Kohlenstoffkreislauf der Erde

Effekte negativer und positiver CO2-Emissionen nicht symmetrisch

Robert Klatt

Die bisher angenommene symmetrische Effizienz zwischen negativen und positiven CO2-Emissionen existiert aufgrund von Asymmetrien im Kohlenstoffkreislauf der Erde nicht. Die Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre zur Bekämpfung des Klimawandels ist also weniger wirksam als bislang angenommen.

Burnaby (Kanada). Die Begrenzung der Erderwärmung auf maximal 1,5 Grad Celsius benötigt in allen Klimaszenarien auch die Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre. Möglich wäre dies durch die globale Aufforstung, die laut einer Studie der ETH Zürich zwei Drittel der CO2-Emissionen binden könnten. Denkbar sind aber auch technische Lösungen, die CO2 aus der Atmosphäre entfernen und dies anschließend im Untergrund einlagern.

Eine Studie der Simon Fraser University in der ein Team um Kirsten Zickfeld die Wirkung positiver und negativer CO2-Emissionen miteinander verglichen hat, zeigt nun, dass die Effekte der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre weniger wirksam sein könnten, als die Wissenschaft bisher angenommen hat. Dies liegt laut der Publikation im Fachmagazin Nature Climate Change an einer bisher nicht berücksichtigten Asymmetrie im Kohlenstoffkreislauf der Erde.

Komplexe Wechselwirkungen im Kohlenstoffkreislauf

Bisher ist die Wissenschaft davon ausgegangen, dass die Entnahme einer Tonne CO2 (negative Emission) die Wirkung einer zuvor emittierten Tonne CO2 (positive Emission) exakt ausgleichen kann. Die dabei angenommene symmetrische Effizienz ist in der Realität so aber nicht vorhanden, weil die CO2-Konzentration in der Atmosphäre komplexe Wechselwirkungen auf den globalen CO2-Kreislauf haben.

Anhand von komplexen Erdsystemmodellen haben die Forscher um Zickfeld nun ermittelt, zu welchen Abweichungen es von den symmetrischen Auswirkungen bei negativen und positiven Emissionen kommt. Dazu simulierten die Wissenschaftler in Erdsystemmodellen unterschiedlich hohe Entnahme- und Emissionsimpulse zwischen 100 und 1000 Gigatonnen Kohlenstoff. 100 Gigatonnen entsprechen etwa dem Zehnfachen der jährlichen globalen CO2-Emissionen. Betrachtet wurden die Effekte der unterschiedlichen Szenarien auf einer Skala von bis zu 1.000 Jahren.

Entnahme von CO2 weniger effektiv

Laut den Ergebnissen der Modellrechnung reduziert eine Tonne negativer CO2-Emissionen die CO2-Konzentration in der Atmosphäre weniger stark als eine Tonne positive CO2-Emissionen diese erhöht. Es müsste also mehr CO2 aus der Atmosphäre abgeschieden werden, um die Klimawirkung des zuvor emittierten CO2 auszugleichen.

Dass der Effekt von CO2-Emission und CO2-Reduktion nicht symmetrisch ist, ist meines – in diesem Spezialgebiet begrenzten – Wissens neu und interessant“, kommentiert Martin Claußen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg die Studie. Claußen erklärt jedoch, dass die Effekte negativer CO2-Emissionen noch genauer verstanden werden müssen, um das Wissen als Basis für zukünftige Klimaschutz-Maßnahmen verwenden zu können.

Nature Climate Change, doi: 10.1038/s41558-021-01061-2

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