Wissenschaftler sagen, dass sie die Erde abkühlen können, indem sie das Sonnenlicht blockieren. Ist das wahr?

Es ist eine unbestreitbare Tatsache, dass die immer schwerwiegenderen Treibhausgase dazu führen, dass die globale Durchschnittstemperatur weiter ansteigt, das Klima-Selbstregulierungssystem der Erde beschädigt wird und es immer häufiger zu Katastrophen kommt, die das Überleben der Menschheit zunehmend gefährden.

Wissenschaftliche Modelle zeigen, dass ein Anstieg der Durchschnittstemperatur um drei Grad Celsius einen Schwellenwert darstellt. Wenn dieser kritische Punkt erreicht ist, wird das Klimagleichgewicht der Erde völlig zusammenbrechen, außer Kontrolle geraten und unumkehrbar sein. Extreme Katastrophen werden immer schwerwiegender, die Eiskappen werden schmelzen, der Meeresspiegel wird ansteigen und ein Massensterben wird unvermeidlich sein. Für die Menschen wird es schwierig sein zu entkommen.

Untersuchungen zeigen, dass die Temperatur in den letzten 100 Jahren um 1 Grad gestiegen ist, und dieser Temperaturanstieg beschleunigt sich und nähert sich der Schwelle. Um sich selbst und die gesamte Ökologie zu retten, versucht der Mensch, den Temperaturanstieg zu stoppen. Alle Länder der Welt haben das sogenannte „Pariser Abkommen“ unterzeichnet, dessen Kernidee darin besteht, den Temperaturanstieg bis zum Ende dieses Jahrhunderts durch globale Zusammenarbeit und gemeinsame Anstrengungen auf 1,5 Grad zu begrenzen.

Warum also steigen die Temperaturen und wie können wir den Anstieg eindämmen?

Die Hauptursache für den Temperaturanstieg ist die zunehmende Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre. Zu den sogenannten Treibhausgasen zählen hauptsächlich Wasserdampf (H₂O), Kohlendioxid (CO₂), Lachgas (N₂O), Freon, Methan (CH₄) usw. Kohlendioxid macht dabei 50 % des Gewichts der Treibhausgase aus und ist der Hauptverursacher der globalen Erwärmung.

Menschliche Aktivitäten sind die Hauptquelle der Kohlendioxid-Emissionen. Seit der modernen Industrialisierung nehmen die Kohlendioxidemissionen aufgrund der zunehmenden Verbrennung chemischer Brennstoffe durch den Menschen zu. Wissenschaftlichen Untersuchungen zufolge ist die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre seit der Industrialisierung der menschlichen Gesellschaft kontinuierlich gestiegen, und insbesondere in den letzten 100 Jahren hat sich die Zunahme immer schneller vollzogen.

Umfragestatistiken zeigen, dass die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre in den 10.000 Jahren vor der industriellen Revolution auf einem relativ stabilen Niveau von etwa 280 ppm blieb. Nach 1950 erreichte die jährliche Wachstumsrate 0,7 ppm und von 2005 bis 2014 lag sie bei etwa 2,1 ppm/Jahr.

Im Jahr 2020 wurde festgestellt, dass die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre 412,48 ppm erreicht hatte. Das bedeutet, dass der Kohlendioxidanteil mehr als 4/10.000 der gesamten Atmosphäre erreicht hat, was einem Anstieg von 47 % im Vergleich zur Zeit vor der Industrialisierung entspricht!

Kohlendioxid ist dichter als Luft und setzt sich am Boden der Atmosphäre ab, genau wie eine große Glasabdeckung, die uns bedeckt. Diese Glasabdeckung ist etwas ganz Besonderes. Es lässt die Strahlungsenergie des Sonnenlichts eindringen, blockiert jedoch deren Reflexion, wodurch das Wärmegleichgewicht der Erde verloren geht. Durch die zunehmende Ansammlung wird der Treibhauseffekt immer deutlicher und führt zu einer zunehmenden globalen Erwärmung.

Es gibt zwei Möglichkeiten, das Problem des Treibhauseffekts zu lösen. Zum einen geht es darum, die Treibhausgasemissionen zu verringern, zum anderen darum, die Sonneneinstrahlung zu reduzieren. Das „Pariser Abkommen“ ist ein von den Vereinten Nationen initiierter und von verschiedenen Ländern unterzeichneter Vertrag zur weltweiten Energieeinsparung und Emissionsreduzierung. Sein Zweck besteht darin, das ultimative Ziel der CO2-Neutralität durch gegenseitige Überwachung und Zurückhaltung zwischen den Ländern zu erreichen. Die sogenannte Kohlenstoffneutralität besteht darin, die negativen Auswirkungen der Treibhausgasemissionen vollständig auszugleichen und durch verschiedene Maßnahmen wie beispielsweise Aufforstung Null-Emissionen zu erreichen.

