschungszweig befinden, der bisher nahezu ausschließlich auf Computermodelle für die Datengewinnung zurückgreifen konnte, weil aussagekräftige Experimente über die Auswirkung von Geo-Engineering nicht möglich sind ohne das Ausprobieren von tatsächlichem Geo-Engineering.
Eine andere interdisziplinäre Forschungsgruppe, die sich mit dem Erhalt des Great Barrier Reefs in Australien beschäftigt, verfolgt einen ähnlichen Ansatz wie den, den die internationale Schifffahrt versehentlich verfolgt hat – allerdings unter Verzicht auf die Verwendung des Umweltgiftes Schwefel als Aerosol: Mit Zerstäuberkanonen an Bord von Forschungsschiffen werden große Mengen Salzwasser in die Luft geschossen, dann verfolgt und analysiert. Wie bei Schwefelpartikeln auch bildet Wasser, das um die fliegenden Salzkristalle herum kondensiert, kleinere Tröpfchen als in handelsüblichen Wolken, und sorgt so für bessere Reflektionseigenschaften.
Beide Ansätze haben gemeinsam, dass sie, anders als größer angelegte Unternehmungen wie Vulkanausbrüche, schwefelspuckende Hochleistungsflugzeuge und Stratosphärenballons, in niedrigeren Luftschichten wirken, also die Stratosphäre unangetastet lassen und so weitestgehend auf klar bestimmbare Regionen begrenzt sind. Damit umgeht dieses Verfahren eines der größten Risiken des solaren Geo-Engineering, nämlich das der unkalkulierbaren Klimafolgen über Staatsgrenzen hinweg.
Die australischen Forschenden hoffen, bald den gesamten Bereich des Riffs, das etwa so groß ist wie Italien, in den heißesten Monaten des Jahres gezielt mit einem künstlichen Wolkenschleier vor den größten Hitzespitzen zu schützen. So wollen sie Zeit gewinnen, bis die Welt den Klimawandel besser in den Griff bekommt, damit sie eine Welt mit Great Barrier Reef bleiben kann – und das Risikoprofil des Eingriffs sieht im Vergleich zu einem globalen und dauerhaften Einsatz von Wolkenaufhellung sehr viel freundlicher aus. (Anschaulich erläutert in dieser Präsentation durch Daniel Harrison, einem der Leiter des Programms. In diesem Video erläutert er auch sehr schlüssig, warum es in diesem spezifischen Fall unbedingt Sinn macht, sich nicht allein auf Emissionsreduktion zu verlassen: Damit hätten wir im Hinblick auf den Schutz der Korallen Jahre früher anfangen müssen, es sieht schon jetzt ziemlich düster aus.)
Gönnen wir uns ganz zum Schluss also eine Prise Utopie.
Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation als globales Organ mit über 170 Mitgliedsstaaten hatte die Autorität und Legitimität, der Schifffahrt quasi über Nacht den Schwefelhahn zuzudrehen. Was, wenn sie ihnen im Austausch den Salzhahn aufdrehte?
Dann bekämen wir fast gratis eine weltweite Flotte von Wolkenschiffen, die in den Schifffahrtskorridoren behutsam und zeitlich und lokal begrenzt einen Wolkenschirm aufspannen helfen könnten über besonders bedrohten, besonders überhitzten Seeregionen. Natürlich müsste es dafür einen koordinierende Stelle geben, die in Sachen Governance und Risikomanagement ähnlich vorbildlich ist wie das beschriebene Reef Restoration and Adaptation Program.
Dass es dabei nicht darum gehen kann und darf, in großem Stil die globale Durchschnittstemperatur zu senken, sollte allen klar sein, die diesem Text bis hierher gefolgt sind. Aber wenn es uns so gelänge, zumindest den Kühlungseffekt der verschwundenen Schwefelwolken wiederherzustellen und so etlichen marinen Ökosystemen zumindest eine zweite Chance zu geben, es auf die andere Seite zu schaffen, in die dekarbonisierte, gesündere, lebenswertere Welt (ein kleiner Einblick, wie die aussehen könnte in der Infothek für Realutopien), die ganz sicher irgendwo da draußen auf uns wartet, dann wäre schon sehr viel gewonnen.
Foraminiferen in versauernden Meeren
© Charrieau et al. 2018
Wissenschaft fürs Wohnzimmer: Wie kann man im Meer leben, wenn es sauer wird?
Foraminiferen sind faszinierende Einzeller, die auf den Meeresböden der ganzen Welt leben und eine entscheidende Rolle für das Ökosystem Meer spielen – das wusste auch unser Gründer Onno Groß, der über Tiefseeforaminiferen promovierte. Da sie eine Kalkschale tragen, sind sie akut durch die Ozeanversauerung gefährdet: Die Abbildung zeigt die verschiedenen Auflösungsgrade der Art Elphidium crispum. Dr. Laurie M. Charrieau, Marine Geologin am Alfred-Wegener-Institut, nimmt uns in Folge 138 von Wissenschaft fürs Wohnzimmer mit auf eine Reise durch die Ozeane der Welt und erklärt, wie Foraminiferen mit dem Klimawandel und zunehmend saureren Meeren zurechtkommen. Antonia Ahme, die auch zu unserem DEEPWAVE-Team gehört, und ihre Kolleginnen vom AWI moderieren anschließend eine Fragerunde.
Die Folge „Wie kann man im Meer leben, wenn es sauer wird?“ findet ihr bei Wissenschaft fürs Wohnzimmer. Hier berichten jeden zweiten Donnerstag 20:30 Uhr live auf YouTube Wissenschaftler:innen des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) und Gäste anderer Institutionen in lockerer Atmosphäre über ihre aktuelle, waschechte und klimarelevante Forschung.
Unser Gründer Onno Groß hat im Jahr 1998 eine Doktorarbeit zum Thema „Untersuchungen zur Autökologie, Wanderung und Bioturbation lebender benthischer Tiefsee-Foraminiferen (Protozoa)“ veröffentlicht.
Wie Wissenschaftler:innen mit Hilfe von Foraminiferen vergangene Klimabedingungen auf der Erde rekonstruieren, könnt ihr euch in der kurzen Dokumentation „A Foram’s Tale“ von ScienceMedia angucken.
Wissenschaftler:innen haben außerdem die Artenvielfalt von Foraminiferen in den Tiefseegräben der Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) (tiefer als 4000 Meter) untersucht und über 100 Arten fotografiert, genetisch sequenziert und viele bisher unbekannte Arten entdeckt.
Die Abbildung findet ihr in der Veröffentlichung „Decalcification and survival of benthic foraminifera under the combined impacts of varying pH and salinity“ von Dr. Laurie M. Charrieau: Charrieau, L. M., Filipsson, H. L., Nagai, Y., Kawada, S., Ljung, K., Kritzberg, E., & Toyofuku, T. (2018): Decalcification and survival of benthic foraminifera under the combined impacts of varying pH and salinity. Marine environmental research, 138, 36-45.
