Robert Klatt
Wasserdampf in der Atmosphäre ist für etwa die Hälfte des natürlichen Treibhauseffekts der Erde verantwortlich. Forscher haben nun untersucht, ob eine Austrocknung des Western Pacific Cold Point (WCP) den Klimawandel stoppen könnte.
Boulder (U.S.A.). Die CO₂-Emissionen des Menschen sind hauptverantwortlich für den rapiden Klimawandel. Bisher hat die Wissenschaft sich deshalb vor allem mit Techniken zur CO₂-Sequestrierung (CCS), die überschüssiges CO₂ aus der Atmosphäre entfernen sollen, beschäftigt. Das auf häufigsten vorkommende Treibhausgas ist jedoch Wasserdampf. Es ist für etwa die Hälfte des natürlichen Treibhauseffekts der Erde verantwortlich.
Forscher des NOAA Chemical Sciences Laboratory (CSL) um Joshua Schwarz haben nun analysiert, ob das Entfernen von Wasserdampf aus der Atmosphäre den Klimawandel stoppen könnte. Das Konzept der gezielten stratosphärische Dehydration (GSD) basiert auf kleinen Partikeln, die in hohen Schichten der Atmosphäre freigesetzt werden könnten. Anschließend würden die Partikel als Eiskeime zur Bildung von Eiskristallen führen, die unter natürlichen Umständen nicht entstehen würden.
„Reiner Wasserdampf bildet nicht leicht Eiskristalle. Es hilft, einen Samen, zum Beispiel ein Staubpartikel, zu haben, um das Eis darum zu bilden.“
Laut der Publikation im Fachmagazin Science Advances haben die Forscher sich für ihre Studie auf die Western Pacific Cold Point (WCP), eine Region der Atmosphäre, die etwa so groß wie Australien ist, konzentriert. Obwohl die WCP sehr kalt ist und ihre relative Luftfeuchtigkeit oft bei über 100 Prozent liegt, bilden sich dort kaum Eiskristalle, weil dort nahezu keine natürlichen Eiskeime vorkommen. Die GSD-Methode würde also keinen neuen Mechanismus erschaffen, sondern lediglich Eiskeime hinzufügen, die die Bildung von Eiskristallen fördern und damit der Luft Wasserdampf entziehen.
„In Bezug auf die Wirksamkeit ist der Western Pacific Cold Point der ideale ‚Sweet Spot‘. Deshalb lag unser Fokus dort.“
Die Forscher haben auf Basis von Beobachtungen der Temperatur und Bewegungen der tropischen Luft in der Nähe der Stratosphäre ein Computermodell erstellt, das die Bedingungen des WCP simuliert. Sie haben dazu hochauflösende Messdaten der NASA ATTREX-Mission (Airborne Tropical Tropopause EXperiment) verwendet, die mit dem unbemannten Flugzeug Global Hawk erhoben wurden.
Die Messungen zeigen, dass der verfügbare Wasserdampf auf einen kleinen Teil der 550 untersuchten Regionen konzentriert ist. Lediglich zehn Prozent der Luftpakete enthalten nahezu den gesamten Wasserdampf, der potenziell durch GSD aus der Atmosphäre entfernt werden können.
Laut den Ergebnissen der Simulationen hätte die Austrocknung der am stärksten übersättigten Luft im WCP lediglich einen kleinen Effekt, der einer Reduktion des Strahlungsantriebs von ~0,03 W/m² entspricht. Allein könnte die Technik den Klimawandel also kaum beeinflussen. Die Forscher sind aber der Ansicht, dass GSD in Kombinationen mit anderen Geoengineeringtechniken als ein Element innerhalb eines größeren Portfolios von Klimainterventions- und Milderungsstrategien sinnvoll sein könnte.
Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adk0593
