Könnten gigantische Unterwasservorhänge das Abschmelzen des Eisschildes verlangsamen?

By | January 17, 2024

Der Thwaites-Gletscher in der Westantarktis.

Der Thwaites-Gletscher fungiert als Puffer, um zu verhindern, dass die Eisdecke der Westantarktis schneller in den Ozean rutscht.Bildnachweis: Titelbilder über ZUMA

Da das Eis in den Polarregionen in Rekordgeschwindigkeit verschwindet, hat eine Gruppe von Forschern eine drastische Idee vorgeschlagen, um das Abschmelzen zu verlangsamen: die Errichtung riesiger Unterwasser-„Vorhänge“ in der Nähe von Gletschern, um diese vor heißem Wasser zu schützen. Die Idee stieß sowohl auf Skepsis als auch auf ernsthafte Überlegungen, da sich Wissenschaftler mit der Frage auseinandersetzen, ob die Verfolgung eines derart radikalen Vorschlags der Welt bei der Bewältigung des Klimawandels helfen würde.

„Wir wissen absolut nicht, ob [the idea] Entweder wird es funktionieren oder nicht“, sagt John Moore, Glaziologe an der Universität Lappland in Finnland und Hauptbefürworter der Idee. Aber er hält es für „von entscheidender Bedeutung“, dass Wissenschaftler es erforschen, für den Fall, dass die polaren Eisschilde trotz aller weltweiten Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen „frühzeitig instabil werden“.

Moore ist um die Welt gereist, um die Idee in Vorträgen und Workshops vorzustellen, beispielsweise im Dezember 2023 an der Stanford University in Kalifornien. Experimente mit dem Konzept durch Mitarbeiter der University of Cambridge im Vereinigten Königreich werden voraussichtlich im nächsten Monat beginnen.

Aber andere Wissenschaftler sagen, dass die Rede von Eisbergschichten, wie andere Geoengineering-Vorschläge zur Bekämpfung des Klimawandels – etwa die Abkühlung der Erde durch wechselnde Wolken –, eine unwillkommene Ablenkung von der Aufgabe darstellt, das Schmelzen zu stoppen, bevor es außer Kontrolle gerät. Sie sagen, dass die Kosten und die Machbarkeit der Idee unerschwinglich wären.

Die beiden Eisschilde der Welt – in Grönland und der Antarktis – sind in Wirklichkeit riesige Gletscher, die auf einer Landmasse sitzen. Die Mäntel verlieren Eis hauptsächlich durch einige Gletscher, die in den Ozean hineinragen. Ihre unteren Teile werden durch warmes, salziges Meerwasser in den Tiefen des Ozeans erodiert. Obwohl dies die Orte sind, an denen das Eis am stärksten schmilzt, wirken Auslassgletscher auch als Puffer und verhindern, dass die Eisdecke schneller in den Ozean rutscht.

Da sich der Klimawandel jedoch verschlimmert, schmelzen einige dieser instabilen Gletscherpfropfen schnell, darunter die Thwaites- und Pine-Island-Gletscher in der Westantarktis. Laut einem Artikel vom Oktober 20231Es wird prognostiziert, dass der Eisschild der Westantarktis – der genug Eis enthält, um bei seinem Abschmelzen den globalen Meeresspiegel um etwa fünf Meter ansteigen zu lassen – im Laufe dieses Jahrhunderts „unvermeidlich“ und „weit verbreitet“ einen Anstieg des Eisverlusts erleben wird.

Moore und ein wachsendes Team von Mitarbeitern – von Ingenieuren bis hin zu Sozialwissenschaftlern – versuchen herauszufinden, ob es möglich wäre, das Schmelzwasser durch den Einsatz verankerter Vorhänge zu verlangsamen.

Die Idee besteht darin, Vorhänge zu verwenden, um zu verhindern, dass heißes Wasser auf die Basis von Schelfeis trifft – ein Konzept, das aus einem Vorschlag aus dem Jahr 2018 zum Bau von Unterwasserbermen abgeleitet wurde.

Jeder Vorhang wäre etwa 100 Meter hoch, mit einem Fundament im Meeresboden verankert und schwimmend (siehe „Vorhang rufen“). Als mögliche Materialien bewertete das Team zunächst „sehr haltbare und rutschige Kunststoffe“. „Aber offensichtlich ist die Einführung von Kunststoffen nirgendwo sinnvoll“, sagt Moore, insbesondere in der Antarktis. Er und seine Mitarbeiter erforschen derzeit Naturfasern, darunter Leinwand, Hanf und Sisal (Agave Sisalana).

Moore rechnet damit, dass vor der Durchführung eines Pilottests vor Ort in Grönland etwa ein Jahrzehnt lang Studien und Experimente durchgeführt werden müssen, sofern die lokale Bevölkerung der Idee zustimmt und sie unterstützt.

Vorhang auf: Diagramm, das die vorgeschlagene Platzierung eines am Meeresboden verankerten Vorhangs zeigt, um warmes Meerwasser von Gletschern fernzuhalten.

Die Forscher sind geteilter Meinung

Moore hat die Unterstützung einiger prominenter Unterstützer. Das Climate Repair Centre der University of Cambridge plant, im Februar mit Laborexperimenten zu beginnen, um mathematische Modelle des Vorhangs zu testen, die von anderen Forschern entwickelt wurden, sagt Shaun Fitzgerald, Direktor des Zentrums und Ingenieur für Strömungsmechanik.