Dies ist derzeit eine gängige Maßnahme der Menschheit, um mit der Katastrophe des Klimawandels fertig zu werden. Gleichzeitig handelt es sich jedoch um einen langwierigen Prozess, der kontinuierliche Anstrengungen erfordert. Um das Ziel zu erreichen, müssen die Produktions- und Lebensgewohnheiten der Menschen geändert werden. Das ist leichter gesagt als getan.

Gibt es außer diesem noch eine andere Möglichkeit? Einige Wissenschaftler haben die Ansicht geäußert, dass die Erde schneller abkühlen könnte, wenn die Sonneneinstrahlung blockiert würde. Das ist so, als ob Sie der prallen Sonne in der sengenden Hitze ausgesetzt wären und plötzlich ein großer Baum auftaucht, Sie sich schnell in dessen Schatten verstecken und die Temperatur schnell sinkt.

Wie können wir das Sonnenlicht blockieren, um einen Kühleffekt zu erzielen?

Tatsächlich bedeutet das Abschirmen des Sonnenlichts hier nicht, das gesamte Sonnenlicht zu blockieren, sondern es abzuschwächen. Die Idee stammt erstmals vom Nobelpreisträger Paul Crutzen, der vor 15 Jahren in einem Artikel die Idee der stratosphärischen Aerosol-Injektion vorschlug. Er glaubte, dass die Erde durch die Reflexion des Sonnenlichts durch Aerosole und die damit einhergehende Abschwächung der Sonne gekühlt werden könne.

Die Idee stammt von der kühlenden Wirkung von Vulkanausbrüchen auf die Erde. Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass es in der Geschichte viele große und kleine Eiszeiten gegeben hat. Ihre Ursache waren große Kälte und großflächige Gletscheraktivitäten infolge des Temperaturabfalls. Die auslösenden Ursachen waren neben einigen astronomischen Ereignissen auch eng mit Vulkanausbrüchen verknüpft.

Denn bei Vulkanausbrüchen werden große Mengen Vulkanasche Dutzende Kilometer weit in die Luft geschleudert, in die Stratosphäre, über große Flächen verteilt und sogar den gesamten Globus bedecken. Diese winzigen Partikel reflektieren das Sonnenlicht und verringern die Sonneneinstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht. Dadurch sinkt die Oberflächentemperatur rapide, was den Beginn einer Eiszeit zur Folge hat.

Im Jahr 2009 stellte ein Wissenschaftlerteam fest, dass es in tropischen Regionen zwischen 1275 und 1300 zu vier großen Vulkanausbrüchen kam, die zu einem Rückgang der globalen Durchschnittstemperatur führten. Zwischen 1430 und 1450 kam es zudem zu einem großflächigen Vulkanausbruch, der mit dem kühleren Klima jener Zeit und der Kleinen Eiszeit vom 15. bis zum 17. Jahrhundert zusammenhängt.

Der jüngste große Vulkanausbruch war der Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen, bei dem etwa 20 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre geschleudert wurden, die sich in einer Höhe von 10 bis 50 Kilometern über dem Meeresspiegel erstreckt. Diese Dunstpartikel kühlten die Erde um etwa 0,5 Grad Celsius ab und brachten die Durchschnittstemperatur der Erde innerhalb von 18 Monaten wieder auf das Niveau vor dem Beginn des Dampfmaschinenzeitalters.

Dies ist dasselbe Prinzip, das dem nuklearen Winter zugrunde liegt, den die Wissenschaft einst vorhergesagt hat. Wenn auf der Welt ein Atomkrieg ausbricht, wird der durch die Atomexplosion aufgewirbelte Staub den Himmel und die Sonne in der Atmosphäre bedecken, was dazu führen wird, dass der Erde das Sonnenlicht fehlt und sie in einen kalten nuklearen Winter eintritt. Aufgrund mangelnder Photosynthese sterben Pflanzen ab, die Nahrungskette der Tiere wird unterbrochen und es kommt zum Aussterben vieler Arten.

Inspiriert von diesen Ideen haben sich Wissenschaftler vorgestellt, dass sie durch die künstliche Simulation von Vulkanausbrüchen und das Versprühen von Aerosolen bestimmter Substanzen in die Atmosphäre das Sonnenlicht dämpfen und die Erde abkühlen könnten, um der durch Treibhausgase verursachten Erwärmung der Erde entgegenzuwirken.

