Welche entscheidende Rolle der Ozean im Klimasystem der Erde spielt und wie er sich selbst durch den Klimawandel verändert, ist uns Menschen erst seit wenigen Jahrzehnten bewusst. Der Weltklimarat etwa widmete dem größten Lebensraum der Erde erst in seinem 2014 veröffentlichten fünften Sachstandsbericht ein eigenes Kapitel zu den Folgen des Klimawandels und möglichen Anpassungsstrategien für das Leben im Meer.
Wegweiser aus der Klimakrise?
Seitdem aber hat sich die Wahrnehmung des Meeres verkehrt. Der Ozean avanciert mittlerweile zum Hoffnungsträger und Wegweiser aus der Klimakrise. Hintergrund ist, dass die Meere und Ozeane natürliche Kohlenstoffsenken sind. Das bedeutet, dass sie Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft aufnehmen und binden. So haben die Meere in den zurückliegenden Jahrzehnten rund ein Viertel aller vom Menschen freigesetzten CO2-Eissionen gespeichert. Darauf basiert die Idee: Wenn sich die natürliche Kohlendioxidaufnahme der Ozeane gezielt verstärken ließe, so die Hoffnung, könnte die Menschheit einen Teil ihrer schwer vermeidbaren Treibhausgasemissionen ausgleichen und damit den Anstieg der globalen Erwärmung begrenzen.
Inwiefern eine Steigerung der CO2-Aufnahme tatsächlich möglich und langfristig wirksam ist, wird aktuell in vielen Projekten erforscht. Grundsätzlich gibt es dabei zwei Richtungen: einerseits Überlegungen, die natürliche Aufnahmekapazität zu erhöhen. Andererseits den Meeresboden und -gesteine als Speicher zu nutzen.
Natürliche Speicherkapazität steigern
Um zu verstehen, wie die Meere und Ozeane CO2 aus der Luft aufnehmen und speichern, hilft ein Blick auf den Kohlenstoffkreislauf. Beispielsweise nutzen Pflanzen im Meer, wie Algen, Kohlenstoffdioxid zum Wachsen. Tiere bauen es in ihre Körper ein. Wenn Pflanzen und Tiere sterben, sinken ihre Reste mit dem gebundenen Kohlenstoff in die Tiefe.
Strategien für eine verstärkte Kohlendioxidaufnahme des Ozeans zielen zum einen darauf ab, natürliche physikalische, chemische und biologische Prozesse im Meer derart zu beeinflussen, dass der Ozean und seine Küstenökosysteme wie Mangroven oder Seegraswiesen mehr Kohlendioxid aufnehmen und in großer Wassertiefe oder aber im Untergrund einlagern können.
Zu den diskutierten Verfahren gehören zum Beispiel die großflächige Wiederherstellung und Erweiterung von Salzmarschen, Seegraswiesen und Mangrovenwäldern. Diese Küstenökosysteme speichern mancherorts mehr Kohlendioxid im Untergrund als Regenwälder an Land. Handelt es sich dabei um Ökosysteme, die zuvor zerstört wurden, kann damit nicht nur der Klimaschutz vorangebracht werden, sondern auch die lokale Artenvielfalt sowie der Küstenschutz. Der Ansatz der Wiederherstellung vegetationsreicher Ökosysteme an den Küsten wird unter dem Titel Blue Carbon diskutiert.
Daneben gibt es auch Überlegungen und Experimente, Meere und Ozeane zu begrünen. Die Idee: Das Wachstum von Algen ist an der Meeresoberfläche der offenen See begrenzt, da es dort einen natürlichen Mangel an Nährstoffen gibt. In der Tiefsee hingegen sind mehr Nährstoffe vorhanden. Die Idee ist, Nährstoffe aus der Tiefsee mit Pumpen ins Oberflächenwasser zu holen, um das Wachstum von Algen anzuregen. Also einen künstlichen Auftrieb zu schaffen. Der Nutzen dieser Methode ist allerdings umstritten.
Technische Überlegungen
Erforscht und zunehmend praktiziert aber werden aber auch technische Lösungen wie das Verpressen von Kohlendioxid in tiefliegende Gesteinsschichten unter dem Meer. Das dabei verwendete Kohlendioxid wird in der Regel bei der Erdgasförderung sowie bei anderen Industrieprozessen abgeschieden, um seine Freisetzung in die Atmosphäre zu verhindern.
Fachleuten zufolge ist eine Speicherung dieses Kohlendioxids im tiefen Untergrund des Meeres risikoärmer als eine Verpressung an Land.
Es gibt dabei mehrere Speicherverfahren: Einmal das Einbringen oder Verpressen von Kohlendioxid in erschöpfte Ergas- oder Erdölfelder unter der Nordsee. Bei anderen Verfahren wird das Gas in die obere Basaltschicht der Ozeankruste eingeleitet. Sie besteht aus einem reaktionsstarken, porösen Material und es besteht die Hoffnung, dass das CO2 dort zeitnah mineralisiert.
Eine Variation ist, das Gas in tieferliegende Sandsteinformationen zu leiten. Das CO2 kann sich dort in den Poren zwischen den einzelnen Sandkörnern ausbreiten und im Laufe der Jahrtausende mineralisieren. Bei beiden Speicherverfahren ist es notwendig, dass zwischen dem Gestein und der Umgebung eine dichte Barriere aus Ton- oder Salzgestein existiert, damit das CO2 nicht entweicht. Es gibt dazu aktuell verschiedene Forschungsprojekte, zum Beispiel CDRMare. Norwegen und Island nutzen die Verfahren bereits.
Allerdings sind alle diese Verfahren mit Risiken behaftet. So muss sichergestellt sein, dass das CO2 sicher eingelagert ist und nicht ins Meereswasser kommt. Lagerstätten müssen überwacht werden und es entsteht neuer Unterwasserlärm. Auch sind unsere Meere bereits in vielen Teilen (zu) stark genutzt und eine neue Technik bringt noch mehr Belastungen für die Meeresumwelt mit sich. Darum sind diese Verfahren sehr umstritten.