Verzögerungen bei LNG-Projekt vor Rügen
© CarletonLiisa / Wikimedia Commons
Pressemitteilung, 3.11.2023, DUH
Neue Recherchen belegen Verzögerungen bei LNG-Projekt vor Rügen: Behörden halten Inbetriebnahme des Terminals im Winter für unwahrscheinlich
- DUH-Auswertung interner Dokumente belegt, dass weder Genehmigungsbehörden noch Betreiber mit einer Inbetriebnahme des LNG-Terminals Rügen im Winter rechnen
- Entgegen der Behauptung der Bundesregierung wird das Terminal demnach keinen Beitrag zur Versorgungssicherheit im Winter leisten können
- Damit entfällt auch die Notwendigkeit einer beschleunigten Genehmigung und die Anwendbarkeit des LNG-Beschleunigungsgesetzes
- DUH fordert, laufende Bauarbeiten an der Anschlusspipeline sofort zu stoppen und reguläres Genehmigungsverfahren durchzuführen
Berlin, 3.11.2023: Weder die zuständigen Genehmigungsbehörden in Mecklenburg-Vorpommern noch die Betreiberfirmen Regas und Gascade rechnen offenbar mit einer Inbetriebnahme des geplanten LNG-Terminals Mukran auf Rügen im anstehenden Winter. Dies geht aus Unterlagen hervor, die die Deutsche Umwelthilfe (DUH) ausgewertet hat. Dass das Terminal entgegen der Behauptungen von Bundeswirtschaftsministerium und Bundesnetzagentur im Winter offenkundig noch keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten kann, hat weitreichende Konsequenzen für das fossile Großprojekt: Die Durchführung des verkürzten Verfahrens nach dem LNG-Beschleunigungsgesetz wäre damit gesetzeswidrig. Die DUH fordert daher erneut, die Bauarbeiten an der Pipeline sofort zu stoppen und ein reguläres Genehmigungsverfahren mit Umweltverträglichkeitsprüfung und Öffentlichkeitsbeteiligung durchzuführen.
Sascha Müller-Kraenner, Bundesgeschäftsführer der DUH: „Die Akten sprechen eine klare Sprache: Im Grunde rechnet niemand mit der Inbetriebnahme des LNG-Terminals bis zum Winter. Trotzdem verkündet die Bundesregieung stoisch völlig unrealistische Zeitpläne. Der Grund ist offensichtlich: Würde die Verzögerung eingestanden, dürften Terminal und Pipeline nicht nach den Regeln des LNG-Beschleunigungsgesetzes ohne Umweltverträglichkeitsprüfung zugelassen werden. Mit Umweltprüfung aber würden die dramatischen Umweltzerstörungen erst recht sichtbar und das Terminal und die Pipeline wären nicht genehmigungsfähig. Wir fordern, dass sich Bundesregierung und Betreiber endlich ehrlich machen, aufhören zu tricksen und sich einer regulären Prüfung und Öffentlichkeitsbeteiligung stellen. Der laufende Bau an der Anbindungspipeline muss bis zum Abschluss einer Prüfung eingestellt werden.“
Aus einer Reihe jetzt bekannt gewordener und von der DUH ausgewerteter Dokumente geht deutlich hervor, das sich die aktuellen Bauarbeiten bereits in Verzug befinden. Eine Inbetriebnahme könnte sich auch über den Winter hinaus noch über Monate hinauszögern. Aufgrund der Laichzeit des gefährdeten Ostseeherings sowie der Vogelrast sind Arbeiten an der Anschlusspipeline von Januar bis Mai zudem ausgeschlossen.
Constantin Zerger, Leiter Energie und Klimaschutz der DUH: „Der Blick hinter die Kulissen zeigt eine offenbar dramatische Lage: Längst sind die Pläne aufgegeben worden, noch im anstehenden Winter das LNG-Terminal in Mukran in Betrieb zu nehmen. Die beteiligten Firmen hinken ihren eigenen Zeitplänen hinterher, die schon ursprünglich vom Bergamt für ‚unwahrscheinlich‘ gehalten wurden. Konsequenterweise soll das Terminalschiff Neptune schon gar nicht mehr im Winter nach Mukran verlegt werden. Es wird ganz deutlich: Mit Versorgungssicherheit im nächsten Winter hat dieses Projekt rein gar nichts zu tun. Anstatt hier weiter den Erfüllungsgehilfen für die profitorienterte Regas zu spielen, sollten Bundesregierung und Behörden endlich den Tatsachen ins Auge sehen und dieses unnötige Terminal absagen.“
Hintergrund:
Das Bergamt Stralsund konstatiert in einem Schreiben vom 19. Juni 2023 an das Ministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Tourismus und Arbeit Mecklenburg-Vorpommern eine „unwahrscheinliche Fertigstellung des Leitungsbaus bis Jahresende 2023!“ Aus dem Schreiben geht weiter hervor, dass die Baggerarbeiten für den zweiten Seeabschnitt bereits jetzt um mindestens einen Monat verzögert sind. Wird die Anschlussleitung jedoch nicht bis zum Jahresende fertiggestellt, können die Arbeiten im Zeitraum vom 1. Januar bis 15. Mai wegen der Laichzeit des gefährdeten Ostseeherings sowie der Vogelrastzeit nicht fortgesetzt werden. Weiterbau und Inbetriebnahme wären damit überhaupt erst nach dem 15. Mai 2024 möglich.
Im Erläuterungsbericht von Gascade, dem Vorhabenträger beim Bau der Anbindungspipeline, heißt es: „Das Ende sämtlicher Baggerarbeiten ist für Mitte September 2023 zu erwarten.“ Dies ist Teil einer „Basisplanung“, die eine Fertigstellung der Pipeline bis Jahresende gewährleisten soll. Tatsächlich sind bis Anfang November die Baggerarbeiten noch nicht annähernd abgeschlossen. Die Verzögerung liegt bereits bei mehr als acht Wochen.
Während Vorhabensträger Gascade laut Schreiben des Bergamts Stralsund vom 19. Juni 2023 die Zulassung eines vorzeitigen Baubeginns für den zweiten Seeabschnitt der Anbindungspipeline für den 1. September 2023 erbeten hatte, wurde dieser erst rund einen Monat später am 29. September gewährt. Auch dies bedeutet eine weitere Verzögerung, die die Fertigstellung bis Ende des Jahres in Frage stellt.
Aus einem Besprechungsprotokoll des Ministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Tourismus und Arbeit Mecklenburg-Vorpommern vom 13. Juni 2023 geht hervor, dass das LNG-Terminalschilff Neptune der Betreiberfirma Regas bis April 2024 „zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit“ an seinem bisherigen Standort im Industriehafen Lubmin verbleiben soll. In einem weiteren Protokoll des Ministeriums vom 27. Juni 2023 wird dies bestätigt. Demnach soll die Neptune sogar erst im Juli 2024 nach Mukran verlegt werden. Dass Regas die Neptune im Winter ohnehin nicht nach Mukran verlegen möchte, legt nahe, dass die Betreiberfirma selbst nicht an die Fertigstellung des Terminals im Winter glaubt.
Aus einer Pressemitteilung der Betreiberfirma Regas vom 12. Oktober 2023 geht hervor, dass Kapazitäten des LNG-Terminals Mukran „ab April 2024“ genutzt werden können. Dies bezieht sich vermutlich auf das zweite LNG-Terminalschiff „Transgas Power“, das von der Bundesregierung gechartert wurde, jedoch von Regas in Mukran betrieben werden soll.
Diese Pressemitteilung findet ihr bei der DUH.
