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Forschung: Algenzucht gegen den Klimawandel

Die Klimaziele sind nur schwer erreichbar. Derzeit wird in der Industrie nach Lösungen gesucht. Ein Forschungsteam hat sich ökologische Ziele angeschaut.



Die CO2-Reduktion reicht nicht mehr aus, um gegen den Klimawandel anzusteuern. Kohlendioxid muss aus der Atmosphäre herausgefiltert werden. Doch die Industrie scheint dazu alleine nicht in der Lage zu sein. Der gezielte Algenanbau in den Ozeanen könnte eine Unterstützung sein.

Laut dem Forschungsteam einer aktuellen Studie müssten rund eine Million Quadratkilometer Ozean bewirtschaftet werden, um der Atmosphäre im Laufe eines Jahres eine Milliarde Tonnen Kohlendioxid zu entziehen. Jedoch räumt das Team ein, dass es nicht leicht sei, die passenden Orte zu finden, an denen Algen leicht wachsen können. Immerhin werden die Küstenregionen von der Schifffahrt und Fischerei ebenfalls genutzt.

Sind die Klimaziele noch zu erreichen?

Doch irgendwie muss das atmosphärische Kohlendioxid aufgefangen werden, damit die Klimaziele erreicht werden können. Dafür müssten laut der Forschungsgruppe jährlich zwischen 2,5 und 13 Milliarden Tonnen atmosphärisches Kohlendioxid aus der Luft gefiltert werden. Das ist jedoch nicht ausreichend, denn gleichzeitig müsste eine drastische Reduzierung der Treibhausgasemissionen stattfinden.

In einem UN-Bericht aus dem Jahr 2017 wurde geschätzt, dass wir bis 2050 jährlich zehn Milliarden Tonnen Kohlendioxid entfernen müssten, damit sich der Planet nicht um 2 Grad Celsius erwärmt. Je nach wissenschaftlichem Modell sind es zwischen 1,3 Milliarden Tonnen und 29 Milliarden Tonnen Kohlendioxid pro Jahr, die aus der Luft entfernt werden müssen, damit die globale Erwärmung nicht über 1,5 Grad Celsius steigt.

Der Modellaufbau

Für ihre Studie hat das Team ein Softwaremodell entworfen, mit dem sie abschätzen können, wie viel Seetang (vier verschiedene Arten) sie in den Ozeanen der Welt anbauen könnten. Das Modell berücksichtigte Faktoren wie die Nitrataufnahme der Algen (die für das Wachstum unerlässlich ist), die Wassertemperatur, die Intensität der Sonneneinstrahlung und die Wellenhöhe des Meeres.

Dafür haben sie globale Ozeandaten aus den vergangenen Jahren herangezogen und die derzeitigen Anbaumethoden berücksichtigt. Das Team führte mehr als 1.000 Wachstums- und Erntesimulationen für jede der Algenarten durch, die ihrer Meinung nach die optimistischsten Obergrenzen für die Algenproduktion darstellen.

Die Industrie kann das alleine nicht schaffen

Eine industrielle Lösung wird dafür kaum ausreichend sein. "Unser unmittelbares Ziel war es herauszufinden, ob wir unter optimalen Bedingungen tatsächlich die Größenordnung der Kohlenstoffernte erreichen können, von der die Rede ist", erklärt Isabella Arzeno-Soltero in einer Pressemitteilung vom MIT (Massachusetts Institute of Technology). Sie ist Postdoktorandin an der Stanford University und Hauptautorin der Studie. Doch ihr Ergebnis ist ernüchternd: "Die Antwort lautet: Nein, eigentlich nicht."

Mit einem kontinuierlichen Algenanbau, mit dessen Hilfe man die Treibhausgase irgendwann auch im Ozean auch versenken kann, wären die Klimaziele vielleicht erreichbar. Wobei das weit mehr erfordert als die ausschließliche Verwendung von Algen. In der Wissenschaft werden viele Möglichkeiten, wie beispielsweise das Düngen der Meere, vorgeschlagen. Eine Kombination aus vielen Möglichkeiten könnte helfen. Letztendlich müssen Industrie und Wissenschaft gemeinsame Lösungen finden.

Zur Studie

Die Studie wurde am 15. Juni 2023 im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment veröffentlicht: Large global variations in the carbon dioxide removal potential of seaweed farming due to biophysical constraints (Große globale Unterschiede im Kohlendioxid-Entfernungspotenzial der Algenzucht aufgrund biophysikalischer Beschränkungen).

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