Ist es so einfach? Warum in diesem Fall weit weg reisen? Derzeit zerbrechen sich Menschen auf der ganzen Welt den Kopf über die Zukunft und machen sich Gedanken darüber, wie sich der Temperaturanstieg bis zum Ende dieses Jahrhunderts auf unter 1,5 Grad begrenzen lässt. Wenn das Problem dadurch gelöst werden kann, dass man einfach etwas „Pfeffer“ in die Atmosphäre streut, warum sollte man es dann nicht tun?

Aus diesem Grund möchten einige Wissenschaftler in Experimenten herausfinden, welche Wirkung dieses „Pfefferpulver“ haben kann. Im Jahr 2014 schlug ein wissenschaftliches Team der Harvard University in den USA die Idee eines „Solar-Geoengineering-Projekts“ vor und gründete ein Studio namens „Stratospheric Controlled Perturbations Experiment“ (SCoPEx), um mit der Umsetzung der Idee der „Verdunkelung der Sonne“ zu beginnen.

Die Umsetzung des „Projektes Sonnenschutz“ ist nicht einfach und es gibt viele Gegner.

Seit mehr als einem Jahrzehnt wird darüber gestritten, ob man etwas „Pfeffer“ in die Atmosphäre streuen sollte, und noch immer gibt es keinen Gewinner. Einige Umweltschützer sind der Ansicht, dass derartige rücksichtslose Aktivitäten wahrscheinlich unerwartete Folgen für die Atmosphäre haben und dadurch Katastrophen für die Menschheit verursachen werden. Andere wiederum sind der Meinung, dass diese Methode zwar wirksam, aber unkontrollierbar sei und die Risiken zu groß seien.

Der amerikanische Klimaforscher Markel E. Mann vergleicht diesen Ansatz mit Schmerzmitteln. Seiner Meinung nach können diese zu schädlicher Abhängigkeit führen, und wenn die Welt erst einmal damit begonnen hat, sonnenverdunkelnde Partikel in die Atmosphäre zu injizieren, kann sie möglicherweise nicht mehr damit aufhören.

Jenny C. Stephens, Dekanin der School of Public Policy and Urban Affairs an der Northeastern University in Boston, sagte, Solar-Geoengineering sei eine sehr enge Sichtweise auf die Klimakrise, da nur physikalische Temperaturen und physikalische Systeme berücksichtigt würden, ohne andere Dinge zu berücksichtigen, beispielsweise die Auswirkungen auf verschiedene Menschen auf der Welt.

Obwohl es viele Gegner gibt und ihre Worte „gerecht“ sind, kann das Problem der globalen Erwärmung nicht durch bloßes Reden von Unsinn gelöst werden. Natürlich besteht die beste Möglichkeit darin, die Strahlung der Erde durch die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen auszugleichen, doch diese Methode zeigt nur sehr langsam Wirkung, und ein globaler Gesamteinsatz ist schwierig und hat wenig Wirkung.

Viele Länder auf der Welt befanden sich schon immer in Aufruhr und haben nie aufgehört zu kämpfen, daher war der Prozess der Reduzierung der Kohlendioxidemissionen schwierig. Selbst bei einem Abkommen wie dem „Pariser Abkommen“ zur Rettung der Menschheit haben die Länder immer noch ihre eigenen kleinen Berechnungen. Am Verhandlungstisch sind sie alle „rechtschaffen“ in ihrem Wunsch, mehr zuzuteilen und andere, weniger zuzuteilen, und sie greifen sowohl verbal als auch physisch an, wenn es um ihre Interessen geht.

Daher sind die Chancen, das Temperaturkontrollziel bis zum Ende dieses Jahrhunderts zu erreichen, nach Ansicht der Wissenschaftler sehr gering. Wenn die Temperatur den kritischen Punkt überschreitet, gerät das selbstregulierende System der Erde außer Kontrolle, es kommt zu einer verheerenden Katastrophe und die Menschheit steht vor der Ausrottung und ist hilflos. Was nützen diese hochtrabenden, leeren Worte?

Daher möchten viele Wissenschaftler es dennoch versuchen. Wenn der Tag kommt, an dem sie sich für das kleinere von zwei Übeln entscheiden müssen, wird diese Methode zum Einsatz kommen müssen. Natürlich wissen Wissenschaftler besser als wir, dass wir nicht leichtsinnig handeln dürfen. Wir müssen ein Informatikmodell erstellen, um den Wirkungsmechanismus von in die Atmosphäre gesprühten Aerosolen zu verstehen, herauszufinden, welche Substanzen sich am besten zum Sprühen eignen, die genaue Sprühmenge, Sprühhöhe und Sprühreichweite zu bestimmen und die endgültige Wirkung und mögliche Folgen zu simulieren.

Erst wenn all dies geklärt ist, können wir mit Experimenten im kleinen Maßstab beginnen und diese dann schrittweise in die Praxis überführen.

