CDRmare: Möglichkeiten ozeanbasierter Methoden der Kohlendioxid-Entnahme

Zusammenfassung

Bei der Suche nach Möglichkeiten, die zunehmend drastischen Folgen des menschengemachten Klimawandels abzumildern, rückt verstärkt der Ozean in den Fokus. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsmission CDRmare „Marine Kohlenstoffspeicher als Weg zur Dekarbonisierung“ (https://www.cdrmare.de) der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM, https://www.allianz-meeresforschung.de/) widmet sich diesem gesellschaftlich so relevanten Thema und untersucht, wie die klimaregulierende Wirkung des Ozeans in Zukunft verstärkt werden kann.

Fig. 1: Ozeanbasierte Methoden der Kohlendioxid-Entnahme aus der Atmosphäre | Creative Commons Lizenz: BY-NC-ND // Artwork: Rita Erven, GEOMAR

Beschreibung

Der Ozean enthält mehr als fünfzigmal so viel Kohlenstoff wie die Atmosphäre. Bis heute hat er die auf den Menschen zurückzuführenden CO2-Effekte stark abgemildert. Etwa ein Viertel der menschlichen CO2-Emissionen haben die Ozeane bislang aufnehmen können. Diese wichtige Fähigkeit zur Regulierung wird sich sehr wahrscheinlich in absehbarer Zeit abschwächen. Dies hängt mit der Erwärmung der Ozeane, der Versauerung und anderen vom Menschen verursachten Störungen zusammen. Sie alle mindern die physikalischen, chemischen und biologischen Fähigkeiten des Ozeans zur Aufnahme von CO2. Um den Klimawandel zu begrenzen, müssen Emissionen dringend reduziert werden. Alle vom Weltklimarat aufgezeigten Pfade, welche die Erwärmung auf 1,5 Grad begrenzen sollen, sehen neben der Reduktion zusätzlich eine aktive Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre vor, um nicht vermeidbare Emissionen zu kompensieren.

Innovationscharakter

Aktuell konzentrieren sich entsprechende Vorschläge der CO2-Entnahme (engl. Carbon Dioxide Removal, CDR) vor allem auf landbasierte Methoden. Aufgrund der hohen Nutzungskonkurrenz an Land, beispielsweise mit Nahrungsmittel- und Energieproduktion, werden landbasierte Methoden aber kaum ausreichen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen. Deswegen werden ozeanbasierte Möglichkeiten verstärkt untersucht. Das Wissen darüber, welchen Beitrag die Ozeane bei erforderlichen Dekarbonisierungsbemühungen leisten könnten, ist begrenzt. Die Forschungsmission CDRmare untersucht, ob und inwieweit der Ozean eine nachhaltige Rolle bei der Entnahme und Speicherung von CO2 aus der Atmosphäre spielen kann. In verschiedenen Forschungsverbünden werden Methoden wie die Alkalinitätserhöhung, Kohlenstoffspeicherung in vegetationsreichen Küstenökosystemen (Blue Carbon), das Potenzial der Speicherung von CO2 im Meeresboden (engl. Carbon Capture Storage, CCS) und der Auftrieb von nährstoffreichem Tiefenwasser untersucht (Fig. 1). Ein weiterer Forschungsverbund wird diese Methoden im Rahmen rechtlicher, sozialer und ethischer Aspekte sowie der politischen Rahmenbedingen bewerten und auch die Auswirkungen der Methoden auf die Meeresumwelt, das Erdsystem und die Gesellschaft betrachten. Zentraler Bestandteil von CDRmare ist ein enger Dialog mit Experten aus der Politik, Wirtschaft und Öffentlichkeit. So sollen unter anderem politische Entscheidungsträger so früh wie möglich informiert und eingebunden werden und beispielsweise wichtige Entscheidungshilfen für die Weiterentwicklung des deutschen Klimaschutzplan 2050 erhalten.

Herausforderungen

Alle Methoden haben ein unterschiedliches Kohlendioxid-Entnahmepotenzial und sind im Hinblick auf ihren technischen Entwicklungsstand im unterschiedlichen Maße anwendungsbereit. Nur auf Basis eines ganzheitlichen Forschungsansatzes unter Einbindung externer Experten können Potenziale, Kosten und Risiken einer vom Menschen verstärkten Kohlendioxid-Aufnahme des Ozeans realistisch abgeschätzt und bewertet werden.