Die Entfernung von Kohlenstoff aus der Erdatmosphäre kann den Klimawandel möglicherweise nicht „beheben“.

Durch die globale Erwärmung verursachte Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation können noch Jahrhunderte anhalten, nachdem die Kohlendioxidkonzentration gesunken ist.

Eine neue Studie legt nahe, dass die Entfernung von Kohlenstoff aus der Erdatmosphäre die verheerenden Veränderungen der Wetterbedingungen in gefährdeten Gebieten möglicherweise nicht rückgängig machen kann.

In der Studie simulierten koreanische Forscher, wie sich die Entfernung großer Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Luft auf den Fortschritt lokaler Klimaveränderungen im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung auswirken könnte. Die auf Computermodellen basierende Studie untersuchte ein hypothetisches Szenario, in dem die Kohlendioxidkonzentrationen 140 Jahre lang weiter vom heutigen Niveau anstiegen und dann über einen weiteren Zeitraum von 140 Jahren allmählich wieder auf das Ausgangsniveau zurückgingen.

Die Forscher waren besonders daran interessiert, wie sich diese Veränderungen auf gefährdete subtropische Regionen auswirken würden, die bekanntermaßen mit fortschreitendem Klimawandel unter stärkeren und häufigeren Dürren leiden.

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Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass sich das lokale Klima in diesen Gebieten erst nach mehr als 200 Jahren nach dem Absinken der Kohlendioxidkonzentrationen wieder normalisieren würde. Die Studie ergab, dass der Mittelmeerraum beispielsweise, der von immer stärkeren Hitzewellen, Dürren und Waldbränden heimgesucht wird, weiterhin leiden wird und noch trockener werden könnte.

In der Studie modellierten die Forscher die Veränderungen des Luftzirkulationsmusters namens Hadley-Zelle, das Feuchtigkeit aus den Äquatorregionen in die Wendekreise von Krebs und Steinbock transportiert, die etwa 23,5 Grad nördlich bzw. südlich des Äquators liegen. Wissenschaftler wissen seit Jahren, dass die Zirkulation der Hadley-Zellen auf den Klimawandel reagiert, indem sie sich in Richtung der Pole ausdehnt. Die feuchte Luft, die rund um den Äquator aufsteigt, wird in immer höheren Breiten zurück zur Erde geleitet, was in subtropischen Regionen zu immer schlimmeren Dürren führt.

Die vom koreanischen Team durchgeführte Modellierung ergab, dass die Hadley-Zelle auch nach weiteren 220 Jahren ihre ursprüngliche Form und Ausdehnung nicht wiedererlangt, wenn Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre entfernt wird. Auf der Nordhalbkugel rückt das Gebiet, in das Feuchtigkeit aus tropischen Regionen gelangt, näher an den Äquator, eine Verschiebung, die dazu führen könnte, dass die Mittelmeerregion trockener wird als heute. Auf der Südhalbkugel hingegen bleibt die Zelle leicht zum Südpol hin ausgedehnt, was möglicherweise zu veränderten Niederschlagsmustern über Australien führt.

Der Hauptautor der Studie, Seo-Yeon Kim, erklärte gegenüber Space.com, dass die unvorhersehbare Erholung des entscheidenden atmosphärischen Zirkulationsmusters mit der Reaktion des globalen Ozeans auf den durch die Kohlendioxidentfernung verursachten Temperaturabfall zu tun habe.

„Einer der Hauptgründe für diese asymmetrische Reaktion [der Hadley-Zelle] ist die unterschiedliche Reaktion der nördlichen und südlichen Ozeane“, sagte Kim, Postdoktorandin am Department of Earth and Environmental Science der Seoul National University in Südkorea. „Es hängt mit der Ozeanzirkulation zusammen. Die Reaktion des Ozeans ist immer langsamer als die Entfernung des Kohlendioxids, und wie schnell der Ozean reagiert, bestimmt dann die Erholung der Hadley-Zelle.“

In der Studie nutzte das Team die aktuellen Kohlendioxidwerte als Ausgangspunkt und modellierte ein Szenario, in dem die Konzentrationen um den Faktor vier anstiegen, bevor sie wieder auf das Basisniveau zurückgeführt wurden. Sie modellierten keine Rückkehr zu den Niveaus, die in vorindustriellen Zeiten üblich waren, bevor die Menschen begannen, fossile Brennstoffe zu verbrennen.

