Eindämmung der Eisschmelze in der Antarktis durch Aerosolinjektion: Eine Forschungsperspektive

von Tatsuya Nakamura
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Stratospheric Aerosol Injection

Forscher der Indiana University haben eine mögliche Lösung für das schnelle Schmelzen des antarktischen Eises vorgeschlagen: die Verteilung von Partikeln in der Atmosphäre, die Sonnenlicht reflektieren. Diese als stratosphärische Aerosolinjektion (SAI) bekannte Technik könnte dazu beitragen, die Gefahr eines durch den Klimawandel verursachten Anstiegs des Meeresspiegels zu kontrollieren, wie SciTechPost.com berichtet.

Studie der Indiana University über Klimatechnik und Eisschutz in der Antarktis

Eine aktuelle Studie von Forschern der Indiana University legt nahe, dass die Ausbreitung von Sonnenlicht reflektierenden Partikeln in der Atmosphäre das rasante Abschmelzen des westantarktischen Eises wirksam verlangsamen könnte. Dies könnte das Risiko eines katastrophalen Anstiegs des Meeresspiegels deutlich verringern. Diese im Journal of Geophysical Research: Atmospheres veröffentlichte Studie gehört zu den bahnbrechenden Untersuchungen darüber, wie Klimatechnik die Antarktis beeinflussen könnte.

Paul Goddard, stellvertretender Forschungswissenschaftler am Department of Earth and Atmospheric Sciences des IU College of Arts and Sciences und Hauptautor der Studie, betont die Bedeutung dieser Forschung. Er erklärt: „Trotz der Bemühungen, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, was uns derzeit nicht gelingt, ist ein erheblicher Anstieg des Meeresspiegels unvermeidlich.“ Die Erforschung von Methoden wie der Reflexion des Sonnenlichts zurück in den Weltraum kann uns zusätzliche Zeit für die Bekämpfung des Klimawandels verschaffen und kritische Kipppunkte wie den Zusammenbruch des westantarktischen Eisschildes verhindern oder verzögern.“

Die Studie verglich verschiedene Szenarien der stratosphärischen Aerosolinjektion und ein moderates Emissionsszenario ohne SAI mit historischen Daten zur Eisakkumulation von 1990 bis 2009. Die Forscher legten für diese Vergleiche einen Zeitrahmen von 2050 bis 2069 vor und verwendeten für jedes Szenario unterschiedliche Abkürzungen.

Mitwirkende an der Studie

Neben Goddard wurde die Studie von anderen Experten mitverfasst, darunter Ben Kravitz, Assistenzprofessor für Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der IU; Douglas MacMartin und Daniele Visioni von der Cornell University; Ewa Bednarz von der National Oceanic and Atmospheric Administration; und Walker Lee vom National Center for Atmospheric Research.

Stratosphärische Aerosolinjektion verstehen

Die Studie befasste sich mit der stratosphärischen Aerosolinjektion, einer klimatechnischen Technik, bei der Schwefeltröpfchen in die Stratosphäre freigesetzt werden. Dies geschieht mit Flugzeugen und soll dazu beitragen, die globalen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Diese Methode ahmt den natürlichen Kühleffekt nach, der auf große Vulkanausbrüche folgt, bei denen Partikel in die obere Atmosphäre freigesetzt werden. In einem Bericht des Weißen Hauses wurde dieser Ansatz kürzlich zusammen mit der Aufhellung der Meereswolken als mögliche Strategie zur Abkühlung der Erde diskutiert.

Diese Forschung kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt, da zehn der heißesten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen in den letzten 14 Jahren stattgefunden haben, darunter auch 2023, das voraussichtlich das heißeste Jahr aller Aufzeichnungen werden wird. Dieser Temperaturanstieg wurde weltweit von schweren Hitzewellen, Waldbränden, Sturzfluten und anderen klimabedingten Phänomenen begleitet.

Verwendung von Computersimulationen zur Bewertung von Szenarien

Das IU-Forschungsteam nutzte zusammen mit seinen Mitarbeitern Hochleistungscomputer und globale Klimamodelle, um verschiedene Szenarien der Aerosolinjektion in der Stratosphäre zu simulieren. Ihr Ziel war es, die effektivste Kühlstrategie zu ermitteln, um den Eisverlust in der Antarktis zu verlangsamen. Ein Teil der Datenanalyse für diese Studie wurde auf dem Großspeicher-Computercluster Carbonate der IU University Information Technology Services durchgeführt.

Goddard erklärt, dass der Ort der Aerosolfreisetzung deren Auswirkungen auf das Klima erheblich beeinflusst. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Freisetzung von Aerosolen in mehreren Breitengraden, insbesondere auf der Südhalbkugel, die wirksamste Strategie zur Erhaltung des antarktischen Landeises ist, indem warmes Meereswasser von den Eisschelfs ferngehalten wird.

Erkundung verschiedener Szenarien und ihrer Ergebnisse

Das Team simulierte 11 verschiedene stratosphärische Aerosolinjektionsszenarien, darunter drei über mehrere Breitengrade mit Temperaturzielen von 1,5, 1 und 0,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau. Diese Simulationen, die von 2035 bis 2070 liefen, umfassten zum Vergleich auch ein Szenario mit moderaten Emissionen ohne SAI.

Während die SAI-Szenarien mit mehreren Breitengraden potenzielle Vorteile bei der Reduzierung des Eisverlusts in der Antarktis zeigten, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Änderungen der Schmelzraten zu quantifizieren. Interessanterweise beschleunigten einige Injektionsszenarien in einem Breitengrad tatsächlich den Eisverlust aufgrund einer Verschiebung der vorherrschenden Winde, die warmes Meereswasser näher an die Eisschelfs brachten.