Windkraftpaket der EU-Kommission: Zwei Schritte vor, einer zurück
© Tho-Ge / Pixabay
Pressemitteilung, 24.10.2023, NABU
Windkraftpaket der EU-Kommission: Zwei Schritte vor, einer zurück
Krüger: Natur- und Klimaschutz nicht endgültig zu Gegnern machen
Berlin/Brüssel – Die Europäische Kommission hat heute ihren neuen Aktionsplan für Windenergie, den „Wind Power Action Plan“, vorgestellt. Er sieht verschiedene Maßnahmen vor, um der europäischen Windindustrie zu einem schnelleren Ausbau zu verhelfen. So werden einerseits Hindernisse für den Ausbau der Windenergie angegangen. Gleichzeitig wird eine Verlängerung der EU-Notverordnung über Juni 2024 hinaus erwogen. Damit würde der Naturschutz weiter ins Hintertreffen geraten und ökologische Standards würden abgebaut, so NABU-Präsident Jörg-Andreas Krüger:
„Das sind überfällige Schritte in die richtige Richtung: Mehr Fachpersonal in gut ausgestatteten Behörden für einen naturverträglichen Ausbau der Windenergie. Auch die Digitalisierung voranzutreiben ist sinnvoll. Doch wo Licht ist, ist leider auch Schatten: Europa muss aufpassen, Natur- und Klimaschutz nicht endgültig zu Gegnern zu machen. Auf Druck der deutschen Bundesregierung sieht der Plan auch vor, die EU-Notverordnung zu verlängern. Das wollen selbst Teile der Windenergiebranche nicht, sie befürchten insbesondere auf dem Meer Rechtsunsicherheiten durch den Verzicht auf Umweltverträglichkeitsprüfungen. Den Ausbau der Windenergie auf Kosten von Arten und Lebensräumen voranzutreiben, führt zu nichts anderem, als dass sich Klimakrise und Artensterben wechselseitig verstärken.“
Weiteren Nachbesserungsbedarf sieht der NABU auch bei den Mindestanforderungen von nicht-preisliche Kriterien bei Windkraftauktionen. Diese sind entscheidend, um den sozialen und ökologischen Nutzen von Windenergieprojekten zu maximieren. Genau das ist auch für den Naturschutz notwendig. Bevorzugt werden sollten Projekte mit kluger Standortwahl, guten Vermeidungskonzepten und geringstem ökologischen Fußabdruck. Nur dann kann die Transformation des europäischen Energiesystems gelingen.
Neben dem „Wind Power Action Plan“ hat die Kommission auch ein Papier mit Maßnahmen zu beschleunigten Ausbau der Offshore-Windenergie veröffentlicht. Der NABU begrüßt die stärkere europäische Zusammenarbeit beim Netzausbau und fordert eben diese ganz grundsätzlich bei der Entwicklung der Windenergie auf See. „Mehr Tempo bei zu hohen nationalen Ausbauzielen in der kleinen Nordsee in schlechtem Zustand führen zur ökologischen Katastrophe. Es geht nicht allein um Schnelligkeit, sondern um eine kluge Standortwahl in einem lernenden europäischen System. Hier muss die Strategie der Kommission besser werden“, so Krüger weiter.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim NABU.
Für eine naturverträgliche Energiewende hat der NABU eine umfangreiche Studie zur räumlichen Planung der Offshore-Windenenergie in der ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der deutschen Nord- und Ostsee veröffentlicht. Klima- und Meeresschutz müssen Hand in Hand gehen, denn nur mit einem stabilen Meeresökosystem kann nachhaltiger Klimaschutz betrieben werden.
Zwischen arktischem Land und Meer
© Nunataryuk project (CC BY-NC-SA 2.0)
Pressemitteilung, 20.10.2023, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Neuer Atlas dokumentiert das Auftauen des Permafrosts und seine Folgen
[20. Oktober 2023] Der Untergrund im hohen Norden der Erde verändert sich rasant. Typisch für weite Regionen der Arktis sind Böden, die im Sommer an der Oberfläche ein Stück weit auftauen, ansonsten aber das ganze Jahr hindurch gefroren bleiben. Doch die steigenden Temperaturen setzen diesem sogenannten Permafrost immer mehr zu. Welche Folgen hat das für das Klima, die Wirtschaft und die Menschen, die dort leben? Und wie kann man sich langfristig darauf einstellen? Solchen Fragen ist das vom Alfred-Wegener-Institut koordinierte EU-Projekt Nunataryuk in den letzten sechs Jahren nachgegangen. Die Erkenntnisse sind in den neuartigen „Arctic Permafrost Atlas“ eingeflossen, der am 20. Oktober online und kurz danach auch in gedruckter Form erscheint.
„Nunataryuk“. Viele der mehr als 150 beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dürften im Rahmen des nun beendeten Forschungsprojekts ein neues Wort gelernt haben. Der Name des Vorhabens stammt aus der im Nordwesten Kanadas gesprochenen Inuit-Sprache Inuvialuktun und bedeutet so viel wie „zwischen Land und Meer“. Er bezieht sich auf die Küsten des Nordpolarmeers – und damit genau auf die Regionen der Arktis, in denen sich die meisten menschlichen Aktivitäten konzentrieren. Wer dort lebt und arbeitet, ist mit Permafrost in all seinen Erscheinungsformen konfrontiert: Der gefrorene Boden prägt sowohl das Land als auch die Küste und den Meeresgrund. Und überall hat der Klimawandel schon seine Spuren hinterlassen.
„Der einst zuverlässig gefrorene Untergrund taut jetzt rund um die Welt auf“, berichtet Projekt-Koordinator Prof. Dr. Hugues Lantuit, Leiter der Arbeitsgruppe Permafrost-Küsten am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Potsdam. Durch diese Prozesse aber wird das Erdreich weniger stabil. Oft sackt es zusammen, ganze Küstenabschnitte werden vom Meer davongerissen. „Das verändert die Ökosysteme, beschädigt die Infrastruktur und beeinflusst das Leben und die Arbeit der Menschen in der Arktis“, erklärt der Forscher. Doch auch global gesehen kann der Wandel im hohen Norden zu gefährlichen Entwicklungen führen. Denn der gefrorene Untergrund gilt als eines der größten Kohlenstoff-Lager der Erde. Wenn er auftaut, könnte er Treibhausgase freisetzen, die so wirksam sind wie 50 bis 200 Milliarden Tonnen Kohlendioxid. „Diese atemberaubende Menge könnte einen gewaltigen Effekt auf unser Klima haben“, betont Hugues Lantuit.
Es gibt also Gründe genug, die Vorgänge im Untergrund der Arktis genauer unter die Lupe zu nehmen. Denn nur so lässt sich einschätzen, welche Risiken die Veränderungen mit sich bringen und wie man diese minimieren kann. Seit dem Start des Projekts im November 2017 sind Fachleute von 26 Partner-Institutionen aus 13 Ländern diesen Fragen nachgegangen. Sie haben Permafrost-Forschung vor Ort mit Simulationen im Computer und mit sozio-ökonomischen Analysen kombiniert und dabei auch die Stimmen von Interessensgruppen aus der gesamten Arktis mit einbezogen. Die EU hat im Rahmen ihres Rahmenprogramms Horizon 2020 11,5 Millionen Euro in das Vorhaben investiert.
Die Ergebnisse beleuchten den gefrorenen Boden aus ganz unterschiedlichen Perspektiven. Wer die künftigen Veränderungen beobachten will, braucht zum Beispiel erst einmal einen Überblick über den heute noch vorhandenen Permafrost an Land und im Meer. Den liefert eine neue Karte, die das Zentrum für Umweltkommunikation GRID-Arendal in Norwegen aus Projekt-Daten erstellt hat. Zum ersten Mal lässt sich nun auch einschätzen, wie viele Menschen in den Eisschränken der Erde leben. „Es handelt sich dabei um rund fünf Millionen Leute“, sagt Co-Koordinator Dr. Paul Overduin vom AWI. Computermodelle zeigen allerdings, dass viele von ihnen im Jahr 2050 wohl keinen gefrorenen Boden mehr unter den Füßen haben werden: In fast der Hälfte der 1162 heutigen Siedlungen dürfte der Permafrost erst degenerieren und dann ganz verschwinden. Das würde das Leben von mehr als drei Millionen Menschen drastisch verändern. Ähnlich beunruhigende Nachrichten gibt es auch für die Wirtschaft. So droht bis 2050 mehr als die Hälfte der Flächen aufzutauen, auf denen Öl- und Gasförderung, Bergbau und ähnliche Aktivitäten stattfinden.