Nach Angaben der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) stiegen die Kohlendioxidkonzentrationen im Jahr 2022 auf 421 Teile pro Million, mehr als 50 % über den Konzentrationen der vorindustriellen Ära. Laut NOAA sind die aktuellen Kohlendioxidkonzentrationen sogar höher als die des pliozänen Klimaoptimums, einer Warmzeit in der Erdgeschichte vor etwa 4,5 Millionen Jahren, als der Meeresspiegel bis zu 82 Fuß (25 Meter) höher war als heute.

Trotz der Warnungen von Klimatologen und politischen Zusagen auf internationalen Konferenzen bleibt die Welt immer noch hinter den Zielen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen zurück, die zur Eindämmung des Fortschreitens der globalen Erwärmung erforderlich sind. Die Entwicklungen führen zu Forderungen, dass andere Klimainterventionen, einschließlich der Entfernung von aktivem Kohlenstoff, notwendig sein werden, um zu verhindern, dass der Planet gefährliche Erwärmungsschwellen überschreitet.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre zu entfernen, von frühen Technologien, die das wärmende Gas aus der Luft saugen und in Kunststein binden, bis hin zu natürlicheren Eingriffen wie der Wiederaufforstung oder der Düngung von Teilen des Ozeans, um das Algenwachstum zu fördern .

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Die Entwicklungen auf der ganzen Welt deuten bereits darauf hin, dass der Klimawandel außer Kontrolle gerät: In der Antarktis ist die Meereisausdehnung während der Hochsaison im Winter in diesem Jahr beispiellos gering, in Teilen Europas und Nordamerikas herrschen extreme Hitzewellen und im Atlantischen Ozean herrschen ungewöhnlich hohe Temperaturen .

Kim warnt jedoch davor, dass die Modellierungsergebnisse zeigen, dass die Kohlenstoffentfernung zwar die Temperaturen senken könnte, die durch die Erwärmung verursachten Umweltveränderungen jedoch auch Jahrhunderte später noch Millionen von Menschen in gefährdeten Regionen beeinträchtigen könnten.

„Ich denke, die Hauptaussage unserer Studie ist, dass wir den Kohlendioxidausstoß jetzt reduzieren sollten, denn danach wird es wirklich schwierig“, sagte sie. „Wir können die Natur nicht kontrollieren, wir können die Folgen nicht so einfach umkehren; wir können die Natur nicht reparieren.“

Die Studie wurde am Mittwoch (26. Juli) in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

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Tereza ist eine in London ansässige Wissenschafts- und Technologiejournalistin, aufstrebende Romanautorin und Amateurturnerin. Die gebürtige Pragerin in der Tschechischen Republik verbrachte die ersten sieben Jahre ihrer Karriere als Reporterin, Drehbuchautorin und Moderatorin für verschiedene Fernsehprogramme des tschechischen öffentlich-rechtlichen Fernsehens. Später legte sie eine Karrierepause ein, um sich weiterzubilden, und ergänzte ihren Bachelor in Journalismus und ihren Master in Kulturanthropologie an der Prager Karls-Universität um einen Master in Naturwissenschaften an der International Space University in Frankreich. Sie arbeitete als Reporterin bei der Zeitschrift „Engineering and Technology“, war freiberuflich für eine Reihe von Publikationen tätig, darunter Live Science, Space.com, Professional Engineering, Via Satellite und Space News, und war als Wissenschaftsredakteurin für Mutterschutzbeiträge bei der Europäischen Weltraumorganisation tätig.

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