Wird es irgendwann möglich sein, die Erde durch „Beschattung“ abzukühlen?

Keith, Co-Autor des Artikels über das Solar-Geoengineering-Projekt und akademischer Leiter des Stratospheric Controlled Perturbations Experiment an der Harvard University, hat hart daran gearbeitet, das Projekt voranzutreiben und konnte 16,2 Millionen Dollar an Fördermitteln aufbringen. Die Hauptsponsoren sind Bill Gates, die William and Flora Hewlett Foundation und einige andere Wohltätigkeitsorganisationen.

Heute ist das Solar Engineering Project der Harvard University weltweit führend in dieser Art der Forschung. Sie haben die Führung bei der Fertigstellung der Computermodellierung übernommen und begonnen, das Projekt vom Labor in stratosphärische Experimente zu verlagern und sich auf den Eintritt in die Atmosphäre vorzubereiten, um echte Sprühtests durchzuführen. Die erste Phase des Projekts soll drei Millionen Dollar kosten und zwei Flugtests mit einem wendigen Ballon im Südwesten der USA umfassen. Dabei sollen die Ballons bis in eine 20 Kilometer hohe Stratosphäre fliegen, wo es kein Leben gibt.

Nach Abschluss des Tests mit der 20 Kilometer langen Luftplattform wird das Experiment in die nächste Phase übergehen und eine Ausrüstung zum Versprühen winziger Kalziumkarbonat-Aerosolpartikel hinzufügen, die das Sonnenlicht wie Mikrolinsen zurück in den Weltraum reflektieren. Die Menge des freigesetzten Kalziumkarbonats betrug zunächst nur etwa 1 Kilogramm und reichte nicht aus, um eine messbare Abkühlung auszulösen.

Natürlich werden sich mit zunehmender Reife der Testbedingungen auch Menge und Umfang der Freisetzung erhöhen, sodass letztlich das Ziel erreicht wird, lokale Gebiete oder sogar die ganze Welt zu kühlen.

Der Beginn des Experiments war ursprünglich für 2019 geplant, wurde jedoch später auf Anfang 2021 verschoben. Es sollte im Weltraumzentrum Esrange in Nordschweden durchgeführt werden, wurde jedoch aufgrund des starken Widerstands von Umweltschützern und lokalen Gruppen abgesagt. Die Wissenschaftler des Harvard-Teams ließen sich nicht entmutigen und bereiteten das Experiment mit Hochdruck vor und bemühten sich, es fortzusetzen.

Keith glaubt, dass es bei der aktuellen Mission nicht darum geht, zu testen, ob Solar-Geoengineering machbar ist, sondern das wissenschaftliche Niveau dieses Projekts zu verbessern. Durch verschiedene Experimente können Forscher mögliche Nebenwirkungen bewerten, darunter einen möglichen Ozonabbau, eine erhöhte Luftverschmutzung und Veränderungen der Wettermuster. Die zentrale gesellschaftliche Frage ist, ob es das Risiko wert ist, die extremen Folgen der globalen Erwärmung zu vermeiden.

„Wir stehen nicht vor risikolosen Entscheidungen. Die Frage ist, wie wir die Risiken abwägen“, sagte Keith. Ob dieser Plan letztlich durchführbar ist, hängt also immer noch davon ab, das kleinere von zwei Übeln zu wählen. Wenn die Menschheit vor der Katastrophe der Ausrottung steht, müssen Rettungsaktionen durchgeführt werden, auch wenn dies mit gewissen Risiken verbunden ist.

Frank Koich, Leiter des SCoPEx-Experiments an der Harvard University, sagte, wenn sich der Trend der globalen Erwärmung fortsetze, steuere die Welt auf eine Katastrophe zu. Der beste Weg sei, Instrumente bereitzustellen, um die schlimmsten Folgen zu vermeiden. Er ist davon überzeugt, dass gerade die vielen Unbekannten bei diesem Projekt Experimente erforderlich machen und hofft, die Mission, einen Heißluftballon zu starten, im Jahr 2022 durchführen zu können.

Er sagte: „Diese Forschung dauert lange, und wenn wir nicht damit beginnen, bis die Menschen sie brauchen, wird es zu spät sein.“

Ich stimme mit ihm überein, dass die Menschheit nur durch vorausschauende Planung weiterkommen kann. Es ist bereits August und es gibt immer noch keine Neuigkeiten zum Ballontest von SCoPEx. Kann dieser Schritt noch in diesem Jahr gelingen? Warten wir es ab. Was halten Sie also von dieser Methode, die Erde durch Abdunkeln der Sonne abzukühlen? Willkommen zum Diskutieren und Kommentieren.

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