Doch nicht nur der instabiler werdende Untergrund und die damit verbundenen Schäden an Gebäuden und Straßen, Pipelines und anderer Infrastruktur sind ein Problem. „Im Permafrost sind auch Schadstoffe und Krankheitserreger eingefroren, die bei steigenden Temperaturen freigesetzt werden können“, erklärt Paul Overduin. Ein Beispiel ist das Milzbrand-Bakterium, das vor allem Huftiere befällt, aber auch Menschen infizieren kann. Seine äußerst robusten Sporen können im Boden Jahrzehnte lang überleben, bis das große Tauen sie wieder aktiv werden lässt. Möglicherweise erklärt das, warum sich in Sibirien in letzter Zeit so viele Rentiere mit Milzbrand infiziert haben. Im Rahmen des Projekts haben Fachleute ein neues und speziell auf die Verhältnisse in der Arktis abgestimmtes Modell zur Übertragung der Krankheit entwickelt. Es soll helfen zu verstehen, ob und wie man künftige Ausbrüche eindämmen kann.
Die Erkenntnisse aus Nunataryuk sind so weitreichend, dass sie einem möglichst breiten Publikum zugänglich gemacht werden sollen. Genau dazu ist der neue „Arctic Permafrost Atlas“ gedacht, den GRID-Arendal zusammen mit allen Projekt-Partnern herausgegeben hat. Auf 156 Seiten präsentiert er Karten und Illustrationen, Fotos und kurze Texte rund um den gefrorenen Boden und seine Veränderungen. Neun Portraits von Menschen, die im Permafrost leben und arbeiten, runden die visuelle Reise in die Arktis ab. Jede Seite ist dabei eine Warnung vor den dramatischen Folgen des Klimawandels, findet Hugues Lantuit: „Das Wissen in diesem Atlas ist ein dringender Aufruf zum Handeln.“
Den neuen Arctic Permafrost Atlas gibt es hier zum Download als PDF: https://nunataryuk.org/news/atlas
Diese Pressemitteilung findet ihr beim Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.
Das Auftauen der Permafrostböden ist einer der großen Kipppunkte, die die Klimakrise vorantreiben. Eine in diesem Jahr veröffentlichte Studie betont, dass das Auftauen der Böden neben der Freisetzung von Methan, das wiederum die Klimakrise anheizt, auch zu einer massiven Belastung der Arktis mit industriellen Altlasten und Schadstoffen führen kann.
Arktischer Ozean im Wandel
© Alfred-Wegener-Institut / Esther Horvath (CC-BY 4.0)
Pressemitteilung, 29.09.2023, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Forschungsschiff Polarstern kehrt am Wochenende in seinen Heimathafen Bremerhaven zurück
[29. September 2023] Nach erlebnis- und arbeitsreichen Monaten endet am kommenden Wochenende die Arktissaison mit der Polarstern-Expedition namens ArcWatch-1. Das knapp 100-köpfige Team aus Besatzung und Wissenschaft hat Dicke und Eigenschaften des Meereises vermessen, die Strömungen und chemischen Eigenschaften des Ozeans aufgezeichnet und das Leben im und unter dem Eis, im freien Wasser und am Boden der Tiefsee erforscht. Ihre Daten zeigen erhebliche Veränderungen im Vergleich zu vorangegangenen Expeditionen auf. Am 7. September 2023 erreichte die Polarstern den Nordpol, und am 20. September gab es den weltweit ersten Livestream eines ROV-Untereis-Tauchgangs aus der Zentralarktis.
Der Sommer des Jahres 2023 geht ein als der global heißeste Sommer seit Beginn der Wetteraufzeichnungen: die Gletscher schmelzen schneller denn je, riesige Waldbrände in Kanada und Sibirien hinterlassen ihre Spuren, das Meereis schmolz schon im Mai und Juni 2023 schneller als zuvor. Daher erwartete des Expeditionsteam besonders wenig Meereis während der Untersuchungen in der zentralen Arktis. Die ersten Ergebnisse waren überraschend: Das Meereis des zentralen Arktischen Ozeans schmolz im August und September nicht so weit ab wie erwartet, es war auch dicker als in den Jahren zuvor.
„Es fehlten die Schmelztümpel, die Sedimenteinschlüsse, die Presseisrücken, die sonst so charakteristisch für das arktische Meereis im Sommer sind. Das Eis war besonders flach und von unten stark aufgeschmolzen. Ungewöhnlich viel Schnee auf den Schollen hat dafür gesorgt, dass sie von Oberflächenschmelze geschützt waren und es direkt unter dem Eis nur wenig Licht gab“, berichtet AWI-Meereisphysiker Dr. Marcel Nicolaus. Er setzte mit seinem Team an den insgesamt neun Eisstationen einen Unterwasser-Roboter (Remotely Operated Vehicle, ROV) ein. Ein besonderes Highlight der Expedition war die live Übertragung eines solchen Tauchgangs auf dem AWI-Youtube Kanal am 20. September, der erste ROV-Untereis-Tauchgang, der live aus der Zentralarktis ins Internet übertragen und von mehreren hundert Menschen verfolgt wurde.
Der großräumige Einsatz des Messgerätes EM-Bird vom Helikopter der Polarstern sowie von parallelen Flugzeugkampagnen zeigte: Die Dicke des ebenen Meereises betrug auch Anfang September noch 1,2 Meter – mehr als im Sommer der MOSAiC-Expedition im Jahr 2020 oder zum größten Meereisminimum 2012. Dank Telekommunikation über neue Satelliten mit Polarabdeckung konnten die Daten der Expedition direkt in Modelle eingespeist werden. Meereisphysiker Dr. Thomas Krumpen erklärt die beobachtete Anomalie so: „Wo in den letzten Jahrzehnten die Schollen vorwiegend von den sibirischen Schelfen in das Eurasische Becken drifteten, kam das Eis dieses und auch letztes Jahr aus dem kanadischen Becken, ohne Kontakt zum flachen Schelf. Das ist ein ungewöhnlicher Verlauf der Transpolardrift.“ Die Ursache beruht vermutlich auf einem Phänomen von ungewöhnlich stabilen Tiefdruckgebieten, die den Sommer über das Eis auf dem sibirischem Schelf zusammen hielt und verknüpft war mit einer Zufuhr kalter Polarluft.
„Entsprechend haben wir kaum Eisalgen an der Unterseite des Meereises gefunden. Besonders Melosira arctica fehlte, die meterlange Ketten bilden kann und ein wichtiger Nährstofflieferant für das gesamte Ökosystem ist. Das Eis war dieses Jahr wie tot. Wegen der Abdunklung durch Schnee schwammen Algen aus dem Wasser auf und legten sich in einem Film unter das Eis, um noch etwas Licht abzubekommen“, berichtet die Leiterin der Expedition Prof. Dr. Antje Boetius, Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Veränderungen entdeckten auch die Ozeanographen in der obersten Meeresschicht, die salziger war als in den Jahren zuvor wegen der fehlenden Eisschmelze sowie geringerer Einträge des sibirischen Schelfwassers.