Laut Fitzgerald plant das Zentrum außerdem für später in diesem Jahr ein Outdoor-Experiment am Fluss Cam, um den Forschern zu helfen, einige der Probleme der Strömungsmechanik und der Vorhangströmungseigenschaften zu verstehen.

Für ihn besteht der Zweck der Vorhänge nicht darin, den Warmwasserfluss zu verhindern, sondern ihn zu reduzieren. „Vorhänge werden das Klimaproblem nicht lösen. Sie sind wie Pflaster, die das Eis an Ort und Stelle halten … während wir den Treibhausgasausstoß reduzieren.“

Andere Wissenschaftler zweifeln jedoch weiterhin an der Realisierbarkeit der Idee.

„Polare Umgebungen sind extrem schwierig zu arbeiten. Schon die Aufgabe, Zugang zu diesen Standorten zu erhalten, ganz zu schweigen von der Durchführung größerer technischer Arbeiten dort, halte ich für problematisch“, sagt Twila Moon, Glaziologin am National Snow and Ice Data Center der Pedregulho Colorado University.

Moon ist sich darüber im Klaren, dass der Zweck des Vorhangs darin besteht, einen starken Anstieg des Meeresspiegels durch den Schutz der Eisschilde zu verhindern. Aber sie sagt, sie wäre „zutiefst überrascht“, wenn die Vorhänge einen messbaren Unterschied im Meeresspiegel bewirken würden, wo doch so viele andere Faktoren zum Anstieg beitragen.

„Für mich ist es viel sinnvoller, unsere Zeit, unsere Ressourcen und unsere Energie in die Eindämmung und Unterstützung einer erfolgreichen Anpassung an den Anstieg des Meeresspiegels zu investieren“, sagt sie.

Einige Wissenschaftler befürchten, dass die Idee negative Nebenwirkungen haben könnte. Lars Smedsrud, Polarozeanograph an der Universität Bergen in Norwegen, weist darauf hin, dass der Vorhang auch den Nährstofffluss zwischen Gletscher und Meer blockieren und möglicherweise das umgebende Meeresökosystem schädigen könnte.

Er fügt hinzu, dass die Idee die Erwärmung der Ozeane nicht verhindern würde, sondern nur eine lokale Erwärmung in den Auslassgletschern verhindern würde. „An anderen Orten würde sich der Ozean stärker erwärmen und dort vielleicht mehr Schaden anrichten“, sagt er.

Auch die Kosten sind ein wichtiger Diskussionspunkt. Moore und seine Co-Autoren schätzten die Kosten auf 40 bis 80 Milliarden US-Dollar plus 1 bis 2 Milliarden US-Dollar pro Jahr für die Wartung, um einen 50 Meilen langen Vorhang in einer Tiefe von 2.000 Fuß zu installieren, der ihrer Meinung nach zur Stabilisierung der Thwaites und Pine beitragen könnte Inselgletscher „im Laufe der nächsten Jahrhunderte“.

Die Zahl entspricht fast der gesamten Klimafinanzierung, die von Ländern mit hohem Einkommen im Jahr 2021 mobilisiert wurde. Moon stellt die finanzielle Frage in Frage, da „kein Vertrauen“ besteht, dass die Idee funktionieren wird.

Aber nach Ansicht von Fitzgerald sollten die Kosten der Vorhänge mit dem verglichen werden, was Länder zahlen müssten, um den steigenden Meeresspiegel zu bekämpfen. „Wir reden hier von Billionen Dollar“, sagt er.

Moralisches Risiko

Die vielleicht größte Sorge bei der ganzen Vorhangidee – die auch für andere Geoengineering-Vorschläge gilt – besteht darin, dass sie die Dringlichkeit der Reduzierung der Treibhausgasemissionen untergraben und eine Deckung für den üblichen Energieverbrauch bieten könnte.

„Wir haben bereits verschiedene Emissionspfade vor uns. Wir wissen, dass diese stärkeren Wege … einen Unterschied beim Eisverlust machen“, sagt Moon. Sie betrachtet die Idee als „Ablenkung“ von der Suche nach Abhilfemaßnahmen und bewährteren Technologien, die weiterentwickelt werden müssen, wie etwa der CO2-Abscheidung.

„Wir müssen auf jeden Fall Abhilfe schaffen – und zwar schneller als bisher“, sagt Moore. Er sagt jedoch, dass die Forschung eine Ergänzung und keine Konkurrenz zur Emissionsreduzierung darstelle. „Das eigentliche moralische Risiko besteht darin, zu schweigen und die Menschen nicht über das Potenzial zu informieren.“ [tools] könnte in Zukunft verfügbar sein.

Christian Schoof, Fluiddynamiker an der University of British Columbia in Vancouver, Kanada, sagt, er habe die Debatte über den Meeresbodenvorhang aufmerksam verfolgt. Seiner Meinung nach sind Geoengineering-Ansätze wie Meeresbodenvorhänge eine „Überbrückungsmaßnahme“, um der Menschheit Zeit zu verschaffen, die Ursachen des Klimawandels anzugehen.

„Alle Geoengineering-Ideen sind verrückt, bis wir darüber nachdenken, was passieren könnte, wenn wir nichts tun“, sagt er. Für ihn ist der Eisvorhang „sicherlich kein Konzept, das ich ausschließen würde.“

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