Goddard betont die Bedeutung der Methodik in der Klimatechnik und weist auf die Risiken hin, die mit der Aerosolinjektion in der Stratosphäre verbunden sind, wie z. B. Veränderungen in regionalen Niederschlagsmustern und das Risiko eines „Beendigungsschocks“ – einer schnellen Rückkehr zu den globalen Temperaturen vor dem SAI, wenn die Behandlung erfolgt unterbrochen.

Erweiterung des Wissens über Geoengineering

Diese Studie trägt zum wachsenden Verständnis der Vor- und Nachteile einer bewussten Planetenkühlung bei. Wie Kravitz feststellt, wird dieses Wissen mit zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels immer relevanter. Er betont die Notwendigkeit weiterer Forschung, um die Auswirkungen des Sonnenstrahlungsmanagements nicht nur für die Antarktis, sondern für den gesamten Planeten vollständig zu verstehen.

Referenz: Die Studie mit dem Titel „Stratospheric Aerosol Injection Can Reduce Risks to Antarctic Ice Loss Injected on Injection Location and Amount“ von PB Goddard,

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur stratosphärischen Aerosolinjektion

Worauf konzentriert sich die Studie der Indiana University zum Eisschmelzen in der Antarktis?

Die Studie untersucht vor allem das Potenzial der stratosphärischen Aerosolinjektion (SAI), das schnelle Schmelzen des antarktischen Eises zu verlangsamen. Bei dieser Geoengineering-Technik werden sonnenlichtreflektierende Partikel in der Atmosphäre verteilt, was dazu beitragen könnte, die mit dem Anstieg des Meeresspiegels aufgrund des Klimawandels verbundenen Risiken zu mindern.

Wie reduziert die stratosphärische Aerosolinjektion das Schmelzen des Eises?

Die Aerosolinjektion in der Stratosphäre ahmt den natürlichen Kühleffekt nach, der nach großen Vulkanausbrüchen auftritt. Durch die Freisetzung winziger Schwefeltröpfchen in die Stratosphäre soll das Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektiert werden, wodurch die Temperatur der Erde gesenkt und das Schmelzen des Polareises verlangsamt wird.

Was waren die wichtigsten Ergebnisse der Studie der Indiana University?

Die Studie ergab, dass die Freisetzung stratosphärischer Aerosole in mehreren Breitengraden, insbesondere auf der Südhalbkugel, am wirksamsten für den Erhalt des antarktischen Landeises ist. Es trägt dazu bei, warmes Meerwasser vom Eisschelf fernzuhalten und so den Eisverlust zu verringern.

Welche potenziellen Risiken sind mit der Aerosolinjektion in die Stratosphäre verbunden?

Zu den potenziellen Risiken gehören Veränderungen regionaler Niederschlagsmuster und das Risiko eines „Beendigungsschocks“, bei dem es sich um einen schnellen Anstieg der globalen Temperaturen auf das Niveau vor der Intervention handelt, wenn die Aerosolinjektion in die Stratosphäre abrupt gestoppt wird.

Warum ist diese Studie im Kontext des Klimawandels von Bedeutung?

Diese Studie ist von Bedeutung, da sie zum Verständnis von Geoengineering als potenzieller Methode zur Bekämpfung des Klimawandels beiträgt. Es untersucht einen praktischen Ansatz zur Bewältigung der Sonneneinstrahlung, der entscheidend für die Abschwächung der Auswirkungen der globalen Erwärmung sein könnte, insbesondere in gefährdeten Regionen wie der Antarktis.

Mehr über stratosphärische Aerosolinjektion

  • Abteilung für Erd- und Atmosphärenwissenschaften der Indiana University
  • Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Atmosphären
  • Nationale ozeanische und atmosphärische Verwaltung
  • Nationales Zentrum für Atmosphärenforschung
  • SciTechPost.com Climate Engineering-Artikel
  • Bericht des Weißen Hauses über Climate Engineering
  • Informationen zu globalen Klimamodellen

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5 Kommentare

AnnaGreenThumb Dezember 22, 2023 - 7:24 pm

Aerosole? Ist das nicht schädlich für das Ozon oder so? Ich habe irgendwo gelesen, dass Schwefeltröpfchen auch negative Auswirkungen haben können.

Antwort
MikeTechGuru Dezember 22, 2023 - 9:26 pm

Großartiger Artikel! Aber wie praktisch ist es wirklich, dies in großem Maßstab umzusetzen? Es scheint ein gewaltiges Unterfangen mit vielen Unsicherheiten zu sein

Antwort
Jake Simons Dezember 23, 2023 - 12:46 am

Wirklich interessante Lektüre, aber ich denke, dass die Risiken eines solchen Geoengineerings sehr hoch sein könnten. Was passiert, wenn dadurch die Wetterbedingungen zu stark verändert werden?

Antwort
SarahLuvNature Dezember 23, 2023 - 5:41 am

Ich bin kein Wissenschaftler, aber ist es nicht gefährlich, mit der Atmosphäre zu spielen? Es kommt mir so vor, als würden wir die Dinge noch schlimmer statt besser machen.

Antwort
EcoWarrior78 Dezember 23, 2023 - 7:23 am

Das ist ein entscheidender Schritt vorwärts, aber wir müssen uns trotzdem auf die Reduzierung der Emissionen konzentrieren. Wir können uns nicht einfach auf die Technologie verlassen, um alle unsere Probleme zu lösen, oder?

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