Der Vergleich mit den früheren Untersuchungsjahren 2012 und 2020 zeigte auch für das im Wasser treibende, planktonische Leben Unterschiede. Im August und September war die Algenblüte längst vorbei, es konnte sich auch keine Algenbiomasse unter dem Eis aufbauen. Stattdessen fanden die Forschenden Schwärme von Tieren wie Pfeilwürmer, Manteltiere, Eisamphipoden, Ruderfußkrebse, Flügelschnecken und Rippenquallen. Das Team um Co-Fahrtleiterin Dr. Christina Bienhold fand die Lebensgemeinschaften in der Tiefsee daher verändert vor: „Es sind dieses Jahr kaum Meereisalgen in die Tiefsee gesunken. Dennoch ist insgesamt die Aktivität der Lebewesen am Boden etwas im Vergleich zum Meereisminimum im Jahr 2012 gestiegen.“ Aufnahmen mit der Tiefseekamera zeigten, dass sich die Zusammensetzung der Gemeinschaft verändert hat. Der einstmals glatte Meeresboden wurde stark besiedelt und durchwühlt von Ringel- und Borstenwürmern, kriechenden Seeanemonen und Seegurken. „Es ist erstaunlich, wie schnell das arktische Leben auf Änderungen in der Meereisbedeckung reagiert,“ sagt Antje Boetius. Das Team konnte Proben aller Größenklassen von Lebewesen der arktischen Tiefsee gewinnen, um ihre Vielfalt und Verteilung sowie auch Veränderungen zu den vergangenen Jahrzehnten zu untersuchen.
Die Forschungen der Expedition ArcWatch-1 schlossen auch Meeresbodenkartierungen von bisher unbekannten Seebergen ein, von denen sich einer als Biodiversitäts-Hotspot entpuppte. Zudem gewannen die Chemiker an Bord große Mengen von Wasser- und Eisproben, um die Veränderung der Kohlenstoffpumpe in die Tiefsee zu erfassen und um nicht-abbaubare chemische Stoffe zu detektieren. Für ein europäisches Projekt bewerten sie die Verteilung von Schadstoffen in der Arktis. Das Polarstern-Team konnte zudem eine Reihe neuer Hightech-Instrumente wie Roboter, autonome Sensor- und Probennahme-Module, sowie hochauflösende Untereiskameras erfolgreich einsetzen. Sie bauten ein großes Netzwerk von Bojen auf und setzten neuartige Verankerungen für ganzjährige Untersuchungen ein. So werden sie weitere Daten über den Wandel des zentralen arktischen Ozeans erhalten, auch nachdem Polarstern nun aus der zentralen Arktis zurückkehrt.
Weitere Einblicke in die Expedition können Interessierte bereits zum Jahreswechsel bekommen: Eine Dokumentation, produziert von UFA Documentary, mit dem Arbeitstitel ARCWATCH – HOFFNUNG IM EIS wird am 29. Dezember um 21.45 Uhr im Ersten ausgestrahlt und in der ARD-Mediathek verfügbar sein. Die kommenden drei Wochen wird die Polarstern für standardmäßige Wartungs- und Reparaturarbeiten in der Bremerhavener Lloyd Werft verbringen, bevor sie Ende Oktober Richtung Antarktis aufbrechen wird.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.
Der Wandel im arktischen Ozean zeigt sich nicht nur durch veränderte Artgemeinschaften, sondern auch durch die Veränderung der saisonalen Vertikalwanderung von Zooplankton als Folge des zunehmenden Meereisrückgangs.
Wie Spurenelemente die CO2-Speicherung im Ozean verändern
© European Union, Copernicus Sentinel-3 imagery / Wikimedia Commons
Pressemitteilung, 27.09.2023, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Eisen und Mangan beeinflussen das Algenwachstum und damit auch den Kohlenstoff-Transport im Südpolarmeer
[27. September 2023] Der richtige Mix von Spurenelementen ist entscheidend für eine gesunde Ernährung. Diese Devise gilt nicht nur für Menschen, sondern auch für das Phytoplankton. Die winzigen Algen im Südpolarmeer haben als Kohlendioxid-Speicher maßgebliche Effekte auf das Weltklima. So zeigt eine neue Studie des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) und der Universität Bremen einen interessanten Zusammenhang: Wenn das Phytoplankton gleichzeitig mehr Eisen und Mangan bekommt, verändert sich seine Lebensgemeinschaft. Die Algen können dann mehr CO2 binden und bilden mehr klebrige, kohlenstoffreiche Kolonien, die besser auf den Meeresgrund sinken. Dadurch holen sie den Kohlenstoff effizienter aus der Atmosphäre, berichtet das Forschungsteam im Fachjournal Current Biology.
Da das Südpolarmeer reich an Nährstoffen wie Nitrat und Phosphat ist, sollte man dort eigentlich auch ein üppiges Algenwachstum erwarten. Doch in den meisten Regionen gibt es erstaunlich wenig Phytoplankton. Schon länger ist bekannt, dass hinter dieser Wachstumsschwäche vor allem ein kräftiger Eisen-Mangel steckt, teilweise ist aber auch Mangan knapp. Ob das auch für das südliche Weddellmeer gilt, wusste bisher allerdings niemand. Nun aber haben Forschende des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) sowie der Universität Bremen nicht nur die Mengen beider Elemente in den abgelegenen und schwer erreichbaren Gewässern am 77. Breitengrad untersucht. Zum ersten Mal haben sie während der COSMUS-Expedition im Jahr 2021 auch getestet, welchen Einfluss beide Spurenmetalle auf die dortigen Algengemeinschaften haben.
Dabei hat sich herausgestellt, dass im Vergleich zu ihrer möglichen Photosynthese-Leistung die Algen im gesamten südlichen Weddellmeer erstaunlich schlecht wachsen und somit auch weniger Kohlenstoff zum Meeresgrund transportieren als eigentlich möglich wäre. Dieses Ergebnis passt zu der ebenfalls schlechten Versorgung mit Spurenelementen: „Tatsächlich haben wir überraschend geringe Konzentrationen von Eisen und Mangan gefunden“, berichtet Erst-Autorin Jenna Balaguer, deren Doktorarbeit von Scarlett Trimborn betreut und am AWI und der Universität Bremen durch das Schwerpunktprogramm Antarktisforschung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wurde. „Für manche Phytoplankter scheinen beide Substanzen sehr knapp zu sein, während andere nur Eisen benötigen.“ Und das hat offenbar weitreichende Folgen.
Diese wurden deutlich, als die Gruppe Meerwasser aus der Region in Behälter füllte und dann entweder Eisen oder Mangan oder beides dazugab. „Dabei hat sich gezeigt, dass die Eisenversorgung tatsächlich nicht der einzige entscheidende Faktor ist“, sagt AWI-Forscher und Studienmitautor Florian Koch. „Erst durch die Kombination von Eisen und Mangan konnten wir das Wachstum der Algen so richtig ankurbeln.“ Damit aber nicht genug: Da die einzelnen Arten durchaus unterschiedliche Ansprüche an die Versorgung mit Spurenelementen haben, veränderte sich mit den Zugaben auch die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft.
