Feldexperiment auf Gran Canaria gestartet: Den Ozean zum Verbündeten beim Klimaschutz machen

Ger­ade erforschen Wissenschaftler*innen aus sechs Natio­nen auf Gran Canaria unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zen­trums für Ozean­forschung Kiel, inwieweit der Ozean dabei unter­stützen kann, mehr Kohlen­diox­id (CO2) aus der Luft aufzunehmen, und welchen Ein­fluss dies auf das Leben im Meer hat. Das Exper­i­ment find­et im Rah­men des EU-Pro­jek­ts Ocean-based Neg­a­tive Emis­sion Tech­nolo­gies (Ocean­NETs) statt. Das seit Juli 2020 laufende Pro­jekt hat zum Ziel, eine inte­gri­erte Bew­er­tung geziel­ter Maß­nah­men zur CO2-Ent­nahme im Ozean zu liefern.
Der durch den Men­schen verur­sachte Anstieg der Konzen­tra­tion von Kohlen­diox­id (CO2) in der Atmo­sphäre hält weit­er­hin an. Mit bekan­nten Fol­gen: Das Kli­ma ändert sich, Extremwet­ter­ereignisse nehmen vielerorts zu, mit drama­tis­chen Auswirkun­gen auf Men­sch und Natur. Nach aktuellen Ein­schätzun­gen des Weltk­li­marates (IPCC) ist das im Paris­er Kli­maabkom­men vere­in­barte Ziel, die glob­ale Erwär­mung auf möglichst 1,5° Cel­sius zu beschränken, ohne aktive Ent­fer­nung von CO2 aus der Atmo­sphäre nicht mehr zu schaf­fen. Ob und in welchem Maße ozean­basierte Ansätze der CO2-Ent­nahme hierzu beitra­gen kön­nen, unter­sucht das von der Europäis­chen Union geförderte und am GEOMAR Helmholtz-Zen­trum für Ozean­forschung Kiel koor­dinierte Pro­jekt Ocean-based Neg­a­tive Emis­sion Tech­nolo­gies (Ocean­NETs).
Auf lange Sicht wird das durch den Men­schen freige­set­zte Kohlen­diox­id größ­ten­teils durch die Ver­wit­terung von Gestein an Land wieder gebun­den und im Ozean als gelöstes Hydro­genkar­bon­at gespe­ichert wer­den. Allerd­ings wird es bis zu zehn­tausend Jahre dauern, bis der men­schliche CO2-Fußab­druck über diesen Prozess wieder weit­ge­hend aus­gelöscht ist. Zu lang, um bei der Bewäl­ti­gung des Kli­mawan­dels in den kom­menden Jahrzehn­ten eine nen­nenswerte Rolle zu spie­len. Es sei denn, dieser Prozess ließe sich aktiv beschle­u­ni­gen. Ob das möglich ist und wie die Lebens­ge­mein­schaften im Meer darauf reagieren, unter­suchen aktuell 50 Wissenschaftler*innen aus sechs Natio­nen unter Leitung des GEOMAR in einem Frei­land-Exper­i­ment auf Gran Canaria.
In über­großen Reagen­zgläsern im Meer­wass­er, soge­nan­nten Mesokos­men, simulieren die Forscherin­nen und Forsch­er beschle­u­nigte Ver­wit­terung von Gestein durch Zugabe von Min­er­alien, wie sie auch durch natür­liche Prozesse in die Ozeane einge­tra­gen wer­den. Je Kilo­gramm gelöster Gesteins­min­er­alien kann bei diesem Ansatz etwa ein halbes Kilo­gramm CO2 zusät­zlich im Meer­wass­er gebun­den wer­den. In den neun Mesokos­men wur­den unter­schiedliche Men­gen an Min­er­alien mit der entsprechen­den Menge an CO2 zugegeben.
Der so eingestellte Konzen­tra­tions­gra­di­ent soll Auf­schluss über mögliche Gren­zw­erte zur Umweltverträglichkeit von beschle­u­nigter Ver­wit­terung geben. Neben der langfristi­gen Spe­icherung von CO2 hat der als Ozeanal­ka­lisierung beze­ich­nete Ansatz den pos­i­tiv­en Neben­ef­fekt, dass er der Ozean­ver­sauerung ent­ge­gen­wirkt. Die zunehmende Ver­sauerung des Meer­wassers ist Folge der anhal­tenden CO2-Emis­sio­nen. Etwa ein Vier­tel des jährlich durch Men­schen freige­set­zten CO2 löst sich näm­lich im Meer und reagiert mit dem Wass­er zu Kohlen­säure – mit gravieren­den Auswirkun­gen auf das Leben im Meer.

„Das Ziel unseres Frei­lan­d­ex­per­i­ments ist es, die möglichen Risiken und Neben­wirkun­gen von Ozeanal­ka­lisierung für die Lebens­ge­mein­schaften im Meer zu unter­suchen, aber auch eventuelle pos­i­tive Effek­te durch Eindäm­mung der Ozean­ver­sauerung zu erfassen. Außer­dem hof­fen wir, Ein­blicke zu bekom­men, wie wirk­sam und sich­er Ozeanal­ka­lisierung als Meth­ode zur CO2-Ent­nahme einge­set­zt wer­den könnte.“
—  Prof. Ulf Riebe­sell, Meeres­bi­ologe am GEOMAR und Leit­er der Studie

Das marine Ökosys­tem vor Gran Canaria ist repräsen­ta­tiv für große Bere­iche des sub­tro­pis­chen offe­nen Ozeans. Im kom­menden Früh­jahr wer­den Riebe­sell und sein Team daher, unter­stützt von Forscher*innen ander­er europäis­ch­er und außereu­ropäis­ch­er Insti­tu­tio­nen, die Kiel­er Mesokos­men vor der nor­wegis­chen Küste aus­set­zen und die Studie dort wieder­holen. „Im Gegen­satz zum nährstof­far­men, sub­tro­pis­chen Ozean um die Kanaren sind die küsten­na­hen Ökosys­teme vor Nor­we­gen nährstof­fre­ich und hoch­pro­duk­tiv. Durch den Ver­gle­ich zweier gegen­sät­zlich­er Ökosys­tem­typen kön­nen wir die Band­bre­ite an möglichen Ein­flüssen von Ozeanal­ka­lisierung auf das Leben im Meer bess­er abschätzen“, so Riebesell.
Die Ergeb­nisse der Stu­di­en wer­den in eine über­greifende Bew­er­tung aller ozean-basierten Maß­nah­men zur aktiv­en CO2-Ent­nahme ein­fließen. „Das Ocean­NETs-Pro­jekt bün­delt die Exper­tise von Wissenschaftler*innen aus den Natur­wis­senschaften, dem Inge­nieur­we­sen, der Ökonomie, Sozi­olo­gie und dem Seerecht,“ erk­lärt Dr. David Keller, Erdsys­tem­mod­el­lier­er am GEOMAR und Koor­di­na­tor des Ocean­NETs-Pro­jek­ts. „Die von uns erziel­ten Ergeb­nisse und Bew­er­tun­gen sollen dazu beitra­gen, eine Entschei­dungs­grund­lage für den möglichen Ein­satz von Maß­nah­men zur aktiv­en CO2-Ent­fer­nung zu liefern. Welche Maß­nah­men let­ztlich zum Ein­satz kom­men, kann nur durch Abwä­gung aller Vor- und Nachteile und einge­bun­den in einem gesamt­ge­sellschaftlichen Prozess zur Min­derung des Kli­mawan­dels entsch­ieden werden.“