Das aber ist nicht nur ökologisch interessant, sondern hat auch weitreichende Konsequenzen für das Kohlenstoffbudget der Erde und damit für das Klimagleichgewicht. Denn das Phytoplankton hat einen wichtigen Einfluss auf den Kohlenstoff-Transport im Meer. Sobald die grünen Winzlinge per Photosynthese Energie gewinnen, setzen sie nämlich nicht nur große Mengen Sauerstoff frei. Gleichzeitig nehmen sie auch das Treibhausgas Kohlendioxid auf und bauen den darin enthaltenen Kohlenstoff in ihre Zellen ein. Wenn sie dann absterben und auf den Meeresgrund sinken, nehmen sie diesen Kohlenstoff mit. Statt in der Atmosphäre für weiter steigende Temperaturen zu sorgen, wird er durch diese biologische Pumpe also in die Tiefsee exportiert.
Gerade die Vorgänge im Untersuchungsgebiet der Studie sind in dieser Hinsicht besonders interessant. Immerhin geht etwa ein Viertel des insgesamt von den Organismen des Südpolarmeers aufgenommenen Kohlenstoffs auf das Konto des Phytoplanktons, das südlich des 55. bis 60. Breitengrades im Weddellmeer treibt. „Zum ersten Mal haben wir deshalb auch untersucht, wie der Eisen- und Mangan-Mangel dort den Kohlenstoff-Export beeinflusst“, sagt Jenna Balaguer.
Tatsächlich zeigen die Experimente, dass schon relativ kleine Veränderungen in der Artenzusammensetzung einen unerwartet großen Effekt auf diesen Prozess haben können. Denn je nach Größe, Form und sonstigen Eigenheiten sinken manche Zellen schneller und häufiger auf den Meeresgrund als andere. So führte die Zugabe von Spurenelementen zu einem starken Wachstum der Alge Phaeocystis antarctica. Diese gesellige Art bildete größere und mehr kohlenstoffreiche Kolonien, die dann zusammen mit den örtlichen Kieselalgen auch besonders gut absanken. Reicherte das Forschungsteam das Wasser nur mit Eisen an, verdoppelte sich dadurch das Export-Potential für Kohlenstoff. Eine Kombination von Eisen und Mangan ließ es um das Vierfache ansteigen.
Was aber bedeutet das für die Zukunft des Südpolarmeeres? Momentan lässt sich laut dem Studienteam nicht genau vorhersagen, welche Phytoplankton-Arten vom höheren CO2-Gehalt profitieren werden und wieviel mehr CO2 der Ozean dann aufnehmen kann als heute. Allerdings zeigt die Studie klar, dass ein zusätzlicher Eintrag von Eisen und Mangan durch Eisschmelze und Sedimente das Algenwachstum drastisch ankurbeln und die biologische Kohlenstoffpumpe auf Hochtouren arbeiten lassen könnte. Was der Klimawandel tatsächlich bewirken wird, lässt sich nur mithilfe von Modellen einigermaßen abschätzen. Und die sollten die neuen Erkenntnisse nun unbedingt integrieren, schließen die AWI-Forschenden, denn die Auswirkungen von Mangan auf die Kohlenstoffpumpe hatten die Modelle bisher nicht auf der Rechnung.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.
Die Originalpublikation „Iron and manganese availability drive primary production and carbon export in the Weddell Sea“ findet ihr bei Current Biology.
Das Bild zeigt eine großflächige Phytoplankton-Blüte im Sommer 2021 in der Barentssee, aufgenommen mit einem der Copernicus Sentinel-3 Satelliten.
Das Spurenelement Eisen, welches die Primärproduktion und damit die Aufnahme von CO2 fördert, kommt sowohl in den Kotballen von Krill als auch von Salpen vor. Forscher:innen haben herausgefunden, dass antarktisches Phytoplankton das Eisen im Kot von Salpen vergleichsweise besser aufnehmen kann.
CO2-Speicherung darf Ausstieg aus fossilen Energien nicht behindern
© Matt Hrkac / Wikimedia Commons (CC BY 2.0)
Pressemitteilung, 25.09.2023, Umweltbundesamt
Neues UBA-Papier: CCS-Technik bei Abfallverbrennung erproben – Moore, Wälder und andere natürliche Senken haben Vorrang
Das Umweltbundesamt (UBA) rät in einem neuen Positions-Papier dazu, das Abscheiden und Speichern von CO2 (kurz CCS, für Englisch „Carbon Capture and Storage“) in der Abfallwirtschaft zu erproben. UBA-Präsident Dirk Messner sagte: „Wir brauchen CCS vor allem im globalen Maßstab. CCS ist aber kein Allheilmittel für den Klimaschutz. Wenn wir es nicht schaffen, von den fossilen Energieträgern wegzukommen, wird uns CCS nichts nützen. Wir haben in Deutschland viel zu wenig Speicher, um das Kohlendioxid sicher für Mensch und Klima zu speichern. Nur bei wirklich unvermeidbaren CO2-Emissionen sollten wir CCS nutzen.“ Das UBA schlägt daher vor, die Technik zunächst in Müllverbrennungsanlagen zu testen, in denen aus nicht recycelbarem Abfall Wärme und Strom erzeugt wird, aber auch CO2 anfällt. So könnten erste Erfahrungen mit der Technik gesammelt und Umweltrisiken beurteilt werden.
Für die Abscheidung von CO2 (Carbon Capture) gibt es verschiedene Techniken. Einmal abgeschieden, wird das CO2 unter Druck verflüssigt und unterirdisch eingelagert (Storage). Eine Speicherung ist unter anderem in leeren Gas- oder Erdöllagerstätten, in salzwasserführenden Gesteinsschichten oder im Meeresuntergrund möglich. Sowohl Transport als auch Lagerung müssen dauerhaft sicher und dicht sein, um ein Entweichen des für Mensch und Umwelt in hohen Konzentrationen schädlichen CO2 zu verhindern. Wird CO2 etwa in den Meeresuntergrund verpresst, muss die marine Umwelt vor Versauerung geschützt werden. Diesen Nachweis muss die Technik noch erbringen.
Bei allen ungeklärten Fragen hält es das UBA für wichtig, die CCS-Technik CCS-Technik zu erproben. Für einen Testbetrieb schlägt das UBA Müllverbrennungsanlagen vor. Das dort freigesetzte CO2 entsteht am Ende einer langen Wertschöpfungskette und könnte dann abgeschieden und gespeichert werden. Dieses so genannte Waste-CCS (WACCS) hat für die Umwelt zudem den Vorteil, dass für den dort verbrannten Müll kaum zusätzliche fossile Energieträger zum Einsatz kommen und die Abwärme genutzt wird.
Dem Einsatz von CCS-Anlagen in anderen Industriezweigen wie der Zementindustrie oder gar in der Energiewirtschaft steht das UBA kritisch gegenüber. In der Energiewirtschaft würde der Einsatz von CCS fossile Techniken verfestigen und den Ausbau der erneuerbaren Energien behindern. Auch in anderen Branchen würde CCS klimafreundlichere Alternativen erschweren – etwa mehr Holzbau, alternative Bindemittel oder Baustoffe. Um keine negativen Effekte bei der Transformation der Energiewirtschaft, der Industrie und der Bauwirtschaft hervorzurufen, sollte die Technik dort nicht priorisiert werden.
Die EU hat sich verpflichtet, bis zum Jahr 2050 treibhausgasneutral zu werden. Deutschland will das Ziel schon 2045 erreichen. Da jedoch selbst bei ambitionierter Klimapolitik unvermeidbare fossile Restemissionen von 40 bis 60 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr bleiben, sind natürliche CO2-Speicher wie Wälder, Moore, aber auch die verstärkte Holznutzung als Baustoff wichtig, um diese Emissionen aufzunehmen. „Der Ausbau und der Schutz von Mooren, Wäldern und anderen natürlichen Senken sollte unsere erste Priorität sein. CCS und andere technische Senken könnten die natürlichen Senken dann ergänzen“, so Messner. Für CCS bei der Abfallverbrennung hält das UBA eine Kompensation von bis zu 20 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr für möglich.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim UBA.
Hier findet ihr das UBA-Positionspapier „Carbon Capture and Storage (CCS)“.
Dass es sich bei CCS und den damit verbundenen Technologien um ein zu Recht umstrittenes Thema handelt, macht auch diese Pressemitteilung vom UBA deutlich. In unserem Gastbeitrag von Nico Czaja wird die Problematik noch einmal besonders ausführlich aufgeschlüsselt.
Rechtsstreit um LNG-Vorhaben vor Rügen: Natur steht als Verlierer da
© Archiv Frank Liebig / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0 DE)
Pressemitteilung, 19.09.2023, NABU
Bundesverwaltungsgericht lehnt Eilantrag ab/ Beschleunigungsgesetzgebung führt zu bitterer Entscheidung für Greifswalder Bodden
Berlin/Schwerin – Enttäuscht hat der NABU die ablehnende Entscheidung des Bundesverwaltungsgerichts Leipzig im Eilverfahren zur LNG-Pipeline vor Lubmin im Greifswalder Bodden zur Kenntnis genommen. Diese ist am gestrigen Abend zugestellt worden. Der NABU-Landesverband Mecklenburg-Vorpommern hatte unter anderem einen Baustopp beantragt, um insbesondere Baggerarbeiten an gesetzlich geschützten Riffen zu verhindern. „Die Argumentation des Gerichts ist für uns an vielen Stellen nicht nachvollziehbar“, so NABU-Landesgeschäftsführerin Dr. Rica Münchberger. „Zumal die Entscheidung bereits vor Ablauf unserer Begründungsfrist ergangen ist und wir bislang keine Einsicht in verfahrensrelevante Akten nehmen konnten. Unter diesen Bedingungen und mit den sehr kurzen Fristen, wird es für Umweltverbände nahezu unmöglich erfolgreiche Entscheidungen im Eilverfahren zu erstreiten.”
Es werde der gesetzliche Biotopschutz vom Tisch gewischt und der Habitatschutz vernachlässigt. „Das Gericht argumentiert, wir hätten eine erhebliche Beeinträchtigung der Riffe nicht substantiiert dargelegt“, so Dr. Rica Münchberger. „Die Leipziger Richter*innen ignorieren dabei die fehlende Akteneinsicht und stellen die Beweisführungspflicht auf den Kopf: Eigentlich darf eine Behörde ein Vorhaben nämlich nur dann zulassen, wenn sie zuvor Gewissheit darüber erlangt hat, dass dieses sich nicht nachteilig auf das Gebiet auswirkt.”
Diese erforderliche Gewissheit liegt nach der Rechtsprechung aber nur dann vor, wenn aus wissenschaftlicher Sicht kein vernünftiger Zweifel an der Annahme besteht, dass solche Auswirkungen nicht auftreten werden. Nach Überzeugung des NABU sind diese Zweifel aber vorhanden, weil wertvolle Riffe dauerhaft zerstört werden und beispielsweise Laichhabitate und Rückzugsräume inmitten eines Meeresschutzgebietes verloren gehen. Auch die ausführlichen Kapazitätsberechnungen zur Versorgungslage werden in der Entscheidung vollständig ausgeblendet. Die alternative Nutzungsmöglichkeit der vorhandenen Nord-Stream-2-Rohre ebenso.
„Insgesamt führt die Entscheidung zu einer Niederlage für die Natur. Der Beschleunigungsrausch der Bundesregierung wirkt sich in Verfahren wie dem vorliegenden in gravierender Weise auf den Rechtsschutz aus”, stellt Dr. Rica Münchberger fest. Der NABU als größter deutscher Umweltverband sieht sich in der Verantwortung, das Verfahren als Anlass zu nehmen, um sich weiterhin vertieft mit den Auswirkungen der Beschleunigungsgesetzgebung zu befassen und auf daraus resultierende Missstände aufmerksam zu machen.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim NABU.
Bereits mehrfach in diesem Jahr hat der NABU MV gemeinsam mit anderen Umweltverbänden vor den irreparablen Umweltschäden der LNG-Pipeline durch den Greifswalder Bodden sowie weiterer geplanter küstennaher und küstenferner LNG-Standorte bei Rügen gewarnt. Neben den Auswirkungen für Flora und Fauna trägt das Gas außerdem nicht zum Klimaschutz bei – der CO2-Austoß der Schiffe, die LNG verwenden, verringert sich kaum, der Methanausstoß erhöht sich sogar.
Polarstern erreicht Nordpol
© Alfred-Wegener-Institut / Mario Hoppmann (CC-BY 4.0)
Pressemitteilung, 08.09.2023, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Forschungseisbrecher zum siebten Mal am nördlichsten Punkt der Erde
[08. September 2023] Fünf Wochen nach dem Ablegen im norwegischen Tromsø erreicht das Forschungsschiff Polarstern des Alfred-Wegener-Instituts Station den nördlichsten Punkt der Erde. Das internationale Team von Forschenden untersucht auch hier die Kopplung zwischen Meereis, Ozean und seinem Leben bis in die Tiefsee. Bislang lieferte die am 3. August 2023 gestartete Expedition Arcwatch-1 einige überraschende Entdeckungen: So zeichnet sich 2023 durch ungewöhnliche Eisdrift aus, die die Lebensgemeinschaften unter dem Eis beeinflusst. Zudem hat das Team eine erstaunliche Artenvielfalt an einem bislang unkartierten Seeberg in 1500 Meter Wassertiefe unter dem Eis entdeckt.
Am 3. August 2023 ist der Forschungseisbrecher Polarstern im norwegischen Tromsø in See gestochen, um zwei Monate lang im Arktischen Ozean zu forschen. Ziel der aktuellen ArcWatch-1-Expedition ist es, die Biologie, Chemie und Physik des Meereises sowie die Auswirkungen des Meereis-Rückgangs auf das gesamte Ozeansystem von der Oberfläche bis in die Tiefsee zu untersuchen sowie in bisher unkartierte Regionen vorzudringen.
Nach einem kurzen Zwischenstopp auf Spitzbergen erreichte die Polarstern am 6. August die Eiskante bei 81,5° Nord und 17° Ost. In den darauffolgenden Wochen wurden Eisstationen zunächst entlang 85°N im Nansen- und Amundsen-Becken des Arktischen Ozeans durchgeführt, und dann nördlich entlang 130° Ost. Die Expedition erreichte dabei Anfang September die Region, in der die MOSAiC-Drift-Expedition in 2019 startete. Über tausende von Quadratkilometern wurden bisher 50 Bojen und autonome Messstationen verteilt. Zudem wurden mit dem vom Helikopter geschlepptem Messsystem „IceBird“ Eisdickenmessungen durchgeführt und parallel mit Fernerkundungsmethoden die Dynamik der Meereisbedeckung großflächig untersucht. Für die mehrtägigen Eisstationen legte das Schiff jeweils an einer Scholle an, Forschende gingen auf das Eis, bauten autonome Beobachtungsstationen auf, erforschten die Unterseite der Scholle mit einem Roboter und zogen Eiskerne, um das Leben im Netzwerk der winzigen Meereiskanäle zu untersuchen. Vom Schiff aus beprobten sie den Ozean unter dem Eis bis hinunter zum Meeresboden und setzten dafür verschiedene Tiefsee-Technologien wie das am AWI entwickelte Kamera- und Sonarsystem „Ocean Floor Observation and Bathymetry“ System (OFOBS) ein.
Letzteres lieferte am 21. August eines der vielen bisherigen Highlights der Expedition. Mithilfe von OFOBS konnten die AWI-Forschenden einen 2500 Meter hohen, bislang unkartierten Seeberg vermessen. Seine Basis liegt in 4000 Metern Tiefe, seine Spitze reicht bis 1500 Meter Tiefe unter die Meeresoberfläche. „Am Gipfel des Seebergs wimmelt es nur so vor Leben“, sagt Antje Boetius, Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), die die Expedition leitet. „Wir fanden hier riesige, fast einen halben Meter große Schwämme, die über und über besiedelt waren mit Würmern, Krebsen und Weichkorallen. Für uns sehr überraschend stießen wir aber auch auf unzählige Fische, Aalmuttern und Scheibenbäuche, die für ihre Antifrost-Proteine bekannt sind. Die wunderschönen apricot-farbenen, fast einen halben Meter großen Seeanemonen waren ein fantastischer Anblick.“
Ein Ziel der Expedition sind zudem Vergleiche zu früheren Untersuchungen aus dem Jahr 2012 wie auch zu Untersuchungen der MOSAiC-Expedition. Im Jahr 2012 war das Team – ebenfalls unter Leitung der AWI-Direktorin Antje Boetius – mit Polarstern während der größten Meereisschmelze seit Beginn der Satelliten-Aufzeichnungen unterwegs. Über eine riesige Fläche fielen damals Meereislebewesen ins Wasser und sanken in die Tiefsee – besonders die fadenbildende endemische Meereisdiatomee Melosira arctica. Bei der Zersetzung der Algenteppiche durch Meeresbodenbakterien entstanden Sauerstoffminima im Meeresboden der Arktis. Das Team konnte nun elf Jahre später feststellen, dass das wiederholte Ausschmelzen der Meereisalgen in den vergangenen Jahren die Zusammensetzung der Meeresbodengemeinschaft verändert hat: ehemals dominante Arten wie Haarsterne sind verschwunden, dafür gibt es deutlich mehr Ringel- und Borstenwürmer sowie Seegurken. Allerdings fehlt dieses Jahr die Meereisalge Melosira arctica in großen Bereichen des Untersuchungsgebietes – sowohl im Eis wie am Meeresboden. Antje Boetius fasst zusammen: „An die Orte wiederzukehren, die wir erstmals 2012 untersuchten und die damals aufgezeichneten Phänomene des Klimawandels weiter zu verfolgen, ist für mich das wesentliche Ziel der Expedition. Wir sind sehr überrascht von der diesjährigen Veränderung in der Kopplung zwischen Meereis, Ozean und Meeresboden. Und froh, dass der weltweit heißeste Sommer 2023 nicht zu einer neuen Rekordschmelze geführt hat, da die zentrale Arktis durch eine besondere Wetterlage geschützt war.“
Ergebnisse der Meereisphysik erklären die Beobachtungen: So zeigte sich in diesem Jahr schon früh eine Anomalie in der Eisdrift, die dickeres Eis aus der westlichen zentralen Arktis nach Süden drückte. In den Regionen, wo 2012 und 2020 während MOSAiC junges Eis vom sibirischen Schelf mit vielen Algen gefunden wurde, dominierte dieses Jahr stark aufgeschmolzenes zweijähriges Eis aus dem kanadischen Becken. In den Sinkstofffallen und am Meeresboden war daher kaum abgesunkenes Material aus dem Eis zu finden. Auch die Ozeanographen bemerkten eine Anomalie: Die Schichtung des Meerwassers unter dem Eis war lokal durch Schmelzprozesse oder Vermischung durch starken Wind ausgeprägt, zeigte jedoch vergleichsweise hohen Salzgehalt. Grund ist wahrscheinlich eine geringere Schmelze und reduzierter Eintrag des Süßwasser-reichen Sibirischen Schelfmeeres. Direkt unter dem Eis begegneten den Planktologinnen und Planktologen an jeder Station auch andere Schwärme von Tieren – wie Manteltiere, Quallen, Flügelschnecken, Flohkrebse und Ruderfußkrebse. Anders als in 2012 wurde kaum Export von Biomasse in die Tiefsee beobachtet. Denn auch am Ende der Schmelzsaison gibt es noch eine ausgeprägte Schneeschicht auf dem Meereis. Diese macht das Eis und den Ozean darunter recht dunkel und führt sogar zum Aufsteigen von Phyto- und Zooplankton aus tieferen Wasserschichten an die hellere Unterseite des Eises. Zudem gibt es kaum Schmelztümpel auf dem Meereis, die sonst charakteristisch für den arktischen Sommer sind.
Auch die Vergleiche mit der Ausdehnung des Meereises während der MOSAiC-Drift-Expedition 2019-2020 lassen vermuten, dass 2023 über beiden Rekordminima von 2012 und 2020 liegen wird. Trotz des – seit Beginn von Wetterbeobachtungen – weltweit heißesten Sommers 2023 zeigt das Meereis der Arktis durchschnittlich sogar etwas höherer Dicken als in den vergangenen Jahren. Sowohl die Meereisphysikerinnen und Meereisphysiker als auch die Klimadynamikerinnen und Klimadynamiker erklären das Phänomen mit einem starken Tiefdruckeinfluss in der zentralen Arktis. Es bleibt noch abzuwarten, wie sich die Eisschmelze bis Mitte September zum Minimum der Eisausdehnung entwickeln wird. Die ersten Herbststürme transportieren gerade warme Luft in Richtung Arktis.
Gestern erreichte das AWI-Forschungsschiff planmäßig den Nordpol. Es ist das insgesamt siebte Mal, dass der Forschungseisbrecher Polarstern in seiner 42-jährigen Geschichte den nördlichsten Punkt der Erde erreicht. Zuletzt drang das Schiff am 18. August 2020 während der MOSAiC-Expedition mit dem Expeditionsleiter Markus Rex bis zum Nordpol vor. Gerade begannen die mehrtägigen Arbeiten der laufenden Expedition ArcWarch mit einem Tauchgang zum geographischen Pol bei 90°N in 4224 m Wassertiefe. Derzeit bauen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Observatorien auf der Eisscholle, im Ozean und am Meeresboden auf. Anschließend werden sie ihre Forschungsarbeiten entlang des 60. Breitengrads fortsetzen. Die Polarstern wird am 1. Oktober 2023 wieder in Bremerhaven zurückerwartet.
Dabei ist auch ein Kamerateam der UFA Documentary GmbH, das die Expedition filmisch begleitet. Geplant ist die Ausstrahlung der in Kooperation mit dem NDR entstehenden Fernseh-Dokumentation für den Jahreswechsel in der ARD. Bereits während der Expedition können Interessierte im Hörfunkprogramm von Radio Bremen Eindrücke von Bord gewinnen und die Expedition natürlich auch in der Polarstern-Web-App und auf den Social-Media-Kanälen des Alfred-Wegener-Instituts verfolgen.
Diese Pressemitteilung findet ihr beim Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.
Am 03. August 2023 ist die Polarstern in Richtung Nordpol aufgebrochen, um im Rahmen von ArcWatch 1 die Biologie, Chemie und Physik des Meereises und die Auswirkungen der Klimakrise auf das arktische Ökosystem zu untersuchen.
